《材料导论》材料“四要素”是材料研究与应用的共性基础

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材料四要素

材料四要素

材料科学四要素的内涵和关系

摘要:材料科学四要素的提出,在貌似不相关的材料之间找到了共同点,反映了材料科学与工程研究中的共性问题。这里综述了材料科学四要素的内涵,并具体讨论了它们相互之间的关系与作用。

关键字:材料科学,四要素,共同点,内涵,关系与作用

Connotation and relationship of four elements

in materials science

Abstract:There find common ground in the material that seemingly do not related to eachother with the four elements of materials science that reflects the common problems in materials science and engineering research are proposed. Here reviewed the connotation of the four elements of materials science, And the relationship between them are discussed in detail.

Key words: materials science,the four elements,common ground,connotation,relationship and effect

材料是人类赖以生存和发展的物质基础。它不仅是人类进化的标志,而且是社会现代化的物质基础与先导。20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱。80年代以高技术群为代表的新技术革命,又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。这主要是因为材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关,材料的研究、开发和应用反映着一个国家的科学技术与工业水平。

材料四要素

材料四要素
介观尺度
多尺度效应
小尺寸效应
特殊的光学性质
所有的金属在超微颗粒状态都失去了原有的色 泽呈现为黑色,尺寸越小,颜色愈黑。 金属超微颗粒对光的反射率很低,通常可低于l %,大约几微米的厚度就能完全消光。利用这个特性 可以作为高效率的光热、光电等转换材料,可以高效 率地将太阳能转变为热能、电能。
材料结构的特点:
而降低到零,呈现出超顺磁性。利用这些特性可制
备高贮存密度的磁记录磁粉、磁性液体等新材料。
材料结构的特点:
介观尺度
多尺度效应
小尺寸效应
特殊的力学性质
微米陶瓷材料是脆性材 料,然而纳米陶瓷材料却具 有良好的韧性。 纳米金属具有超塑延展 性,纳米铜在室温下竟可延 伸50多倍而“不折不挠”。
纳米铜
材料结构的特点:
材料结构的特点:
表面和界面
具有面心立方结构的常见金属有: γ-Fe 、Al、b -Co、 Ni、Cu、Ag、Au、Pt,等 具有体心立方结构的常见金属有:b -Ti、V、Cr、a Fe、b -Zr、Nb、Mo、Ta、W 等 具有密排六方结构的常见金属有:a -Ti、a -Zr、Co、 Mg、Zn等
材料结构的分类:
组织结构
相与组织:组成元素相同、结合键类型相同、原子排列
材料与社会
Engineering
Science
概论
材料的定义与分类 材料的地位和作用 材料科学与工程的形成和发展

材料四要素及其相互关系

材料四要素及其相互关系

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材料四要素及其相互关系

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材料科学四要素的内涵和关系

众所周知,材料科学与工程是研究材料组成、结构、生产过程、材料性能与使用性能以及他们之间关系的学科。因而把组成与结构、合成与生产过程、性质以及使用效能称之为材料科学与工程的四个基本要素。把四个要素联结在一起便构成了一个四面体,如图1。

1性质

图1 材料科学与工程的四要素

性质是材料功能特性和效用的定量度量和描述。性质作为材料科学与工程四个基本要素之一,是理所当然的,既然材料是人们用于制造有用物品、器件和各种构件和产品的物质,它必然具有其特定的性能。例如,金属材料具有刚性和硬度,可以用做各种结构件;它具有延展性,可以加工成受力或导电的线材;一些特种合金,如不锈钢、形状记忆合金、超导合金等,可以用作耐腐蚀材料、智能材料和超导材料等。陶瓷具有很高的熔点、高的强度和化学惰性,可用作高温发动机和金属切削刀具等;而具有压电、介电、电导、半导体、磁学、机械特性的特种陶瓷,在相应领域发挥应用;但陶瓷的脆性则限制了他的应用。利用金刚石的耀度和透明性,可制成光灿夺目的宝石和高性能光学涂层;而利用其硬度和导热性,可作切削和传导材料。高分子材料以其各种独特的性能使其在各种不同的领域广泛应用,各类汽车材料、建筑材料、航空材料、电子电器材料等;反之,高分子材料组分的迁移特征,加速了其性能的退化,也对环境造成伤害;而其耐热性、耐候性较差,有限制了其在需要耐热和耐候领域的应用。材料的性质也表示了其对外界刺激的整体响应,材料的导电性、导热性、光学性能、磁化率、超导转变温度、力学性能等都是材料在相应外场作用下的响应,正是这种响应创造了许多性能特殊的材料。

材料的四要素

材料的四要素

材料的四要素

材料是制作各种产品的基础,而材料的选择对产品的质量和性能有着至关重要的影响。在进行材料选择时,需要考虑材料的四个要素,机械性能、物理性能、化学性能和加工性能。

首先,机械性能是材料的重要指标之一。机械性能包括强度、硬度、韧性、塑性等指标。强度是材料抵抗外部力量破坏的能力,硬度是材料抵抗划伤或压痕的能力,韧性是材料抵抗断裂的能力,塑性是材料在受力作用下发生塑性变形的能力。这些机械性能指标直接影响着材料在使用过程中的可靠性和安全性。

其次,物理性能也是材料选择的重要考量因素。物理性能包括密度、导热性、导电性、热膨胀系数等指标。密度是材料单位体积的质量,导热性和导电性是材料传导热量和电流的能力,热膨胀系数是材料在温度变化时长度变化的比例。这些物理性能指标对于材料在特定环境条件下的适用性具有重要影响。

第三,化学性能是材料的另一个重要特征。化学性能包括耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等指标。耐腐蚀性是材料抵抗化学介质侵蚀的能力,耐热性是材料在高温环境下稳定性的能力,耐磨性是材料抵抗磨损的能力。这些化学性能指标对于材料在特定工作环境下的耐久性和稳定性有着重要影响。

最后,加工性能也是材料选择的重要考量因素。加工性能包括可焊性、可切削性、可锻性等指标。可焊性是材料在焊接过程中的加工性能,可切削性是材料在切削加工中的加工性能,可锻性是材料在锻造加工中的加工性能。这些加工性能指标对于材料的加工工艺和成型过程有着重要影响。

综上所述,材料的选择需要综合考虑机械性能、物理性能、化学性能和加工性能这四个要素。只有全面了解和评估材料的各项性能指标,才能选择出最适合的材料,从而保证产品的质量和性能达到最佳状态。因此,在进行材料选择时,务必要充分了解和考虑材料的四个要素,以确保产品的设计和制造达到最优效果。

材料的四要素

材料的四要素

材料的四要素

材料是生产的基础,是生产过程中不可或缺的重要组成部分。在生产实践中,材料的选择、使用和管理都直接影响着产品的质量和成本。而要正确地选择和使用材料,就需要了解材料的四要素,即材料的种类、性能、用途和加工工艺。

首先,材料的种类是指材料的名称和分类。不同种类的材料具有不同的物理和化学性质,适用于不同的工程和产品。例如,金属材料包括铁、铜、铝等,它们具有良好的导热性和导电性,适用于制造机械零件和电气设备;而塑料材料则具有良好的耐腐蚀性和绝缘性,适用于制造化工容器和电器外壳。因此,正确地选择材料的种类对产品的性能和成本有着重要的影响。

其次,材料的性能是指材料的物理和化学性质。包括材料的力学性能、热学性能、电学性能、耐腐蚀性等。例如,金属材料的强度、硬度、延展性等力学性能决定了其在工程中的承载能力和加工性能;而塑料材料的热变形温度、绝缘强度、耐化学腐蚀性等性能则决定了其在特定环境下的使用寿命和安全性。因此,了解材料的性能对正确地选择和使用材料至关重要。

再次,材料的用途是指材料在工程和产品中的具体应用。不同的材料适用于不同的工程和产品。例如,轻质合金适用于航空航天和汽车制造;高分子材料适用于化工和电子产品;复合材料适用于船舶和体育器材。因此,根据材料的用途正确地选择材料对产品的质量和成本有着重要的影响。

最后,材料的加工工艺是指材料在生产过程中的加工和处理方法。不同的材料需要不同的加工工艺。例如,金属材料需要锻造、铸造、焊接等加工工艺;塑料材料需要注塑、挤出、压延等加工工艺。因此,了解材料的加工工艺对生产过程的稳定性和效率有着重要的影响。

《材料导论》纳米材料

《材料导论》纳米材料
因为这些单元往往具有量子性质,所以对零维、一维和二维 的基本单元分别又有量子点、量子线和量子阱之称。
3. 纳米块体材料
是以纳米结构单元为基础形成的三维大尺寸纳米固体材 料,又叫纳米结构材料。 具有三个显著特征: •尺寸小于100 nm的原子区域 •显著的界面原子数 •组成区域间相互作用 按照纳米尺度物质单元的结构状态,可分为: 纳米晶材料、纳米非晶态材料、纳米准晶态材料 按照组成相的数目,可分为: 纳米相材料、纳米复合材料
美国学者报道氟化钙纳米材料在室温下可以大幅度弯曲而 不断裂。研究表明,人的牙齿之所以具有很高的强度,是因为 它是由磷酸钙等纳米材料构成的。
呈纳米晶粒的金属要比传统的粗晶粒金属硬3~5倍。
(5)量子尺寸效应
大块材料中能级、能级合并成能带,由于电子数目很多, 能带中能级的间距很小,看作是连续的。
对超微颗粒而言,连续的能带将分裂为分立的能级;能 级间的间距随颗粒尺寸减小而增大。
1990年7月在美国巴尔的摩召开了国际第一届纳米科学技术 学术会议,正式把纳米材料科学作为材料科学的一个新的分支 公布于世。
纳米材料的发展大致可以划分为3个阶段:
第一阶段(1990年以前)主要是在实验室探索用各种手段制备 各种材料的纳米颗粒粉体,合成块体(包括薄膜),研究评估表征 的方法。
第二阶段 (1994年前)人们关注的热点是如何利用纳米材料已 挖掘出来的奇特物理、化学和力学性能,设计纳米复合材料。

材料科学四要素

材料科学四要素

材料科学四要素

材料科学是研究如何利用材料结构、性能、加工和环境效应来解决社会问题和企业需求的关键领域。随着时代的发展,材料科学不断向前发展,经历了史前,古代,中世纪和近代,每一个时代都有相应的发展,因而形成了四要素:结构、性能、加工和环境效应。

从结构角度讲,结构决定了材料的性能,包括形状、尺寸、排列方式等,也决定了材料可以抗拉压强度和韧性,以及对温度、变形等的抵抗能力,因此,结构是理解材料性能的重要指标。

其次,性能是材料科学研究最主要的目标之一。它体现了材料的强度、硬度、韧性、蠕变等,除此之外,性能还可以应用于特定的环境场合,比如耐热性、耐腐蚀性等等。对于一种材料,性能的测试和分析是科学研究的基础。

再次,加工是材料变形的过程,通过加工可以调节材料结构,修改形状,改变性质,提高性能,使材料更适用于特定环境。常见的加工技术有热处理、冷加工、焊接和挤压等,这些技术可以调节材料的构造,使材料更具多功能性,从而满足不同应用需求。

最后,环境效应是指材料在特定环境条件下的表现。由于有温度的变化,外界的力作用以及其他因素,材料的结构在不同环境下发生变化,由此可以更好地了解材料的性能和特性,并分析它们是否具有良好的环境耐久性。

以上是材料科学四要素:结构、性能、加工和环境效应。结构决定了材料的性能,性能评估是材料科学研究的一个重要目标,加工则

可以调节材料结构,而环境效应则可以更好地了解材料的性能和特性。

材料科学作为一门应用科学,已经发展到了很高的水平,不仅涉及结构、性能、加工和环境效应,还包括如何广泛利用材料科学研究的理论和技术来解决实际问题,为可持续发展的追求而不断开发新材料。

材料四要素

材料四要素

材料四要素

材料的四个要素包括原料、工具、技术和能源。

原料是指用于制作材料的原始物质。不同材料的原料有所不同,例如,木材的原料是来自树木的木头,金属材料的原料是金属矿石等。原料的选择和质量对最终材料的性能和品质有重要影响。

工具是指用于加工原料的设备、装置或手工工具。不同的工具适用于不同的加工方式和材料。例如,木工工具包括锯、刨子、锤子等,金属加工工具包括钳子、锉刀、铣床等。

技术是指加工原料和制作材料的知识和技能。不同的材料制作过程需要不同的技术,例如,木材的加工需要木工技术,金属的制作需要金属加工技术。技术的不断进步和创新可以提高材料的性能和降低制造成本。

能源是指用于加工原料和制造材料的能量来源。能源的选择和使用对材料制造过程的效率和环境影响有重要影响。传统的能源来源包括燃煤、石油和天然气,而可再生能源如太阳能和风能也被越来越多地应用于材料制造过程。

材料的四个要素相互作用,共同影响着材料的质量和成本。优质的原料、适用的工具、先进的技术和可靠的能源供应是制造高品质材料的关键。随着科技的不断发展,材料的制造过程也在不断改进,以满足人们对材料性能和环境友好的不断追求。

材料的四要素

材料的四要素

材料的四要素

材料的四要素指的是:原料、工艺、技术和设备。

原料是制造材料的基本物质,包括天然材料和人工合成材料。天然材料指的是从自然界中获得的物质,例如矿石、木材、石材等。人工合成材料则是通过人工合成或改造自然材料获得的物质,例如塑料、合金等。原料的选择和优化对于材料性能和特性有着重要的影响。

工艺是指制造材料的方法和过程。不同的材料需要不同的工艺来制造,例如金属的加工工艺有铸造、锻造、焊接等;复合材料的制造工艺有拉伸、压制、复层等。工艺的选择和优化可以提高材料的性能、强度和可加工性。

技术是指材料的研究、开发和应用的科学方法和技术手段。技术的发展可以推动材料的创新和进步,例如纳米技术、生物技术、材料分析技术等。技术的应用可以将材料的性能和特性最大化,满足不同领域的需求。

设备是指用于制造材料的机械设备、实验仪器和生产线等。不同的材料制造过程需要不同的设备,例如铸造设备、焊接设备、拉伸试验机等。设备的性能和精度对于制造材料的质量和稳定性具有重要影响。

总之,原料、工艺、技术和设备是制造材料不可或缺的四个要素。它们相互关联,相互影响,共同决定了材料的性能、特性

和应用范围。在材料研究和应用中,需要综合考虑这四个要素,以求达到更好的材料性能和应用效果。

第二篇 材料四要素

第二篇 材料四要素

材料科学与工程的四个基本要素

材料工程

材料科学与工程四面体

材料科学与工程的四个基本要素:材料科学与工程的四个基本要素材料科学与工程的四个基本要素材料的性质材料的性质材料的性质

材料的性质材料的性质材料的性质材料的性质

机械电学机械磁学光学电致伸缩

压电特性

磁致伸缩

巨磁阻效应

电致发光

材料的性质

电致伸缩----压电特性

巨磁阻效应:是指磁性材料的交变阻抗随外磁场显

材料的性质

材料的

材料的组成与结构

固定时,材料的

便是组成材料的排列方式和空间分布材料的

材料的组成与结构材料的

材料的组成与结构

共价键是一种强吸引力的结合键。当两个相同原分子键又叫范德瓦尔斯键,是最弱的一种结合键。

材料的

材料的组成与结构二、结合键对材料性能的影响

材料的

材料的组成与结构2.陶瓷材料

材料的

材料的组成与结构材料的

材料的组成与结构材料的材料的组成与结构.非晶体

材料的

材料的组成与结构晶体和非晶体的转化

加热后,熔化的琥珀会部分出现结晶;拉伸状态下的尼龙纤维强化且晶化。

琥珀

晶态SiO2

Si O 空间点阵格架

材料的

材料的组成与结构③体积要最小。材料的

材料的组成与结构

Z

材料的

材料的组成与结构

材料的

材料的组成与结构

十四种点阵

三斜P 单斜P 单斜C 正交P 正交C 正交F 正交I 六方H 三方R 四方P 四方I 立方P 立方I 立方F

材料的

材料的组成与结构

二、结晶指数

晶向:在晶格中,任意两原子之间的连线所指的方向

材料的

材料的组成与结构

用密勒(Miller)指数对晶格中某一原子排列在

空间的位向进行标定。

晶向指数:

标定方法:

1. 建立坐标系,结点为原点,

材料学四要素

材料学四要素

材料学四要素

材料学四要素是指材料学中考虑的四个基本因素,也被称为材料的四个基本特征。这些要素对于材料的性能、结构和应用具有重要影响。以下是材料学四要素的简要解释:

1.构成要素(Composition):指材料的化学组成。不同元素

和化合物的组合形成了不同的材料,其组成可以通过化学

元素、化学化合物或合金等来描述。

2.结构要素(Structure):指材料的内部结构。材料的结构涉

及晶体、晶粒、晶面取向、晶格缺陷等微观组织特征,以

及颗粒、纤维、孔隙大小、分布等宏观组织特征。

3.性能要素(Properties):指材料的物理、化学和力学特性。

材料的性能包括强度、硬度、耐腐蚀性、导电性、热传导

性、弹性模量等多个方面,这些性能与材料的构成和结构

密切相关。

4.加工要素(Processing):指材料的加工方法和工艺。加工

涉及到将原材料转化为实际应用材料的过程,如锻造、铸

造、挤压、焊接、热处理等。不同的加工方法和工艺会对

材料的性能和结构产生影响。

这四个要素相互作用,一起决定了材料的特性和行为。材料学的研究通过研究和理解这些要素以及它们之间的关系,可以帮助人们开发新的材料、优化现有材料的性能,并应用于各种工程和科学领域。

简述材料科学四要素及作用(一)

简述材料科学四要素及作用(一)

简述材料科学四要素及作用(一)

材料科学四要素及作用

引言

材料科学作为一门重要的学科,研究了材料的性质、结构、制备

与应用。在材料科学中,四个要素扮演着重要的角色,它们是:原子

结构、晶体结构、晶界和缺陷。

原子结构

•原子是构成物质的基本单位,由质子、中子和电子组成。

•不同元素的原子具有不同的质子数,决定了元素的化学性质。

•原子的排列和连接方式直接影响材料的物理和化学性质。

晶体结构

•晶体是由原子或分子按照一定规律排列而成的固体。

•晶体结构由晶胞、晶格、晶面等要素组成。

•晶体结构决定了材料的各种性能,并且可以通过调节晶体结构来改变材料的性质。

晶界

•晶界是相邻晶胞之间的界面,具有一定的宽度和特定的晶体结构。

•晶界是材料中能量更高、原子排列更具缺陷性质的区域。

•晶界对材料的物理性能、热稳定性和力学性能起着重要作用。

缺陷

•缺陷是指晶体中的缺失、错位或杂质等不完美性质。

•缺陷可以是点缺陷、线缺陷或面缺陷。

•缺陷对材料的电学、光学、热学等性质产生显著影响。

结论

材料科学四要素的研究使我们更好地理解了材料的本质和性质。它们相互联系,相互作用,共同决定了材料在各个领域的应用。深入研究和理解材料科学四要素的作用,对于新材料的开发、材料性能的改进具有重要的意义。

重要性

材料科学四要素在材料研究和开发中扮演着重要的角色。它们的作用主要体现在以下几个方面:

1.材料性能的理解和优化:通过研究原子结构、晶体结

构、晶界和缺陷,我们可以深入了解材料的性能,为材料的设计和优化提供指导。例如,通过改变晶体结构和晶界的方式,可以调控材料的导电性、磁性、光学性质等特性。

材料科学与工程四要素

材料科学与工程四要素

材料科学与工程四要素

材料科学与工程是一门研究材料的科学、技术和工程的多学科交叉学科,也是一门关乎工业发展的重要学科。它涉及的内容包括四要素:材料结构、力学性能、化学性能和工艺性能。。

首先,材料结构是材料科学与工程中最基础的要素。它既涉及材料的组成元素,也涉及各种材料的结构构造,尤其是各种复杂结构的材料,例如金属材料、金属氧化物、多层结构等。。

其次,力学性能是材料科学与工程中非常重要的要素。它涉及材料的强度、刚度、塑性、疲劳性能以及其他力学性能等。在这一要素中,我们可以研究普通的材料,也可以研究复杂的金属材料、纳米材料或高分子材料等。

第三,化学性能是材料科学与工程中重要的要素。它涉及材料的耐腐蚀性、物理-化学反应性、表面活性等等。化学性能要求材料具有良好的耐热性、耐腐蚀性以及其他特殊性能。

最后,工艺性能是材料科学与工程中重要的要素,它涉及材料的成型性能、加工性能、焊接性能等等。这些工艺性能要求材料可以在各种工艺条件下满足实用要求,也要求材料可以承受成型过程中的温度、压力、冲击等。

大连理工大学 材料科学导论 第二章 材料“四要素”是材料研究与应用的共性基础答案

大连理工大学 材料科学导论 第二章 材料“四要素”是材料研究与应用的共性基础答案

第二章材料科学与工程的四个基本要素

作业一

第一部分填空题(10个空共10分,每空一分)

1.材料科学与工程有四个基本要素,它们分别是:使用性能、材料的性质、结构与成份和合成与加工。

2.材料性质的表述包括力学性质、物理性质和化学性质。

3.强度可以用弹性极限、屈服强度和比例极限等来表征。

4.结构材料三类主要的失效形式分别是:断裂、磨损和腐蚀。

5.材料的结构包括键合结构、晶体结构和组织结构。

6.晶体结构有三种形式,它们分别是:晶体、非晶体和准晶体。

7.化学分析、物理分析和谱学分析是材料成分分析的三种基本方法。

8.材料的强韧化手段主要有固溶强化、加工强化、弥散强化、第二相强化和相变增韧。

第二部分判断题(10题共20分,每题2分)

1.材料性质是功能特性和效用的描述符,是材料对电、磁、光、热、机械载荷的反应。(√)2.疲劳强度是材料抵抗交变应力作用下断裂破坏的能力。(√)

3.硬度是指材料在表面上的大体积内抵抗变形或破裂的能力。(错)

4.性能是包括材料在内的整个系统特征的体现;性质则是材料本身特征的体现。(√)5.晶体是指原子排列短程有序,有周期。(错)

6.材料的热处理是指通过一定的加热、保温、冷却工艺过程,来改变材料的相组成情况,达到改变材料性能的方法。(√)

7.材料表面工程包括表面改性和表面保护两个方面。(错)

8.材料复合的过程就是材料制备、改性、加工的统一过程。(√)

9.材料合成与加工过程是在一个不限定的空间,在给定的条件下进行的。(错)

10.材料中裂纹的形成和扩展的研究是微观断裂力学的核心问题。(√)

简述材料科学四要素及作用

简述材料科学四要素及作用

简述材料科学四要素及作用

材料科学是一门研究物质的性质、结构、制备和应用的学科,涉及到多个方面,但主要包括以下四个要素:

1. 材料物理性能:材料物理性能是指材料在制备和应用过程中表现出的物理性质,如熔点、硬度、弹性模量、导电性、导热性、热膨胀系数等等。这些物理性能直接影响着材料的应用,如电子元器件、机械部件、航天航空材料等等。

2. 材料结构:材料结构是指材料内部的组成和布局方式。不同材料的结构对其物理性能和化学性能有着重要的影响,如半导体材料、金属、陶瓷材料等等。在材料科学中,通过研究材料结构,可以设计出具有特定性能的材料。

3. 制备方法:材料制备是指将材料从原材料转化为成品的过程。材料制备方法的多样性决定了材料的性能和应用。在材料科学中,通过研究制备方法,可以制备出具有特定性能的材料。

4. 应用:材料应用是指材料在实际应用中的性能和应用。不同材料的应用有着特定的要求和特点。在材料科学中,通过研究材料应用,可以开发出具有实际应用价值的材料。

材料科学四要素及作用:

1. 材料物理性能:材料物理性能是材料科学的基础,决定了材料的应用性能和结构形式。材料物理性能的研究对于设计新型材料、优化现有材料的性能和应用具有重要意义。

2. 材料结构:材料结构是材料科学的核心,决定了材料的性能。通过研究材料结构,可以设计出具有特定性能的材料,这对于材料的应用具有重要意义。

3. 制备方法:材料制备是材料科学的重要环节,决定了材料的性能和应用。

通过研究制备方法,可以制备出具有特定性能的材料,这对于材料的开发和应用具有重要意义。

我对材料科学四要素的认识

我对材料科学四要素的认识

我对材料科学四要素的认识

武晓博

材料科学是上世纪五十年代提出的,以研究和揭示固体材料性质规律为主的一门科学,与能源、信息并列为现代科学技术的三大支柱。随着高技术的兴起,又把新材料与信息技术、生物技术并列作为新技术革命的重要标志。如今,材料已成为国民经济建设、国防建设和人民群众生活的重要组成部分。

一般所说的材料,包括传统材料和各种新型材料。材料科学的任务,就是研究材料的性质、使用性能、结构与成分、合成与加工这四者间的关系,因而将其称为材料科学的四个基本要素。

1、材料的性质。材料的性质是功能特性和效用的描述符,是材料对电、磁、光、热、机械载荷的反应,包括力学性质、物理性质以及化学性质。

(1)力学性质。包括强度、硬度、刚度、塑性、韧性等。

强度:材料抵抗外应力的能力;

硬度:材料在表面上的小体积内抵抗变形或破裂的能力;

刚度:外应力作用下材料抵抗弹性变形能力;

塑性:外力作用下,材料发生不可逆的永久性变形而不破坏的能力;

韧性:材料从塑性变形到断裂全过程中吸收能量的能力。

(2)物理性质。包括电学性质、磁学性质、光学性质及热学性质等。

电学性质:主要包括材料的导电性、绝缘性及介电性等;

磁学性质:主要包括材料的抗磁性、顺磁性及铁磁性等;

光学性质:主要包括材料的光反射、光折射、光学损耗及光透性等;

热学性质:主要包括材料的导热性、热膨胀、热容和熔化等。

(3)化学性质包括催化性质及防化性质等。

2、材料的性能。在某种环境或条件作用下,为描述材料的行为或结果,按照特定的规范所获得的表征参量,称为材料的性能。包括力学性能、

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