【材料性能学】FH0-绪论-材料性能学
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物理性能：热、磁、电、光等性能及其相互转换。
工艺（加工）性能： 铸，锻，焊，热处理，机加工等。
二、本课程主要内容？ （一）《材料性能学》的研究对象
1.材料 金属材料 无机非金属
（陶瓷） 高分子材料
3.两种结构因素
2.性能 力学性能 变形、断裂过程， 强度、塑性与韧性等。 物理性能（化学性能） 热、光、电、磁、老化
了解材料性能测试原理、方法及其相关仪器设备。 培养合理选材、用材、开发新材料的基本技能。
(三)《材料性能学》的研究方法
相互验证
经验法
机理法
(三)《材料性能学》的研究方法
基本概念√
围
绕
物理本质√
一
个
影响因素（性能改进）
主 线
工程意义√
指标的测试及应用
(四）本课程主要内容
第一部分 材料的力学性能
一、《材料性能学》的意义
3.该课程是专业学位（必修）课， 是工程应用、理论研究的基础。
☺材料性能的分类：
性能property：
材料的固有性能
物理 化学（抗氧化性，耐蚀等）， 力学（σs，σb，δ等）性能
使用性（效）能performance：
材料性能property在工作状态下的表观：
王吉会《材料力学性能》《材料物理性能》，
天津大学出版社，2006年。
宁青菊《无机材料物理性能》化学工业出版社2006年。
傅政 《高分子材料强度及破坏行为》，
化学工业出版社， 2005年 。
考核： 平时成绩占20% 上课：出勤率、听课情况、交流与沟通； 作业：态度、完成情况； 期末考试占80% （开、闭卷结合） 闭卷：基本概念、基础理论； 开卷：综合分析、应用、计算。
案例应用绪论第1章材料的弹性变形第2章材料的塑性变形第3章材料的断裂与断裂韧性第4章材料的扭转弯曲压缩性能第5章材料的硬度第6章材料的冲击韧性及低温脆性第7章材料的疲劳性能第8章材料的磨损第9章材料的高温力学性能第10章材料在环境介质作用下的腐蚀第11章材料的强韧化第12章材料的热学性能第13章材料的磁学性能第14章材料的电学性能第15章材料的光学性能?提前准备ppt选题课堂讲解讨论
纳观层次：原子、分子层次
微观层次：组织
（二）《材料性能学》的任务
• 掌握各主要性能的基本概念、物理本质、变化规律
•
及性能指标的工程意义。
• 了解性能指标的影响因素。
• 基本掌握改善和提高材料性能指标，充分发挥材料 性能潜力的主要途径，失效的基本分析方法。
材料失效的四大形式： 过量变形（弹塑性）、断裂、磨损、腐蚀
谢 谢！
本节内容结束
应用
性能
基本概念 物理本质 影响因素（性能改进） 工程意义 指标的测试及应用
做好笔记，在理解的基础上记忆。 善于总结和整理。
参考书：
束德林主编《金属力学性能》。
《The science and design of engineering materials》 James P.Schaffer. 工程材料科学与设计，詹姆斯.谢弗 编，余永宁，强文江译。机械工业出版社，2003。
（受力状态，气氛，温度等）
使用性能：固有性能+产品设计（工程应用） ——寿命，速度，能量利用率，安全可靠。
☺材料性能的分类：
机械性能（力学性能），物理性能，化学性能, 工艺性能等；
力学性能：材料在力或环境（介质，T，ξ）共同作
用下，显示与弹性和非弹性反应相关或涉及应力应变 关系的性能。
在外力作用下，材料变形或断裂过程中 所表现的性能。
第二部分 材料的物理性能
力学性能内容：
1-10章：
弹性变形、塑性变形、断裂
扭、弯、压、硬度、冲击、 疲劳、磨损、高温等；
11章：材料的强韧化
（小结）
《材料科学基础》 第九章
物理性能： 第12-15章： 热、磁、电、光学性
能.
三、本课程学习方法？
• 本课程涉及的知识面较广，内容多， • 有一定的理论深度。
材料性能学
绪论
一、本课程的意义？ 二、本课程主要内容？
三、本课程学习方法？
一、《材料性能学》的意义
1.性能 是材料科学与工程的四 要素之一，
2.
是材料科学研究
的核心内容。
四要素（四面体）： 材料组分（成分，组织与
结构）；
性能property；
生产流程（工艺）；
使用效能performance。
一、《材料性能学》的意义
前
《材料力学》：
《材料科学基础》 σ-ε曲线，σs，σb，σ-1
期 《材料力学》
知 识
《物理》
的意义, 本课程侧重材 料性能本质。
《物理》、《化学》、
储 《化学》
《物理化学》
备 《物理化学》
基础知识— 热，磁， 电，腐蚀，电化学等。
材料
抓 住 二 条 主 线
Hale Waihona Puke 成分 工艺 结构 组织 性能
• 材料科学的核心内容：
结构
性能
原子结构，空间结构，组织
材料工程：研究材料在制备、处理、加工过程中的 工艺和各种工程问题。
五要素(六面体)： 成分≠结构
成分
合成与制备
结构 组织
性能 使用效能
一、《材料性能学》的意义
2. 高技术依赖于优良的新材料， 关注的是材料的各种性能： 力学性能、物理性能、化学 性能等。
工艺（加工）性能： 铸，锻，焊，热处理，机加工等。
二、本课程主要内容？ （一）《材料性能学》的研究对象
1.材料 金属材料 无机非金属
（陶瓷） 高分子材料
3.两种结构因素
2.性能 力学性能 变形、断裂过程， 强度、塑性与韧性等。 物理性能（化学性能） 热、光、电、磁、老化
了解材料性能测试原理、方法及其相关仪器设备。 培养合理选材、用材、开发新材料的基本技能。
(三)《材料性能学》的研究方法
相互验证
经验法
机理法
(三)《材料性能学》的研究方法
基本概念√
围
绕
物理本质√
一
个
影响因素（性能改进）
主 线
工程意义√
指标的测试及应用
(四）本课程主要内容
第一部分 材料的力学性能
一、《材料性能学》的意义
3.该课程是专业学位（必修）课， 是工程应用、理论研究的基础。
☺材料性能的分类：
性能property：
材料的固有性能
物理 化学（抗氧化性，耐蚀等）， 力学（σs，σb，δ等）性能
使用性（效）能performance：
材料性能property在工作状态下的表观：
王吉会《材料力学性能》《材料物理性能》，
天津大学出版社，2006年。
宁青菊《无机材料物理性能》化学工业出版社2006年。
傅政 《高分子材料强度及破坏行为》，
化学工业出版社， 2005年 。
考核： 平时成绩占20% 上课：出勤率、听课情况、交流与沟通； 作业：态度、完成情况； 期末考试占80% （开、闭卷结合） 闭卷：基本概念、基础理论； 开卷：综合分析、应用、计算。
案例应用绪论第1章材料的弹性变形第2章材料的塑性变形第3章材料的断裂与断裂韧性第4章材料的扭转弯曲压缩性能第5章材料的硬度第6章材料的冲击韧性及低温脆性第7章材料的疲劳性能第8章材料的磨损第9章材料的高温力学性能第10章材料在环境介质作用下的腐蚀第11章材料的强韧化第12章材料的热学性能第13章材料的磁学性能第14章材料的电学性能第15章材料的光学性能?提前准备ppt选题课堂讲解讨论
纳观层次：原子、分子层次
微观层次：组织
（二）《材料性能学》的任务
• 掌握各主要性能的基本概念、物理本质、变化规律
•
及性能指标的工程意义。
• 了解性能指标的影响因素。
• 基本掌握改善和提高材料性能指标，充分发挥材料 性能潜力的主要途径，失效的基本分析方法。
材料失效的四大形式： 过量变形（弹塑性）、断裂、磨损、腐蚀
谢 谢！
本节内容结束
应用
性能
基本概念 物理本质 影响因素（性能改进） 工程意义 指标的测试及应用
做好笔记，在理解的基础上记忆。 善于总结和整理。
参考书：
束德林主编《金属力学性能》。
《The science and design of engineering materials》 James P.Schaffer. 工程材料科学与设计，詹姆斯.谢弗 编，余永宁，强文江译。机械工业出版社，2003。
（受力状态，气氛，温度等）
使用性能：固有性能+产品设计（工程应用） ——寿命，速度，能量利用率，安全可靠。
☺材料性能的分类：
机械性能（力学性能），物理性能，化学性能, 工艺性能等；
力学性能：材料在力或环境（介质，T，ξ）共同作
用下，显示与弹性和非弹性反应相关或涉及应力应变 关系的性能。
在外力作用下，材料变形或断裂过程中 所表现的性能。
第二部分 材料的物理性能
力学性能内容：
1-10章：
弹性变形、塑性变形、断裂
扭、弯、压、硬度、冲击、 疲劳、磨损、高温等；
11章：材料的强韧化
（小结）
《材料科学基础》 第九章
物理性能： 第12-15章： 热、磁、电、光学性
能.
三、本课程学习方法？
• 本课程涉及的知识面较广，内容多， • 有一定的理论深度。
材料性能学
绪论
一、本课程的意义？ 二、本课程主要内容？
三、本课程学习方法？
一、《材料性能学》的意义
1.性能 是材料科学与工程的四 要素之一，
2.
是材料科学研究
的核心内容。
四要素（四面体）： 材料组分（成分，组织与
结构）；
性能property；
生产流程（工艺）；
使用效能performance。
一、《材料性能学》的意义
前
《材料力学》：
《材料科学基础》 σ-ε曲线，σs，σb，σ-1
期 《材料力学》
知 识
《物理》
的意义, 本课程侧重材 料性能本质。
《物理》、《化学》、
储 《化学》
《物理化学》
备 《物理化学》
基础知识— 热，磁， 电，腐蚀，电化学等。
材料
抓 住 二 条 主 线
Hale Waihona Puke 成分 工艺 结构 组织 性能
• 材料科学的核心内容：
结构
性能
原子结构，空间结构，组织
材料工程：研究材料在制备、处理、加工过程中的 工艺和各种工程问题。
五要素(六面体)： 成分≠结构
成分
合成与制备
结构 组织
性能 使用效能
一、《材料性能学》的意义
2. 高技术依赖于优良的新材料， 关注的是材料的各种性能： 力学性能、物理性能、化学 性能等。