材料与材料加工技术
材料加工技术工程学
材料加工技术工程学简介材料加工技术工程学是一门研究材料加工方法与工艺的学科。
它主要关注材料从原材料到成品的加工过程，研究如何选择合适的加工方法，并优化加工工艺以满足不同材料的要求和应用需求。
发展历程材料加工技术工程学作为一门学科，起源于人类对于金属和其他材料进行加工的需求。
古代人类使用简单的手工工具进行原始的材料加工，如打砣、打铁、雕刻等。
随着工业革命的到来，机械加工技术和金属加工技术得到快速发展，材料加工技术工程学也逐渐成为一个独立的学科。
现代材料加工技术工程学主要包括金属成形加工、非金属材料加工、热处理工艺、表面处理技术等方面的内容。
随着材料科学和工程学的发展，材料加工技术工程学也与其他学科相互交融，不断推动着材料加工技术的进步。
重要性与应用材料加工技术工程学对于现代工业生产起着至关重要的作用。
它不仅决定着产品的质量和性能，还直接影响着生产效率和成本控制。
在制造业领域，材料加工技术工程学的应用广泛，涉及到汽车制造、航空航天、机械制造等众多行业。
材料加工技术工程学的研究内容包括材料力学性能、材料结构与加工性能关系、材料加工过程仿真与优化等。
通过研究以上内容，可以选择适当的材料和加工方法，提高产品的质量和性能。
此外，材料加工技术工程学也积极探索新的加工方法和工艺，以满足不断发展的科技需求。
研究内容1. 材料力学性能研究材料力学性能是材料加工工程的核心内容之一。
通过对材料的研究，可以了解材料在不同载荷条件下的力学行为。
这对于选择合适的加工方法、确定合理的加工工艺具有重要意义。
2. 材料结构与加工性能关系研究材料的结构对其加工性能有着重要的影响。
通过研究材料的结构特征，了解材料的加工行为，可以为加工过程的优化提供依据。
对于不同材料的加工过程中遇到的问题，可以通过调整材料的结构来解决。
3. 材料加工过程仿真与优化材料加工过程仿真与优化是材料加工技术工程学中的一项重要研究内容。
通过数值模拟和实验验证的方法，对加工过程进行仿真分析，可以预测产品的性能和质量，并优化加工工艺，提高生产效率。
机械制造中的新型材料与先进加工技术
机械制造中的新型材料与先进加工技术在机械制造领域，新型材料和先进加工技术的应用正日益成为推动行业发展的重要因素。
新型材料的引入和先进加工技术的运用，不仅在提高产品质量和性能方面发挥着重要作用，也为机械制造业的创新发展带来了更大的可能性。
本文将探讨机械制造中的新型材料与先进加工技术的应用及其对行业发展的影响。
一、新型材料在机械制造中的应用1. 碳纤维复合材料碳纤维复合材料以其高强度、轻质化和耐腐蚀等优势，成为机械制造中的新宠。
在航空航天、汽车制造和轨道交通等领域，碳纤维复合材料的应用可以大幅减少产品自重，提高运行效率，并且具备较好的耐久性，减少维修成本。
2. 3D打印材料3D打印技术的快速发展催生了各种新型材料的研发和应用。
与传统加工方法相比，3D打印可以实现复杂结构的制造，并且可以根据需求定制材料属性，提高产品的适应性和精度。
目前，金属、陶瓷、高分子材料等都可以通过3D打印技术进行制造，这为机械制造业注入了新的活力和创新力。
3. 高温合金在机械制造中，高温合金的应用主要体现在航空发动机和燃气轮机等领域。
由于高温合金具有优异的耐高温、耐腐蚀和耐磨损性能，能够适应极端环境下的工作条件，因此它成为提高产品性能和可靠性的重要材料。
二、先进加工技术在机械制造中的应用1. 数控加工技术数控加工技术通过计算机对加工过程进行控制，有效提高了加工精度和稳定性。
与传统手工或者半自动加工相比，数控加工技术具有更高的自动化程度和生产效率。
由于数控加工技术能够实现复杂曲线和曲面的加工，从而适应多样化产品的需求，因此在机械制造中得到了广泛应用。
2. 激光加工技术激光加工技术以其无接触、高精度和速度快的特点，成为现代机械制造中的重要工具。
激光切割、激光焊接和激光打标等技术的广泛应用，不仅提高了加工效率，也为制造出更加精细和高质量的产品提供了可能。
3. 精密成形技术精密成形技术包括注塑成形、挤压成形和锻压成形等。
通过精密成形技术，可以实现产品的高精度和高质量，同时减少材料的浪费，提高资源利用率。
金属材料制备与加工技术
金属材料制备与加工技术金属材料是工业生产中最广泛应用的材料之一，其特点是强度高、重量轻、导电性好、延展性强等。
金属材料的制备与加工技术是工业生产中不可或缺的重要环节。
本文将从金属原料的提取、金属材料的制备、金属材料的特性及加工技术等角度，展开论述金属材料制备与加工技术的相关知识。
一、金属原料的提取金属原料来自于矿石，矿石是地球上自然产生的含有金属元素的矿物石。
几乎所有矿石都需要经过熔炼、冶炼等一系列加工过程，才能将金属元素提取出来。
不同的金属矿石有不同的提取方法，如铁矿石通常采用高炉冶炼技术，铜、铅、锌等常见的有色金属，则采用闪速炉或氧气活性炉等技术。
二、金属材料的制备金属材料的制备通常包含提纯、合金化、制备成型三个主要步骤。
提纯是指通过各种方法，去除杂质，提高金属材料的纯度。
在高纯度金属制备过程中，物理化学方法是常用的手段。
合金是指在金属中加入一定的其他金属元素，以改变原有金属的性能、强度和其它特性。
合金化处理通常采用电解沉积、熔锅法、原位反应等多种方法。
制备成型是将经过提纯和合金化处理后的金属材料，通过成型处理，达到特定形状和尺寸的目的。
制备成型通常分为加热塑性成型和非加热塑性成型两种方法，加热塑性成型包括锻造、轧制、挤压、拉伸、深冲等；非加热塑性成型包括压铸、砂型铸造、金属模铸造等。
三、金属材料的特性金属材料的特性有很多，其中包括密度、热膨胀系数、导热系数、热传导率、电导率、热稳定性等。
不同的金属材料在这些特性方面的表现是不同的，而在材料的物理性质、化学性质等方面也有很大的不同。
钢铁是三维有序排列的铁原子和碳原子的合金，具有高强度和韧性，可以制成各种机械零件，用途广泛；铝和铜等有色金属，密度轻、延展性强，广泛应用于航空航天、电子、建筑等领域；而铂、金等贵金属具有良好的耐腐蚀性，广泛用于化工、电子领域等。
四、金属材料的加工技术金属材料的加工技术是将金属材料变成成品的重要环节。
金属材料的加工技术种类繁多，依据不同的材料、产品、加工要求等，可以进行精密加工、焊接、切削加工、热处理等多种不同的加工方法。
材料加工中的新工艺与技术
材料加工中的新工艺与技术随着科技的不断进步，材料加工技术也在不断地发展改进。
新工艺和新技术的不断涌现，不仅提高了加工效率和品质，同时也拓展了加工领域。
本文将介绍材料加工中的几种新工艺和技术。
一、数控加工技术数控加工技术是利用计算机控制设备进行加工的一种先进技术。
相比传统机械加工，数控加工具有精度高、加工速度快、不受人为误差等优点。
在材料加工领域中，常常使用数控铣床、数控车床等数控设备进行加工。
数控加工技术的推广应用，使得材料加工的效率得到了大幅提升，从而满足了工业生产对产品精度和质量的要求。
二、激光切割技术激光切割技术是一种非接触式切割技术，可以实现高效、精准地切割金属材料。
利用高能量密度的激光束将材料熔化、汽化，从而实现高速、高精度的切割。
在材料加工领域，激光切割技术被广泛应用于金属制品的切割、模具加工等领域。
该技术的出现，不仅提高了加工效率和品质，还在一定程度上解决了传统机械加工中的损耗、误差等问题。
三、3D打印技术3D打印技术又称为“快速成型技术”，是一种直接根据CAD数码文件进行制造的加工技术。
该技术可以实现高效、定制化、弹性化的生产方式。
在材料加工中，3D打印技术可以实现小批量、高精度、多样化的生产需求。
由于其可以自动化、快速地制造出产品，所以被广泛应用于产品的快速开发、产品验证等领域。
同时，3D打印技术还可以制造一些传统加工难度较大的产品，如复杂结构的零部件、异形产品等。
四、超声波加工技术超声波加工技术是一种利用载波振动使工具与工件接触的加工技术。
该技术的加工过程中不会产生切削热，从而减少了工件的变形和表面影响。
在材料加工领域，该技术被广泛应用于焊接、铆接、切割、打孔、雕刻等领域。
由于该技术能够实现高效、精准地材料加工，所以在航空、汽车、轨道等领域都有广泛的应用。
总之，新工艺和技术的不断涌现，为材料加工领域注入了新的活力。
随着科技的不断发展进步，相信材料加工领域的新工艺和新技术还会有更多的涌现，为工业生产带来更多的机遇和挑战。
材料加工新技术与新工艺（详细版）
一、材料是人类用以制造用于生活和生产的物品、器件、构件、机器以及其他产品的物质，也可简单定义为：材料是可以制造有用器件的物质。
新材料是指那些新出现或正在发展之中的，具有优异性能或特定功能的材料。
材料的分类：（1）按化学结构或组成分类：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料；（2）按用途分类：即结构材料、功能材料、结构功能一体化材料。
二、材料技术：是关于材料的制备、成形与加工、表征与评价，以及材料的使用和保护的知识、经验和诀窍。
从学科的观点来考虑，也可以将材料技术定义为：将材料科学和其他相关学科（如计算机、机械、自动控制）的知识应用于材料（制备）生产和使用的实际，以获得所需的材料产品、提高材料的使用效能的技艺。
2.2材料技术分类：（1）制备技术，如高分子材料合成技术、粉体制备、人工晶体、材料复合技术等；（2）成形与加工技术，如凝固成形、塑性加工、注射成形、连接技术等；（3）改质改性技术，如各种热处理技术、材料三束改性技术等；（4）防护技术，如涂层处理、钢板镀锌等；（5）评价表征技术，如力学性能试验、成形性试验、无损探伤、显微结构分析等；（6）模拟仿真技术，如组织性能预报、过程仿真技术等；（7）检测与监控技术，如在线检测技术、实时监控技术等。
三、材料加工技术3.1分类：（1）按照传统的三级学科进行分类，材料加工技术（方法）包括机加工（车钻刨铣磨等）、凝固加工（铸造）、粉末冶金、塑性加工（压力加工）、焊接（连接）、热处理等。
（2）按照被加工材料在加工时所处的相态不同进行分类，材料加工技术包括气态加工、液态加工（凝固成形）、半固态加工、固态加工。
3.2总体发展趋势，可以概括为三个综合，即过程综合、技术综合、学科综合。
3.3两个主要特征：（1）性能设计与工艺设计的一体化；（2）在材料设计、制备、成形与加工处理的全过程中对材料的组织性能和形状尺寸进行精确控制。
3.4主要发展方向：（1）常规材料加工工艺的短流程化和高效化；（2）发展先进的成形加工技术实现组织与性能的精确控制；（3）材料设计、制备与成形加工一体化；（4）开发新型制备与成形加工技术，发展新材料和新制品；（5）发展计算机数值模拟和过程仿真技术，构建完善的材料数据库；（6）材料的智能制备与成形加工技术。
材料与加工
材料与加工材料与加工是指在制造过程中所使用的原材料以及对这些原材料进行加工、处理和转化的过程。
材料与加工是制造业的核心环节，对于产品的质量和性能起到至关重要的作用。
材料是指制造过程中所使用的各种原材料，包括金属、塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等。
不同的材料具有不同的物理、化学和机械性能，适用于不同的产品和工艺要求。
选择适合的材料对于产品的质量、成本和效率都有很大的影响。
加工是对原材料进行处理和转化的过程，通过各种加工工艺可以将原材料加工成为所需的产品形态。
常见的加工工艺包括锻造、铸造、冲压、焊接、切割、热处理等。
不同的加工工艺可以使原材料变形、改变组织结构、提高硬度和强度等，以满足产品性能的要求。
材料与加工的选择应根据产品的要求和性能需求来确定。
首先需要了解产品的用途和工作环境，明确产品的功能和性能要求。
然后根据要求选择合适的材料，比如要求强度高的产品可以选择金属材料，要求耐腐蚀的产品可以选择塑料材料。
然后再根据选择的材料确定适合的加工工艺，保证产品的制造质量和成本控制。
材料与加工的质量控制是制造业的关键要素之一。
在材料的选择过程中需要考虑材料的质量、供应和成本等因素，确保材料的可靠性和稳定性。
加工过程中需要严格控制各个环节，保证产品的制造质量和一致性。
采用先进的材料与加工技术，如计算机辅助设计、数控加工等，可以提高产品的生产效率和质量。
材料与加工对于制造业的发展至关重要。
随着科技的进步和创新，新的材料和加工技术不断涌现，为产品的研发和创新提供了更多的可能性。
材料与加工的发展也推动了制造业的转型升级，使制造业向高端、智能和绿色的方向发展。
总之，材料与加工是制造业的核心环节，对产品的质量、性能和成本起着重要的作用。
选择合适的材料和加工工艺，严格控制质量，是保证产品质量和制造效率的关键。
随着科技的发展和创新，材料与加工将继续发挥重要作用，推动制造业的发展和进步。
机械工程中的工程材料与加工技术
机械工程中的工程材料与加工技术机械工程是一门涵盖广泛的工程学科，涉及到设计、制造、维护和运营机械设备的各个方面。
在机械工程中，工程材料和加工技术是两个非常重要的领域，它们直接影响着机械产品的性能、质量和可靠性。
工程材料是机械工程中不可或缺的一部分。
它们用于制造机械零件和构件，以满足不同应用环境下的要求。
在选择工程材料时，需要考虑其力学性能、耐磨性、耐腐蚀性、热稳定性等因素。
常见的工程材料包括金属、塑料、陶瓷和复合材料等。
金属是最常用的工程材料之一。
不同种类的金属具有不同的特性，如铝具有良好的导热性和可塑性，钢具有高强度和耐磨性。
在机械工程中，常用的金属材料包括钢、铝、铜和镍等。
这些金属材料可通过锻造、铸造、冲压和焊接等加工工艺进行成型。
塑料材料在机械工程中也有广泛的应用。
塑料具有轻质、耐腐蚀、绝缘和成型性好等特点，适用于制造复杂形状的零件。
聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯等塑料材料常用于机械零件的制造。
塑料制品的加工过程包括注塑、挤出和吹塑等。
陶瓷材料在机械工程中主要用于高温和耐磨的应用领域。
陶瓷具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和高温稳定性。
在制造发动机零件、轴承和切削工具等方面有着广泛的应用。
陶瓷材料的加工主要包括烧结、磨削和切割等工艺。
复合材料是由两种或多种不同材料组合而成的材料。
它们通常具有优异的力学性能和耐腐蚀性，在机械工程中得到广泛应用。
碳纤维增强复合材料在航空航天和汽车工业中的应用越来越广泛，因为它们具有高强度、低密度和优异的抗腐蚀性。
除了工程材料，加工技术也是机械工程中至关重要的一环。
加工技术包括机械加工、热处理、焊接和表面处理等。
机械加工是通过切削、钻孔、磨削和铣削等方法将工程材料加工成所需形状和尺寸的过程。
热处理是通过加热和冷却等工艺改变工程材料的组织和性能。
焊接是将两个或多个工程材料通过热源加热至熔点并使其连接在一起的过程。
表面处理是通过改变工程材料表面的化学和物理特性来提高其耐磨性、耐腐蚀性和装饰性能。
机械制造中的先进材料与加工技术
机械制造中的先进材料与加工技术随着科技的不断进步，机械制造领域也迎来了一系列先进材料与加工技术的突破。
这些新材料和技术的应用，不仅提升了机械产品的性能和质量，还在一定程度上改变了整个制造行业的面貌。
本文将探讨一些现代机械制造中的先进材料与加工技术，并讨论它们对机械行业的影响。
一、先进材料的应用1. 复合材料复合材料是由两种或两种以上的基体材料组成，通过界面增强作用形成的新型材料。
由于其具有高强度、高硬度、耐热、耐腐蚀等优良性能，复合材料在机械制造中得到广泛应用。
例如，碳纤维复合材料常用于航空航天领域，可以制造轻质而坚固的飞机零部件。
而玻璃纤维增强塑料则常用于汽车领域，提升汽车的安全性和燃油效率。
2. 陶瓷材料陶瓷材料具有高硬度、高耐磨损、高耐腐蚀等特点，因此在机械制造中扮演着重要的角色。
陶瓷轴承、陶瓷刀具等都是机械行业中常见的应用。
此外，由于陶瓷具有优异的绝缘性能，因此在芯片制造和电子设备领域的应用也越来越广泛。
二、先进加工技术的发展1. 激光加工技术激光加工技术是一种利用激光束对工件进行切割、焊接、打孔等加工的方法。
相比传统的机械切割、焊接等方式，激光加工技术具有高精度、高效率、非接触等优势。
激光切割技术被广泛应用于金属板材、塑料等材料的加工领域，激光焊接技术则可以实现高质量、高精度的焊接，逐渐替代传统的电弧焊接。
2. 数控加工技术数控加工技术是利用计算机控制机床进行自动化加工的一种方法。
与传统的人工操作相比，数控加工技术具有高精度、高稳定性、高灵活性等特点。
通过数控加工技术，可以实现复杂零件的加工，并大幅度提高生产效率。
数控车床、数控铣床等数控设备在机械制造中得到广泛的应用，成为提高机械制造质量和效率的关键技术。
三、先进材料与加工技术的影响1. 提升产品性能和质量先进材料和加工技术的应用，可以大幅度提升机械产品的性能和质量。
例如，使用复合材料制造的零部件在强度和硬度上要优于传统材料，可以提高产品的工作效率和使用寿命。
设计材料与加工工艺
1、设计材料的分类按材料的来源分类：第一代的天然材料——不改变在自然界中所保持的状态，或只施加低度加工的材料，入木材、竹、棉、毛、皮革、石材等。
第二代的加工材料——利用天然材料经不同程度的加工而得到的材料，加工程度从低到高，有人造板、纸、水泥、金属、陶瓷、玻璃等。
第三代的合成材料——利用化学合成方法将石油、天然气和煤等原材料制造而得的高分子材料，入塑料、橡胶、纤维等。
第四代的复合材料——用有机、无机非金属乃至金属等各种原材料复合而成的材料。
第五代的智能材料或应变材料——随环境条件变化具有应变能力，拥有潜在功能的高级形式的复合材料。
2、按材料的物质结构分类黑色金属（铸铁，碳钢，合金钢）金属材料有色金属（铜，铝，及合金等）无机材料：石材，陶瓷，玻璃，石膏等有机材料：木材，皮革，塑料，橡胶等复合材料：玻璃钢，碳纤维复合材料3、按材料的形态分类：线状材料：钢管，钢丝，铝管，金属棒，塑料管等板状材料：木材，石材，泡沫塑料，混凝土，铸钢，铸铁，油泥，石膏等块状材料:4、金属材料的特性：（1）具有晶格结构的固体，由金属键结合而成(2)是电和热的良导体（3）具有金属所特有的色彩与光泽(3)具有良好的展延性(4)可以制成金属间化合物，可以与其他金属或氢，硼，碳、磷等非金属元素在熔融状态下形成合金，改善金属的性能(5)化学性能比较为活泼，易氧化生锈，生成腐蚀。
5、金属成型加工（1）铸造（2）塑性加工（3）切削加工（4）焊接（5）粉末治金6、金属铸造的分类及工艺特点（1）砂型铸造：适应性强，不受铸件形状，尺寸，重量及金属的种类的限制，工艺设备简单，成本低（2）熔模铸造：尺寸精确，表面光洁，无分型面，不必加工，或少加工，工序转多，生产周期长受型壳强度的限制，铸件的重量不超过25公斤。
（3）金属型铸造：表面光洁度和尺寸精度均优于砂型铸件，组织结构致密，力学性能高（4）压力铸造：尺寸精确，表面光洁，组织致密，生产效率高（5）离心铸造：组织致密，力学性能好，可减少气孔夹渣等缺陷7、金属塑性加工方法，以及相应工艺特点和用途（1）总特点：改善材料饿组织结构和性能，产品可直接制取或便于加工，无切削，金属损耗小（2）方法：Ａ、锻造，可做金属工艺品，刀具，机械零件B、轧制：热轧变形抗力小，变形量大，生产效率高，适合轧制大断面尺寸，塑性较差或变形量较大的材料，如圆钢，方钢，角钢，工字钢等。
（完整版）材料先进加工技术
（完整版）材料先进加工技术1. 快速凝固快速凝固技术的发展，把液态成型加工推进到远离平衡的状态，极大地推动了非晶、细晶、微晶等非平衡新材料的发展。
传统的快速凝固追求高的冷却速度而限于低维材料的制备，非晶丝材、箔材的制备。
近年来快速凝固技术主要在两个方面得到发展：①利用喷射成型、超高压、深过冷，结合适当的成分设计，发展体材料直接成型的快速凝固技术；②在近快速凝固条件下，制备具有特殊取向和组织结构的新材料。
目前快速凝固技术被广泛地用于非晶或超细组织的线材、带材和体材料的制备与成型。
2. 半固态成型半固态成型是利用凝固组织控制的技术.20世纪70年代初期，美国麻省理工学院的Flemings 教授等首先提出了半固态加工技术，打破了传统的枝晶凝固式，开辟了强制均匀凝固的先河。
半固态成型包括半固态流变成型和半固态触变成形两类：前者是将制备的半固态浆料直接成型，如压铸成型（称为半固态流变压铸）；后者是对制备好的半固态坯料进行重新加热，使其达到半熔融状态，然后进行成型，如挤压成型（称为半固态触变挤压）3. 无模成型为了解决复杂形状或深壳件产品冲压、拉深成型设备规模大、模具成本高、生产工艺复杂、灵活度低等缺点，满足社会发展对产品多样性（多品种、小规模）的需求，20世纪80年代以来，柔性加工技术的开发受到工业发达国家的重视。
典型的无模成型技术有增量成型、无摸拉拔、无模多点成型、激光冲击成型等。
4.超塑性成型技术超塑性成型加工技术具有成型压力低、产品尺寸与形状精度高等特点，近年来发展方向主要包括两个方面：一是大型结构件、复杂结构件、精密薄壁件的超塑性成型，如铝合金汽车覆盖件、大型球罐结构、飞机舱门，与盥洗盆等；二是难加工材料的精确成形加工，如钛合金、镁合金、高温合金结构件的成形加工等。
5. 金属粉末材料成型加工粉末材料的成型加工是一种典型的近终形、短流程制备加工技术，可以实现材料设计、制备预成型一体化；可自由组装材料结构从而精确调控材料性能；既可用于制备陶瓷、金属材料，也可制备各种复合材料。
材料成形和加工的前沿技术
材料成形和加工的前沿技术材料成形和加工一直是制造业的核心技术，随着科技的不断进步，前沿技术也在不断涌现。
近年来，一些新的材料成形和加工技术引起了人们的关注，本文将对其中的一些进行介绍。
一、增材制造技术增材制造技术，又称三维打印技术，是近年来的一项热门技术。
通过数字化制造技术和材料的逐层堆叠形成三维物体，这种技术具有迅速生产可定制化产品、减少制造成本、降低材料浪费、提高设计自由度等优点。
增材制造已经广泛应用于医学、航空、汽车、电子等领域，同时也适用于各种材料，包括金属、陶瓷、塑料等。
二、高速成形技术高速成形技术是一种新型的增材制造技术，可以在几分钟内生产出金属、塑料或陶瓷零件。
其主要原理是利用强大的激光或电子束来熔化金属或塑料等材料，然后通过控制激光束或电子束来形成复杂的三维结构。
高速成形技术的主要应用领域包括医疗器械、电子设备、航空航天、汽车制造、模具制造等领域。
其优点是精度高、速度快、材料利用率高。
三、激光冷喷涂技术激光冷喷涂技术是一种先进的涂装技术，利用激光加热粉末材料，再通过高速气流喷射到被涂物体表面，形成一层均匀的涂层。
与传统的喷涂技术相比，激光冷喷涂技术具有成本低、效率高、环保、涂装厚度可控等优点，广泛应用于军事、航空航天、建筑、能源等领域。
四、表面处理技术表面处理技术是一种将材料表面进行处理，以提高其性能的技术。
主要包括喷砂、抛光、电镀、硬化、涂层等多种方法。
其中，纳米涂层技术是一种新兴的表面处理技术。
纳米涂层可以使被涂物体表面具有防腐、耐磨、耐高温、防紫外线等特性，广泛应用于汽车、航空航天、能源等领域。
总之，材料成形和加工技术的不断进步，为现代制造业提供了强大的技术支持。
未来，我们可以期待这些技术的更广泛应用，以及更多新技术的不断涌现。
机械制造中的材料工程与加工技术
机械制造中的材料工程与加工技术引言：机械工程是一门应用科学，涵盖了材料工程和加工技术等多个领域。
材料工程是机械制造的基础，而加工技术则是将材料转化为实际产品的关键。
本文将从材料工程和加工技术两个方面探讨机械制造的重要性和发展趋势。
材料工程：材料工程是机械制造的基石，它研究材料的性能、结构和制备方法。
在机械工程中，选择合适的材料对产品的性能和寿命至关重要。
例如，使用高强度金属材料可以增加机械零件的承载能力，而耐高温材料可以保证发动机在极端工况下的正常运行。
因此，机械工程师需要了解各种材料的特性，并根据具体的应用场景选择合适的材料。
随着科技的进步，新型材料的涌现为机械制造带来了新的发展机遇。
例如，纳米材料具有独特的力学和电学性能，可以应用于微型机械和电子器件中。
复合材料的出现使得产品的轻量化成为可能，提高了机械系统的效率和性能。
此外，生物材料的研究也为仿生机械的设计提供了新思路。
因此，机械工程师需要紧跟材料科学的发展动态，不断探索新材料的应用潜力。
加工技术：加工技术是将材料转化为实际产品的过程，它涵盖了多种加工方法和工艺流程。
机械工程师需要掌握各种加工技术，以确保产品的精度和质量。
常见的加工方法包括机械加工、焊接、铸造和热处理等。
机械加工是最常用的加工方法之一。
它包括车削、铣削、钻孔等操作，通过切削去除材料的多余部分，得到所需形状和尺寸。
机械加工具有高精度和灵活性的优势，适用于各种材料和复杂结构的加工。
焊接是将两个或多个材料通过热源加热并融合在一起的过程。
焊接广泛应用于机械工程中，可以连接金属零件、修复损坏的结构和制造复杂的装配件。
不同的焊接方法包括电弧焊、激光焊和电阻焊等，机械工程师需要根据具体需求选择合适的焊接方法。
铸造是将熔融金属或合金注入到模具中，通过凝固形成所需的零件或构件。
铸造具有较低的成本和高生产率的优势，适用于大批量生产和复杂形状的制造。
机械工程师需要设计合理的铸造工艺，确保铸件的质量和性能。
材料加工中的新工艺与新技术
材料加工中的新工艺与新技术随着科技的不断进步和发展，材料加工技术也不断地获得了新的突破和发展，不断涌现出一系列新的工艺和技术，从而为工业生产提供了更加高效、精细、环保的解决方案。
在本文中，我们将探讨材料加工中的新工艺与新技术，以期更好地了解材料加工行业的现状和未来的发展方向。
一、激光切割技术激光切割技术是一种高新技术，具有高速、高精度、高效率和环保等优点。
激光加工是利用激光束对材料进行加工处理，发挥激光束的高能量、高浓度、聚焦性和高速度等特点来进行加工。
激光切割技术可以对各种复杂形状的材料进行高精度、高效率、低损伤的切割加工，对于一些传统机械难以切割的材料，如不锈钢、铝合金、铜等材料，利用激光切割技术就非常方便。
激光切割技术在模具、汽车制造、航空航天、电子产品加工等领域应用广泛，可实现高品质和高精度的加工，其优势主要体现在以下几个方面：1. 高速加工。
相比传统机械加工，激光加工的加工速度更快，可快速完成对材料的切割加工。
2. 高精度。
激光切割技术的精度非常高，最小可达到0.1mm左右，可确保材料切割后的准确性和一致性。
3. 精准定位。
利用激光切割技术可精确定位，有效避免浪费材料，并提高材料的利用率。
4. 低损伤、环保。
激光切割过程中不会产生尘土和废气，对环境不会造成污染，对人体危害也较小。
二、微细加工技术微细加工技术是一种高精度、高精度加工技术，在材料加工、电子制造、生物医疗、光学仪器等领域应用广泛。
微细加工技术的发展使得材料加工可以实现更加精细、精确的加工操作，同时减少了误差和损耗。
目前，微细加工技术主要有以下几种：1. 微细加工技术。
利用喷射和聚焦的原理实现对材料的高精度切割和打孔。
微波技术可以在较短的时间内实现高精度切割和打孔。
2. 显微加工技术。
通过对光的聚焦和折射，实现对材料的精细加工。
显微加工技术可实现高精度和低损伤的加工效果，适用于电子、精密仪器和生物医学等领域。
3. 纳米加工技术。
材料科学与材料加工技术
化学成分分析
确定材料的化学成分，常 用光谱分析、质谱分析等 方法进行测试。
耐久性评估与寿命预测
疲劳寿命
衡量材料在交变应力作用下的寿命， 可通过疲劳试验进行测试和评估。
环境适应性
衡量材料在不同环境条件下的耐久性 ，需考虑温度、湿度、紫外线等因素 的影响。
蠕变性能
表征材料在高温和长期应力作用下的 变形行为，可通过蠕变试验进行评估 。
陶瓷基复合材料
以陶瓷为基体，加入增强材料（如纤维、晶须等）制成复 合材料。具有耐高温、抗氧化等优点，用于制造高温结构 件等。
碳/碳复合材料
由碳纤维和碳基体组成的复合材料。具有耐高温、抗热震 性好等特点，是航空航天领域的重要材料。
06
表面处理与涂层技术
表面处理目的和方法
目的
提高材料表面的耐腐蚀性、耐磨性、装饰性或其他特定功能 。
方法
包括机械处理（如喷砂、抛光）、化学处理（如酸洗、钝化 ）和电化学处理（如电镀、阳极氧化）等。
涂层种类和选择依据
涂层种类
包括金属涂层、非金属涂层和复合涂 层等，如电镀层、喷涂层、热浸镀层 、有机涂层等。
选择依据
根据基材性质、使用环境和涂层性能 要求等因素进行选择。
喷涂设备和操作规范
喷涂设备
包括喷枪、喷涂机、烘干设备等，应选 用高效、节能、环保的设备。
将熔融塑料注入吹塑模具中，通入压缩空气 使其吹胀并贴紧模具内壁，冷却后脱模得到 中空制品，如塑料瓶等。
橡胶制品生产技术及应用实例
混炼
将生胶与各种配合剂在炼胶机中混合 均匀，得到具有一定可塑性的混炼胶 。
压延
将混炼胶在压延机上压延成一定厚度 和宽度的胶片，用于制造轮胎、输送 带等。
材料加工技术的基本原理和应用
材料加工技术的基本原理和应用材料加工技术是现代工业生产的重要基础之一，通过对各种材料进行加工，可以制造出各种复杂的零部件和设备，大大提高了人们生产和生活的便利性。
在材料加工技术中，有许多的基本原理和应用需要掌握，下面我们就来详细了解一下这些内容吧。
一、基本原理1.1 金属材料加工原理金属材料加工原理是指通过一系列工艺和加工设备来改变金属材料的形状和性能，使其符合特定的设计要求。
金属材料加工原理主要包括塑性变形、切削加工和热加工等方面。
其中，塑性变形包括挤压、拉伸、压缩和扳动等加工方式。
切削加工则是通过下切削、横向切削和斜向切削等方式来加工金属材料。
热加工则是通过工件和设备的热变形来加工金属材料，主要包括热挤压、热轧和热拉伸等方式。
1.2 非金属材料加工原理非金属材料加工原理主要包括挤压、拉伸、压缩和扳动等方式。
比如说，塑料加工过程中，通过一系列的挤压、拉伸和压缩等方式，来改变材料的形状和性能。
另外，非金属材料的切削和热加工与金属材料有所不同，采用的工艺和设备也有所差别。
二、应用方向2.1 金属材料加工技术在汽车工业中的应用汽车工业是金属加工技术的一个重要应用领域，通过各种材料的加工和组装，可以完成整个汽车的生产制造过程。
在汽车工业中，金属材料加工技术主要应用于车身部件的加工和制造、发动机及变速器的加工和制造、悬挂和制动系统的加工和制造等方面。
其中，钣金加工、铸造加工和焊接加工是汽车工业中最为常见的加工技术。
2.2 金属材料加工技术在电子工业中的应用电子工业也是金属加工技术的一个重要应用领域，通过各种材料的加工和制造，可以完成整个电子产品的生产制造过程。
在电子工业中，金属材料加工技术主要应用于电容器、电感、变压器、继电器和半导体等电子元件的制造过程中。
金属材料的加工方式有钣金加工、铸造加工、冷锻加工、热压加工和切削加工等，它们都可以实现对电子空间进行复杂的形状和性能的加工。
2.3 非金属材料加工技术在建筑工程中的应用随着建筑工程的大规模发展，在建筑材料的加工和制造过程中，非金属材料加工技术得到了广泛应用。
材料加工与制造中的新技术
材料加工与制造中的新技术随着科技的进步，材料加工与制造领域也在不断地革新与发展。
新技术的出现，让加工与制造变得更加高效、精准和环保，为产业升级和发展带来了新的机遇和挑战。
一、高速加工技术高速加工技术是一种利用高速的机床和刀具，以较大的进给量和切削深度进行金属材料的切削加工的技术。
相比传统的加工技术，高速加工技术可以大大提高加工效率，降低生产成本。
在高速加工中，钨钢等超硬合金已成为切削工具主要材料，辉带是目前被广泛使用的刀具涂层之一，可大大提高刀具的寿命，使其更加耐磨，减小切削力，提高加工精度和稳定性。
二、立体打印技术近年来，立体打印技术在制造业中引起了广泛关注。
这项技术基于数字化设计，将设计图通过电脑转化为CAD格式，再通过专业的打印机进行扫描和处理，最后利用打印机内部的机械臂、喷头等器件把材料精确地堆积在一起，逐层完成构建出的物品。
立体打印技术能够加工出精度极高和复杂度较高的构件，可以应用于一些特殊的材料加工和生产过程中，比如复杂内部结构的金属零件和医疗用品等。
三、智能制造技术智能制造是一个集成了多个领域内的技术和方法的综合体，涵盖了先进的装备、实时生产计划和控制、数字化设计和生产等各个方面。
利用一些新技术和下一代信息技术，智能制造可以实现生产流程的自适应性和自主化，提高生产效率，从而提高了生产力和企业竞争力。
比如，利用工业机器人和人工智能技术，智能制造可以实现各种自动化加工，快速反应市场变化，生产出优质的产品，并实现对于产品质量、生产时效等方面的精密控制。
四、激光切割技术激光切割技术是一种利用高能量的激光束来切割材料的技术。
它可以对各种材料进行高精度、高效率的切割。
在激光切割过程中，因为激光束的能量非常高，使得切削效果更加准确和平滑，在加工过程中也会产生较少的废料和污染物，使该技术更具环保性。
同时，激光切割技术的应用领域非常广泛，可以应用于钣金、电子、医疗器械、汽车等各个行业。
五、无人化工厂无人化工厂采用自动化生产方式，将机器人带进厂房，建立具有高度自动化的生产线，实现生产流程的自动化和无人化。
材料与加工技术-铸造
3.2.7离心铸造
离心铸造的特点如下： 1)金属液能在铸型中形成中空的圆柱形自由表面，这样便可不用型芯 就能铸出中空的铸件，大大简化了套筒，管类铸件的生产过程； 2)离心铸造工艺可提高金属充填铸型的能力，一些流动性较差的合金 和薄壁铸件都可用离心铸造法生产； 3、夹杂等缺陷也较少； 4)消除或大大节省浇注系统和冒口方面的金属消耗； 5)铸件易产生偏析，铸件内表面较粗糙,内表面尺寸不易控制。
以型砂和芯砂为造型材料制成铸型，液态金属在重力下充填铸型来生 产铸件的铸造方法。
钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。
由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单 件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产 中的基本工艺。
3.1 砂型铸造
3.1.1粘土砂铸造
粘土砂铸造是以原砂为造型材料，以粘土和水为粘接剂生产铸型，液 态金属在重力下充填铸型来生产铸件的铸造方法。按照铸型浇注时的不 同状态可以分为粘土砂湿型(潮模)、粘土砂干型和粘土砂表干型铸造。
3.1.2消失模铸造
消失模铸造（又称实型铸造）是将与铸件尺寸形状相似的泡沫模型 粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造 型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却 后形成铸件的新型铸造方法。
水玻璃砂的再生
水玻璃砂的再生目前主要有以下三种方法：干法再生、湿法再生、干热联 合再生。 1)干法再生 工作过程分为预再生、再生、除尘三个阶段，Na2O去除率达40-50%，且 除尘阶段至关重要。 2)湿法再生 ① Na2O去除率可达80%以上，甚至超过90%； ②再生砂回用率高，可达95%以上； ③再生砂可作为造型的面砂和单一砂使用； ④对酯硬化水玻璃旧砂，能有效去除残留酯，延长再生砂混后的可使用时 间。 3)干热联合再生
航空复合材料成型与加工技术
航空复合材料成型与加工技术摘要：复合材料通常是指由高分子材料、无机非金属材料或金属材料复合而成的一种新材料。
复合材料可定义为出两种或两种以上具有不同的化学或物理性质的组分材料组成的一种与组分材料性质不同的新材料，且各组分材料之间具有明显的界面。
具有重量轻、设计制造性能好、复合效应高等特点，以及比强度和比模量高、疲劳寿命长、抗腐蚀性能好等优点。
关键词：航空复合材料；成型；加工技术一、复合材料成型技术1.1自动铺放技术自动铺放技术主要有自动铺丝和自动铺带两种技术，这两种技术的共同点是都采用了预浸料，并能实现全自动化与数字化制造，高速高效。
自动铺放技术非常适用于制造大型复合材料结构件，在各种飞行器，尤其是大型民用飞机结构的制造中所占比重越来越大。
自动铺带技术的原材料是带隔离衬纸的单向预浸带。
切割、定位、堆叠和轧制均采用数控技术自动完成，并由自动铺带机实现。
多轴龙门机械手可用于完成胶带铺设位置的自动控制，核心部件——铺带头配备有预浸带输送和切割系统，可根据待铺设工件的轮廓自动完成预浸带预定形状的切割。
加热后，预浸料带在压辊的作用下铺设在模具表面。
该方法具有高质量、高效率、高可靠性和低成本的特点。
主要用于平面或低曲率弯曲部件或准平面复合材料部件的层压制造。
特别适用于大型复杂零部件的制造，减少了组装件的数量，节约了制造和组装成本，大大降低了材料的废品率和制造时间。
1.2热压罐成型热压罐成型工艺是目前复合材料结构件制造过程中应用最广泛的方法之一。
它利用热压罐内的高温压缩气体对复合材料坯料进行加热和加压，以完成固化目的。
热压罐主要由罐门及罐体、风机系统、加热系统、冷却系统、真空系统、压力系统、控制系统和安全系统等机械辅助设施组成。
在复合材料结构制品的固化过程中，按照工艺和技术要求完成制品的抽真空、加热和加压，以达到制品固化的目的。
热压罐成型具体工艺流程如下：第一步是材料准备，主要是预浸料，根据设计要求裁剪预浸料；第二步是模具准备，在铺放预浸料前需要用甲乙酮或丙酮等溶剂清洗模具的表面。
先进材料与加工技术
先进材料与加工技术随着科技的不断发展，人们对于材料和制造技术的需求也越来越高。
先进材料和加工技术的出现，对于制造业的发展起到了至关重要的作用。
本文主要探讨先进材料和加工技术的发展、应用、以及对于未来的影响。
一、先进材料的发展随着人们对于材料性能的不断需求，先进材料的研发也不断加剧。
涉及的领域广泛，涵盖了材料力学、电子学、光学、热学、化学等诸多方面。
目前，先进材料已经广泛应用于电子设备、航空航天、汽车制造、生物医疗等领域。
先进材料的发展有以下几点：1、材料多样性不同领域对于材料要求不同，常规普通材料已经无法满足需求。
为了满足不同领域的需要，研究人员不断开发新型材料。
例如复合材料、纳米材料、高分子材料等。
2、材料性能的不断优化先进材料的一个重要特点就是各种材料的性能得到了很大的提升。
例如强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性、电磁性等方面的性能。
这些性能优势能够有效提高产品的质量和品质。
3、材料加工技术的进步先进材料的研究离不开先进的加工技术，例如激光、等离子、电子束、金属粉末3D打印等。
这些技术可以有效地降低原本需要繁琐或者依赖于复杂设备、工艺的加工生产成本。
不仅可以减少生产周期还可以提高制品的性能。
二、先进加工技术的应用先进加工技术可以提高产品质量，提升产品竞争力。
本节主要介绍激光加工技术、3D打印技术、数控加工技术的应用。
1、激光加工技术激光加工技术是一种高精度、高效率的金属加工技术。
它被广泛应用于汽车、航空航天、半导体等高精度工业领域。
它可以通过控制激光束来实现多种形状的成型，制作各种复杂的零件。
2、3D打印技术3D打印技术是一种通过设备根据已有的设计图打印出实体模型的技术。
它不仅可以用于制造普通零件，还可以制造出各种复杂的部件、外壳等。
3D打印技术的出现，不仅提高了生产效率，还改变了制造业的发展模式。
3、数控加工技术数控加工已经进入了大量制造领域，可以快速准确地制造出复杂的曲线、异形零件。
通过计算机程序的编程，可以自动化地完成加工规划、部件加工等任务。
工业设计工程基础Ⅰ--材料及加工技术基础 赵英新、姜楠主编 第一章 概论 (2)
第一章概论1工程材料:包括金属材料高材料,复合材料和陶瓷材料四大类。
2、复合材料：由两种或两种以上的不同材料合成,具有各种组合材料的优点。
3高分子材料:由分子量特别高的大分子化合组成,是近年来运用量最大的一种工程材料。
主要分为塑料、合成橡象胶、合成纤维4、塑料制品:成型容易尺寸精确(模具加工)成本低等优点。
5陶瓷材料：属于无机非金属材头是一种天然或人工成的粉状化合物经过成型和高温烧结而成。
具有高硬度高耐磨性高耐蚀性和绝缘性而得到广泛应用分为普通(天然硅酸盐)陶瓷和特种（人工合成高纯度原料)陶瓷6陶瓷材料、金属材料和高分子材料为三大固体材料。
1、2产品、气道术设汁和机械设计1.2.1工艺美术设计1.工艺美术设计发展的历史悠久,它强调的是技艺和精神享受。
2、工艺美术作品能装装饰出美的享受,但其功能单一,机械化加工水平低，自身不能产生新的价值,强调手工艺水平是它们的特点1.22机械设计1机械设计是由工程师承担的任居,主要完成种中功能的实现。
2.机械设计解决的是纯技术方面的问题,但这也是产品中最核心的问题,产品的更新换代主要还是依靠这种纯技术的改变而实现的1.23产品设计产品设计是一个综合性的概念,它既要强调功能问题,要强调审美宜人的问题, 既有物质的也有精神的这种设计将工艺美术与机械设计都包含其中总结：工艺美术设计:强调精神艺术的作用,意在达到美的享受机械设计:强调功能、原理问题,解决的是产品与产品之间的关系产品设计：强调的是舒适宜人，将艺术美与使用功能有机结合,设计的重点是协调人与产品间的关系1.3产品设计选用材料的基本原对13.1使用性原则材料应足使用原则,任何产品都是为使用而设计的,这是产品有别绘画或工艺品的不同之处,既然产品要使用,那么在材料的选择上,一定要充分考虑什么样的材料最适合这类品的使用1.3.2工艺原则产品质量受其工艺影响最大如果在设计产品时略了加工制作工艺,轻则影响美观,严重时则会导致产品无法使用1.3.3性价比原则工艺设计的原则是实用、经济、美观,而经济则是实用和美观见的制约条件。
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材料与材料加工技术标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]材料加工技术讲义徐刚，韩高荣编制浙江大学材料科学与工程学系二0一二年六月绪论材料是人类文明的物质基础，是社会进步和高新技术发展的先导。
自上世纪70年代开始，人们把信息、能源和材料看作是现代社会的三大支柱。
新材料和新材料技术的研究、开发和应用反映了一个国家的科学技术与工业化水平。
以大规模集成电路为代表的微电子技术，以光纤通信为代表的现代通信技术，以及及现代科技与技术于一体的载人航天技术等，几乎所有的高新技术的发展与进步，都以新材料和新材料技术的发展为突破和前提。
材料的制备与加工，和材料的成分与结构，材料的性能是决定材料使用性能的三大基本要素，构成材料科学与工程学四面体的底面，这充分反映了材料制备及加工技术的重要作用和地位。
材料制备与加工技术的发展既对新材料的研究开发、应用和产业化具有决定性的作用，同时又可有效地改进和提高传统材料的使用性能，对传统材料产业的更新改造具有重要作用。
因此，材料制备与加工技术的研究开发是目前材料科学与工程学最活跃的领域之一。
材料种类很多，按材料的键合特点和组成分类，大致分为四大类：金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料；按材料的用途分类，既可分为结构材料和功能材料两大类，也可细分为建筑材料、信息材料、能源材料、生物材料、航空航天材料等等。
相应地，为了适应不同种类材料的键合特点，和使用特点及功能要求，材料制备和加工技术也多种多样。
本讲义是面向浙江大学材料科学与工程学专业学位硕士研究生培养而编写的“材料加工技术”。
主要涉及金属材料加工和陶瓷粉体成型烧结先进制备技术，包括：金属材料快速凝固、定向凝固、半固态加工、连续铸轧、复合铸造技术，以及金属粉体、陶瓷粉体制备，和先进陶瓷成型、烧结等材料加工新技术新工艺。
注重材料制备及加工技术案例分析，从技术个案的起源、开发、改进和完善的整个过程，对材料加工技术特点及其原理进行系统介绍，重点突出新技术创新的基本规律，培养学生自主创新和利用新技术开发新材料的能力。
第一章材料与材料加工技术1.1材料与新材料材料是人类用以制作各种用于产品的物质，是人类赖以生存的物质基础，新材料主要是指最近发展起来的或正在发展中的具有特殊功能或效用的材料。
现代社会，大规模集成电路、光纤通信、航空航天等几乎所有的影响现代社会发展的高新技术的出现和发展，都是以新材料和新材料制备加工技术的发展和突破为前提的。
材料是人类社会文明发展的基础，整个人类文明通常是用当时的一种重要的材料来断代的（图1-1）。
人类的各个历史时期有各自的新材料，每一种新材料的出现，都促进了人类文明的发展。
陶器是人工制备的第一种材料，也是人类文明发展出现的第一种新材料。
陶器的出现，使得人类生产获得的物品得以存储。
青铜器、铁器的出现，促进了农业生产的发展。
现代硅材料和光纤材料的应用，使人类社会进入了信息时代。
图1-1人类历史按材料的断代按材料的组成和结合键的特点分类是一种比较科学的分类方法，也是一种最传统和常用的分类方法。
按照这种方法，材料常分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料四大类。
金属材料是以金属键结合的材料。
工业上常把金属材料分为两类，即黑色金属和有色金属。
黑色金属通常包括铁、锰、铬及其合金，其中以铁基合金应用最广。
有色金属是指黑色金属以外的所有金属及其合金。
无机非金属材料主要是由离子键或共价键结合的金属氧化物或金属非氧化物组成的，主要包括陶瓷、玻璃和水泥。
高分子材料是主要由分子量特别大的高分子化合物构成的有机合成材料，它的主要成分是碳和氢。
高分子材料主要有三类，塑料、橡胶和合成纤维。
复合材料是由两种或两种以上不同种类的材料复合而成的，它不仅保留了组成材料的各自优点，而且具有单一材料所不具备的优异性能。
这四类材料在人类文明发展的不同历史阶段所具有相对重要性是不断变化的。
图1-2描述了这四类材料在不同历史年代的相对重要性。
图1-2各类材料在不同历史阶段的相对重要性按材料的用途分类，一般分为结构材料和功能材料两类。
结构材料一般具有良好的力学性能，可以承受一定的载荷、冲击或磨损等，主要用于建筑土木工程、机械及工业设计等。
这一类材料主要包括：金属材料、结构陶瓷、水泥混凝土构件，工程塑料等。
功能材料是具有某些特殊的物理性能，如声、光、电、热、磁等，或功能的材料称为功能材料。
功能材料又可细分为生物材料、智能材料、生态环境材料、信息功能材料等。
功能材料的开发应用正在大量的影响着现代社会的进步和发展。
1.2材料加工技术1.2.1材料科学与工程四面体材料科学与工程学形成和提出于上世纪60年代。
X射线衍射分析术和电子显微术的发明和应用，使得人们可以对材料的微观结构进行分析和研究。
现代材料科学与工程由四个基本要素构成：即材料的组成与结构，材料的性质，材料的制备与加工，和材料的使用性能。
这四个基本要素之间形成所谓的四面体关系（图1-3）。
材料的组成与结构、材料的性质和材料的制备与加工等三要素构成四面体的基面，决定着材料的使用效能。
同时构成基面的三要素之间，材料的性质决定于材料的组成、结构，而材料的组成与结构又受材料的制备和加工的影响，进而材料的制备和加工也影响着材料的性质。
如金属材料塑性加工可以导致晶粒的细化，进而导致材料的塑性降低，强度、硬度提高。
图1-3材料科学与工程四面体关于材料的制备、成型与加工技术的研究开发是目前材料科学与工程中最活跃的研究领域之一。
材料先进制备、成型与加工技术的发展，既对新材料的研究开发、应用和产业化具有决定性的作用，同时可有效的改进和提高传统材料的使用性能，对传统材料产业的改造具有重要作用。
材料加工技术的创新、应用已成为新材料研发的一条重要途径。
1.2.2材料加工技术的分类材料加工技术分类主要有两种方法，一是按照传统的三级学科来进行分类，二是按照叫概念股过程中被加工材料所处的相态来进行分类。
按照传统的三级学科进行分类，材料加工方法分为，机床加工（包括：车、削、刨、磨等）、铸造（凝固成形）、粉末冶金、塑性加工、焊接、热处理等。
按照被加工材料在加工过程中的所处的相态，材料加工技术分为：气态加工、液态加工、半固态加工和固态加工。
图1-3列出了材料加工技术两种分类方法的分类框图。
(a)按传统学科分类(b)按材料相态分类图1-3材料加工技术分类1.2.3材料加工技术的发展现状、趋势及主要发展方向材料先进制备预成型加工技术的研究开发是近三十年来材料科学与工程学领域最为活跃的方向之一。
快速凝固、定向凝固、连续铸轧、复合铸造、精密铸造、半固态加工、粉末注射成形、陶瓷凝浇注模成形、热等静压成型等等，一大批先进技术和工艺不断发展和完善，并逐步获得实际应用，促进了传统材料的升级换代，加速了新材料的研发、生产和应用，解决了高技术领域发展对特种高性能材料的制备加工与组织性能精确控制的急需。
当前，材料加工技术的总体发展趋势，可以概括为三个综合，即过程综合、技术综合和学科综合。
过程综合主要包括两个方面的含义，一是指材料设计、制备、成形与加工的一体化，二是指多个过程的综合化。
如喷射成形技术、半固态加工技术、铸轧一体化等。
技术综合是指除了加工工程越来越发展成为一门多种技术相结合的应用技术科学，尤其体现为制备、成形、加工技术等与计算机模拟设计、控制技术的综合。
学科综合体现为材料工程学科内铸造、塑性加工、热处理、连接之间的综合，以及材料工程学科与材料物理化学、材料科学的综合，与计算机科学、信息工程、环境工程等学科的跨学科综合。
由以上材料加工技术的总体发展趋势可以预见，在今后较长的一段时间内，材料制备、成形与加工技术的发展将具有以下两个主要特征：（一）性能设计与工艺设计的一体化；（二）在材料设计、制备、成形与加工处理的全过程中对材料的组织性能和形状尺寸进行精确控制。
第一个特征是实现材料加工技术的第五次革命，进入新材料设计与植被加工工艺时代的重要标志。
实现第二个特征则要求具有两个基本条件，一是计算机模拟与仿真技术的高度发展，二是材料数据库的高度完备化。
以上材料加工技术的发展趋势和特征主要表现在以下几个主要发展方向：（1）材料制备与成形加工的短流程化和高效化。
缩短工艺流程，简化工艺环节，实现最终形、短流程地连续化生产，提高生产效率，同时达到节能降耗，减轻环境负担的目的，是材料制备与成形加工的主要发展方向之一，也是实现传统材料产业升级换代的主要关键之一。
薄板坯连铸连轧是。
半固态成形、连续铸轧、连续铸挤等是钢铁生产中比较典型的、成功的短流程化工艺，是通过将凝固玉成形来能够个过程合二为一，形成以节能降耗，提高生产效率为主要特征的新技术和新工艺。
（2）发展先进的成形加工技术，实现组织与性能的精确控制。
发展非平衡凝固技术、电磁铸轧技术、电磁连铸技术、等温成型技术等先进成形技术，通过控制冷却速度或附加外场的作用，改善材料的组织，实现对材料组织的精确控制，不仅可以提高传统材料的使用性能，而且有利于改善难加工材料与难成形材料的加工性能，提高产品的附加值。
发展先进层状复合材料成形、先进超塑性成形等技术，有利于发展新材料，促进新材料的应用。
（3）材料设计、制备及成形加工一体化。
发展材料设计、制备及成型加工一体化技术，可以实现先进材料与零部件的高效、近终形、短流程成形。
典型的材料设计、制备及成型加工一体化技术有喷射成形、粉末注射成形、激光快速成形等技术，是用于不锈钢、高温合金、钛合金、南融合金、陶瓷材料、复合材料、梯度功能材料零部件制备预成型加工的研究热点。
材料设计、制备及成形加工一体化是实现真正意义上的全过程组织性能精确控制的前提和基础。
（4）开发新型制备及成型加工技术。
发展新材料和新产品。
块体非晶合金制备与应用技术、连续定向凝固成型技术、电磁约束成型技术、双结晶器连铸及充芯连铸复合技术等是近年来开发的新型制备预成形加工技术。
这些技术在特种材料、高性能材料的制备与成型加工方面具有各自的特色，受到国内外的广泛关注。
（5）发展计算机数值模拟与过程仿真技术，构筑完善的材料数据库。
（6）材料智能化制备与成型加工技术。