《工程材料及成形技术基础》任家隆 第1章 概论PPT文档格式.pptx
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,材料的重要地位与作用,定义:
1.材料,材料(material):
人类用以制造各种有用器件的物质。
衣、食、住、行,中国自主研制航天服每套1.6亿元,材料是宇宙万物中的一部分,人类文明与发展的四大关键领域,材料科学,制造科学,信息科学生物科学,现代文明三大支柱,材料,能源,信息,国家现代化程,材料品种,材料数量,材料质量,石器时代青铜器时代铁器时代,新材料时代,2.材料的发展应用材料是人类社会文明进步的物质基础和先导,材料的发展及其应用标志着人类进步的里程碑,石器,石器时代,青铜器时代,司母戊鼎,越王勾践剑,编钟,战国时代铁器,春秋时代铁器,铁器时代,水泥时代、钢时代,材料的发展史,就是科学技术的发展史神奇燧石,材青石铁料铜器的时发代(((S展tBIorrno史oennAAz,eggeAe)就)ge)是人类社会的发展史41,0500,00BBC0CBC1,000BC,司母戊铁鼎制(车商轮代),战国凹形铁锄,20世纪的新四大发明-原子能、半导体、计算机、激光器,彻底改写了世界科技发展的历史,原子能,半导体,三极管,二极管,二三级管,计算机,掌上电脑,笔记本电脑,台式机,激光器,中国的两弹一星、航天工程及嫦娥工程(探月工程)等尖端技术的发展也离不开材料。
“神舟”十号,探月卫星“探嫦娥月二号卫”星“嫦娥二号”,金属材料,高分子材料,粉末金属,有色金属,钢铁,塑料,橡胶,粘合剂,涂料,纤维,复合材料,陶瓷材料,玻璃,结晶陶瓷,碳材料,半导体,材料家族,金属基,聚合物基,陶瓷基,金属陶瓷,材料的分类,金属材料MetalMaterials黑色金属材料(Ferrousmetals):
钢和铸铁钢的分类:
化学成分碳素钢、合金钢品质普通、优质、高级优质钢金相组织或组织结构珠光体、贝氏体、马氏体和奥氏体用途建筑工程、结构、工具、特殊性能、专业用钢冶炼方法平炉、转炉、电炉、沸腾炉钢铸铁的分类:
灰铸铁可锻铸铁球墨铸铁蠕墨铸铁特殊性能铸铁,轻金属(3)铝、镁、钠、钙重金属3)铜、镍、铅、锌贵金属金、银、铂、铑类金属(半)稀有金属,硅、硒、砷、硼钛、锂、钨、钼、镭,有色金属,Nonferrousmetals,常用的有色金属材料有:
Al、Cu、Zn、Sn、Pb、Mg、Ni,基本特性PrincipalProperties,金属键,常规法生产的为晶体结构;
常温下固体熔点较高;
金属光泽;
纯金属展性、延性大;
强度较高;
导热、导电性好;
空气中易氧化,如钢、铁等生成氧化膜,合金可改性增加抗氧化性。
用途Application结构材料:
如机床,建筑机械设备、工程交通工具;
导体材料,电线芯(铜)工具,金属材料的各种用途,混凝土(水泥)concrete玻璃硅及耐火材料陶瓷(器),GlassSilaneCeramics,无机非金属材料Inorganicnonmetals分类(按成分,化学结构和用途分四大类),传统陶瓷(天然硅酸盐矿):
各种粘土烧制而成。
(SilicateCeramics)特种陶瓷(人工化合物:
氧化物、氮化物、硼化物、碳化物),离子键、共价键及其混合键硬而脆熔点高、耐高温抗氧化导热、导电性差耐化学腐蚀性好耐磨,基本特性(以陶瓷为例,其它有较大差别),用途建筑卫生陶瓷:
瓷砖、浴缸工程陶瓷、工程结构陶瓷:
反应釜(耐酸、耐腐蚀)绝缘瓷瓶功能陶瓷:
磁性、导电,按使用性质塑料Plastics橡胶Ruber纤维Fiber,通用塑料、工程塑料;
热塑性、热固性天然、合成人造、合成,粘合剂Adhesive涂料Coating,高分子材料Polymers分类按主链结构backbone元素Si、P、B碳链CCC杂链CNC=OCOC,共价键,部分范氏键分子量大,无明显容点,有玻璃化转变温度Tg和粘流温度Tf力学状态有三态玻璃态、高弹态、粘流态比重小;
优越的化学稳定性;
绝缘性好成型方法多,基本性质Properties,涂装:
涂料;
日用:
织物(衣服)胶鞋;
粘合剂:
粘合剂运输:
轮胎,传送带,用途Usage结构材料:
电视机壳体、冰箱壳体、轴承、机械零件绝缘材料:
漆包线、电缆、绝缘版、电器零件建筑材料:
贴面板、地贴包装材料:
塑料袋、薄膜、泡沫塑料,复合材料composites由两种以上组分组成,并且具有与其组成不同的新的性能的材料分类按基体材料分类:
金属基(铝基、镁基、铜基等)有机材料基(木质基、树脂基、橡胶基)无机非金属基(陶瓷基、混凝土基)按增强相形态分类:
非连续增强(颗粒、短纤维、晶须增强)连续纤维增强;
薄片增强(层板复合材料),复合材料composites分类按增强相形成分类:
外加自生(反应生成、定向凝固、大变形)按用途分类:
结构复合材料高比强度、比刚度等功能复合材料高导热、导电、低膨胀、高阻尼、高耐磨等,抗疲劳性能良好;
结构件减震性好;
比强度和比量高;
耐烧性能和耐高温性能好具有良好的减摩、耐摩和耐润滑性能,基本性质,玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)汽车,游艇,碳纤维增强塑料飞机机翼、高尔夫球棍、撑杆跳杆,金属-陶瓷飞机螺旋桨叶高分子-高分子橡胶增韧塑料,综合金属韧性,陶瓷耐高温性抗冲PSABS树脂减震材料,用途无机-高分子,BACK,材料的成熟曲线,原材料制取,生产制品,服役期,丢弃/回收,预加工,工程化,材料环,材料应用环,Performance,Properties,SynthesisandProcessing,CompositionsandStructures,新材料不断涌现,形状记忆合金,汽车领域:
汽车外壳、汽车轮胎医学领域:
牙齿整形、人工关节,认知纳米,纳米科技与纳米材料,5m28s,4m28s,1m=103mm=106m=109nm(nanometer),纳米服装,材料的研制、开发与应用成为衡量一个国家科技水平的重要标准。
材料、能源、信息被誉为现代经济发展的三大支柱。
掌握新材料是一个国家在科技领域处于领先地位地标志之一。
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