材料导论第一章绪论
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材料学概论课件第1章绪论
• Advanced materials
Materials that are utilized in high-technology (or hightech) applications are sometimes termed advanced materials. lasers, integrated circuits, magnetic information storage, liquid crystal displays (LCDs), fiber optics, and thermal protection systems for the Space Shuttle Orbiter. 返回目录
的基本物质（如金属、木料、塑料、纤维等） 迈尔《新百科全书》中材料的含义：材料是从原材料中取
得的，为生产半成品、工件、部件和成品的初始物料，如金 属、石块、木料、皮革、塑料、纸、天然纤维和化学纤维等 等。
2. 原料与材料
• 原料（Raw Materials） • 由原料到材料。 • 原料一般不是为获得产品，而是生产材料， 往往伴随化学变化。
中国古代陶器
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琉 璃 瓦
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二、一些典型的高聚物材料
塑 料 布
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塑 料 薄 膜
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塑料模仁
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特种工程塑料
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特 种 高 聚 物 材 料
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合成纤维
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聚丙稀短纤维
一些典型的高聚物材料
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合成橡胶轮胎
1-1-2
类别
类别 classifications 材料可以根据化学组成、状态、作用和使用 领域分类。 金属材料
材料科学导论-第一章
In brief, the structure of a material usually relates to the arrangement of its internal components.元件组建 Subatomic 亚 原 子 的 structure involves electrons within the individual atoms and interactions with their nuclei. (Electronic Structure)
Chapter 1
Introduction
Furthermore, it was discovered that the properties of a materials could be altered by heat treatments and by the addition of other substances. Now the scientists come to understand the relationships between the structural elements of materials and their properties.
Introduction of Materials Science
Introduction of Materials Science
Chapter 1
Introduction
§1.1 Historical Perspective远景，看法。透视 Materials are more deep-seated in our culture than most of us realize. Transportation, housing, clothing, communication, recreation, and food production-virtually every segment部分 of our everyday lives is influenced to one degree or another by materials.
Chapter 1
Introduction
Furthermore, it was discovered that the properties of a materials could be altered by heat treatments and by the addition of other substances. Now the scientists come to understand the relationships between the structural elements of materials and their properties.
Introduction of Materials Science
Introduction of Materials Science
Chapter 1
Introduction
§1.1 Historical Perspective远景，看法。透视 Materials are more deep-seated in our culture than most of us realize. Transportation, housing, clothing, communication, recreation, and food production-virtually every segment部分 of our everyday lives is influenced to one degree or another by materials.
无机非金属材料导论-绪论资料
玻璃不是晶体也不是纯净物
玻
定义
特性
实例
璃
态 物 质
没有一定的熔点
而在某一温度范 围内逐渐软化的 物质。(介于晶体
没有
固定的 熔点。
玻璃
与非晶体之间)
思考：
玻璃为什么会被人工吹制成各种形状？
普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在 一起形成的物质，主要成分是SiO2。玻璃不是晶 体，而是玻璃态物质，这类物质没有固定的熔 点，而是在某个温度范围内逐渐软化，在软化 状态时，可被吹制成任何形状的制品。
功能材料——利用材料所具有的电、磁、 光、声、热等特性和效应以实现某种功能 的材料。
生活中的无机非金属材料
⑴玻璃、水泥、陶瓷 ⑵石英钟表 ⑶手表上轴承(人造红宝石) Al2O3 ⑷金刚石钻头 ⑸彩电（荧光材料） ⑹煤气炉中的电子打火 (压电陶瓷) ⑺海底电缆（光导纤维） ⑻电脑的CPU（单晶硅） ⑼隐形飞机（特殊光学材料）
无机非金属材料
什么是材料？
材料是人类赖以生 存和发展的物质基础，是人类 进步的一个重要里程碑。
（制的第一种材料：陶）
• 材料是具有一定配比的若干相互作用的元 素组成、具有一定结构层次和确定性能， 并能用于制造物品、器件、构件、机器或 其他产品的物质。
• 材料是物质，但不表示所有物质都可以称 为材料。如燃料和化学原料、工业化学品、 食物和药物，一般都不算是材料。
常
红玻璃 化，然光后导急纤速维冷：却19，64年8月华裔
见
化学仪器玻得械璃到强钢度科璃如化比学纤试玻普家维管璃通高代等。玻锟替其璃首金机大先属提导出线用，玻被
玻
光学仪器玻4璃——誉比6倍如为头，放“发不大纤丝易镜维还破光细碎学的。之一父对”光。导
玻
定义
特性
实例
璃
态 物 质
没有一定的熔点
而在某一温度范 围内逐渐软化的 物质。(介于晶体
没有
固定的 熔点。
玻璃
与非晶体之间)
思考：
玻璃为什么会被人工吹制成各种形状？
普通玻璃是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2熔合在 一起形成的物质，主要成分是SiO2。玻璃不是晶 体，而是玻璃态物质，这类物质没有固定的熔 点，而是在某个温度范围内逐渐软化，在软化 状态时，可被吹制成任何形状的制品。
功能材料——利用材料所具有的电、磁、 光、声、热等特性和效应以实现某种功能 的材料。
生活中的无机非金属材料
⑴玻璃、水泥、陶瓷 ⑵石英钟表 ⑶手表上轴承(人造红宝石) Al2O3 ⑷金刚石钻头 ⑸彩电（荧光材料） ⑹煤气炉中的电子打火 (压电陶瓷) ⑺海底电缆（光导纤维） ⑻电脑的CPU（单晶硅） ⑼隐形飞机（特殊光学材料）
无机非金属材料
什么是材料？
材料是人类赖以生 存和发展的物质基础，是人类 进步的一个重要里程碑。
（制的第一种材料：陶）
• 材料是具有一定配比的若干相互作用的元 素组成、具有一定结构层次和确定性能， 并能用于制造物品、器件、构件、机器或 其他产品的物质。
• 材料是物质，但不表示所有物质都可以称 为材料。如燃料和化学原料、工业化学品、 食物和药物，一般都不算是材料。
常
红玻璃 化，然光后导急纤速维冷：却19，64年8月华裔
见
化学仪器玻得械璃到强钢度科璃如化比学纤试玻普家维管璃通高代等。玻锟替其璃首金机大先属提导出线用，玻被
玻
光学仪器玻4璃——誉比6倍如为头，放“发不大纤丝易镜维还破光细碎学的。之一父对”光。导
生物材料第一章
细胞外基质
细胞外基质(Extracellular Matrix , ECM)：是 在机体发育过程中由细胞分泌到细胞外空间的各 种生物大分子,组装形成高度水合的凝胶或纤维性 网络。 分布：细胞和组织之间、细胞周围，或形成细胞 的基膜，将细胞与细胞、细胞与基膜互相联系， 构成组织与器官，使其形成有机整体。
4.3 按材料的生物性能分类
（1）生物惰性材料 （2）生物活性材料 （3）生物降解材料 （4）生物复合材料
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4.4 按材料的医学用途分类
（1）硬组织材料：人工骨、人工关节和牙齿等 （2）软组织材料：人工皮肤、人工器官、人工食道等 （3）心血管材料：人工心脏、人工瓣膜、人工血管 （4）血液代用材料：右旋糖酐、羟乙基淀粉 （5）分离或透过性膜材料：人工肾、人工肝的透析膜 （6）黏合剂、缝合线、药物载体材料：线型脂肪酸聚 酯、聚乙 烯醇、胶原和纤维素等
生物材料的定义是根据它们的用途，而非它们的化学成份。
实例：眼内透镜 组成：聚甲基丙烯酸甲酯（简写 PMMA）
1949年，英国的一位医生率先将一枚PMMA人工晶体 植入患者眼内. 人工晶体或称假晶体，也叫作眼内眼镜。多用在白内 障手术后，代替摘除的自身混浊晶体
博士伦storz一体式 人工晶体
博士伦水凝胶折叠式 Alcon公司Acrysof蓝 人工晶体 光滤过型晶体
化学组成： （1）胶原、弹性蛋白；（2）纤连蛋白、层粘蛋 白等；（3）蛋白聚糖等糖蛋白和透明质酸、硫 酸软骨素、硫酸皮肤素及硫酸类肝素等氨基聚糖 功能： 天然ECM在组织和器官中起骨架作用,使细胞聚集 ,构筑组织,控制组织结构,调控细胞表型； ECM也是生长因子的储存库,生长因子由此控制释 放至相邻细胞。 使组织具有弹性和抗压性
材料化学导论第1章-绪论讲述
传统的无机非金属材料 之一：陶瓷
陶瓷按其概念和用途不同， 可分为两大类，即普通陶瓷和特 种陶瓷。
普通陶瓷即传统陶瓷，是指以粘土为主要原料与其它 天然矿物原料经过粉碎混练、成型、煅烧等过程而制 成的各种制品。
特种陶瓷是用于各种现代工业及尖端科学技术领域 的陶瓷制品。包括结构陶瓷和功能陶瓷。结构陶瓷 主要用于耐磨损、高强度、耐高温等场所。功能陶 瓷主要包括电磁功能、光学功能及其它功能的陶瓷 材料。
社，1989 4．丁马太《材料化学导论》厦门大学出版社，1993 5. 张逢星 李珺均《材料化学导论》西北大学本科讲义，2001
3
目录
第一章 绪论 第二章 材料化学理论基础 第三章 材料结构的表征 第四章 材料制备化学 第五章 材料的结构与物理性能 第六章 新型结构材料 第七章 新型功能材料 第八章 功能转换材料
术的发明和应用为代表的第二次工业革命，硅单晶材
料则起着先导和核心作用
8
2.材料是生产力发展的重要支柱 纵观人类利用材料的历史，可以清楚地看到，每
一种重要的新材料的发现和应用，都把人类支配自然 的能力提高到一个新的水平。材料科学技术的每一次 重大突破都会引起生产技术的革命，大大加速社会发 展的进程，给社会生产和人们生活带来巨大的变化， 把人类物质文明推向前进。
纤维受力时，形变不超过百分之二十。纤维大分 子沿轴向作规则排列，其长径比较大，在较广的 温度范围（-50~150℃）内，机械性能变化不大。 常用的合成纤维有尼龙、涤纶、晴纶和维尼纶等。
从19071907年第一个小型年第一个小型酚醛树脂厂建立到酚醛树脂厂建立到19271927年第一个热塑性聚氯乙烯年第一个热塑性聚氯乙烯27塑料的生产实现商品化塑料的生产实现商品化19301930年建立了聚合物概念年建立了聚合物概念后聚合物工业迅猛发展起来这一领域的进展经后聚合物工业迅猛发展起来这一领域的进展经历了新型塑料和合成纤维的深入研究历了新型塑料和合成纤维的深入研究1950197019501970年年工程塑料聚合物合金
绪论及第1章概论
第1章 工程材料的主要性能
1.1 材料的使用性能 使用性能是指材料在使用过称中所表现出来的特性。
使用性能
力学性能（重点） 物理性能 化学性能
第1章 工程材料的主要性能
1.1.1材料的力学性能 金属材料的力学性能是指材料在载荷作用下所表现出来的特性。
1 强度、刚度与塑性
静拉伸实验
第1章 工程材料的主要性能
拉伸曲线四个阶段
• 2、 es 屈服阶段
变形不明显。 卸载，试样的伸长部分恢复，保留一部分残余变形。 屈服：载荷不增加或略减小，试样继续伸长。
Fs：屈服载荷
σS：屈服点 σS = Fs / A 0
拉伸曲线四个阶段
• 3、 sb 强化阶段
变形明显。变形均匀发生 形变强化：塑性变形增大，变形抗力逐增。
力，也称屈服强度。计算公式为
• • 式中 • •
σ0.2=F0.2/S0
（1-4）
σ0.2——规定残余伸长应力，MPa;
F0.2——残余伸长率达到0.2%时的载荷，N;
S0——试样原始横截面面积，mm2。
•
②抗拉强度:试样拉断前承受的最大标称拉应力称为
抗拉强度。其计算公式为
•
σb=Fb/S0
（1-5）
σs=Fs/S0
（1-3）
• 式中 σs——屈服点，MPa;
•
Fs——试样屈服时的载荷，N;
•
S0——试样原始横截面面积，mm2。
•
对于无明显屈服现象的金属材料，按GB/T 228—2002
规拉定伸可力用后规，定其残标余距伸长长度应部力分σ的0残.2表余示伸。长σ率0达.2表到0示.2试%时样的卸应除
1.1.1材料的力学性能
静拉伸实验
第一章 Introduction(绪论)
1 Introduction教学目的: List six different property classifications of materials that determine their applicability. Cite the four components that are involved in the design, production and utilization of materials, and briefly describe the interrelationship between these components.教学重点: The four components that are involved in the design, production and utilization of materials教学难点: The discipline of materials science involves investigating the relationships that exist between the structure and properties of materials.教学方法:Multimedia学时分配1.1Historical Perspective10 min1.2Materials science and engineering 25 min1.3Why Study Materials Science and Engineering 10 min1.4Classification of Materials 35 min1.5 Modern Material‟s Needs 10 min教学过程及主要内容：1. Historical PerspectiveWebster编者“New International Dictionary（1971年）”中关于材料（Materials）的定义为：材料是指用来制造某些有形物体（如：机械、工具、建材、织物等的整体或部分）的基本物质（如金属、木料、塑料、纤维等）迈尔《新百科全书》中材料的含义：材料是从原材料中取得的，为生产半成品、工件、部件和成品的初始物料，如金属、石块、木料、皮革、塑料、纸、天然纤维和化学纤维等等。
材料导论1-5
复习第一章材料高温化学1.1冶炼与提纯1.1.1冶炼过程所渭冶炼过程，是指高温下元素的分离、浓缩过程。
其实质是从氧化物、硫化物构成的矿石以及其他精制原料中分离提取某种有用金属．再经过精炼后制成金属的物理化学过程。
简言之，冶炼工艺的目的是把有用元素从其他共存元素中分离出来，进而浓缩成工业原料。
冶炼过程包括：1）把矿石粉碎分离，经过筛选获得含有某种金属的高品位精矿，这一过程称为选矿过程；2）对精矿进行高温物理化学处理．提取某种金属（粗金属）的冶炼过程；3）去除粗金属中杂质的精炼、提纯过程。
成分、相、系成分：是指构成相的化学物质或元素的种类。
相：是指成分、结构及性能相同并与其他部分有界面分开的宏观均匀组成部分。
系：是指若干个相的集合体，由一相构成的系称为均匀系，由两个或两个以上相构成的系称为非均匀系。
2、自由能随温度的变化所有纯净化学物质的自由能都随温度上升而降低，降低幅度因物质而异，是物质的固有特性。
热容：物质受热后内能升高，内能随温度上升而增加的比率。
也是物质的固有性质。
熵：如果物质被加热，自由能将减小．减小的比率因物质不同而变化，减小的比率叫做该物质的熵。
其相互关系见图1-2.1.2 高温氧化金属氧化是自然界中普遍存在的现象。
金属的氧化有广义和狭义的两种含义，广义的氧化是指金属原子或离子氧化数增加的过程，狭义的氧化是指金属和环境介质中的氧化合，生成金属氧化物的过程。
※相律的表达式f=n-p+2f：自由度；n：成分数（组元数）；p：相数相律：研究相态变化的规律。
一、相与相数（p）相：体系中物理、化学性质完全一致的所有部分的总和。
二、组元和组元数组元（分，Component），也称独立组元描述体系中各相组成所需最少的、能独立存在的物质(讨论问题方便)。
组元（分）数：体系中组元的个数，简称组元，记为 n。
无化学反应体系：组元数 = 物种数（N ）有化学反应（R ）体系：组元数 ≠ 物种数如 H 2(g)， O 2(g)， H 2O(g)★ 常温、常压下， n = 3★ 2000℃、常压下，2H 2(g)+ O 2(g) == 2H 2O(g)n = 3-1=2★ 2000℃、常压下， ： = 2 1浓度限制条件（ b ）， n =3-1- 1=1性质：（1）组元为最少物质数目（2）最少物质（数目）必须可以分离出（3）组元数的计算： n=N-R-bN ：物种数R ：物种中的独立化学反应数b ：同一相中各物质之间的浓度限制数f ：在不影响平衡体系的相数和相态时，在一定范 围内可以独立变化的独立变量数。
材料科学导论-introduction(绪论)
石器时代（StoneAge Nhomakorabea：石斧、凿、刀、铲、箭头、 纺轮、钵等（西安半坡遗址）
石斧
青铜器时代（Bronze
巨型司母戊鼎 （河南安阳晚商遗址）
Age):
湖北江陵楚墓出土越王勾践宝剑
铁器时代（Iron Age）
中国古代铁器的金相组织 湖南长沙砂子塘战国凹形铁锄
古代科技名著：“考工记”（先秦）、“梦溪笔谈”（宋代沈 括）、 “天工开物”（明代宋应星）
金属材料（Metallic Materials):钢铁、铝、铜、钛合金； 陶瓷材料（Ceramics）：AlO、SiC、SiN、SiO、TiN 或称为无机非金属材料（Inorganic Materials) ； 高分子材料（High Polymers)：纤维、蛋白质、聚乙烯； Matel-Matrix 复合材料（Composites)： Composties Polymer-Matrix
陶瓷材料－陶瓷学 材料科学导论 突出材料共性教学 高分子材料－高分子物理 金属材料－金属学
材料科学导论是研究材料的成分、组织结构与性能之间关系
效能
合成/制备
性质
结构/成分
明代后：封建统治、帝国主义侵略束缚了材料的发展 停滞状态 解放后：材料科学受到重视和发展，被列为现代技术三大支柱之一。 一整套材料体系 门类全齐 数量 质量 钢铁突破亿吨大关 世界第一 原子弹、氢弹、人造卫星、火箭
宝钢高炉
长征三号运载火箭在发射架上的图片
材料分类(Classification of Materials)
材料科学导论
The Fundamentals(Elements,Principles )of Materials Science
第1章 绪论
1.3 材料科学与工程及其发展
➢ 材料科学：材料科学目的是研究不同尺度下材料的结构（电子结构、 晶体结构、微观结构和宏观结构）对其性能的影响，侧重于理论研究 。
➢ 材料工程：着重于确定材料的结构、加工技术与功能特性间的关系， 以及材料选择与形成用于复杂制造系统所需的结构和功能的工艺过程 间的关系，侧重于应用研究。
水泥成份主要为硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐等。
（3）硅时代：硅、锗半导体材料的出现使电子信息技术进入飞速发 展时期，电子计算机、电话、雷达、电视等产品方便了人类的信息
交流，提高了人们的生活质量。
第四次工业革命——计算机
新材料时代：是人类历史上规模最大和最深刻的一次革命，它对国际 关系已经并将继续产生极其深远的影响。
材料的发展历史
金 铜 青铜 铁
金属材料
聚合物材料
铸铁 钢
光泽金属
木材 毛皮
合金钢
微合金钢
纤维
相
粘结剂
轻合金
对
占 复合材料
有
量
温聚合物
石头 火石 陶 瓷
玻璃
Ti，Zr合金
高模量聚合物
水泥
各种基体复合材料
耐火材料
通用高分子
陶瓷
硅酸盐水泥
纤维增强塑料
金属陶瓷
耐热陶瓷
要点问题：
按化学组成、生产过程、结构与性能特点材料可分为哪几类
？由其中任意两种或两种以上材料复合而成（或同一类材料中 的不同材料复合）的材料又称为？
按使用性能分类，材料分为哪两类？
2020/11/24
➢ 材料的制备、改进和加工都离不开生产工艺和制造技术等工程知识， 人们往往把“材料科学”与“材料工程”相提并论，统称为“材料科 学与工程”。
第一章 绪论-材料科学导论2013年春季
上海大学材料学院，施鹰
12
6
1.1.2 材料与人类文明
材料是人类文明、社会进步、科学技术发展的物质基础 和技术先导。材料的使用、发展一直都是作为区分人类 文明的进步与否的一个重要标志。 在历史上，人们将石器、青铜器、铁器等当时的主导材 料作为时代的标志，称其为石器时代、青铜器时代和铁 器时代。 在近代，材料的种类及其繁多，各种新材料不断涌现， 很难用一种材料来代表当今时代的特征。
上海大学材料学院，施鹰
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5
原料（Raw Materials）与材料
原料一般不是为获得产品，而是生产材料， 往往伴随化学变化。 材料的特点往往是为获得产品，一般从材料 到产品的转变过程不发生化学变化。
材料与物质(Materials and Matter)
材料可由一种或多种物质组成。
同一物质由于制备方法或加工方法不同可以 得到用途各异、类型不同的材料。
材料科学导论
Introduction to Materials Science
授 课 教 师：施 鹰 上海大学材料科学与工程学院 电子信息材料系
E-mail : yshi@
1
本课程的内容
材料科学中的基本共性规律，即材料的结构、 组成、制备（工艺）条件、性能及其相互之 间关系。 内容主要包括：材料种类、材料晶体结构、 缺陷化学、材料的表面与界面、扩散、相关 系与相图和四大类材料的基础性能等知识。 使同学对材料科学有一个全面的、初步的了 解，为今后各后续课程的学习打好基础。
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上海大学材料学院，施鹰
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材料科学与工程（MSE）的发展过程
19世纪中叶，钢铁生产促使金相学诞生； 19世纪到20世纪之交，建立了合金热力学，确立了初 步的铁－碳相图； 1912年，X射线衍射技术使材料结构研究推进到原子尺 寸，推动了金属学的建立；
材料化学导论第1章绪论
铁 器 材 料
铜 器 材 料
石 器 材 料
复 合 材 料
ห้องสมุดไป่ตู้
⑴材料的使用程度是人类社会发展的里程碑 从人类社会发展来看，使用材料经历了三大里程碑： 石器时代：以石头制造工具。可以划分为旧石器时代（公元前2~3百 万年至约1万年），从原始部落到母系社会；中石器时代（公元前约1万 年至7~8千年）；新石器时代（公元前7~8千年至6千年）。这期间，我们 的祖先以石器为主要工具，在寻找石器的过程中认识了矿石，发明了火， 制造了第1种人造材料——陶，并在烧陶过程中发展了冶铜术，开创了冶 金技术。 铜器时代：人类大量制造和使用第2种人造材料——“红铜”和“青 铜”。 “红铜”时代约在公元前4~5前年，即原始社会到奴隶社会初期； “青铜”时代约在我国商周时代和私有制建立的前夜。 铁器时代：人类制造和使用第3种人造材料——铸铁，嗣后是钢铁 工业的迅猛发展,成为18世纪产业革命的重要内容和物质基础。人类社会 发展到20世纪中叶以来，科学技术突飞猛进，日新月异，作为发明之母 和产业粮食的新材料研制更是异常活跃，出现了称之为聚合物时代、半 导体时代、先进陶瓷时代和复合材料时代等种种提法。在当前新技术革 命涉及整个国际社会的浪潮冲击下，人类进入了一个材料革命的新时代。
1.2材料的分类 ⑴按照材料的化学属性可以分为4类： 黑金属 金属材料 有色金属 无机非金属材料 单晶形态 多晶形态。烧结成型，制陶工艺。 新型陶瓷材料（New Ceramics）或精细陶瓷（Fine Ceramics）。 有机高分子材料 以脂肪族或芳香族的C-C共价键为基础结构的大分子组成。 一般又分为塑料、橡胶和纤维。 复合材料 金属、无机非金属和有机高分子材料有机结合
怎样定义材料？
●借助两个英语词组来说明材料的含义： 在英语中，有2个短语来表示制造、制成，但其有明显的区分： “ made of ” 指构成或制成物品后，其物质的原质没有发生变化； “ made from ” 指构成或制成物品后，其物质的原质已经发生变化， 即失去了原质。 可以如此来定义材料： 经过人类劳动获得的、在进一步的加工过程中仍然保持原质的劳动对 象称为材料。 例子：钢铁
铜 器 材 料
石 器 材 料
复 合 材 料
ห้องสมุดไป่ตู้
⑴材料的使用程度是人类社会发展的里程碑 从人类社会发展来看，使用材料经历了三大里程碑： 石器时代：以石头制造工具。可以划分为旧石器时代（公元前2~3百 万年至约1万年），从原始部落到母系社会；中石器时代（公元前约1万 年至7~8千年）；新石器时代（公元前7~8千年至6千年）。这期间，我们 的祖先以石器为主要工具，在寻找石器的过程中认识了矿石，发明了火， 制造了第1种人造材料——陶，并在烧陶过程中发展了冶铜术，开创了冶 金技术。 铜器时代：人类大量制造和使用第2种人造材料——“红铜”和“青 铜”。 “红铜”时代约在公元前4~5前年，即原始社会到奴隶社会初期； “青铜”时代约在我国商周时代和私有制建立的前夜。 铁器时代：人类制造和使用第3种人造材料——铸铁，嗣后是钢铁 工业的迅猛发展,成为18世纪产业革命的重要内容和物质基础。人类社会 发展到20世纪中叶以来，科学技术突飞猛进，日新月异，作为发明之母 和产业粮食的新材料研制更是异常活跃，出现了称之为聚合物时代、半 导体时代、先进陶瓷时代和复合材料时代等种种提法。在当前新技术革 命涉及整个国际社会的浪潮冲击下，人类进入了一个材料革命的新时代。
1.2材料的分类 ⑴按照材料的化学属性可以分为4类： 黑金属 金属材料 有色金属 无机非金属材料 单晶形态 多晶形态。烧结成型，制陶工艺。 新型陶瓷材料（New Ceramics）或精细陶瓷（Fine Ceramics）。 有机高分子材料 以脂肪族或芳香族的C-C共价键为基础结构的大分子组成。 一般又分为塑料、橡胶和纤维。 复合材料 金属、无机非金属和有机高分子材料有机结合
怎样定义材料？
●借助两个英语词组来说明材料的含义： 在英语中，有2个短语来表示制造、制成，但其有明显的区分： “ made of ” 指构成或制成物品后，其物质的原质没有发生变化； “ made from ” 指构成或制成物品后，其物质的原质已经发生变化， 即失去了原质。 可以如此来定义材料： 经过人类劳动获得的、在进一步的加工过程中仍然保持原质的劳动对 象称为材料。 例子：钢铁
材料学导论-绪论
抗拉强度是将试样在拉力机上施以静态拉 伸负荷，使其破坏（断裂）时的载荷。
弯曲强度是指采用简支粱法将试样放在两 支点上，在两支点间的试样上施加集中载 荷，使试样变形直至破裂时的载荷。
压缩强度是指在试样上施加压缩载荷至破 裂（对脆性材料而言）或产生屈服现象 （对非脆性材料而言）时，原单位横截面 积上所能承受的载荷。
2、材料的地位和作用
材料是人类社会发展的基础和先导， 是人类社会进步的里程碑和划时代 的标志。材料、能源、信息被称为 人类社会的“三大支柱”。
纵观人类利用材料的历史，可以清 楚地看到，每一种重要新材料的发现和 应用，都把人类支配自然的能力提高到 一个新的水平。
材料科学技术的每一次重大突破都 会引起生产技术的重大变革，甚至引起 一次世界性的技术革命，大大地加速社 会发展的进程，从而把人类物质文明推 向前进。
1. 材料的定义与分类 2. 材料的地位和作用 3. 材料的性质 4. 材料学的形成和发展
1.1、材料的定义
材料是人类用来制造有用的构件、器件 或物品的物质。
材料与物质的区别：
① 对材料而言，可采用“好”或“不好”等字眼 加以评价，对物质则不能这样；
② 材料总是和一定的用途相联系的；
③ 材料可由一种物质或若干种物质构成；
涡轮喷气发动机
超音速燃烧冲压 式喷气发动机
6490C
10930C
19270C
538 1093
1649
温度（0C）
30年代教练机 二次大战战斗机
80年代截击机 航天飞机
490C 不同类型的飞行器蒙皮温度 93.30C
4270C 10930C
东方快车号/冲压
16490C
538
1093 1649
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