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材料科学和工程基础PPT课件市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx
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1、材料科学与工程基础材料科学与工程基础FUNDAMENTALSOFMATERIALSSCIENCEANDENGINEERING第1页第一章第一章绪论绪论Chapter1IntroductionWhatisMaterialsClassficationofMaterialsWhatisMaterialsScienceWhatisMaterialsEngineeringImportanceofMaterialsonProgressofHumenHistoryandModernScienceandTechnologyObjectiveandMethodsofLearningthisCourseChapt
2、er1第2页1-1材料定义和分类材料定义和分类(DefinitionandClassfication)1-1-1定义定义1.材料材料MaterialsMaterial:材料科学(工科)物质科学(理科)Webster编者“NewInternationalDictionary(1971年)”中关于材料(Materials)定义为:材料是指用来制造一些有形物体(如:机械、工具、建材、织物等整体或部分)基本物质(如金属、木料、塑料、纤维等)迈尔新百科全书迈尔新百科全书中材料含义:材料是从原材料中取得,为生产半成品、工件、部件和成品初始物料,如金属、石块、木料、皮革、塑料、纸、天然纤维和化学纤维等等。材
3、材料料是是指指含含有有满满足足指指定定工工作作条条件件下下使使用用要要求求形形态态和和物物理性状物质。理性状物质。第3页2.原料与材料原料与材料原料(RawMaterials)由原料到材料。原料普通不是为取得产品,而是生产材料,往往伴随化学改变。材料特点往往是为取得产品,普通从材料到产品转变过程不发生化学改变。3.材料与物质材料与物质(MaterialsandMatter)材料可由一个或各种物质组成。同一物质因为制备方法或加工方法不一样能够得到用途各异、类型不一样材料。第4页1-1-2类别类别classfication材料能够依据化学组成、状态、作用和使用领域分类。金属材料化学组成份类化学组成
4、份类无机非金属材料components有机高分子材料气态状态分类状态分类液态单晶state固态多晶非晶复晶作用分类作用分类功效function结构(工程)应用领域分类应用领域分类建筑、仪表、电子、医用application包装、耐火能源等等。第5页1.金属材料金属材料metals(1)黑色金属材料黑色金属材料化学成份碳素钢、合金钢品质普通、优质、高级优质钢钢钢-金相组织或组织结构珠光体、贝氏体、马氏体和奥氏体Stell用途建筑工程、结构、工具、特殊性能、专业用钢冶炼方法平炉、转炉、电炉、沸腾炉钢灰铸铁可锻铸铁铸铁铸铁球墨铸铁蠕墨铸铁特殊性能铸铁第6页(2)有色金属有色金属五大类五大类轻金属(4
5、.58/cm2)铜、镍、铅、锌贵金属金、银、铂、铑类金属(半)硅、硒、绅、硼稀有金属钛、锂、钨、钼、镭惯用稀有金属材料有:Al、Cu、Zn、Sn、Pb、Mg、Ni第7页(3)基本特征基本特征PrincipalPropertiesa.金属键,常规法生产为晶体结构;b.常温下固体熔点较高;c.金属光泽;d.纯金属范性大、展性、延性大;e.强度较高;f.导热、导电性好;g.空气中移氧化,如钢、铁等生成氧化膜,合金可改性抗氧化性。(4)用途用途Applicationa.结构材料:如机床,建筑机械设备、工程交通工具;b.导体材料,电线芯(铜)c.工具第8页2无机非金属材料无机非金属材料Inorganic
6、nonmetals(1)分类分类(按成份,化学结构和用途分四大类)混凝土混凝土(水泥)玻璃玻璃Glass硅及耐火材料硅及耐火材料Silane陶瓷(器)陶瓷(器)Ceramics传传统统陶陶瓷瓷(天然硅硅酸酸盐盐矿):各中粘土烧制而成。(SilicateCeramics)特种陶瓷特种陶瓷(人工化合物:氧化物、氮化物、硼化物、碳化物)。第9页(2)基本特征基本特征,以陶瓷陶瓷为例,其它有较大差异a.离子键、共价键及其混合键;b.硬而脆;c.熔点高、耐高温抗氧化d.导热、导电性差;e.耐化学腐蚀性性好;f.耐磨;g.成型方式为粉末制坏、烧制成型(3)用途用途建筑卫生陶瓷:瓷砖、浴缸。工程陶瓷工程结构
7、陶瓷:反应釜(耐酸、耐腐蚀)绝缘瓷瓶。功效陶瓷:磁性、导电。第10页3.高分子材料高分子材料polymers,Marcomolecules(1)分类分类碳链CCC按主链结构按主链结构杂链CNC=OCOCbackebone元素Si、P、B塑料Plastics通用塑料、工程塑料;热塑性、热固性橡胶Ruber天然、合成按使用性质按使用性质纤维Fiber人造、合成粘合剂Adhesive涂料Coating第11页(2)基本性质基本性质a.共价键,部分范氏键b.分子量大,无显著容点,有玻璃化转变温度Tg和粘流温度Tf;c.力学状态有三态玻璃态、高弹态、粘流态d.比重小e.绝缘性好f.优越化学稳定性g.成型
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