13.04.17材料概论第06课
1-《材料物理性能》-第一章-概论
材料物理性能第一章:概论本节主要内容(一)材料及其性能研究的重要性(二)知识体系1、材料的概念2、材料的分类3、材料科学与工程专业(三)课程简介(四)第一章:材料物理性能概论材料及其性能研究:贯穿于整个人类的文明史。
人类使用的材料,决定了人类的文明程度。
实质上——主要取决于材料的性能如何。
材料的重要性Michael Faraday 电气时代:电磁材料超级计算机个人电脑材料是信息社会的基石!传感器件半导体芯片半导体技术液晶材料光学材料金属、高分子材料磁性材料移动通讯数码拍照拍照功能显示功能外壳信号接受对话功能电子线路照片存储介电材料移动网络语音、视频本节主要内容(一)材料及其性能研究的重要性(二)知识体系1、材料的概念2、材料的分类3、材料科学与工程专业(三)课程简介(四)第一章:材料物理性能概论◼材料(materials)的概念:➢材料是人类社会所能接受的、可经济地制造有用物品的物质。
➢材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的物质的统称。
材料是人类赖以生存和发展的物质基础,与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。
20世纪70年代,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。
◼材料的分类:➢按照人为加工程度区分:✓天然材料:自然界原来就有未经加工或基本不加工可直接使用•如棉花、沙子、石材、蚕丝、煤矿、石油、铁矿、羊毛✓合成材料:人为把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成•如塑料、合成纤维和合成橡胶天然材料材料合成材料◼材料的分类:➢按照物理化学属性区分:✓金属材料✓无机非金属材料✓有机高分子材料✓复合材料➢按照用途区分:✓建筑材料、电子材料✓航空航天材料、核材料✓生物材料、能源材料✓。
金条铜阀玻璃水泥高分子材料碳纤维复合材料◼材料的分类:➢按照结晶状态区分:✓晶体(单晶、多晶):短程有序,长程有序✓非晶:短程有序,长程无序✓准晶:介于晶体和非晶之间,长程有序,但无平移对称性(如:5次旋转对称性)✓液晶:由固态向液态转化过程中存在的取向有序流体非晶玻璃NaCl 晶体2011诺贝尔化学奖“发现准晶体”[铝锰合金]达尼埃尔·谢赫特曼◼材料的分类:➢按照使用性能区分:◼复杂性能◼化学性能◼物理性能◼力学性能③使用性能②工艺性能①复合性能③抗渗入性②耐腐蚀性①抗氧化性④刚性③延性②韧性①强度⑥辐照性能⑤声学性能④光学性能③磁学性能②电学性能①热学性能结构材料功能材料新材料?知识体系◼材料科学与工程:是关于材料的➢组成与结构(composition and structure )➢合成与加工(synthesis and processing )➢基本性质(proporties )➢与服役性能(performance )这四个要素➢以及它们两两之间的互相联系的学科。
材料概论习题及答案
材料概论习题及答案
1. 什么是材料?
材料是指用于制造或构成各种物品和工程的实物,通常具有一定方向性、物理性质和化学性质。
2. 材料分类的基本原则是什么?
材料分类的基本原则是根据其组成、结构和性质进行分类。
3. 金属材料的特点是什么?
金属材料的特点是具有良好的导电性、导热性、可塑性、韧性和强度,适用于高温、高压、高速、强腐蚀等极端工况下的使用。
4. 陶瓷材料的特点是什么?
陶瓷材料的特点是具有优异的耐腐蚀性、耐高温性和耐磨性,但是韧性和强度相对较低,易于破碎。
5. 高分子材料的特点是什么?
高分子材料的特点是具有良好的塑性、韧性和绝缘性,但是强度和刚度相对较差,易于老化和变形。
6. 复合材料的特点是什么?
复合材料的特点是将两种或两种以上不同材料经过特定的工艺组合而成,具有优异的性能,可以满足不同领域特定的需求。
7. 工程材料的应用范围包括哪些方面?
工程材料的应用范围包括建筑、装修、交通运输、电子、能源、医疗等方面。
8. 应该如何选取合适的材料?
应该根据使用环境、工作条件、使用要求等多方面因素来选取合适的材料,同时考虑材料的成本、可行性和环境影响等方面因素。
高中政治必四 第6课 求索真理的历程总结
四、第6课(认识论)主观试题
(一)命题展示
3、4
1.运用认识论的相关知识并结合材料,分析不同学者从 《记住乡愁》中获得不同感受的原因。 2.结合材料,运用“求索真理的历程”的知识,分析对
农村土地承包法进行修改的依据。 3.我国杂交水稻研发推广为什么能够取得举世瞩目的成 就?请运用实践和认识的辩证关系原理加以说明。
特点
实践及 其特点
识 从
实践是认
识的基础
检验 标准
基本形式 何 目的、归宿 而
来
第2课时总结
在 实
含义 真理
客观性
践
特征 具体性
中
条件性
追
求
反复性
和 发
认识
无限性
展
上升性
方 法 论
真 理
与时俱进,开拓创新, 在实践中认识和发现真理
要 求
在实践中检验和发展真理
一、第6课框图总结
含义 特点 形式
坚持实践第一
杂交水稻技术培训班50多期,培训了来自亚、非、拉美30
多个国家的2 000多名学员,并多次到国外指导杂交水稻
研究与生产。
反作用
4.结合材料,运用“真理是具体的有条件的”的知识, 分析我国民法典编撰的必要性。 5.结合材料,运用“追求真理是一个过程”的知识,分
析我国人口生育政策的发展过程。
(二)训练
4.材料:为适应改革开放和发展社会主义市场经济 的需要,我国制定了民法通则,并先后出台继承法、 收养法、担保法、合同法、物权法、侵权责任法等 一系列民事单行法律。但在新的历史时期,时代提出 了新课题,例如,人格尊严的维护、个人信息的保护 、隐私的保护、电子商务的发展、环境保护的强化 等,我国的民法典必须回应信息时代、网络时代、高 科技时代、共享经济时代的社会需求,在更大程度上 服务于我国的社会主义市场经济建设。 结合材料,运用“真理是具体的有条件的”的有关知 识,分析我国民法典编撰的必要性。
《材料概论第》PPT课件
• Subatomic level Electronic structure of individual atoms that defines interaction among atoms (interatomic bonding).
• Atomic level Arrangement of atoms in materials for the same atoms can have different properties, e.g. two forms of carbon: graphite and diamond.
Tin
210 thousand
Molybdenum Titanium W Uranium Silver Gold Platinum
121 thousand 95 thousand 43 thousand 39 thousand 14 thousand 1.9 thousand 270 ton
2020/12/21
6
2020/12/21
精选ppt
7
1.1 材料科学与工程的发展史
芳纶纤维
Ceramics 10,000 BC 5,000 BC 1,000 BC
2020/12/21
DJTU Materia精ls 选Scpipent ce & Engineering
8
2020/12/21
DJTU Materia精ls 选Scpipent ce & Engineering
•Bauxite
101 million
•Coal
4,573 million
•Iron ore
943 million
•Cement
1121 million
材料科学概论课后习题及答案
一、填空题:1.原子间的键合可分为化学键和物理键两大类。
其中化学键包括离子键、金属键和共价键。
2.铁碳合金可按含碳量来分类,含碳量低于2.11%的为碳钢(含碳量低于0.0218&的为工业纯铁),含碳量大于2.11%的为铸铁。
3.以锌为唯一的或主要的合金元素的铜合金称为黄铜。
4.传统上,陶瓷的概念是指所有以黏土为主要原料与其他天然矿物质原料经过粉碎加工、成型、煅烧等过程而制成的各种制品。
5.按照陶瓷坯体结构不同和坯体致密度不同,把陶瓷制品分为两大类陶器和瓷器。
6.陶瓷的微观结构是指晶体结构类型、对称性、晶格常数、原子排列情况及晶格缺陷等,分析京都可达数挨。
7.陶瓷的显微结构是指在光学显微镜(如金相显微镜、体式显微镜等)或是电子显微镜(SEM/TEM)下观察到的陶瓷内部的组织结构,也就是陶瓷的各种组成(晶相、玻璃相、气相)的形状、大小、种类、数量、分布及晶界状态、宽度等,观察范围为微米数量级。
8.高聚物的静态粘弹性行为表现有蠕变、应力松弛。
9.聚合物在溶液中通常呈无规线团构象,在晶体中呈锯齿形或螺旋形。
10.制作碳纤维的五个阶段分别是拉丝、牵伸、稳定、碳化和石墨化。
11.复合材料通常有三种分类法,分别是增强材料、基体材料、纤维材料。
12.所谓纳米材料,从狭义上说,是有关原子团簇、纳米颗粒、纳米线、纳米薄膜、纳米碳管和纳米固体材料的总称。
从广义上说,纳米材料是指晶粒或晶界等显微构造等达到纳米尺寸(<100nm)的材料。
13.信息材料是指与信息技术相关,用于信息收集、储存、处理、传输和显示的各类功能材料。
二、名称解释:1.加工硬化:金属随变形程度的增大,强度和硬度上升而塑性和韧性下降的现象。
2.热处理:p673.白口铸铁:p814.玻璃相:p1275.晶体相:p1266.气相:p1287.结构陶瓷:p117 8.功能陶瓷:p118 9.球晶:p164 10.取向:高分子链在特定的情况下,沿特定方向的择优平行排列,聚合物呈各向异性特征。
材料学概论绪论PPT课件
第25页/共89页
结束动画图片
聚丙稀短纤维
一些典型的高聚物材料
第26页/共89页
结束动画图片
合成橡胶轮胎
第27页/共89页
结束动画图片
衣服 纤维
第28页/共89页
结束动画图片
三、聚合物的应用
塑 钢 窗
塑料的应用
第29页/共89页
结束动画图片
塑 料 的 应 用
第30页/共89页
结束动画图片
塑料的应用
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。
第6页/共89页
3. 材料与物质
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。
第7页/共89页
材料重要性
b. 导体材料,电线芯(铜) c. 工具
第79页/共89页
无机非金属材料
Inorganic nonmetals
分类(按成分,化学结构和用途分四大类) 混凝土(水泥) 玻璃 Glass 硅及耐火材料 Silicon 陶瓷(器) Ceramics
传统陶瓷(天然硅酸盐矿):各中粘土烧制而成。 (Silicate Ceramics)
Biomaterials are employed in components implanted into the human body for replacement of diseased or damaged body parts.
• Advanced materials
Materials that are utilized in high-technology (or high-tech) applications are sometimes termed advanced materials.
材料学概论
富勒烯的今生前世
Hale Waihona Puke
早期科学进展年谱 1971年,大泽映二发表《芳香性》一书,其中描述了C60分子的设想。 1980年,饭岛澄男在分析碳膜的透射电子显微镜图时发现同心圆结构,就像切开 的洋葱,这是C60的第一个电子显微镜图。[ 1983年,克罗托蒸发石墨棒产生的碳 灰的紫外可见光谱中发现215nm和265nm的吸收峰,他们称之为“驼峰”;后来 他们推断这是富勒烯产生的。 1984年,富勒烯的第一个光谱证据是在1984年由美国新泽西州的艾克森实验室的 罗芬等人发现的,但是他们不认为这是C60等团簇产生的。 1985年,英国化学家哈罗德·沃特尔·克罗托博士和美国科学家理查德·斯莫利等人 在氦气流中以激光汽化蒸发石墨实验中首次制得由60个碳组成的碳原子簇结构分 子C60,并推测这个团簇是球状结构。 1990年,克利斯莫(Kriischmer)等人第一次报道了大量合成C60的方法,才使得 C60的研究得以大量展开。 1991年,加州大学洛杉矶分校的霍金斯(Joel Hawkins)得到了富勒烯衍生物的第 一个晶体结构,标志着富勒烯结构被准确测定。 1995年,伍德(Fred Wudl)制备出开孔富勒烯;而PCBM也被他首次制备。 1996年,罗伯特·科尔(美)、哈罗德·沃特尔·克罗托(英)和理查德·斯莫利(美) 因富勒烯的发现获诺贝尔奖。
性质
富勒烯在大部分溶剂中溶得很差,通常用芳香性溶剂, 如甲苯、氯苯,或非芳香性溶剂二硫化碳溶解。纯富勒烯 的溶液通常是紫色,浓度大则是紫红色
材料概论知识点大全总结
材料概论知识点大全总结一、材料的概念和分类1. 材料的概念(1)材料的定义(2)材料的特征(3)材料的作用2. 材料的分类(1)按物质性质分类(2)按用途分类(3)按加工方式分类二、材料的组织结构和性能1. 材料的组织结构(1)晶体结构(2)非晶结构(3)晶格缺陷2. 材料的性能(1)力学性能(2)物理性能(3)化学性能(4)热学性能(5)电子性能三、金属材料1. 金属的晶体结构(1)立方晶系(2)六方晶系(3)其他晶系2. 金属的性能(1)金属的导电性(2)金属的导热性(3)金属的塑性(4)金属的硬度(5)金属的磁性3. 金属的加工(1)锻造(2)轧制(3)焊接(4)铸造四、非金属材料1. 陶瓷材料(1)硅酸盐陶瓷(2)氧化铝陶瓷(3)碳化硅陶瓷2. 高分子材料(1)塑料(2)橡胶(3)纤维3. 复合材料(1)金属基复合材料(2)陶瓷基复合材料(3)高分子基复合材料五、材料的表面处理1. 材料的腐蚀(1)金属的腐蚀(2)非金属的腐蚀2. 材料的涂层(1)阳极氧化(2)电镀(3)喷涂3. 材料的改性(1)表面强化(2)表面合金化(3)表面改性涂层六、材料的选用和设计1. 材料的选用原则(1)机械性能(2)化学性能(3)物理性能(4)经济性能2. 材料的设计方法(1)静态设计方法(2)疲劳设计方法(3)蠕变设计方法七、材料的应用1. 金属材料的应用(1)建筑领域(2)交通领域(3)电子领域2. 非金属材料的应用(1)航空航天领域(2)医疗器械领域(3)环保领域八、材料的新发展1. 新材料(1)纳米材料(2)功能材料(3)生物材料2. 材料工艺(1)3D打印(2)激光焊接(3)快速凝固以上是关于材料概论的知识点大全总结,材料是现代科学技术的基础,它的发展和应用对于各个领域都具有重要意义。
希望能够通过本文的总结,对材料概论有更加全面的了解和认识。
材料导论课件6
2a = 4R
2a
a = 2R 2
原子堆砌密度 Atomic packing factor, APF 原子体积=
4 3 R 4 3
4(4 / 3 R 3 ) APF = = 0.74 3 (4 R / 2)
BODY-CENTERED CUBIC 体心立方
在室温常压下为BCC结构的元素有碱金属Li,Na,K以 及过渡金属V,Cr,Nb,Mo,Ta,W,Fe(a-Fe)等
Zn2+
S2-
AX2型 八配位
氟化钙(CaF2)
Ca2+ F-
0.100 0.133 rCa/rF =0.8
配位数=8
钙离子占据间隙位置
氟离子占据8个角
UO2 PuO2 ThO2 Ca++ F-
AmBnXp 型
钙钛矿
Ti4+:at the body center Ca2+: at corners O2-: at face centers
2a
Hexagonal Close-packed Crystal Structure (HCP)
c
a
6.1 晶体结构
6.1.3 金属结构
六方密堆积结构(HCP)
A
B
A
cos30 =
a/2 a/2 a , m= = m 3/2 3
a/2
a m
a c/2
m= a 3
c a2 = a2 , 2 3
Structure: perovskite (CaTiO3) type Bravais lattice: simple cubic Ions/unit cell: 1Ca2+ + 1Ti4+ + 3O2Typical ceramics: CaTiO3, BaTiO3
材料概论各章节教学内容
《材料概论》部分章节内容第一章绪论材料科学与工程的概念;材料发展简史;材料的分类;材料的基本结构与性能;材料类专业的培养目标、毕业要求、课程体系以及就业与发展。
第二章无机非金属材料陶瓷材料的定义、结构特点;日用陶瓷和先进陶瓷的成分差异、性质差异;陶瓷键作用和其性质之间的联系;日用陶瓷和先进陶瓷的生产工艺;日用陶瓷和先进陶瓷制备原材料、制备方法上的差异性;陶瓷在航空、信息、电子等领域的最新发展。
玻璃的成分、定义和分类方法;晶态、无定形结构形式的区分;形成体、修改体的作用;退火的作用和机理;玻璃的化学性质的特点和外来侵蚀作用的主要机理;现代平板玻璃的生产工艺;玻璃在光电领域、通讯领域的应用。
水泥混凝土材料的基本技术性质和生产方法;水化反应过程、水化产物的成分、硬化浆体水泥的微观结构;新型特种混凝土简介:自密实混凝土、装饰混凝土、轻质混凝土、超高性能混凝土、大体积混凝土、聚合物混凝土和清水混凝土。
第三章金属材料金属的分类方法和结构特点;黑色金属的成分特点;铁和钢的基本区别;合金钢的基本类型和合金元素对其性质的影响、铸铁和钢的生产方法;有色金属的基本类型;镁及其合金、铝及其合金、铜及其合金的特点;典型金属与合金的物理、力学性能,稀有金属及其特点;金属晶体结构和性能之间的联系;常用的金属防腐处理方法;新型金属材料的设计与性能。
第四章高分子材料高分子材料的定义、结构;高分子材料和小分子材料的差异;结构和性质之间的联系;连锁聚合反应机理;逐步聚合反应机理;聚合方法:本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合;高分子材料生产过程和质量控制;功能高分子材料简介;高分子材料在生物、军事、医学上的最新发展。
第五章复合材料复合材料的定义;复合材料的主要成分和设计原则;复合材料的基本体系、典型物理、力学性质,及其优点;增强材料处理的基本方法和途径;复合材料结构对力学性质的影响;复合材料的制备和生产;复合材料在军事、结构上的应用;新型复合材料的发展趋势。
材料概论 课件
热电传感器
光电池
约瑟夫逊结型传感器 表面控制型传感器 体积控制型传感器 固体电解质型传感器 质子电导型传感器
Ti)O3 Bi12SiO20
Ba(PbBi)O3 (BaK)BiO3 SnO2、MnO2、Cr2O3 Fe2O3、(LaSr)CoO3 ZrO2(CaO,Y2O3) MgCr2O1-TiO2、 TiO2-V2O5、
28
1.材料与信息
聪明的人类“知耻而后勇”,通过长期的实践, 发明了各种各样的传感器,延伸和强化了自身
的感官,从而能通过多种途径获得更多、更复
杂的信息。传感器及技术得以广泛应用的关键
是传感器用材料的开发和不断完善。
29
表1
对象 检测机理
主要的传感器与所用材料举例
器件
NTC(负温度系数) 热敏电阻 PTC(正温度系数) 热敏电阻
铸造性能良好,主要用作武器、生活用具、生产工具等。
公元前3000年前;埃及在公元前2500年前;巴比伦在公
元前19世纪中叶;印度大约在公元前3000年已广泛使用
青铜器;中国在公元前2700年已经使用青铜器了,到商
周进入了鼎盛时期,并将青铜器的冶炼和铸造技术推向 了世界顶峰。
12
2.青铜器时代
三星堆立人像
物理性质在状态变化前后有很大差别。
31
1.材料与信息
材料与计算机移动存储
32
计算机发展史
1946年
01
电子管计算机
体积庞大
成本很高
使用不便
计算机发展史
1946年 1954年
01
电子管计算机 晶体管计算机 尺寸小 重量轻 效率高
02
计算机发展史
1946年 1954年 1964年
第6课 现代科技进步与人类社会发展 课件高二历史统编版(2019)选择性必修2经济与社会生活
一、现代科学技术成就
★自主学习:阅读教材,概括二 战后现代科学技术的发展成就。
5、原子能技术和生物技术
①将原子弹投在广岛和长崎是这一动力首 次用于军事目的。 ②原子动力已用于其他多目的,如核动力 船、生物医学研究、医学诊断和治疗以及 核动力厂。 ③20世纪初,人们初步掌握多种为医疗服 务的生物技术。 ④二战后,发现DNA揭示了遗传信息的构 成和传递的途径。
2003年,“神舟” 五号载人航天飞船成 功发射并于次日安全 返回地面,使我国成 为世界上第三个掌握 载人航天技术的国家
2019年,月球车 “玉兔二号”首次 实现月球背面着陆, 标志着中国进入具 有深空探测能力的 国家行列
2020年7月31日 上午,北斗三号 全球卫星导航系
统BDS正式开通
一、现代科学技术成就
1969年,
美国“阿波罗11 号”登月飞船在 月球着陆,阿姆 斯特朗和奥尔德 登上月球
美国航天飞机“哥 伦比亚”号、“挑 战者”号 ,“发现” 号,“阿特兰蒂 斯”,“奋进号”
代表性成就——中国 航天技术:对现代国防与经济发展产生了巨大影响
1970年,中国第 一颗人造地球卫星 “东方红”1号发 射升空,成为第五 个独立研制并发射 人造地球卫星的国 家
——徐蓝《世界近现代史》 材料2:二战后,美苏展开军备竞赛,大力发展科技……,美国和西方在电 子、新材料及其加工业等方面之所以能够领先于苏联,从一定程度上也是 被美苏军备竞赛给逼出来的。
①科学理论的重大突破提供理论基础; ②战争及激烈的国际竞争的刺激; ③各国政府对高科技的大力支持。 ④世界经济的发展奠定物质基础;
一、现代科学技术成就
★自主学习:阅读教材概括二战后现代科 学技术的发展成就。
2、人工智能技术
材料概论(周达飞)(二版) 第6章
第六章 材 料 应 用
• 6.6.1化工设备对材料的一般要求(续上页) 化工设备对材料的一般要求(续上页) 化工设备对材料的一般要求
• 耐温性:除重要指标是材料蠕变和蠕变极 限,低温下则主要考虑脆裂。 • 制造加工性好:金属材料的可焊接性、可锻造性、可铸造性、 可切削性、可热处理性、可冲压性能等;无机非金属材料的可 注浆性、可挤压性、可浇铸性、可压制性等;高分子材料的可 压制性、可压延性、可焊接性、可切削性等。 • 物理性能:密度、导热系数、比热容、熔点、线膨胀系数等。 • 其他要求:价格、来源、设备或零件装、拆、清理、修理方便 等方面的因素
第六章 材 料 应 用
• 6.2.3.5泡沫塑料与缓冲块 泡沫塑料与缓冲块 • 泡沫塑料是一种以气体填充的塑料材料。它有 较大的可压缩性、缓冲性、在防震、防破碎包 装中起重要作用。同时,由于空气的热传导性 很小,且又被封闭于塑料中而不能对流,所以 泡沫塑料是一种隔热、保温、隔音性能非常优 良的材料,在冰箱、雪柜、冷藏库、冷冻集装 箱等方面广为应用,火车客车车箱、房屋建筑 也用它来作隔热、保温、隔音材料。
第六章 材 料 应 用
• • • • • • • • 6.2.2.1金属包装容器 金属包装容器 金属包装容器主要有: 金属罐 金属桶 金属箱 金属喷雾容器 铝箔袋 金属软管等产品
第六章 材 料 应 用
• 6.2.3塑料包装 塑料包装 • 包装用的高分子材料主要是塑料,塑料用于包 装,是包装工业的一个重大改革。与传统包装 材料相比,塑料具有质量轻、透明度高、强度 大、易加工、耐腐蚀性优异、包装效率高、有 利于包装工业自动化等优点。
第六章 材 料 应 用
• 6.2.1.1玻璃包装容器 玻璃包装容器
• • • • • • • • 玻璃包装容器具有下列优点: 化学稳定性好,不会与被包装的商品产生化学反应。 阻隔性、卫生性与保存性好。 一般不会变形。 容易用盖密封,开封后仍可再度紧封。 可制成多种多样形状的容器,可着各种颜色。 原料丰富、成本低廉,酒瓶、饮料瓶还可重复使用。 广泛用于酒类、饮料、调味品、药剂、注射剂、化妆 品及文教用品的包装。
材料概论
“材料概论”是材料课提供的必修课,属于材料相关专业的技术基础课,通常安排用于新生或大二学生。
这就要求本课程的内容应注意基础知识和原理,并易于理解。
编写本书的目的是通过学习本课程,使学生增加对材料科学的了解以及对材料科学和工程的兴趣,从而为将来的专业学习奠定基础。
因此,做好教材的编制和本课程的教学,对于培养材料科学与工程领域的一批新势力非常重要。
近年来,许多学校推出了各种高级汉语版本的“教材简介”和其他相关教材,以满足教材课的教学需求。
随着与国外高校的教学合作与交流的不断深入,双语教学受到越来越多的重视,并在一些基础课程和技术基础课程中处于领先地位,并取得了良好的效果。
《材料概论》是我校最早选为双语教学的课程之一,在教学内容的选择和教学方法的探讨上进行了有益的探索。
但是,教材问题是困扰该课程建设长期,影响教学效果的重要因素。
没有合适的双语教材,老师上课时没有明确的蓝图,学生学习时没有明确的依据。
因此,迫切需要解决《材料概论》的教材问题。
据我们了解,双语教材与专业英语教材相似,但也存在差异。
显然,双语教材更加注重专业知识的系统性和完整性,外语主要起载体的作用,即双语教材的主要功能是传播专业知识。
可以想象,要筛选出符合教材要求的材料并不容易,并且要确保从大量的材料科学英语文献中确保各章之间的良好协调是不容易的。
基于一种探索和尝试,我们组织了几位出国留学的老师来编写这本教科书。
我们已经做出了很大的努力并进行了多次修改,但我们仍然以不安的态度迎接读者的评论。
本书是由W. F. Smith撰写的原始英语书籍《材料科学与工程的基础》第四版的影印本,是一本针对英语的材料科学与工程专业的人文教科书。
该书涉及现代材料科学的前沿主题,从材料的角度出发,并从工程实践入手,主要介绍了材料科学和工程学的基本概念和类别,重要项目和合金的结构,性能和应用,代表的高分子材料。
由塑料和人造橡胶,陶瓷材料和复合材料组成。
本书可以用作材料科学与工程基础入门课程的双语教学书,材料科学与工程外语参考材料以及材料工程师与科学家的参考书。
最新教科版六年级科学上册《第6课 推动社会发展的印刷术》优质教学设计
第6课推动社会发展的印刷术(教材P54~55)
授课时间:累计1课时
课件出示
活动帮助卡
探索二:评测手工抄写和活字印刷
1过渡:活字印刷和手工抄写有什么区别呢?让我们来比较一下。
2 .布置任务:指导学生抄写一行字,完成活动帮助卡。
课件出示
活动帮助卡
课件出示
3 .交流:指导学生分组研讨手工抄写和活字印刷的优缺点。
组内研讨帮助卡
主持人:做完这个评测活动后,你们认为活字印刷好还是手工抄写好?
探索 与研讨 手工抄写和活字印刷评测表
同学们,生活让人快乐,学习让人更快乐。
学习中有许许多多的快乐,如果你觉得不是,那就是你平时没有认真学习。
认真学习的话,你会发现学习中蕴涵着无穷的快乐。
认真学习使自己进步,只有不断朝着自己的目标前进,不断前行,做自己所能做的一切。
学而时习之,不亦说乎。
不要心存侥幸,避免贪婪心作怪。
人生就像一杯茶,不会苦一辈子。
但总会苦一阵子,没有开始的苦,就尝不到后来的甜。
苦苦甜甜就像一部交响曲,汇成我们的一生。
拒绝“苦”就等于关上“甜”的门。
须知,攀登的越高,走过的荆棘就越多。
学习没有捷径,只有踏踏实实的学习,一步一个脚印,成功才会属于你。
材料学概论重点
材料?材料是物质,但不是所有物质都可以称为材料。
材料是人类社会所能接受的、可经济地制造有用物品的物质。
材料的分类及类型1. 按化学组成〔或基本组成〕分类:金属、非金属、高分子、复合2. 按服役领域分类:按使用性能分为:结构材料(受力,承载)、功能材料(半导体,超导体以及光、电、声、磁等)3. 按材料尺寸分类:三维、二维、一维、零维材料4.按结晶状态分类:单晶、多晶、非晶态、准晶材料沿晶断裂与穿晶断裂沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展导致断裂称为沿晶断裂;穿晶断裂:裂纹在晶粒内部扩展,并穿过晶界进入相邻晶粒继续扩展直至断裂称为穿晶断裂;磨损的定义及分类在机件外表互相接触并作相对运动产生的摩擦过程中,会有微小颗粒从外表不断别离出来形成尺寸和形状不同的磨屑,使材料逐渐损失,导致机件尺寸变化和质量损失,这种外表损伤现象即为磨损。
根据摩擦面损伤和破坏的形式,大致可以分为:黏着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损及疲劳磨损。
磨料磨损:又称磨粒磨损或研磨磨损,是摩擦副的一方外表存在坚硬的微凸起物或在接触面间存在某些较锐利的颗粒时产生的磨损。
结构材料的失效及常见的失效形式材料在外加载荷和环境的作用下,会逐渐损失原有的物理、化学或力学性能,直至不能继续服役,这一现象称为失效。
结构材料常见的失效形式有如下4种:1. 过量变形2. 断裂3. 磨损4. 腐蚀材料在国民经济中的地位及作用★材料的发展史,就是人类社会的发展史。
材料的发展史,就是科学技术的发展史。
★材料是当代文明的三大支柱之一。
材料、能源、信息是当代社会文明和国民经济的三大支柱,是人类社会进步和科学技术发展的物质基础和技术先导。
★材料是全球新技术革命的四大标志之一。
新材料技术、新能源技术、信息技术、生物技术。
断裂韧度衡量材料在裂纹存在的情况下抵抗脆性撕裂的能力。
固溶体:加盟组元原子占据基本组元原子晶体所占位置的一部分或他们之间的某些空隙而仍保持基本组元的晶体结构,这种晶体便称为固溶体,加盟组元称为溶质,基本组元称为溶剂。
《材料概论》课程教学大纲
《材料概论》课程教学大纲一、基本信息课程编号:01A32101课程名称:材料概论英文名称:Introduction to Materials课程类型: □通识必修课□通识核心课□通识选修课□学科基础课■专业基础课□专业必修课□专业选修课□实践环节总学时:48 讲课学时:48 实验学时:0学分:3适用对象:材料科学与工程专业本科生先修课程:材料力学、无机非金属材料科学基础、金属学与热处理等课程课程负责人:周国荣本课程为双语教学课程,使用英文原版教材。
主要内容包括材料概念、材料分类与材料性能,金属材料、陶瓷与玻璃材料、聚合物材料、复合材料、电子材料的组成、结构、性能与应用的基本概况。
通过本课程的学习,使学生了解与材料有关的最基本概念和知识,同时通过双语教学的方式,使学生掌握一些材料专业常用的英语词汇和表达方式,为日后深入学习专业课程和参加工作打下良好基础。
二、课程的性质与作用《材料概论》是材料科学与工程专业的一门专业基础课,其任务用双语教学形式阐明各种材料结构、性能、设计和使用的知识。
使学生从英文角度上了解和掌握材料概念、材料分类与材料性能,金属材料、陶瓷与玻璃材料、聚合物材料、复合材料、电子材料的组成、结构、性能与应用的基本概况。
三、教学目标通过本课程的学习,通过双语教学的方式,使学生了解与材料结构、性质和服役性能有关的最基本概念和知识,使学生掌握一些材料专业常用的英语词汇和表达方式,为日后深入学习专业课程和参加工作打下良好基础。
课程目标与相关毕业要求指标点的对应关系四、教学内容及要求第一章 Materials for Engineering主要内容(1) The materials world(2) Materials science and engineering(3) Six materials that changed your world(4) Processing and selecting materials(5) Looking at materials by powers of ten要求(1) 了解材料与人类文明阶段的命名;(2) 熟悉材料科学与工程一词的内涵与课程知识体系;(3) 掌握金属、陶瓷、玻璃、聚合物、复合材料及半导体材料的组成、特点及基本性能与应用;(4) 了解材料加工与材料选择概念;(5) 熟悉选择材料的尺度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
DJTU Materials Science & Engineering
5
Types of Processing
• Processing: produces the desired shape of a component from the initial formless material. • Metals can be processed by: 1)casting (铸造) : liquid metal into a mold; 2)joining (联接) :individual pieces of metal (welding焊接, brazing铜焊, soldering锡焊, adhesive bonding粘结); 3)forming(压力加工):the solid metal into useful shapes using high pressures (forging锻压, drawing拉拔, extrusion挤压, rolling轧制, bending 卷扎); 4)compacting(压塑): tiny metal powder particles into a solid mass (powder metallurgy粉末冶金); 5)heat treatment(热处理): to high strength levels by thermal cycles heat treatment ; 6) machining(机械加工) removing excess materials by cold machine.
13.7.25
DJTU Materials Science & Engineering
9
2) Binary System Diagrams
二元相图
13.7.25
DJTU Materials Science & Engineering
10
Usage of Phase Diagrams
• shows what phases are present where the process boundaries边界 are ; • represents表明 relations between temperature, pressure, compositions and quantities of phases at equilibrium;
EUTECTIC
Steels: eutectoid + hypoeutectoid + hypereutectoid, Cast iron: eutectic + hypoeutectic + hypereutectic.
13.7.25 25
A few comments on Fe–Fe3C system
Example: Cu-Ni system -slow cooling along the line with Co = 35wt%Ni.
13.7.25
15
CORED VS EQUILIBRIUM PHASES
晶核相与平衡相
13.7.25
DJTU Materials Science & Engineering
•Generally, all phases are the mixtures混合物 of γ, α and Fe3C;
•C is an interstitial impurity间隙杂质 in Fe, and forms a solid solution with γ, α , d phases of iron; •Cementite is very hard and brittle can strengthen steels.
13.7.25
DJTU Materials Science & Engineering
6
6.2 PHASE DIAGRAM相图
13.7.25
DJTU Materials Science & Engineering
7
1) Definitions定义
Component组分: - chemically recognizable species可识别的种类 (e.g. Fe and C in carbon steel, H2O and NaCl in salted water). Phase 相 : –The physically and chemically distinct 截 然 不 同 的 material regions区域. (e.g. water and ice);
13.7.25
8
Basic Ideas
When combine two elements at a certain composition (C0), and a temperature (T℃), then... 1. How many phases do we get? 2. What is the composition of each phase? 3. How much of each phase do we get?
•α-ferrite is very soft and ductile, can toughening steels;
• α-ferrite
is magnetic below 768 °C, γ- austenite is non-magnetic.
DJTU Materials Science & Engineering
727° 0.77
Fe3C Cementite
渗碳体
Cementite
a Ferrite
铁素体
13.7.25
600
0.02
a+ Fe C
3
400
1
2
3
4
5
6
6.7
Weight % Carbon
Fe C 3
23
•Eutectic: 4.30 wt%C, 1148°C, L ⇔ γ (2.14 wt%C)+Fe3C; •Eutectoid: 0.77 wt%C, 727°C, γ ⇔ α(0.022wt%C)+Fe3C; •Pearlite: α+ Fe3C, very fine plate-like or lamellar mixture;
• allows to predict预测 phase transformations转变 during T and t change (e.g. heating or cooling).
13.7.25
DJTU Materials Science & Engineering
11
3) Solid Solution固溶体
16
5)EUTECTIC SYSTEMS
共晶系
•Eutectic共晶:systems with a minimum melting point, TE (eutectic means easily melted) . • 3 phases: can equilibrium along isotherm共晶等温线; be in eutectic
eutectoid reaction:
13.7.25 20
7)共晶、共析、包晶反应图型与反应式比较
13.7.25
21
6.3 IRON-CARBON (Fe-C) System
铁碳平衡相图
13.7.25
DJTU Materials Science & Engineering
22
Features of the Fe - Fe3C Diagram
DJTU Materials Science & Engineering
13.7.25
2
6.1 Processing
13.7.25
3
13.7.25
4
Structure-Property-Processing-Interaction
• The processing affects the structure. • structure and final properties of casting are very different from formed product . • original structure 原始 组 织 and properties determine process to produce a desired shape.
Introduction to Materials
6 Metallic Materials
DJTU Materials Science & Engineering
6. IRON-CARBON (Fe-C) PHASE DIAGRAM
(铁碳相图)
6.1 Processing 6.2 Phase Diagram 6.3 Fe-C Phase Diagram 6.4 Phases and Structures of Steels 6.5 Heat Treatment
•Eutectic: P P =α+ β •Hypoeutectic: α+ P •Hypereutectic β+ P
13.7.25
α α α α α α
19
6)Eutectoid Reaction共析转变:
• point E: 74 wt%Zn at 560°C; •again 3 phases: δ—γ+ε •but 1 solid transforms to 2 solid phases,
one element dissolved in another to form a single phase structure over a range of compositions