工程材料的分类、应用与发展(ppt 50页)
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工程材料的分类、性能及应用范围
工程材料的分类、性能及应用范围第一章一、工程材料分类、性能及应用范围；工程材料可分为金属材料（黑色金属及有色金属）、非金属材料（高分子材料及无机非金属材料）和复合材料等。
（一）金属材料1 ．黑色金属（ 1 ）生铁、铁合金。
生铁分炼钢生铁和铸造生铁。
铁与任何一种金属或非金属合金都叫做铁合金。
（2 ）铸铁。
具有优良铸造性能和良好耐磨性、消震性及低缺口敏感性。
还具有良好耐热性和耐腐蚀性。
铸铁包括：灰口铸铁、孕育铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、合金铸铁。
（ 3 ）钢。
①钢分类如下：A ．按化学成分分类，可将钢分为碳素钢和合金钢。
B ．按冶炼质量分类，可将钢分为普通钢、优质钢和高级优质钢。
C ．按用途分类，可将钢分为结构钢、工具钢、特殊性能钢等。
D ．按冶炼方法分类，可将钢分为平炉钢、转炉钢、电炉钢。
E ．按脱氧程度分类，可将钢分为镇静金刚、半镇静钢和沸腾钢。
F ．按金相组织分类，在退火状态下，可将钢分为亚共析钢、共析钢、过共析钢；在正火状态下，可将钢分为珠光体钢、贝氏体钢、奥氏体钢。
G ．按供应时保证条件分类，可将钢分为甲类钢、乙类钢和特类钢。
②钢牌号表示方法。
根据牌号可以看出钢类别、含碳量、合金元素及其含量、冶炼质量以及应该具备性能和用途。
例如甲类钢牌号用“A”字加上阿拉伯数字0 、1 、2 、 3 、4 、5 、6 、7 表示。
又如20 号钢号，表示平均含碳量为0.20% 钢。
再如9Cr18 表示平均含碳量为0.9% 、含Cr 量为18% 不锈钢。
③国外钢牌号主要特点方（略）。
④几种常用钢主要特点及用途。
A ．普通碳素钢分甲类钢和乙类钢两种。
甲类钢多用于建筑工业使用钢筋，机械制造中使用普通螺钉、螺母、垫圈、轴套等，也能轧成板材、型材（如工字钢、槽钢、角钢等）；乙类钢用途与相同数字甲类钢相同。
B ．普通低合金钢是在普通碳素钢基础上。
加入了少量合金元素，不仅具有耐腐蚀性、耐磨损等优良性能，还具有更高强度和良好力学性能。
工 程 材 料PPT课件
青铜器中的锡含量，称为“六齐(剂)”。 书中写道：“六分其
金而锡居一，谓之钟鼎之齐；五分其金而锡居一，谓之斧斤之
齐；四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐；三分其金而锡居一，
谓之大刃之齐；五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐；金、锡
半，谓之鉴燧之齐”。这是世界上最古老的关于青铜合金成分
的文字记载。这表明我们的祖先已经认识到了青铜的性能与成
多年。在河南巩县汉代冶铁遗址中，发掘出20多座冶铁炉和锻炉。炉型庞大，结构复杂，并有
鼓风装置和铸造坑。可见当年生产规模之壮观。
我国古代创造了三种炼钢方法。第一种是从矿石中直接炼出自然钢。用这种钢作的剑在东方
各国享有盛誉，东汉时传入了欧洲；第二种是西汉时期的经过“百次”冶炼锻打的百炼钢；第
三种是南北朝时期生产的灌钢。先炼铁后炼钢的两步炼钢技术我国要比其它国家早1600多年。
二、共价键 处于周期表中间位置的三、四、五价元素，原子既可能获得电子变为负离子，也可 能丢失电子变为正离子。当这些元素原子之间或与邻近元素原子形成分子或晶体时， 以共用价电子形成稳定的电子满壳层的方式实现结合。这种由共用价电子对产生的结 合键叫共价键。
最具有代表性的共价晶体为金刚石。金刚石由碳原子组成，每个碳原子贡献出4个价 电子与周围的4个碳原子共有，形成4个共价键，构成正四面体：一个碳原子在中心，与 它共价的另外4个碳原子在4个顶角上硅、锗、锡等元素也可构成共价晶体。属于共价 晶体的还有SiC、Si3N4、BN等化合物。 共价键的结合力很大，所以共价晶体强度高、 硬度高、脆性大、熔点高、沸点高和挥发性低。
分之间的密切关系。
我国劳动人民创造了灿烂的青铜文化。
3
Engineering Materials
我国从青秋战国时期(公元前770年～公元前221年)已开始大量使用铁器。
《工程材料实例》课件
铝合金材料
总结词
铝合金材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等特 点，被广泛应用于航空、航天、建筑和汽车 等领域。
详细描述
铝合金材料密度低，质量轻，同时具有较高 的强度和刚度，能够替代部分钢铁材料用于 承受较大载荷的场合。铝合金还具有良好的 耐腐蚀性，不易生锈，使用寿命长。此外， 铝合金加工性能优良，易于进行切割、焊接 和弯曲等加工操作。
端产品的理想选择。
铜合金材料
总结词
铜合金材料具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀性和加工性能等特点，被广泛应用于电 气、电子、化工等领域。
详细描述
铜合金材料具有良好的导电性和导热性，能够满足电气和电子设备的需求。同时，铜合 金材料还具有良好的耐腐蚀性和加工性能，可以进行焊接、弯曲、切割等加工操作。在
化工领域，铜合金材料能够抵抗各种化学介质的腐蚀，保证设备的长期稳定运行。
陶瓷的优缺点
陶瓷具有高硬度、高耐磨性等优点， 但也存在脆性大、韧性差等缺点。
陶瓷的未来发展
随着科技的发展，陶瓷材料的复合化 、智能化和多功能化成为未来发展的 趋势。
玻璃材料
玻璃材料概述
玻璃是一种无机非金属材料，具有良好 的光学性能、化学稳定性和电绝缘性能
等特点。
玻璃的优缺点
玻璃具有良好的光学性能和化学稳定 性，但也存在易碎、加工困难等缺点
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碳纤维复合材料的生产工艺主要 包括热压成型、缠绕成型、拉挤
成型等。
树脂基复合材料
树脂基复合材料是由有机高分子树脂和有机高分子材料复合而成的材料，其具有轻 质、高强、绝缘等特点。
在建筑、电Байду номын сангаас、汽车等领域得到广泛应用，如建筑模板、电路板、汽车内饰等。
工程材料第一章 工程材料简介
图1-9 可锻铸铁的显微组织结构
第二节 金属材料及钢的热处理
(4)可锻铸铁 可锻铸铁是预先浇铸成白口铸铁，再经长时 间石墨化退火完成的。 5.有色金属材料 (1)铜及铜合金 根据所含合金元素的不同，可以分为纯铜、 黄铜、青铜和白铜等。 1)纯铜。 2)加工黄铜，铜和锌的合金称为黄铜，随着含锌量增加， 颜色逐渐变为淡黄。 3)加工青铜。 4)加工白铜。
图1-13 杆件受拉时的计算简图
第四节 构件受力变形及强度条件
(2) 拉伸与压缩时的强度条件 要保证构件工作时不被破 坏，必须使工作应力小于材料的极限应力。 2.剪切
第四节 构件受力变形及强度条件
图1-14 剪切作用的特点
表1-1 洛氏硬度试验原理及应用范围
第一节 工程材料的分类及性质
图1-4 冲击强度试验原理 a)试样安装 b)冲击试验机 1、8—支座 2—冲击点 3、7—试样 4—刻度盘
5—指针 6—摆锤
第一节 工程材料的分类及性质
第一节 工程材料的分类及性质
图1-5 钢铁材料的疲劳曲线
第一节 工程材料的分类及性质
第一节 工程材料的分类及性质
4.复合材料 二、工程材料的性质
工程材料的性质主要有强度、塑性、硬度、冲击强度 和疲劳强度等。 1.强度
图1-1 拉伸试样
第一节 工程材料的分类及性质
2.塑性 (1) 断后伸长率
第一节 工程材料的分类及性质
图1-2 低碳钢的应力应变曲线
第一节 工程材料的分类及性质
5.疲劳强度
第二节 金属材料及钢的热处理
一、常用金属材料 常用的金属材料有钢、铸铁和有色金属等。 1.钢的分类、牌号和应用 2.碳素钢
图1-6 碳元素对力学性能的影响
第二节 金属材料及钢的热处理
第二节 金属材料及钢的热处理
(4)可锻铸铁 可锻铸铁是预先浇铸成白口铸铁，再经长时 间石墨化退火完成的。 5.有色金属材料 (1)铜及铜合金 根据所含合金元素的不同，可以分为纯铜、 黄铜、青铜和白铜等。 1)纯铜。 2)加工黄铜，铜和锌的合金称为黄铜，随着含锌量增加， 颜色逐渐变为淡黄。 3)加工青铜。 4)加工白铜。
图1-13 杆件受拉时的计算简图
第四节 构件受力变形及强度条件
(2) 拉伸与压缩时的强度条件 要保证构件工作时不被破 坏，必须使工作应力小于材料的极限应力。 2.剪切
第四节 构件受力变形及强度条件
图1-14 剪切作用的特点
表1-1 洛氏硬度试验原理及应用范围
第一节 工程材料的分类及性质
图1-4 冲击强度试验原理 a)试样安装 b)冲击试验机 1、8—支座 2—冲击点 3、7—试样 4—刻度盘
5—指针 6—摆锤
第一节 工程材料的分类及性质
第一节 工程材料的分类及性质
图1-5 钢铁材料的疲劳曲线
第一节 工程材料的分类及性质
第一节 工程材料的分类及性质
4.复合材料 二、工程材料的性质
工程材料的性质主要有强度、塑性、硬度、冲击强度 和疲劳强度等。 1.强度
图1-1 拉伸试样
第一节 工程材料的分类及性质
2.塑性 (1) 断后伸长率
第一节 工程材料的分类及性质
图1-2 低碳钢的应力应变曲线
第一节 工程材料的分类及性质
5.疲劳强度
第二节 金属材料及钢的热处理
一、常用金属材料 常用的金属材料有钢、铸铁和有色金属等。 1.钢的分类、牌号和应用 2.碳素钢
图1-6 碳元素对力学性能的影响
第二节 金属材料及钢的热处理
建筑材料课件ppt
新型墙体材料
总结词
具有轻质、高强、保温、隔热等优点的墙体材料。
详细描述
新型墙体材料如加气混凝土、空心砖、复合板等，能够提高建筑物的隔热性能和 节能效果，同时减轻建筑物的重量，降低结构成本。
节能玻璃与陶瓷材料
总结词
具有优异保温、隔热性能的玻璃与陶 瓷材料。
详细描述
节能玻璃如Low-E玻璃、真空玻璃等 ，能够有效地隔绝室内外热交换，降 低能耗；陶瓷材料如保温瓷砖、耐火 砖等，具有优异的保温和耐火性能， 广泛应用于建筑领域。
智能建筑材料
总结词
能够感知、响应外界刺激并作出相应变化的建筑材料。
详细描述
智能建筑材料如形状记忆合金、压电陶瓷等，能够在温度、压力等外界刺激下产生相应的形变或电信号，用于建 筑结构的自适应调节和智能控制。
THANKS
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建筑材料课件
目录
• 建筑材料的基本性质 • 建筑材料的分类 • 常用建筑材料介绍 • 新材料与技术发展
01
建筑材料的基本性质
物理性质
密度
表示材料的质量与体积 之比，是材料的基本物 理属性，影响材料的运
输和存储。
孔隙率
表示材料的孔隙体积与 总体积之比，影响材料 的吸水性、保温性和强
度。
吸水性
材料吸收水分的能力， 与材料的孔隙率和孔径
墙体、柱子等。
木材
木材是一种可再生资源，具有 良好的加工性能和美学效果， 因此在建筑中广泛应用。
木材的强度和重量比值较高， 易于加工和安装，可以用于构 建轻巧的框架结构和装饰装修 。
木材的耐久性相对较低，容易 受到腐蚀和虫害的影响，因此 需要采取防腐、防虫等保护措 施。
钢材
钢材是一种高强度、高刚性的建 筑材料，广泛用于各种建筑结构
(完整版)建筑材料ppt
装饰特性
色彩、质感、光泽等。
建筑装饰材料的应用与施工
基层处理
清理、修补、找平 等。
施工过程
粘贴、挂贴、干挂 等。
应用范围
室内外墙面、地面、 顶棚等各个部位。
材料准备
选材、加工、预排 等。
注意事项
施工环境、材料配 比、操作规范等。
建筑装饰材料的性能评价与选用
耐久性
使用寿命长，不易损坏。
安全性
无毒无害，符合环保要求。
选用原则
根据工程部位、使用功能、环境条件等因素综合考虑选用合适 的防水材料。同时要注意材料的环保性能和耐久性。
06
建筑装饰材料
建筑装饰材料的种类与特性
物理特性
密度、硬度、韧性、耐磨性等。
加工特性
可加工性、可塑性、可铸性等。
种类
包括石材、木材、金属、玻璃、 陶瓷、塑料等多种类型。
化学特性
耐腐蚀性、耐候性、防火性等。
硬木
如橡木、胡桃木等，质地坚硬，纹理美观，耐磨耐腐。
木材的种类与特性
质轻而强
木材具有较高的比强度和 比刚度，适用于承受轻载 的结构。
隔热保温
木材的导热系数低，具有 良好的隔热保温性能。
易于加工
木材可通过锯切、刨削、 雕刻等方式进行加工，方 便施工。
钢材与木材的应用与施工
01
应用领域
02
钢材：广泛应用于建筑、桥梁、道路、车辆、船舶等领域。
多元化发展
随着技术的进步和市场需求的变化，绿色 建筑材料的种类和应用领域将不断扩大。
VS
高性能化
未来的绿色建筑材料将更加注重性能的提 升，如强度、耐久性、保温隔热性能等。
绿色建筑材料的应用与发展趋势
新型建筑材料及应用ppt课件
案例分析
以某绿色建筑为例，详细介绍节能墙体材料的选择、设计、施工等过程，并分析其节能效 果及经济效益。
案例二：高性能混凝土在桥梁工程中的实践
01
高性能混凝土的特性与优势
介绍高性能混凝土的高强度、高耐久性、高工作性等特性，并分析其在
桥梁工程中的优势。
02
高性能混凝土在桥梁工程中的应用
阐述高性能混凝土在桥梁工程中的应用情况，包括主梁、桥墩、桥面铺
案例分析
以某城市地下综合管廊为例，详细介绍预制装配式构件的选择、设计、施工等过程，并 分析其对提高管廊建设效率及降低成本的作用。
06
市场前景与行业挑战
市场需求分析
建筑业持续增长
随着全球城市化进程加速和基础设施建设需求增加，建筑业将持续 保持增长态势，为新型建筑材料提供广阔市场。
绿色环保趋势
环保意识的提高使得绿色建筑和可持续发展成为行业趋势，对环保 型、高性能筑材料可分为高性能混凝土、 绿色建材、智能建材等。
发展历程及现状
发展历程
随着科技的不断进步和环保意识的提高，新型建筑材料经历了从单一性能到多功能、从高能耗到低能耗的发展 历程。
现状
目前，新型建筑材料在建筑领域得到了广泛应用，如高性能混凝土用于高层建筑、大跨度桥梁等工程，绿色建 材用于绿色建筑和装修工程，智能建材用于智能家居和建筑智能化等领域。
产业政策
政府通过产业政策鼓励新型建筑材料的研发和应用，推动行业技术 创新和产业升级。
技术创新驱动力探讨
材料研发技术
新型建筑材料的研发涉及多学科交叉，需要不断突破材料科学、 化学、物理等领域的技术瓶颈。
生产工艺改进
通过改进生产工艺，提高新型建筑材料的生产效率、降低成本， 推动其在建筑市场的广泛应用。
以某绿色建筑为例，详细介绍节能墙体材料的选择、设计、施工等过程，并分析其节能效 果及经济效益。
案例二：高性能混凝土在桥梁工程中的实践
01
高性能混凝土的特性与优势
介绍高性能混凝土的高强度、高耐久性、高工作性等特性，并分析其在
桥梁工程中的优势。
02
高性能混凝土在桥梁工程中的应用
阐述高性能混凝土在桥梁工程中的应用情况，包括主梁、桥墩、桥面铺
案例分析
以某城市地下综合管廊为例，详细介绍预制装配式构件的选择、设计、施工等过程，并 分析其对提高管廊建设效率及降低成本的作用。
06
市场前景与行业挑战
市场需求分析
建筑业持续增长
随着全球城市化进程加速和基础设施建设需求增加，建筑业将持续 保持增长态势，为新型建筑材料提供广阔市场。
绿色环保趋势
环保意识的提高使得绿色建筑和可持续发展成为行业趋势，对环保 型、高性能筑材料可分为高性能混凝土、 绿色建材、智能建材等。
发展历程及现状
发展历程
随着科技的不断进步和环保意识的提高，新型建筑材料经历了从单一性能到多功能、从高能耗到低能耗的发展 历程。
现状
目前，新型建筑材料在建筑领域得到了广泛应用，如高性能混凝土用于高层建筑、大跨度桥梁等工程，绿色建 材用于绿色建筑和装修工程，智能建材用于智能家居和建筑智能化等领域。
产业政策
政府通过产业政策鼓励新型建筑材料的研发和应用，推动行业技术 创新和产业升级。
技术创新驱动力探讨
材料研发技术
新型建筑材料的研发涉及多学科交叉，需要不断突破材料科学、 化学、物理等领域的技术瓶颈。
生产工艺改进
通过改进生产工艺，提高新型建筑材料的生产效率、降低成本， 推动其在建筑市场的广泛应用。
工程材料课件 (Engineering Materials)
– 应变 (strain)：单位长度的伸长量，用试样的伸长量 除以试样的原始标距表示。
拉伸试验机
拉伸试验的颈缩现象
应力
应变
低碳钢的应力－应变曲线
弹性和刚度
– 弹性 (Elasticity)：金属材料受外力作用时产生变形, 当外力去掉后能恢复到原来形状及尺寸的性能。
– 弹性变形：随载荷撤除而消失的变形。
– 抗拉强度 b(Breaking strength)：试样在断裂前所能承受的最
大应力。
– 屈服强度和抗拉强度是零件设计的重要依据，也是评定金属 强度的重要指标之一。
塑性 (Plasticity)
– 在载荷作用下产生塑性变形而不被破坏的能力。
– 伸长率δ：是指试样拉断后的标距伸长量与原始标距之比。 – 断面收缩率ψ：试样拉断处横截面积的收缩量与原始横截面积
高分子材料
– 又称聚合物，包括天然高分子材料（木材、棉、麻 等）和合成高分子材料（塑料，合成橡胶等）。其 主要组分高分子化合物是有许多结构相同的结构单 元相互连接而成。它具有较高的强度、良好的塑性、 较强的耐腐蚀性、绝缘性和低密度等优良性能。高 分子材料发明虽晚，但异军突起，因其物美价廉， 在工程材料中应用越来越广。
本课程的研究内容
– 主要研究机械工程上所用的结构材料，主要偏重于 金属材料。
– 研究金属材料的组织、结构及其与机械性能和工艺 性能之间的关系。
第一章 材料的性能(properties)
材料的力学性能(mechanical properties)
– 定义：指材料在不同环境（温度、介质）下，承受 各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、 交变应力等）时所表现出的力学特征。
多晶体示意图
多晶体示意图
拉伸试验机
拉伸试验的颈缩现象
应力
应变
低碳钢的应力－应变曲线
弹性和刚度
– 弹性 (Elasticity)：金属材料受外力作用时产生变形, 当外力去掉后能恢复到原来形状及尺寸的性能。
– 弹性变形：随载荷撤除而消失的变形。
– 抗拉强度 b(Breaking strength)：试样在断裂前所能承受的最
大应力。
– 屈服强度和抗拉强度是零件设计的重要依据，也是评定金属 强度的重要指标之一。
塑性 (Plasticity)
– 在载荷作用下产生塑性变形而不被破坏的能力。
– 伸长率δ：是指试样拉断后的标距伸长量与原始标距之比。 – 断面收缩率ψ：试样拉断处横截面积的收缩量与原始横截面积
高分子材料
– 又称聚合物，包括天然高分子材料（木材、棉、麻 等）和合成高分子材料（塑料，合成橡胶等）。其 主要组分高分子化合物是有许多结构相同的结构单 元相互连接而成。它具有较高的强度、良好的塑性、 较强的耐腐蚀性、绝缘性和低密度等优良性能。高 分子材料发明虽晚，但异军突起，因其物美价廉， 在工程材料中应用越来越广。
本课程的研究内容
– 主要研究机械工程上所用的结构材料，主要偏重于 金属材料。
– 研究金属材料的组织、结构及其与机械性能和工艺 性能之间的关系。
第一章 材料的性能(properties)
材料的力学性能(mechanical properties)
– 定义：指材料在不同环境（温度、介质）下，承受 各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、 交变应力等）时所表现出的力学特征。
多晶体示意图
多晶体示意图
2024版《土木工程新材料》PPT课件
CHAPTER 06
土木工程新材料的未来发展趋势
新材料的研发方向与挑战
高性能混凝土
提高耐久性、减少环境负荷、增强施工性能。
智能材料
自修复、自适应、传感与驱动一体化。
纤维增强复合材料
轻质高强、耐腐蚀、设计灵活性。
挑战
成本、技术标准、环境影响、市场接受度。
新材料在土木工程中的潜在应用
01
高性能混凝土用于大跨 度桥梁、高层建筑、海 洋工程等。
选用优质的水泥、骨料、 掺合料和外加剂等原材 料，保证混凝土的高性
能。
配合比设计
通过合理的配合比设计， 优化各原材料的比例， 实现高性能混凝土的优
异性能。
搅拌工艺
采用高效搅拌设备，确 保混凝土搅拌均匀，提 高混凝土的工作性和力
学性能。
养护措施
采取适当的养护措施， 保证高性能混凝土的强
度发展和耐久性。
土木工程新材料之纳米材料
纳米材料的定义与特点
定义 高比表面积 量子尺寸效应 优异的力学性能
纳米材料是指至少有一维尺寸在1-100纳米范围内的材料，具有独 特的物理、化学和机械性能。
纳米材料具有极高的比表面积，使其具有优异的吸附和催化性能。
当材料尺寸减小到纳米级别时，电子的波动性质变得显著，导致 材料的电学、光学和磁学性能发生变化。
适应性
能够适应不同的环境和条件，保 持其功能和性能。
智能材料的制备技术
01
02
03
复合技术
通过复合不同的材料，实 现智能材料的感知和响应 功能。
纳米技术
利用纳米技术制备智能材 料，提高其感知和响应的 灵敏度和精度。
生物技术
借鉴生物体的感知和响应 机制，制备具有生物活性 的智能材料。
《建筑材料介绍》PPT课件
如乳胶漆、壁纸、瓷砖等，具 有美观、易清洁、耐擦洗等优
点。
02
地面装饰材料
如木地板、石材、地毯等，提 供舒适的脚感和视觉效果。
03
吊顶装饰材料
如石膏板、铝扣板、PVC板等 ，具有美观、易安装、维护方
便等优点。
04
新型装饰材料
如3D打印材料、智能家居装饰 材料等，具有个性化、智能化
和环保性等特点。
04
抗冻性
材料在冻融循环作用下保持其 原有性能的能力。
耐腐蚀性
材料抵抗酸、碱、盐等化学腐 蚀的能力。
耐候性
材料抵抗自然气候因素（如风 、雨、雪、紫外线等）影响的
能力。
建筑材料的检测方法与标准
检测方法
包括破坏性检测和非破坏性检测两大 类，具体方法有拉伸试验、压缩试验 、弯曲试验、硬度试验等。
检测标准
各国均有相应的建筑材料检测标准， 如中国的GB标准、美国的ASTM标准 等。这些标准规定了建筑材料的各项 性能指标及相应的检测方法。
《建筑材料介绍》PPT课件
目录
• 建筑材料概述 • 结构性材料 • 功能性材料 • 绿色建筑材料 • 建筑材料的性能与检测 • 建筑材料的选用与施工
01
建筑材料概述
建筑材料的定义与分类
01
02
定义
分类
建筑材料是指用于建筑物和构筑物建造过程中的各种原材料、半成品 和成品，包括结构材料、装饰材料和专用材料等。
为发展趋势。
建筑材料的重要性
03
对建筑物性能的影响
对环境的影响
对经济的影响
建筑材料直接影响建筑物的安全性、耐久 性、舒适性等性能。
建筑材料的生产、使用和废弃过程都会对 环境产生影响，因此选择环保材料对于保 护环境具有重要意义。
点。
02
地面装饰材料
如木地板、石材、地毯等，提 供舒适的脚感和视觉效果。
03
吊顶装饰材料
如石膏板、铝扣板、PVC板等 ，具有美观、易安装、维护方
便等优点。
04
新型装饰材料
如3D打印材料、智能家居装饰 材料等，具有个性化、智能化
和环保性等特点。
04
抗冻性
材料在冻融循环作用下保持其 原有性能的能力。
耐腐蚀性
材料抵抗酸、碱、盐等化学腐 蚀的能力。
耐候性
材料抵抗自然气候因素（如风 、雨、雪、紫外线等）影响的
能力。
建筑材料的检测方法与标准
检测方法
包括破坏性检测和非破坏性检测两大 类，具体方法有拉伸试验、压缩试验 、弯曲试验、硬度试验等。
检测标准
各国均有相应的建筑材料检测标准， 如中国的GB标准、美国的ASTM标准 等。这些标准规定了建筑材料的各项 性能指标及相应的检测方法。
《建筑材料介绍》PPT课件
目录
• 建筑材料概述 • 结构性材料 • 功能性材料 • 绿色建筑材料 • 建筑材料的性能与检测 • 建筑材料的选用与施工
01
建筑材料概述
建筑材料的定义与分类
01
02
定义
分类
建筑材料是指用于建筑物和构筑物建造过程中的各种原材料、半成品 和成品，包括结构材料、装饰材料和专用材料等。
为发展趋势。
建筑材料的重要性
03
对建筑物性能的影响
对环境的影响
对经济的影响
建筑材料直接影响建筑物的安全性、耐久 性、舒适性等性能。
建筑材料的生产、使用和废弃过程都会对 环境产生影响，因此选择环保材料对于保 护环境具有重要意义。
《工程材料》课件
2 材料工程
将工程材料应用于设计、制造和维护。
工程材料的教育及培训机制
大学教育
为学生提供工程材料相关专业的本科和研究生课程。
行业培训
为从业人员提供继续教育和专业培训机会。
工程材料的国际标准和贸易机制
1
贸易机制
2
国际贸易和合作促进工程材料的交流和共享。
国际标准
制定用于评估和比较材料性能的标准。
工程材料企业的管理模式和实践
管理模式
采用现代管理理念和技术，提高企业效率和竞争力。
实践
推行精益生产、质量管理和创新实践等方法。
工程材料相关学科和研究领域
1 材料科学
研究工程材料的性能、制备和改性等方面。
描述材料抵抗断裂的能力， 具有很高的韧性的材料能承 受冲击。
工程材料的加工与制造过程
1
材料选择根据特定需求选择合来自的工程材料。2加工方法
采用锻造、模压或注塑等技术将材料塑造成所需形状。
3
制造过程
通过组装、焊接或粘接等方式将部件制造成成品。
工程材料的表面处理和涂装
表面处理
如喷涂、镀铬等方法，用于增加表面硬度和耐腐蚀性。
高分子材料
具有轻质、柔韧和耐磨损等特点，广泛应用于塑料 和橡胶制品。
陶瓷材料
具有耐高温、耐腐蚀等特性，常用于航空航天和化 工领域。
复合材料
由两种或更多类型的材料组合而成，具有多种优点， 例如高强度和轻质。
工程材料的性质
1 强度
2 硬度
3 韧性
衡量材料抵抗变形和断裂的 能力。
表征材料耐划伤和穿刺的能 力。
制造业
工程材料用于制造机械零件、工具和设备。
软件在工程材料中的应用
将工程材料应用于设计、制造和维护。
工程材料的教育及培训机制
大学教育
为学生提供工程材料相关专业的本科和研究生课程。
行业培训
为从业人员提供继续教育和专业培训机会。
工程材料的国际标准和贸易机制
1
贸易机制
2
国际贸易和合作促进工程材料的交流和共享。
国际标准
制定用于评估和比较材料性能的标准。
工程材料企业的管理模式和实践
管理模式
采用现代管理理念和技术，提高企业效率和竞争力。
实践
推行精益生产、质量管理和创新实践等方法。
工程材料相关学科和研究领域
1 材料科学
研究工程材料的性能、制备和改性等方面。
描述材料抵抗断裂的能力， 具有很高的韧性的材料能承 受冲击。
工程材料的加工与制造过程
1
材料选择根据特定需求选择合来自的工程材料。2加工方法
采用锻造、模压或注塑等技术将材料塑造成所需形状。
3
制造过程
通过组装、焊接或粘接等方式将部件制造成成品。
工程材料的表面处理和涂装
表面处理
如喷涂、镀铬等方法，用于增加表面硬度和耐腐蚀性。
高分子材料
具有轻质、柔韧和耐磨损等特点，广泛应用于塑料 和橡胶制品。
陶瓷材料
具有耐高温、耐腐蚀等特性，常用于航空航天和化 工领域。
复合材料
由两种或更多类型的材料组合而成，具有多种优点， 例如高强度和轻质。
工程材料的性质
1 强度
2 硬度
3 韧性
衡量材料抵抗变形和断裂的 能力。
表征材料耐划伤和穿刺的能 力。
制造业
工程材料用于制造机械零件、工具和设备。
软件在工程材料中的应用
大学《工程材料》课件PPT(九大章节完整版)
金属与金属、金属与非金属、非金属与非 金属都可以组成复合材料。当前主要研究 和应用的是以树脂、橡胶、陶瓷或金属为 基体，以各种纤维、粒子、片状物为增强 体组成的复合材料。
如果材料选择不当或加工不合理会给国民经 济造成重大损失，下面给大家介绍几个具体 事例：
1943年1月美国t-2型油船破断的实例属低应力脆断，类似 事件1962年澳大利亚金斯桥建成仅一年就突然断裂。
3、良好加工性能，如铸造，塑性变形，焊 接，机械加工等性能。并且通过热处理可以改变其 性能。
有机高分子材料：该类材料正以前所未有 的速度发展着。工程塑料世界年产量超过 150万吨，通过各种合成或制备技术，性 能不断提高，应用日广。有人预测，汽车 的车身不久将大部分采用塑料，每公斤工 程塑料可代替4-5公斤钢铁，而且可整体 成型，因而成本和油耗将进一步降低；有 机高分子功能材料发展更快，由于它是人 工合成的，且原料充足，可以设计出无穷 的新品种，前景十分广阔 。
青铜器时代 石器时代
复合材料时代 铁器时代
机敏/智能 材料时代
材料的分类：
按原子结构分： 1、金属材料（黑色金属，有色金属） 2、 非金属材料（有机，无机） 3、 复合材料（金属基、塑料基、陶瓷基） 按应用角度分：
1、结构材料，机械性能为主要使用性能兼 具一定物理和化 学性能，如制造机器零件的 钢材。 2、功能材料，具有特异的物理和化学功能， 如超导材料，形状记忆材料，储氢材料，激 光材料，半导体材料，纳米材料等 。
本课程基本由两部分组成
第一部分是金属学的理论基础。主要探讨 金属及合金的晶体结构和结晶过程，金属 在固态下的转变过程以及金属的塑性变形 等。这些基础知识是掌握工程材料内部结 构的变化规律和理解各类材料之间性能差 异的钥匙。
如果材料选择不当或加工不合理会给国民经 济造成重大损失，下面给大家介绍几个具体 事例：
1943年1月美国t-2型油船破断的实例属低应力脆断，类似 事件1962年澳大利亚金斯桥建成仅一年就突然断裂。
3、良好加工性能，如铸造，塑性变形，焊 接，机械加工等性能。并且通过热处理可以改变其 性能。
有机高分子材料：该类材料正以前所未有 的速度发展着。工程塑料世界年产量超过 150万吨，通过各种合成或制备技术，性 能不断提高，应用日广。有人预测，汽车 的车身不久将大部分采用塑料，每公斤工 程塑料可代替4-5公斤钢铁，而且可整体 成型，因而成本和油耗将进一步降低；有 机高分子功能材料发展更快，由于它是人 工合成的，且原料充足，可以设计出无穷 的新品种，前景十分广阔 。
青铜器时代 石器时代
复合材料时代 铁器时代
机敏/智能 材料时代
材料的分类：
按原子结构分： 1、金属材料（黑色金属，有色金属） 2、 非金属材料（有机，无机） 3、 复合材料（金属基、塑料基、陶瓷基） 按应用角度分：
1、结构材料，机械性能为主要使用性能兼 具一定物理和化 学性能，如制造机器零件的 钢材。 2、功能材料，具有特异的物理和化学功能， 如超导材料，形状记忆材料，储氢材料，激 光材料，半导体材料，纳米材料等 。
本课程基本由两部分组成
第一部分是金属学的理论基础。主要探讨 金属及合金的晶体结构和结晶过程，金属 在固态下的转变过程以及金属的塑性变形 等。这些基础知识是掌握工程材料内部结 构的变化规律和理解各类材料之间性能差 异的钥匙。
建筑材料课件(全套完整课件)
随着环保意识的提高和政策 的推动，绿色建筑材料的应 用将越来越广泛，市场需求 将持续增长。同时，技术的 不断创新和进步将为绿色建 筑材料的发展提供更多的可 能性。
未来建筑材料的发展趋势和挑战
高性能化
未来建筑材料将更加注重高性能，如高强度、高韧性、高耐久性等。
智备感知、响应和自适应等智能特性。
未来建筑材料的发展趋势和挑战
环保法规
日益严格的环保法规对建筑材料的生产和使用提出了更高的要求。
市场推广
如何让更多的消费者了解并接受绿色建筑材料，提高其市场占有率也是一个需要解决的 问题。
THANKS
感谢观看
建筑材料的重要性
对建筑物性能的影响
对经济的影响
建筑材料直接影响建筑物的安全性、 耐久性、舒适性等性能。
建筑材料是建筑业的基础，其发展水 平和质量直接影响建筑业的经济效益 和社会效益。
对环境的影响
建筑材料的生产、使用和废弃过程都 会对环境产生影响，因此选择环保型 建筑材料对保护环境具有重要意义。
02
屋面材料和防水材料
屋面材料
包括沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷 材等，具有耐候性好、防水性能优良等特点。
防水材料
包括防水涂料、防水密封材料等，具有防水性能好、施工方便等优 点。
新型防水材料
如喷涂聚脲弹性体防水材料、水泥基渗透结晶型防水材料等，具有环 保、高效、耐候性好等特点。
金属类保温隔热材料
金属微孔材料、金属箔材料等
07
绿色建筑材料与未来发展趋势
绿色建筑材料的概念和特点
节能性
环保性
绿色建筑材料在生产和使用过程 中，产生的污染和对环境的影响 较小。
这类材料能有效地节约能源和资 源，提高能源利用效率。
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升 空
杨 利
伟
返 回
全人类共同的家园
飞天
返回舱
人类对材料的认识是逐步深入的。
1863年，光学显微镜首次应用 于金属研究，诞生了金相学，使 人们能够将材料的宏观性能与微 观组织联系起来。
光学显微镜
灰铸铁的显微组织
Pb-Sn共晶组织
1912年发现了X-射线对晶体的作用并在随后被用于 晶体衍射分析，使人们对固体材料微观结构的认识 从最初的假想到科学的现实。
材料是人类生产和生活 所必须的物质基础。
“神舟”四号飞船成功返 回
锉刀
手
锤
国产涡喷-7涡轮喷气发动机
材料是人类进化的里程碑。由于材料的重要性， 历史学家根据人类所使用的材料来划分时代。
石器时代
象形尊(西周)
青铜器时代
铁器时代
铁器
石器
材料的发展水平和利用程度已成为人类文明进步 的标志。
➢材料的发展与人类社会简图
前苏联在1957年把第一颗人造卫星送入
太空，令美国人震惊不已，认识到在导
弹火箭技术上落后了。因此在其后的十
前 苏
联
年里，在十多所大学中陆续建立了材料 第
一
科学研究中心，并把约2/3大学的冶金
颗 人
系或矿冶系改建成了冶金材料科学系或
造 卫
材料科学与工程系。其涉及的材料由金
星 及
其
属扩展到了陶瓷和高分子聚合物材料。 运
载
可见，高技术需要先进材料的支持。
火 箭
中华民族在人类历史上为材料的发展和应用作出 过重大贡献。
早在公元前6000~ 5000年的新石器时代， 中华民族的先人就能 用黏土烧制成陶器， 到东汉时期又出现了 瓷器，并流传海外。
4000年前的夏朝我们的祖先已经能够炼铜，到殷、商 时期，我国的青铜冶炼和铸造技术已达到很高水平。
中 国 第 一 颗 氢 弹 爆 炸
“ “
中国的航天事业-“神舟”号飞船
“神舟”一号 发射成功 神 舟 ” 一 号 飞 船
神 舟 发二 射号 工” 位飞 船 运 往
“神舟”二号发射成 功
“ “
中国的航天事业-“神舟”号飞
船
“神舟”三号
发射成功
神
舟
”
三
号
飞
船
神 舟
“神舟”四号 发射成功
”
四
号
飞
船
中国的航天事业-“神舟”五号载人飞 船
工程材料的分类、应用与发展（ppt 50页 ）
路漫漫其悠远
少壮不努力，老大徒悲伤
绪论
一、材料和材料科学 二、工程材料的分类 三、工程材料的应用和发展 四、机械工程材料课程的性质和任务
相 关 事 宜
绪论
哥 伦 比
亚
号
一、材料和材料科学
航 天
飞
1、材料
机
材料是指人类用以制造 各种有用器件的物质。
陶瓷制品
陶瓷发动机
高分子材料
共
以分子键和共价键
价 键
为主
塑性、耐蚀性、电
绝缘性、减振性好，
密度小
分
子
包括塑料、橡胶及
键
合成纤维等
高分子材料在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮 船等制造工业和化学、交通运输、航空航天等工业 中被广泛应用。
烯丙酰氯-苯乙烯
复合材料
是把两种或两种以上不同性质或不同结构的材料 以微观或宏观的形式组合在一起而形成的材料。
包括： 金属基复合材料 陶瓷基复合材料 高分子复合材料
复合材料很好的
例子
黄石铜矿遗址
春秋晚期 矿井深达50m 炼铜炉渣多达40万吨 实属罕见
我国从春秋战国时期便开始大量使用铁器，明朝科学 家宋应星在《天工开物》一书中就记载了古代的渗碳 热处理等工艺。这说明早在欧洲工业革命之前，我国 在金属材料及热处理方面就已经有了较高的成就。
宋应星
生铁炒熟铁图
二、工程材料的分类
工程材料是用于制造工程结构和机械零件并主 要要求力学性能的结构材料。
按组成与结合键分： 1、金属材料 2、高分子材料 3、陶瓷材料 4、复合材料
金属材料
黑色金属 有色金属—轻金属,重金属,贵金属,稀有金属
以金属键结合为主 良好的导电性、导
热性、延展性和金 属光泽 用量最大、应用最 广泛
司母戊鼎
河南安阳晚商遗址出土 青铜铸造 高133厘米 重875kg 饰纹优美
越王勾践剑
春秋晚期越国青铜兵器 出土于湖北江陵楚墓 长55.7厘米 剑锷锋芒犀利 锋能割断头发
古代剑刃制造中的特殊技术
青铜剑，剑身及
有 之
这 是 古 代 剑 刃 截 面
剑锋由不同成分
图
的青铜组成，是
金属钛中的位错
材料发展的历程示意图
2、材料科学 材料科学是以材料为
研究对象的一门科学。
主要研究内容：
挑战者号爆炸瞬间
⑴ 研究材料的化学组成、结构与性能的关系；
⑵ 研究材料的形成机理和制取方法；
⑶ 研究材料物理性能的测试方法和技术；
⑷ 分析材料的损坏机理；
⑸ 研究材料的合理加工方法和最佳使用方案
铁及铁合金称为黑色金属，即钢铁材料，其世界 年产量已达10亿吨，在机械产品中的用量已占整 个用材的60%以上。
带材
异形材
板材
管材
金属材料制品
陶瓷材料
以共价键和离子键 为主
熔点高、硬度高、 耐腐蚀、脆性大
分为传统陶瓷、特 种陶瓷和金属陶瓷 三类
传统陶瓷又称普通陶瓷，是以天然材料(如黏土、石 英、长石等)为原料的陶瓷，主要用作建筑材料使用。 特种陶瓷又称精细陶瓷，是以人工合成材料为原料的 陶瓷，常用作工程上的耐热、耐蚀、耐磨零件。
新中国成立后，先后建起了鞍山、攀枝花、宝钢等大 型钢铁基地。钢产量由49年的15.8万吨上升到现在的 一亿吨。
攀钢夜景
鞍钢
原子弹、氢 弹的爆炸， 卫星、飞船 的上天等都
中
造 卫 星
国 第 一 颗
人
说明了我国
中
国
在材料的开
第
发、研究及
一 颗
应用等方面
原 子
有了飞跃的
弹 爆
发展。
炸
长 征 火 箭 大 家 族
没有半导体材料的工业化生产，就不可能有目前 的计算机技术。
龙芯
联想计算机
没有高温高强度的结构材料，就不可能有今天的航
空工业和宇航工业。
飞机发动机叶片
在航天飞机表面装陶瓷防护瓦片
波音客机
没有低消耗的光导纤维，也就没有现代的光纤通讯。
二十世纪七十年代，人们把材料与能源和信息并列， 称作现代文明的三大支柱之一。
Si表面的重构图象
X-射线衍射仪
1932年发明了电子 显微镜，把人们带 到了微观世界的更 深层次（10-7m）
光镜下
电镜下
透射电子显微镜
扫描电子显微镜
1934年位错理论的提 出，解决了晶体理论 计算强度与实验测得 的实际强度之间存在 的巨大差别的矛盾， 对于人们认识材料的 力学性能及设计高强 度材料具有划时代的 意义。