下载

1下载券

加入VIP
  • 专属下载特权
  • 现金文档折扣购买
  • VIP免费专区
  • 千万文档免费下载

上传资料

关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 概论1

概论1.ppt

概论1

494074733
2011-04-28 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《概论1ppt》,可适用于高等教育领域

材料科学概念赵雷无机非金属材料系本课程目的本课程目的本课程是材料学科本科生的第一门专业课程它的主要任务是使同学们对材料科学有一个较全面而又概括的了解对材料的生产、科研、应用以及它的过去、现在和未来有一个初步的了解。本课程的覆盖面较宽主要介绍材料的结构与性能生产制备科研和应用的概况材料的发展历史目前状况和发展趋势。本课程的具体内容本课程的具体内容第一章材料概论材料发展历史概要材料与材料科学的发展历史材料键性与各种晶体结构特征工程材料的分类材料性能(拉伸试验、强度、硬度、塑性、冲击韧性、疲劳等)第二章金属材料金属与合金的晶体结构金属的晶体结构晶体中的缺陷合金晶体结构:固溶体、化合物、机械混合物FeC相图与钢铁FeFeC相图简介碳钢的分类牌号及应用各种铸铁简介有色金属及合金铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金新型金属材料储氢合金,超塑性合金,新型超导材料低合金超高强度材料,形状记忆材料,纳米材料第三章陶瓷材料陶瓷材料概述(定义及分类生产工艺)陶瓷材料的组织结构陶瓷材料的性能常用陶瓷材料特种陶瓷金属陶瓷新型功能陶瓷材料热功能、高强精密陶瓷,压电陶瓷,超硬质陶瓷,超硬薄膜,生物陶瓷,新型电子材料第四章高分子材料高分子材料概述(定义、合成、分类及命名)高分子材料的结构高分子材料的性能常用工程塑料、应用与发展趋势第五章复合材料复合材料概述:发展历史、定义、研究及应用复合材料的分类及性能特点复合机理新型复合材料第一章材料概论第一章材料概论一、材料的发展一、材料的发展人类社会的进步和技术发展过程中的每一个重大突破都是因为有了先进的新材料而实现的。现代文明的三大支柱:信息、能源和材料。而其中材料又是信息技术、能源技术几及其它一切技术发展的物质基础和关键。新材料的发展趋势新材料的发展趋势()结构材料的复合化()信息材料的多功能集成化()低维材料迅速发展()非平衡态(亚稳定)材料日益受到重视总发展趋势一是向深层加工发展二是功能材料和器件的一体化。二、材料科学与工程的发展二、材料科学与工程的发展材料科学与工程的定义:关于材料组成、结构、制备工艺与其性能及使用过程间相互关系的知识开发及应用的科学。材料科学与工程的特点:()材料科学是多学科交叉的新兴学科()材料科学与工程有不可分割的关系()材料科学与工程有很强的应用目的和背景。材料科学与工程四要素材料科学与工程四要素组成与结构性质使用性能合成与制备化学物理学工程任务:研究材料的结构、性能、加工和使用状况四者间的关系。结构:包括用肉眼或低倍放大镜观察到的宏观组织(粗视组织)用光学或电子显微镜观察到的微观组织用场离子显微镜观察到的原子象以及原子的电子结构。性能包括力学性能、物理性能、化学性能.以及冶金和加工性能等工艺性能。加工是指包括材料的制备、加工、后处理(再循环处理)在内的各项生产工艺。使用状况则是指材料的应用效果和影响(例如有些材料在使用过程中组织结构不稳定或易受环境的影响使性能迅速下降)。材料科学与工程的环节材料科学与工程的环节材料的基础理论实际上就是综合数学、物理、化学等各种基础知识来分析实际的材料问题。材料的基础理论实际上就是综合数学、物理、化学等各种基础知识来分析实际的材料问题。)晶体学基础)晶体缺陷理论)固体材料热力学和平衡态理论(包括相图))固体动力学理论(包括扩散和相变理论))固体材料的结构理论)固体电子论(包括分子轨道理论和能带理论)材料科学与工程研究重点材料科学与工程研究重点()新工艺、新技术和新合成方法的探索()组成、结构与性能的关系特别是在接近使用条件下的性能的研究()重视高精度仪器设备的发展()运用电子计算机及新的方法开展研究。材料设计材料设计材料设计的目的:按指定性能定做新材料按生产要求设计最佳的制备和加工方法。由于物理学和化学的发展计算机信息处理技术的建立和发展材料制备新技术的发展而使材料设计日趋成熟。、材料设计的工作范围和目标从材料的制备到试用包括材料结构性能制备和加工方法使用方式的研究和设计、材料设计与知识库、数据库研究利用大型知识库和数据库进行材料辅助设计是材料设计的一种重要方法。、设计与智能数据库技术材料数据库是指导人们选择现有材料的有用工具如果在已知数据的基础上利用经验公式推算未知物性数据可有助于材料设计。、材料设计与化学模式识别模式识别技术与知识库数据库相结合将对材料设计十分有用。、材料设计与计算机模拟计算机模拟是材料设计有力的工具一类以模拟连续介质的输运过程为目标用联立微分方程数值解方法估算材料设计问题另一类以原子、分子运动的牛顿力学方程求解为目标从微观结构的变化过程研究材料设计问题。、“人造材料”的材料设计、材料微观结构设计的发展方向)在知识库、数据库的基础上建立专家系统)原子尺度上的计算机模拟)基于量子力学和统计力学的大型计算取得了重要进展)通过计算机模拟非平衡过程)打破传统的思想)材料微观结构设计同连续介质模型设计的连接最有可能交叉的地方是材料的内界面(相界、晶粒边界)及复合材料的内界面连续介质模型正致力于发展微观力学。三、材料分类三、材料分类粉末金属有色金属钢铁塑料橡胶粘合剂涂料纤维玻璃结晶陶瓷碳材料半导体材料家族金属材料包括铁、铝、铜等及由各种金属元素构成的各种合金。goodconductorsofelectricityandheatnottransparenttovisiblelightpolishedmetalsurfacehasalustrousappearancequitestrong,yetdeformable强度高、延展性好良导体不透明光滑表面有光泽  陶瓷材料常称无机非金属材料包括玻璃、陶瓷、搪瓷、水泥、耐火材料、硅单晶等。compoundsbetweenmetallicandnonmetallicelements 金属与非金属元素的化合物typicallyinsulativetothepassageofelectricityandheat 不良导体moreresistanttohightemperaturesandharshenvironments 耐高温、耐严酷环境hardbutverybrittle 硬而脆Polymers高分子材料ElectricalinsulationThermalinsulationChemicalresistanceMagneticinertnessExtremelylightweightToughnessTransparencyColorabilityPolymers高分子材料电绝缘热绝缘磁惰性化学惰性重量轻透明韧性好可染色复合材料是由不同特性的材料结合而成它具有原有材料不具备的新性能具有较高附加值。由人造羊毛(聚丙烯脂纤维)经过特殊碳化处理得到的碳纤维重量轻、强度高当与金属、陶瓷、高聚物等复合做成复合材料可用作飞机、汽车、动力机械的零部件、压力传感元件等。根据材料的特性和用途可将它分为结构材料和功能材料结构材料主要是利用它的力学性能用于制造需承受一定载荷的设备、零部件、建筑结构等。功能材料主要是利用它的特殊物理性能(电学、热学、磁学、光学性能等)用于制造备种电子器件、光敏元件、绝缘材料等。根据材料内部原子排列情况分为晶态和非晶态材料根据材料的热力学状态分为稳态和亚稳态材料根据材料尺寸分为一维(纤维及晶须)、二维(薄膜)和三维(大块)材料等等。NanostructuredMaterialsThepropertiesofmaterialscanbeengineeredbycontrollingthesizesofthesebuildingblocksinthenmsizerangeandtheirassembly纳米材料Thebuildingblocksofthesematerials,beitmetal,ceramicorpolymers,arenanometersizeparticlesNanostructuredMaterials纳米金属铜的超延展性由于纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等使得它们在磁、光、电、敏感等方面呈现常规材料不具备的特性。因此纳米微粒在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面有广阔的应用前景碳纳米管用光刻技术做成的微米尺寸的微机械用扫描隧道显微镜的针尖将原子一个个地排列成汉字汉字的大小只有几个纳米用扫描隧道显微镜的针尖在铜表面上搬运和操纵个原子使它们排成圆 形。圆形上原子的某些电子向外传播逐渐减小同时与相内传播的电子相互干涉形成干涉波。分子马达由个原子构成Semiconductors半导体Semiconductorshaveelectricalpropertiesthatareintermediatebetweentheelectricalconductorsandinsulators电性能介于导体与绝缘体之间Furthermore,theelectricalcharacteristicsofthesematerialsareextremelysensitivetothepresenceofminuteconcentrationsofimpurityatoms电性能对杂质含量极为敏感Semiconductors半导体Biomaterials生物材料Biomaterialsarcemployedincomponentsimplantedintothehumanbodyforreplacementofdiseasedordamagedbodyparts用于制造人体植入物以取代染病或坏损部件的材料Biomaterials生物材料

用户评价(0)

关闭

新课改视野下建构高中语文教学实验成果报告(32KB)

抱歉,积分不足下载失败,请稍后再试!

提示

试读已结束,如需要继续阅读或者下载,敬请购买!

文档小程序码

使用微信“扫一扫”扫码寻找文档

1

打开微信

2

扫描小程序码

3

发布寻找信息

4

等待寻找结果

我知道了
评分:

/37

概论1

VIP

在线
客服

免费
邮箱

爱问共享资料服务号

扫描关注领取更多福利