材料学概论
材料学概论教学课件第四章
磁致伸缩材料
在磁场作用下发生尺寸变 化的材料，可用于精密定 位和振动控制。
生物材料与医学应用
02
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生物相容性材料
用于制造医疗植入物和医疗器械，如人工关节、血管 等。
生物降解材料
可在体内分解吸收，用于药物载体和手术缝合线等。
生物活性材料
具有诱导组织再生和促进骨愈合等功能的生物材料。
THANK YOU
材料学的发展历程
古代材料学
以石器、青铜器、铁器等为代 表，主要依靠经验积累和手工 制作。
近代材料学
随着科技发展，新材料不断涌 现，如合成纤维、合成橡胶等 。
现代材料学
注重跨学科研究，涉及物理、 化学、生物学等多个领域，为 新材料研发提供理论支持。
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材料性能与测试
材料的物理性能
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性有关。
抗氧化性
材料在高温或空气中保 持稳定，不被氧化的能
力。
化学反应活性
材料与其他物质发生化 学反应的能力和趋势。
催化性能
材料作为催化剂，加速 化学反应的能力。
材料的机械性能
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弹性
材料在受力后恢复原始状态的 能力。
塑性
材料在受力后发生不可逆变形 的能力。
强度
材料抵抗外力而不被破坏的能 力。
复合材料应用
总结词
良好的耐腐蚀性和稳定性
详细描述
复合材料具有良好的耐腐蚀性和稳定性，能够在恶劣的 环境条件下保持稳定的性能。在化工和海洋工程领域中 ，复合材料的应用能够大大提高产品的使用寿命和可靠 性。同时，复合材料的组成和结构可以根据需要进行调 整和控制
《材料学概论》课程大纲
《材料学概论》课程大纲《材料学概论》课程大纲2015年3月第1讲材料的支柱和先导作用1.1材料的定义和分类，选择材料的标准1.1.1 材料的定义——材料、原料、物质之间的关系1.1.2 判断物质是否为材料的依据1.1.3 材料的分类1.1.4 材料生命周期的循环1.2材料的重要性1.2.1 材料是人类社会进步的标志1.2.2 材料是当代文明的根基1.2.3 材料是各类产业的基础1.2.4 先进材料是高新技术的核心1.2.5 新材料是国家核心竞争力的体现1.2.6 材料可以“点石成金，化腐朽为神奇”1.2.7 “制造材料者制造技术”，材料可以“以不变应万变”1.2.8 复合材料和功能材料大大扩展了材料的应用领域1.3材料科学与工程四面体1.3.1 材料科学与工程的定义和学科特点1.3.2 材料科学与工程四要素1.3.3 重视材料的加工和制造1.3.4 提高材料的性能永无止境1.4材料与创新1.4.1 关注材料的最新应用——强调发展，注重创新1.4.2 “9.11事件”世贸大厦垮塌和“3.11大地震”福岛核事故都涉及材料1.4.3 新材料如何适应技术创新和产业创新第2讲材料就在元素周期表中（一）2.1元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布2.1.1 门捷列夫元素周期表——最伟大的材料事件2.1.2 元素周期表中120种元素综合分析2.1.3 原子的核外电子排布（1）——量子数和电子轨道2.1.4 原子的核外电子排布（2）——电子排布的三个准则2.2过渡族元素、稀土元素和镧系元素2.2.1 过渡族元素——d或f亚层电子未填满的元素2.2.2 过渡族元素的一般特征2.2.3 稀土元素——4f亚层电子未填满的元素2.2.4 稀土元素的特征2.3元素周期表反映元素的规律性2.3.1 碳的sp3、sp2、sp杂化2.3.2 电子授受及元素氧化数变化2.3.3 过渡族元素和难熔金属2.3.4 原子半径、离子半径和元素的电负性2.3.5 原子的电离能和可能的价态表现第3讲材料就在元素周期表中（二）3.1材料性能与组织结构的关系3.1.1 材料性能与化学键类型的关系3.1.2 材料性能与微观结构的关系3.1.3 铁的晶体结构3.1.4 材料性能与组织的关系3.2从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体3.2.1 固体能带的形状3.2.2 金属的能带结构与导电性3.2.3 绝缘体、导体和半导体的能带图3.2.4 半导体的能带结构与导电性3.2.5 化合物半导体和荧光体材料第4讲金属及合金材料（一）4.1高炉炼铁和转炉炼钢4.1.1 钢材的传统生产流程4.1.2 高炉炼铁中的化学反应4.1.3 高炉的构造4.1.4 高炉炼铁运行过程4.1.5 炼钢的目的4.1.6 氧气转炉炼钢的原料4.1.7 氧气转炉炼钢的主要化学反应4.1.8 沸腾钢和镇静钢4.2金属材料的组织结构4.2.1 晶态和非晶态,单晶体和多晶体4.2.2 固溶体和金属间化合物4.2.3 相、相图、组织和结构4.2.4 利用Fe-C相图分析钢的平衡组织4.2.5 凝固中的形核与长大4.3铸锭及其组织4.3.1 铸锭典型的三区组织4.3.2 枝晶的形成和铸锭组织的控制4.3.3 定向凝固和连铸连轧4.3.4 单晶制造第5讲金属及合金材料（二）5.1金属材料的加工5.1.1 金属的热变形5.1.2 金属的冷变形5.1.3 由铜锭到铜箔的压延加工5.2钢的强化机制5.2.1 碳钢中的各种组织5.2.2 钢的强化机制5.2.3 合金钢及合金元素的作用5.2.4 铁的磁性5.2.5 表面处理（1）——表面淬火及渗碳淬火5.2.6 表面处理（2）——表面渗碳、氮化及喷丸处理5.2.7 合金钢（1）——强韧钢、可焊高强度钢和工具钢5.2.8 合金钢（2）——高速钢、不锈钢、弹簧钢和轴承钢5.3钢材的热处理5.3.1 热处理的目的和热处理温度的确定5.3.2 钢的退火（annealing）5.3.3 钢的正火（normalizing）5.3.4 钢的淬火（quenching）(1)——加热和急冷的选择5.3.5 钢的淬火（quenching）(2)——增加淬透性和防止淬火开裂5.3.6 钢的回火（tempering）第6讲粉体及纳米材料6.1粉体材料的性能6.1.1 粉体及其特殊性能（1）——小粒径和高比表面积6.1.2 粉体及其特殊性能（2）——易流动性和高分散性6.1.3 粉体及其特殊性能（3）——低熔点和高化学活性6.2粉体的加工与处理6.2.1 破碎和粉碎6.2.2 分级和集尘6.2.3 混料及造粒6.2.4 输送及供给6.2.5 非机械式粉体制作方式6.3粉体的应用6.3.1 日常生活中的粉体6.3.2 工业应用的粉体材料6.3.3 粉体精细化技术——粒度精细化及粒子形状的改善6.4纳米材料6.4.1 纳米材料与纳米技术的概念6.4.2 包罗万象的纳米领域6.4.3 “纳米”就在我们身旁6.4.4 纳米材料制备和纳米加工6.4.5 纳米技术与纳米材料的发展前景第7讲陶瓷及陶瓷材料7.1陶瓷材料的定义和分类7.1.1 陶瓷发展史——人类文明进步的标志7.1.2 陶瓷及陶瓷材料（1）——按致密度和原料分类7.1.3 陶瓷及陶瓷材料（2）——按性能和用途分类7.1.4 陶瓷及陶瓷材料（3）——结构陶瓷和功能陶瓷7.2坯体成型7.2.1 普通黏土陶瓷的主要原料7.2.2 陶瓷成型工艺（1）——旋转制坯成型和注浆成型7.2.3 陶瓷成型工艺（2）——干压成型、热压成型和等静压成型7.2.4 陶瓷成型工艺（3）——挤压成型、注射成型和流延成型7.3陶瓷烧结7.3.1 普通陶瓷的烧结过程7.3.2 陶瓷的烧成和烧结工艺7.4陶瓷材料的结构7.4.1 普通陶瓷的组织和结构7.4.2 精细陶瓷的组成、组织结构和性能7.5结构陶瓷7.5.1 结构陶瓷及应用（1）——Al2O3和ZrO27.5.2 结构陶瓷及应用（2）——TiO2、BeO和AlN7.5.3 结构陶瓷及应用（3）——SiC和Si3N47.5.4 低温共烧陶瓷（LTCC）基板7.6功能陶瓷7.6.1 功能陶瓷及应用实例（1）——陶瓷电子元器件7.6.2 功能陶瓷及应用实例（2）——生物陶瓷和换能器件7.6.3 功能陶瓷及应用实例（3）——微波器件、传感器和超声波马达第8讲玻璃材料及玻璃的应用8.1玻璃的发展简史8.1.1 玻璃的发现至少有5000年8.1.2 古代玻璃与现代玻璃的组成惊人地相似8.2玻璃的定义和特征8.2.1 玻璃的传统定义和现代定义8.2.2 现代生活中不可缺少的玻璃8.3玻璃的加工8.3.1 玻璃熔融和成形加工8.3.2 非传统方法制造玻璃8.4建筑及高铁用玻璃8.4.1 免擦洗玻璃8.4.2 保证冬暖夏凉的中空玻璃8.4.3 夏天冷室用节能玻璃8.4.4 防盗玻璃8.4.5 子弹难以穿透的防弹玻璃8.4.6 防止火势蔓延的防火玻璃8.4.7 电致变色（加电压时着色）玻璃8.4.8 防水雾（防朦胧）镜子的秘密8.4.9 高铁车厢用窗玻璃8.4.10 汽车前窗用钢化玻璃8.4.11 下雨天不用雨刷的疏水性玻璃8.4.12 防紫外线玻璃8.4.13 隐蔽玻璃8.4.14 反光玻璃微珠8.4.15 天线玻璃8.4.16 汽车用防水雾玻璃8.5高技术玻璃8.5.1 生物医学用玻璃材料8.5.2 特殊性能玻璃材料8.5.3 图像显示、光通信用玻璃材料8.5.4 高新技术前沿用玻璃材料第9讲高分子及聚合物材料（一）9.1何谓高分子和聚合物9.1.1 树脂、高分子聚合物、塑料等术语的内涵及相互关系9.1.2 乙烯分子中的共价键9.1.3 高分子的特征9.1.4 乙烯在引发剂H2O2的作用下发生聚合反应9.1.5 常见聚合物的结构和用途（1）——按结构和反应分类9.1.6 常见聚合物的结构和用途（2）——按性能和用途分类9.2聚合物的合成9.2.1 加聚反应和聚合物实例（1）——均加聚9.2.1 加聚反应和聚合物实例（2）——共加聚9.2.1 缩聚反应和聚合物实例——共缩聚9.3从结构层次看聚合物9.3.1 聚丙烯中的不对称碳原子引起的立体异构9.3.2 高分子链的结构层次9.3.3 高分子链间的相互作用9.3.4 高分子的聚集态结构第10讲高分子及聚合物材料（二）10.1高分子材料性能与加工10.1.1 天然橡胶和合成橡胶10.1.2 热固性塑料10.1.3 聚合物的结构模型及力学特性10.1.4 聚合物的形变机理及变形特性10.1.5 聚合物的成形加工及设备（1）——压缩模塑和传递模塑10.1.6 聚合物的成形加工及设备（2）——挤出成形和射出成形10.1.7 聚合物的成形加工及设备（3）——塑料薄膜和纤维丝制造10.2人造纤维10.2.1 干法纺丝10.2.2 湿法纺丝和熔体纺丝10.3胶粘剂和涂料10.3.1 胶粘剂的构成和粘接原理10.3.2 胶粘剂的制造和用途10.3.3 涂料的分类及构成10.3.4 涂料中各种成分的选择10.3.5 涂料的成膜和固化第11讲复合材料和生物材料11.1复合材料的定义和分类11.1.1 复合材料的定义和分类11.1.2 复合材料的界面11.1.3 复合材料的特长及优势11.2增强材料和基体材料11.2.1 复合材料中增强材料与基体材料的匹配11.2.2 增强纤维的制造11.2.3 碳纤维及C/C复合材料11.2.4 增强纤维的编织和铺展11.2.5 复合材料的成形制造11.3复合材料的应用11.3.1 复合材料在航空航天领域的应用11.4天然复合材料11.4.1 天然复合材料——木材的断面组织11.4.1 天然复合材料——木材的微观结构11.5生物材料11.5.1 生物材料的定义和范畴11.5.2 骨骼、筋和韧带组织11.5.3 骨骼固定和关节修复11.5.4 各种植入人体的材料11.5.5 植入人体材料的损伤及防止第12讲磁性及磁性材料12.1磁性的来源12.1.1 磁性起源于电流12.1.2 磁矩、导磁率和磁化率12.1.3 过渡金属元素3d壳层的电子结构与其磁性的关系12.2磁性材料的分类12.2.1 高导磁率材料、高矫顽力材料及半硬质磁性材料12.2.2 亚铁磁性和软磁铁氧体磁性材料12.2.3 铁氧体永磁体的制作12.2.4 从铁系合金到铁氧体材料12.3磁畴和磁滞回线12.3.1 磁畴及磁畴的运动12.3.2 决定铁磁畴结构的能量类型12.3.3 滞回线及其决定因素12.4软磁材料与硬磁材料12.4.1 非晶态高导磁率材料12.4.2 永磁材料及其进展12.4.3 钕铁硼稀土永磁材料及其制备工艺12.4.4 钕铁硼永磁材料性能的提高和改进12.4.5 粘结磁体12.4.6 永磁材料的应用和退磁曲线第13讲薄膜技术及薄膜制备技术13.1薄膜的定义和薄膜形成的必要条件13.1.1 薄膜的定义和薄膜材料的特殊性能13.1.2 获得薄膜的三个必要条件13.1.3 真空获得13.1.4 薄膜是如何沉积的13.1.5 气体放电13.1.6 等离子体与薄膜沉积13.2薄膜制备——PVD法13.2.1 真空蒸镀13.2.2 离子镀和激光熔射13.2.3 溅射镀膜13.2.4 磁控溅镀靶13.2.5 溅射镀膜的应用13.3薄膜制备——CVD法13.3.1 CVD法原理及设备13.3.2 各类CVD的应用13.4薄膜的加工13.4.1 薄膜的图形化——湿法刻蚀和干法刻蚀13.4.2 反应离子刻蚀（RIE）和反应离子束刻蚀（RIBE）13.4.3 平坦化技术和大马士革工艺13.5薄膜材料的应用13.5.1 超硬涂层13.5.2 金刚石及类金刚石涂层13.5.3 镀Cu膜用于集成电路芯片制作。
材料学概论学习心得体会
材料学概论学习心得体会材料学概论是我大学期间修习的一门基础课程，通过学习这门课程，我对材料学有了更深入的认识和理解。
在这里，我将分享我对材料学概论的学习心得和体会。
首先，在学习材料学概论的过程中，我了解到材料是构成所有物质的基础，也是科技和工程发展的基础。
材料的种类繁多，可以分为金属材料、陶瓷材料、聚合物材料和复合材料等。
每种材料都有其独特的物理、化学和机械性质，不同材料的选择将直接影响到产品的性能和使用寿命。
材料学的研究内容包括材料的合成、制备、性能测试和应用等方面，这些知识对于我理解材料科学和工程的发展和应用具有重要意义。
其次，材料学概论的学习让我了解到材料的结构与性能之间的密切关系。
材料的结构包括原子结构、晶体结构和微观结构等，不同的结构对于材料的性能有着直接的影响。
通过学习晶体学和晶格结构，我了解到晶体对于材料的强度、硬度、导电性等性能有着重要的影响。
通过学习微观结构和晶格缺陷，我了解到材料的缺陷会导致材料的力学性能、热学性能和电学性能的变化。
这些知识的学习对于我理解材料的性能和使用具有重要的指导意义。
另外，材料学概论的学习使我意识到材料的性能是可以通过合适的加工和处理手段进行改善的。
通过学习材料的加工与处理技术，我了解到不同材料可以通过热处理、冷变形、塑性加工和化学处理等手段来提高其性能。
例如，对于金属材料，通过热处理可以改善其强度和硬度；对于陶瓷材料，通过烧结可以提高其致密性和强度；对于聚合物材料，通过添加不同的添加剂可以改变其性能。
这些加工和处理技术的应用将直接影响到材料的性能和应用范围。
最后，学习材料学概论让我认识到材料科学和工程是一个极其广泛而重要的领域。
材料学的发展与进步不仅仅关乎科学研究，也与教育、工业和社会发展密切相关。
材料学的研究和应用在航空航天、能源、电子、生物医学等领域都发挥着重要作用。
而且，随着科学技术的不断发展，材料学领域也将进一步拓宽和深化，为人类创造更多新材料和新技术。
《材料学概论》教学大纲
《材料学概论》教学大纲材料学概论教学大纲一、课程目标与任务1.课程目标：本课程旨在使学生了解材料学的基本概念、基本原理、基本分类和基本应用，掌握材料学的基本知识和实验技能。
2.课程任务：(1)了解材料学的基本概念和基本原理；(2)掌握材料学的基本分类和组织结构；(3)了解材料学的基本应用和发展前景；(4)培养学生的实验能力和材料分析能力。
二、教学内容与教学方法1.教学内容：(1)材料学的概念和基本原理-材料的定义和分类-材料的结构和性质-材料的加工和改性(2)材料的基本分类和组织结构-金属材料-无机非金属材料-有机材料(3)材料学的基本应用和发展前景-材料科学与工程学的基本研究方向-材料在工业、医学、航空航天等领域的应用(4)材料学的实验技能和分析方法-材料的制备和加工技术-材料的结构和性能的表征方法2.教学方法：(1)讲授法：通过讲述材料学的基本概念、原理和分类，引导学生了解材料学的基本知识；(2)案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解材料学的应用和发展前景；(3)实验教学法：通过实验教学，培养学生的实验能力和材料分析能力；(4)讨论与互动：促进学生思维的活跃，通过讨论和互动形式培养学生的问题解决能力。
三、教学评估与考核方法1.教学评估方法：(1)平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况等；(2)实验报告：评估学生的实验能力和材料分析能力；(3)期末考试：考察学生对课程内容的掌握程度。
2.考核方法：(1)结合平时成绩、实验报告和期末考试成绩综合评定学生的学习成绩；(2)根据学生的学习情况，进行个别辅导和帮助，提高学生的学习效果。
四、教材与参考书目1.教材：2.参考书目：(1)《材料科学基础》主编：XXX，出版社：XXX，出版时间：XXXX。
(2)《材料工程概论》主编：XXX，出版社：XXX，出版时间：XXXX。
五、教学进度安排本课程总学时为XX学时，具体的教学进度安排如下：第一周：材料学的概念和基本原理（X学时）-材料的定义和分类-材料的结构和性质-材料的加工和改性第二周：材料的基本分类和组织结构（X学时）-金属材料-无机非金属材料-有机材料第三周：材料学的基本应用和发展前景（X学时）-材料科学与工程学的基本研究方向-材料在工业、医学、航空航天等领域的应用第四周：材料学的实验技能和分析方法（X学时）-材料的制备和加工技术-材料的结构和性能的表征方法注：具体的教学进度可能根据实际情况进行调整。
材料学概论
材料学概论《材料学概论》是2012年化学工业出版社出版的图书，作者是胡珊、李珍。
该书可作为材料及相关专业的教材，同时可作为材料研究人员的参考用书。
[1《材料学概论》共7章。
第1章讲述材料与材料科学研究的内容及任务，材料的类别、性质、应用、发展现状及趋势。
第2～4章分别讲述金属材料、无机非金属材料、高分子材料的基础知识、结构、生产方法、性能特点及应用。
第5章讲述矿物材料基本概念、性能特点，矿物材料的加工及应用。
第6章讲述复合材料的基础知识，增强材料的特性，复合材料的性能特点、生产工艺及应用。
第7章介绍能源、环境、生物、智能、纳米等新型材料的特点、发展及应用。
第1章绪论1 1.1 材料科学与工程1 1.2 材料的分类2 1.3 材料的性能2 1.3.1 力学性能2 1.3.2 电学性能4 1.3.3 热学性能5 1.3.4 化学性能5 1.4 材料的应用6 1.5 材料在人类社会和国民经济发展中的地位与作用8 第2章金属材料11 2.1 概述11 2.1.1 金属材料的基本概念11 2.1.2 金属材料的晶体结构12 2.2 金属及合金的相图16 2.2.1 二元合金相图16 2.2.2 铁碳合金相图24 2.3 金属材料的结晶27 2.3.1 结晶的过程27 2.3.2 结晶的热力学条件28 2.3.3 形核28 2.3.4 晶核的长大33 2.4 金属材料的性能36 2.4.1 物理性能36 2.4.2 化学性能37 2.4.3 力学性能37 2.4.4 工艺性能40 2.5 金属的热处理41 2.5.1 退火和正火422.5.2 淬火及回火42 2.5.3 表面热处理43 2.6 新型金属材料简介43 2.6.1 形状记忆合金44 2.6.2 其他金属功能材料46 第3章无机非金属材料473.1 无机非金属材料概述47 3.1.1 无机非金属材料的概念及分类47 3.1.2 无机非金属材料主要性能及应用47 3.2 陶瓷材料48 3.2.1 陶瓷的概念及分类48 3.2.2 陶瓷的显微结构与性能49 3.2.3 普通陶瓷53 3.2.4 特种陶瓷54 3.2.5 耐火材料61 3.3 玻璃65 3.3.1 玻璃的概念、特点及分类65 3.3.2 玻璃的结构66 3.3.3 玻璃的性质67 3.3.4 普通玻璃69 3.3.5 特种玻璃72 3.4 胶凝材料76 3.4.1 胶凝材料的定义、分类及发展现状76 3.4.2 普通水泥77 3.4.3 特种水泥83 3.4.4 石膏和石灰85 第4章高分子材料87 4.1 概述87 4.1.1 高分子材料的基本概念87 4.1.2 高分子材料的命名87 4.1.3 高分子材料的分类88 4.1.4 聚合反应88 4.1.5 高分子材料的成型加工89 4.1.6 高分子材料的发展现状与趋势90 4.2 高分子的结构与性能91 4.2.1 高分子的结构91 4.2.2 高分子的物理状态94 4.2.3 高分子基本性能及特点95 4.3 常用的高分子材料99 4.3.1 塑料99 4.3.2 橡胶109 4.3.3 纤维114 4.3.4 胶黏剂116 4.3.5 涂料119 4.4 功能高分子120 4.4.1 离子交换树脂121 4.4.2 高吸水性树脂122 4.4.3 感光性高分子123 4.4.4 导电高分子123 第5章矿物材料1255.1 概述125 5.1.1 矿物材料概念125 5.1.2 矿物材料学的特点126 5.1.3 矿物材料分类127 5.1.4 矿物材料的现状与发展趋势127 5.2 矿物材料的加工129 5.2.1 初加工129 5.2.2 深加工130 5.2.3 矿物材料深加工技术发展趋势130 5.2.4 矿物材料制品132 5.3 单晶矿物材料及应用132 5.3.1 金刚石132 5.3.2 石墨134 5.3.3 刚玉136 5.3.4 石英136 5.3.5 高岭石137 5.3.6 蒙脱石138。
《材料学概论》课程简介和教学大纲
《材料学概论》课程简介课程编号：02024914课程名称：材料学概论［无"Introduction to Materials Science学分:2学时：32 （课内实验（践）：0 上机：0 课外实践：0 ）适用专业：无机非金属材料工程先修课程：大学物理、材料化学基础考核方式与成绩评定标准：总评成绩根据平时成绩（包括考勤、作业、上课听讲等，占20 %）和小论文考查（占80 %）综合评定。
教材与主要参考书目：1.教材：许并社主编.材料概论［M］.北京：机械工业出版社，2012.2.主要参考书目：［1］冯端，师昌绪，刘治国主编.材料科学导论［M］.北京：化学工业出版社，2002.［2］周达飞主编.材料概论［M］.北京：化学工业出版社，2009.［3］徐晓虹主编.材料概论［M］.北京：高等教育出版社，2006.［4］（美）史密斯（Winiam ESmith）,哈希米OaVad Hashemi）著.材料科学与工程基础（英文版）［M］.北京：机械工业出版社，201L内容概述：本课程主要介绍常用的各类工程材料包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料以及在三者基础之上发展的复合材料的成分、组织结构、生产工艺、性能和应用。
通过分析人类社会经济生活中大量有关使用“材料”实例以及对“材料”逐步深入认识的过程，让学生自我总结材料科学与工程的形成历程；授课过程中贯穿材料科学与工程“四要素''主线，通过大量实例，从不同角度深入分析不同类型材料（金属材料、无机非金属材料和高分子材料）存在的共性规律及核心本质，让学生自然形成与掌握材料科学与工程“四要素”原则，让学生自觉提高材料科学与工程专业的基本能力和素质，接受科学作风、科学素质、创新意识和创新能力的培养。
This course mainly introduces the composition, microstructure, processing, properties and application of engineering materials including metals, inorganic materials, polymer materials and composite materials based on the development of the above three materials. This course enables students to summarize the development history of the discipline of materials science and engineering by analyzing a number of materials examples in socioeconomic life. This course makes a deep analysis in the common character and core essence of various types of materials from various angles. This course also enables students to grasp the “four essences of the materials”, enhance the basic abilities and professionalism as a student of Material Science and Engineering College andaccept the education on the scientific attitude, scientific literacy, innovation consciousness and ability.《材料学概论》［无］教学大纲课程编号：02024914课程名称：材料学概论［无"Introduction to Materials Science学分：2学时：32 （课内实验（践）：0 上机：0 课外实践：0 ）适用专业：无机非金属材料工程建议修读学期：3先修课程：大学物理、材料化学基础一、课程性质、目的与任务【课程性质】本课程是无机非金属材料工程专业的第一门专业课。
材料学概论1-绪论
材料是人类文明 发展的物质基础
内容：学习材料学的基本知识。主要涉及 到各种材料的组成、结构、性能、应用以 及它们之间的关系。 目的：材料类专业的入门课及专业基础课 之一。了解材料的基本知识，逐步扩大材 料的专业知识面，培养分析和解决有关材 料问题的初步能力。
第一章 绪论
1. 材料的定义与分类 2. 材料的地位和作用 3. 材料学的形成和发展
晶体管小到用 电子显微镜都 难以观察！
第三代半导体材料－宽禁带半导体
SiC, GaN, ZnO 等，半导体是一种宽禁带半导体材 料，是继第一代半导体材料硅（Si）和第二代半导 体材料砷化镓（GaAs）后，发展起来的第三代半导 体材料。 在高技术中，尤其是军用和光电子 领域有优势，可以应用于： 1）高温器件
2）高功率器件
3）高频高速 4）发光与激光
SiC与Si使用范围比较
击穿电压
SiC
电子漂移速度
Si
导热率
使用温度
(使用温度>500 º C)
SiC研究和应用现状
高质量大尺寸的 SiC 晶体几乎被美国 Cree公司垄断。我国生产器件用的SiC 晶体全部依赖进口。 2英寸晶片售价为：500－800美元/片
1927~1937 1937~1966 1966~1975 1975~现在
采矿工程与冶金
采矿与冶金 冶金 冶金与材料科学 材料科学与工程
3.3 材料科学的内容
材料科学的内容可以用一个四面体来表示，也就 是材料科学是研究一种材料的成分（结构）、合
成（工艺）、性质与效能及它们之间的关系。
效能(performance)
2010
2020
在发动机上叶片材料应用的年份
合金晶粒结构的变化（约1970年代）
材料学概论教案模板范文
课程名称：材料科学与工程授课对象：大一学生课时安排：2课时教学目标：1. 了解材料学的基本概念和发展历程。
2. 掌握材料的分类、性质和基本应用。
3. 熟悉常见材料的基本结构和制备方法。
4. 培养学生对材料科学领域的兴趣，激发创新思维。
教学内容：一、材料学的基本概念和发展历程1. 材料学的研究对象和范围2. 材料学的发展历程3. 材料学在现代科技中的地位二、材料的分类、性质和基本应用1. 材料的分类：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等2. 材料的性质：力学性能、物理性能、化学性能等3. 材料的基本应用：航空航天、电子信息、生物医学、建筑等领域三、常见材料的基本结构和制备方法1. 金属材料：钢铁、铝合金、铜合金等2. 无机非金属材料：陶瓷、玻璃、水泥等3. 高分子材料：塑料、橡胶、纤维等4. 复合材料：碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等教学过程：第一课时：一、导入1. 提问：同学们，你们在生活中接触过哪些材料？请举例说明。
2. 引出材料学的基本概念和发展历程。
二、讲授新课1. 材料学的基本概念和发展历程2. 材料的分类、性质和基本应用三、课堂练习1. 将学生分为小组，每组选择一种材料，讨论其性质、应用和制备方法。
2. 每组派代表向全班汇报，教师点评。
第二课时：一、复习上节课内容1. 回顾材料学的基本概念、分类、性质和应用。
2. 举例说明材料学在现代科技中的地位。
二、讲授新课1. 常见材料的基本结构和制备方法2. 复习各小组的课堂练习成果，教师点评。
三、课堂小结1. 总结本节课所学内容。
2. 提问：同学们，你们对本节课的学习内容有什么疑问？教学评价：1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和互动情况。
2. 课堂练习：检查学生的课堂练习成果，评估其对材料学知识的掌握程度。
3. 课后作业：布置课后作业，检验学生对本节课内容的理解和应用能力。
教学反思：1. 教师根据课堂实际情况调整教学内容和方法，提高教学质量。
材料学概论学习心得体会
材料学概论学习心得体会材料学概论是我大学学习阶段的一门重要基础课程，通过学习这门课程，我对材料学的基本概念、分类、性质以及应用有了更深入的了解。
在学习过程中，我积累了一些心得体会，以下是我对材料学概论学习的一些体会总结。
首先，在学习材料学概论时，要注重实际应用与理论知识的结合。
材料学概论是一个比较抽象和理论性较强的学科，但是它与现实生活和工程应用有着密切的联系。
因此，理论知识应该与实际应用相结合，通过案例分析和工程实例的介绍，使抽象的概念和理论能够变得具体和实际，这样可以让学生更好地理解和把握所学的知识。
其次，在学习材料学概论时，重视课堂的互动和积极思考。
材料学概论是一门比较综合的学科，它涉及到物质的各个方面，所以课程内容比较繁多。
在听课的过程中，要积极思考，与老师进行互动，提问疑惑和问题，这样可以加深对知识的理解和记忆。
此外，学习材料学概论时还要注重实践实验和实习实训的环节，通过亲自动手实践，可以更好地理解和掌握材料特性和性能。
再次，加强与同学和老师的交流和合作。
学习材料学概论时，可以结成学习小组，与同学们互相交流和讨论学习情况和问题，相互帮助理解和解决难题。
此外，与老师的交流也是学习的重要方式，可以主动向老师请教问题，向老师请教并参与到课程设计中，更好地学习和掌握材料学概论的知识。
最后，学习材料学概论要有实验精神和动手能力。
材料学是一个实验性较强的学科，实验实践是学习的重要环节。
在学习材料学概论时，要学会使用常用的实验设备和工具，掌握实验的基本操作技能。
同时，要有勇于实践的精神，通过实验实践探索和发现，加深对材料学的理论知识的理解和应用。
当然，在实验实践中要注意安全，严格遵守实验室的规章制度，保护好个人和他人的生命财产安全。
总之，学习材料学概论是我大学学习过程中的一次重要经历，通过学习材料学概论，我不仅加深了对材料学的理解和认识，还提高了实践和动手能力。
同时，我也通过这门课程发展了团队合作和沟通能力，在与同学和老师的互动中不断提升自己。
材料学概论绪论PPT课件
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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
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衣服 纤维
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三、聚合物的应用
塑 钢 窗
塑料的应用
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塑 料 的 应 用
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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。
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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。
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材料重要性
b. 导体材料，电线芯（铜） c. 工具
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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.
材料学概论教案设计模板
课程名称：材料学概论课时：2课时教学目标：1. 让学生了解材料学的基本概念、发展历程和重要意义。
2. 培养学生对材料学的基本理论、研究方法和应用领域的认识。
3. 培养学生的创新思维和实际操作能力。
教学重点：1. 材料学的基本概念、发展历程和重要意义。
2. 材料学的基本理论、研究方法和应用领域。
教学难点：1. 材料学的基本理论、研究方法和应用领域的深入理解。
2. 学生创新思维和实际操作能力的培养。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 通过提问的方式引导学生思考：什么是材料？材料在我们的生活中有哪些应用？2. 简要介绍材料学的基本概念和重要意义。
二、基本概念（15分钟）1. 介绍材料学的基本概念，如材料、材料科学、材料工程等。
2. 阐述材料学的发展历程，包括材料科学的兴起、材料工程的发展等。
三、材料学基本理论（20分钟）1. 介绍材料学的基本理论，如材料的组成、结构、性能、加工和应用等。
2. 讲解材料学的研究方法，如实验研究、理论研究、模拟计算等。
四、材料学应用领域（15分钟）1. 介绍材料学在各个领域的应用，如航空航天、电子信息、生物医学、新能源等。
2. 通过案例分析，让学生了解材料学在实际应用中的重要作用。
五、创新思维与实际操作（10分钟）1. 引导学生思考：如何培养创新思维？2. 介绍实际操作能力培养的方法，如实验、设计、实践等。
六、课堂小结（5分钟）1. 回顾本节课所学内容，总结材料学的基本概念、理论、应用和创新思维。
2. 强调材料学在现代社会的重要性。
七、课后作业（5分钟）1. 让学生查阅相关资料，了解一种新型材料的性能和应用。
2. 下节课进行分享，培养学生表达能力和团队合作精神。
教学评价：1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、回答问题的情况等。
2. 作业完成情况：检查学生的课后作业，了解学生对本节课内容的掌握程度。
3. 课堂分享：评价学生在课堂分享中的表现，如表达能力、创新思维等。
2024年材料学概论学习心得体会(2篇)
2024年材料学概论学习心得体会还记得刚进入大学开始学习时，我对物理学感到很迷茫，我不知道自己将要学的是什么。
但是通过高老师详细的讲解之后，我发现原来物理学对我们的生活很重要，原来物理学是这样慢慢壮大的，原来是有那么多先辈的伟大付出的，原来有那么多充满乐趣的故事。
那种对未知的探索，那种对科学的执着，那种探索的乐趣，一切都深深的吸引了我。
物理学是研究宇宙间物质存在的基本形式、性质、运动和转化、内部结构等方面，从而认识这些结构的组成元素及其相互作用、运动和转化的基本规律的科学。
物理学可以分为经典力学、电磁学、热力学和统计力学、相对论和量子力学。
其中经典力学是研究宏观物质做低速机械运动的现象和规律的学科。
而牛顿则是经典力学的主要创作者，他深入研究了伽利略的现象行理论以及行星绕日运动的经验规律，发现了宏观低速机械运动的基本规律。
热学是研究热的产生和传导，研究物质处于热状态下的性质及其转化的科学。
对于热现象的研究逐步澄清了关于热的一些模糊概念，并在此基础上开始探索热现象的本质和普遍规律。
而关于热现象的普遍规律的研究就称为热力学。
到19世纪，热力学已趋于成熟。
19世纪中期，焦耳等人用实验确定了热量和功之间的定量关系，从而建立了热力学第一定律。
在卡诺研究结果的基础上克劳修斯等科学家提出了热力学第二定律，表达了宏观非平衡过程的不可逆性。
深入研究热现象的本质，就产生了统计力学。
统计力学应用数学中统计分析的方法，研究大量粒子的平均行为。
经典电磁学是研究宏观电磁现象和客观物体的电磁性质的学科。
在18世纪，人们早已发现电荷有两种，而在18世纪末发现电荷能够流动，这就是电流。
在19世纪前期，奥斯特发现电流可以使小磁针偏转，而后安培发现作用力的方向和电流的方向，以及磁针到通过电流的导线的垂直线方向相互垂直。
不久之后，法拉第又发现，当磁棒插入导线圈时，导线圈中就产生了电流。
在电和磁的联系被发现以后，法拉第引进力线的概念并产生了电磁场的概念。
材料学概论重点.doc
材料学概论重点.doc材料学概论是材料学的入门课程，主要介绍材料科学的基本概念、理论和方法。
本文将重点介绍材料学概论中的一些重要内容。
1. 材料的基本分类材料可以按照其组成、特性及用途等方面进行分类。
从组成角度来看，材料可以分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料等。
从特性角度来看，材料可以分为金属材料、陶瓷材料、塑料材料、纤维材料和半导体材料等。
从用途角度来看，材料可以分为结构材料、功能材料和生物材料等。
2. 材料的物理性质材料的物理性质包括密度、热力学性质、光学性质、磁性和导电性等。
密度是指单位体积内的质量，可以反映材料的重量和体积之间的关系。
热力学性质包括热容、热导率、热膨胀系数等，这些指标可以反映材料的热响应能力。
光学性质包括折射率、吸收系数、反射率等，可以反映材料的光传播和吸收能力。
磁性是指材料对磁场的响应能力，主要包括铁磁性、顺磁性和抗磁性。
导电性是指材料对电场的响应，主要包括导电材料和绝缘材料。
材料的化学性质包括化学组成、化学稳定性、反应性等。
化学组成是指材料中元素或化合物的种类和相对量，可以决定材料的性质和用途。
化学稳定性是指材料在不同环境下的稳定性，主要包括氧化性、还原性和腐蚀性等。
反应性是指材料与其他物质发生各种化学反应的能力。
4. 材料的制备和表征材料的制备包括物理制备和化学制备两类。
物理制备包括熔融法、凝固法、沉淀法和气相沉积法等，化学制备包括溶胶-凝胶法、水热法、电化学沉积法等。
材料的表征主要包括物理性质表征和化学性质表征。
物理性质表征主要包括形貌表征、结构表征和力学性质表征等，化学性质表征主要包括元素定量分析、化学反应等。
5. 材料的应用材料的应用涉及到多个领域，主要包括电子材料、光学材料、结构材料、生物材料等。
电子材料包括半导体材料、金属材料和磁性材料等，可以用于电子元件的制造；光学材料包括玻璃、透镜等，可以用于光学仪器和装置等；结构材料包括钢铁、混凝土等，可用于建筑和工程结构；生物材料包括医用材料和食品包装材料等。
材料学概论教案模板范文
教学目标：1. 了解材料学的基本概念、发展历程及其在现代社会中的重要性。
2. 掌握材料的分类、性质、制备和应用等方面的基本知识。
3. 培养学生运用所学知识分析实际问题、解决实际问题的能力。
4. 激发学生对材料科学研究的兴趣，为后续专业课程学习打下基础。
教学对象：大一新生，材料科学与工程专业教学课时：2课时教学内容：一、导入1. 引入材料学的概念，强调材料在现代社会的重要性。
2. 通过实例介绍材料学的发展历程，激发学生的学习兴趣。
二、基本概念与分类1. 材料的基本概念：物质、材料、高性能材料、功能材料等。
2. 材料的分类：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等。
3. 每一类材料的典型代表及其应用领域。
三、材料的性质1. 物理性质：密度、硬度、弹性、导电性、导热性等。
2. 化学性质：耐腐蚀性、抗氧化性、耐热性等。
3. 力学性质：强度、韧性、硬度等。
四、材料的制备与应用1. 金属材料的制备：炼铁、炼钢、有色金属等。
2. 无机非金属材料的制备：水泥、玻璃、陶瓷等。
3. 高分子材料的制备：合成橡胶、合成塑料、合成纤维等。
4. 复合材料的制备与应用：玻璃钢、碳纤维等。
五、案例分析1. 介绍国内外材料科学研究领域的热点问题。
2. 分析案例中的材料性能、制备工艺及应用领域。
教学过程：一、导入1. 提问：同学们，你们知道什么是材料学吗？材料学在现代社会中有什么作用？2. 回答后，简要介绍材料学的概念和发展历程。
二、基本概念与分类1. 讲解材料的基本概念，如物质、材料、高性能材料、功能材料等。
2. 介绍材料的分类，并举例说明每一类材料的典型代表及其应用领域。
三、材料的性质1. 讲解材料的物理性质、化学性质和力学性质。
2. 结合实例，让学生了解不同性质的材料在实际应用中的表现。
四、材料的制备与应用1. 介绍金属、无机非金属、高分子和复合材料的基本制备工艺。
2. 分析各类材料的典型应用领域。
五、案例分析1. 介绍国内外材料科学研究领域的热点问题。
材料学概论
材料学概论材料学是一门研究材料的学科，探索材料的结构、性质、制备、加工和应用等方面。
它是工程学、物理学和化学的交叉学科，对于现代科技和工业的发展起到了至关重要的作用。
材料学的研究对象包括金属、陶瓷、聚合物、复合材料等各种种类的材料。
它的研究内容主要包括：材料结构的表征和评价、材料性能的测试和气体快鈬决面，并且程度上，对材料的制备和加工技术，材料退火和热处理等也进行了研究。
材料的结构是研究材料性质的基础，它决定了材料的物理、化学和力学性质。
通过各种手段，如显微镜观察、X射线衍射、电子束衍射等，可以对材料的内部结构进行研究。
材料的性质包括热性能、力学性能、电性能、光学性能等。
通过实验测试和数学模型分析，可以对不同材料的各种性质进行研究和评价，为材料选择和设计提供依据。
在材料的制备和加工方面，可以根据所需材料的特性和应用需求，选择合适的制备方法进行材料的合成。
常见的制备方法有熔炼、溶液法、溅射法等。
而加工方法则包括成型、锻造、热处理等。
这些技术旨在改变材料的形状、结构和性能，使其更符合使用要求。
材料的退火和热处理是改变材料结构和性能的重要方法。
退火是指将金属材料加热到一定温度并保持一段时间，然后缓慢冷却。
退火可以消除应力和缺陷，提高材料的延展性和塑性。
热处理则是对材料进行加热和冷却，以改变其组织结构和性能。
通过合理的退火和热处理工艺，可以提高材料的硬度、强度和耐腐蚀性等。
材料学的应用范围非常广泛。
在工程领域，它可以用来设计和优化材料，以满足不同工程的要求。
在新能源领域，材料学可以用来研究和开发高效的能源材料，如太阳能电池、储能材料等。
在生物医学领域，材料学可以用来研发生物材料，如人工关节、心脏支架等。
在电子领域，材料学可以用来研制新型的导电材料和半导体材料，推动电子技术的发展。
总之，材料学作为一门重要的学科，对于现代科技和工业的发展起到了不可或缺的作用。
通过对材料结构、性质、制备和加工等方面的研究，可以不断提高材料的性能，推动科技进步和社会发展。
材料学概论教案模板
课时：2课时教学目标：1. 了解材料学的基本概念、研究内容和应用领域。
2. 掌握材料的基本分类、结构、性能和制备方法。
3. 熟悉材料在各个领域的应用，培养创新思维。
教学重点：1. 材料的基本分类和性质。
2. 材料在各个领域的应用。
教学难点：1. 材料结构对性能的影响。
2. 材料在新型领域的应用。
教学过程：第一课时一、导入1. 引导学生回顾日常生活中常见的材料，激发学习兴趣。
2. 提出问题：什么是材料？材料学的研究内容是什么？二、新课讲解1. 材料学的基本概念、研究内容和应用领域。
2. 材料的基本分类：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料、新型材料。
3. 材料结构、性能和制备方法。
三、案例分析1. 举例说明材料在不同领域的应用，如建筑、交通、电子、生物医学等。
2. 分析材料在各个领域的性能要求和制备方法。
四、课堂小结1. 总结本节课所学内容，强调材料学的重要性。
2. 布置课后作业，巩固所学知识。
第二课时一、复习导入1. 复习上一节课所学内容，检查学生对材料学基本概念的掌握情况。
2. 引导学生思考：材料结构对性能的影响有哪些？二、新课讲解1. 材料结构对性能的影响：晶体结构、非晶体结构、缺陷结构等。
2. 材料在新型领域的应用：新能源材料、智能材料、纳米材料等。
三、案例分析1. 分析新型材料在各个领域的应用，如太阳能电池、智能穿戴设备、纳米医疗等。
2. 讨论新型材料的发展前景和挑战。
四、课堂小结1. 总结本节课所学内容，强调材料结构对性能的影响以及新型材料的重要性。
2. 布置课后作业，引导学生关注材料学领域的最新动态。
教学评价：1. 课后作业完成情况。
2. 学生对材料学基本概念的掌握程度。
3. 学生对材料在各个领域应用的理解和案例分析能力。
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。
《材料学概论》教学大纲
《材料学概论》课程教学大纲课程编号：MMEN2032课程类别：学科根底课程授课对象：高分子材料科学与工程、材料科学与工程专业开课学期：秋季学分：2 学分指定教材：许并社《材料科学概论》，北京工业大学出版社，2023年一、教学目的：材料学概论是一门专业的根底课。
通过本课程的学习，使学生把握确定的根本概念，初步生疏材料世界的概貌，对金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料的组成、构造、合成加工与性能特点有确定的生疏，为后面的专业根底课及专业课的学习奠定基础。
二、课程内容第一章绪论1、教学内容一、材料的定义材料与物质的关系二、材料的重要性材料与人类的日常生活、材料的进展概况、材料是高技术的基石三、材料的分类金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料2、教学要点材料定义，材料按化学组成、构造及性能特点分类其次章材料学纲要1、教学内容第一节材料的成分与组织构造一、成分与构造结合键、固溶体与化合物二、材料的组织材料组织、组织构造分析工具其次节材料的合成与加工材料的成型方法、自由流淌成型、受力流淌成型、受力塑性成型等第三节材料的性质与使用性能一、材料的物理和化学性质及其使用性能物理性质、化学性质二、材料力学性能材料的静载力学性能、材料的动载力学性能第四节构造材料的失效脆性断裂、韧性断裂2、教学要点（1）材料成分、材料构造、材料组织的定义。
（2）材料的性质与使用性能如金属晶体可以经受较大的塑性形变的缘由。
第三章金属材料1、教学内容第一节铁及铁基合金概述一、纯铁纯铁特点、铁的同素异构体二、碳钢碳在铁碳合金中的作用〔共晶转变线、共析转变线、珠光体〕、碳钢分类、碳钢的牌号及用途其次节钢的热处理一、钢的热处理根本原理钢在加热时的组织转变、钢冷却时的组织转变二、钢的常规热处理退火、正火、淬火、回火第三节合金钢一、概述合金钢的分类、合金钢的编号、合金元素在钢中的作用二、工程构件用钢工程构件用钢的化学成分特点三、合金渗碳钢钢的渗碳、渗碳钢应具有的性能、渗碳钢的化学成分特点四、不锈钢合金化〔成分〕的特点第四节铸铁一、概述铸铁的石墨化过程、影响铸铁石墨化的因素、铸铁的组织和分类、铸铁的性能特点二、灰(口)铸铁灰(口)铸铁的成分三、球墨铸铁球墨铸铁的成分和球化处理、球墨铸铁的组织与性能四、蠕墨铸铁、可锻铸铁蠕墨铸铁的组织与性能、黑心可锻铸铁第五节非铁金属及其合金一、铝及其合金纯铝、铝合金二、钛及钛合金纯钛、钛合金、钛合金的进展三、轴承合金轴承合金的性能、常用轴承合金2、教学要点（1）了解铁碳合金相图分析。
材料学概论-非金属材料
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第一节 高分子材料 第二节 陶瓷材料 第三节 复合材料
指金属以外的其它材料。机械工程主要使用的非金属材料有高分子材料、陶瓷材料以及复合材料。
复合材料船体
第一节 高分子材料
一、基本概念
以高分子化合物为主要组分的材料
1、物理性能
高聚物的基本性能及特点 重量轻 绝缘好 减摩、耐磨性 耐热差 耐腐蚀
（1）磨损失效 ；（2）接触疲劳失效 ；（3）腐蚀失效
零件失效与很多因素有关。设计、材料、加工工艺和安装等
7.1 概述(2)
7.2 材料选用的原则正常工作所必须具备的性能。
包括:力学性能、物理性能和化学性能
首要任务是正确地分析零件的工作条件和主要的失效形式，准确地判断零件所要求的主要力学性能指标。
2、力学性能
高弹性 滞弹性 实际强度低 开裂现象 老化
三、工程高分子材料
塑料 合成橡胶 合成纤维
塑料 以树脂为基础，再加入用来改善性能的各种添加剂，如填充剂、增塑剂、稳定剂、固化剂、着色剂、润滑剂等 高分子材料
挤压成形 吹塑成形 注射成形
聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚烯烃、酚酸塑料和氨基塑料
①通用塑料 ②工程塑料 ③塑料成形工艺
7.2 材料选用的原则和方法
7.2 材料选用的原则和方法
工艺性能原则
7.2 材料选用的原则和方法
01
经济性原则
02
材料的价格
03
应该尽量低
7.2 材料选用的原则和方法
经济性原则
7.2 材料选用的原则和方法
7.2 材料选用的原则和方法
经济性原则
材料应该来源丰富并顾及我国资源状况。 注意生产所用材料的能源消耗，尽量选用耗能低的材料。 对某—工厂来说，所选材料种类、规格，应尽量少而集中，以便于采购和管理。 总结:在首先保证材料满足使用性能的前提下，再考虑使材料的工艺性能尽可能良好和材料的经济性尽量合理。
材料学概论考研试题及答案
材料学概论考研试题及答案试题：一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 材料科学中的“相”是指：A. 物质的宏观形态B. 物质的微观结构C. 物质的化学成分D. 物质的物理状态2. 下列哪项不是金属材料的强化机制？A. 固溶强化B. 形变强化C. 相界强化D. 腐蚀强化3. 陶瓷材料的主要特点是：A. 高强度和高韧性B. 高硬度和低密度C. 高导电性和高热导率D. 低强度和高塑性4. 下列关于合金的说法错误的是：A. 合金的熔点通常低于其组成金属的熔点A. 合金的硬度通常高于其组成金属的硬度C. 合金的耐腐蚀性通常高于其组成金属的耐腐蚀性D. 合金的导电性通常低于其组成金属的导电性5. 聚合物的玻璃化转变温度（Tg）是指：A. 聚合物从橡胶态转变为玻璃态的温度B. 聚合物从玻璃态转变为橡胶态的温度C. 聚合物从液态转变为固态的温度D. 聚合物从固态转变为液态的温度二、简答题（每题10分，共20分）1. 简述金属的疲劳现象及其影响因素。
2. 描述一下什么是纳米材料，并说明其独特的物理性能。
三、计算题（每题15分，共30分）1. 一块合金的质量为100克，其中含有20克的铝和30克的铜。
如果合金的密度为2.8g/cm³，求合金的体积。
2. 一个立方体形状的钢材，其边长为0.1米，若钢材的杨氏模量为200 GPa，求该立方体钢材在受到100 N的拉伸力作用下，其长度的相对变化量。
四、论述题（每题20分，共20分）1. 论述材料的断裂韧性与其微观结构之间的关系。
答案：一、单项选择题1. B2. D3. B4. D5. B二、简答题1. 金属的疲劳现象是指在低于材料屈服强度的循环应力作用下，材料发生逐渐的损伤累积，最终导致断裂的现象。
影响疲劳的因素包括应力集中、材料的微观结构、表面处理、环境因素等。
2. 纳米材料是指至少在一个维度上具有纳米级尺寸的材料。
由于其独特的尺寸效应、表面效应和量子效应，纳米材料展现出许多特殊的物理性能，如高强度、高热导率、高电导率以及特殊的光学和磁学性质。
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材料学概论
《材料学概论》以高新技术应用为重点，采用图文并茂的方式，介绍各类材料。
突出成分，组织结构，合成加工，性能功能价格比之间的关系。
课程简介
本课程是材料学科的专业概论课。
目的是使学生全面概括的了解材料科学。
课程的覆盖面较宽，主要介绍各类材料体系的结构与性能，生产制备，科研和应用的概况以及材料的发展历史，目前状况和发展趋势等。
各章节除介绍有关材料的基本知识外，还将反映该领域的新成果、新发展及其在新技术中的应用，用必要的例子生动地描述出该领域的基本情况、动态和趋势。
这不是传统的导论课，而是一种照顾到学生现有水平的材料科学与工程的系列纵横谈，同时又是材料科学的学生刚跨入这一领域时的一次具体、深入的专业介绍。
通过该课程的学习，同学们能够了解这一领域的版图和前景，掌握材料科学研究的若干方法。
本课程以《材料学概论》和《创新材料学》作为主要教材，系统鸟瞰学科概况。
横向讨论绪论、元素周期表、金属、粉体、玻璃、陶瓷、
聚合物、磁性材料、薄膜材料等相关内容，说明每一类材料从原料到成品的全过程、相关性能及应用。
纵横交叉，旁及上下左右，共涉及百余个重要知识点，全面且简明扼要地介绍各类材料的新进展、新性能、新应用，力求深入浅出，通俗易懂。
千方百计使知识新起来、动起来、活起来，做到有声有色，栩栩如生。
力图以快捷、形象的方式把读者领入材料学知识的浩瀚海洋。