济南大学材料概论(上)
《材料概论》课件
复合材料的物理性质,如热导率、电导率、磁导 率等,也取决于其组成成分的性质以及它们的组 合方式。
化学性质
复合材料的化学性质取决于其组成成分的性质以 及它们的组合方式。它们通常具有更好的耐腐蚀 性和抗氧化性。
复合材料的用途
航空航天领域 汽车工业 建筑领域
体育用品领域
由于复合材料具有高强度、轻质等特点,广泛应用于制造飞机 和航天器的结构件。
有机高分子材料的用途
塑料
包装材料、建筑材料、家电外壳
橡胶
轮胎、密封圈、减震材料
纤维
纺织品、防护服、绳索
涂料与粘合剂
防腐涂料、家居装修用粘合剂
05
复合材料
复合材料的分类
按基体分类
复合材料可以分为金属基复合材料、树脂基复合材料、陶瓷基复合材 料等。
按增强体分类
复合材料可以分为颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料、层叠增强 复合材料等。
材料科学的分类
总结词
材料科学主要分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料等。
详细描述
根据材料的性质和应用,材料科学主要分为金属材料、无机非金属材料、高分 子材料和复合材料等。这些类别涵盖了各种常见的材料,如钢铁、陶瓷、塑料 、橡胶等。
材料科学的重要性
总结词
材料科学在科技和工业发展中具有重要 作用,对国民经济和社会发展具有重要 意义。
按应用领域分类
复合材料可以分为航空航天复合材料、汽车复合材料、建筑复合材料 、体育用品复合材料等。
按制备工艺分类
复合材料可以分为热压复合材料、热熔复合材料、液体复合材料等。
复合材料的性质
1 2 3
力学性质
复合材料的力学性质取决于其组成成分的性质以 及它们的组合方式。它们通常具有更高的强度、 刚度和耐疲劳性。
材料学概论考试题与参考答案
材料学概论考试题与参考答案一、单选题(共75题,每题1分,共75分)1.下面哪个不是限制陶瓷广泛应用的因素( )A、脆性B、原材料稀少C、难加工D、工艺复杂,成本高正确答案:B2.若想通过分子量分布改性,使高分子的强度和耐冲击性提高,则需要设计什么样的分子量分布( )A、窄分布,高分子多B、窄分布,低分子多C、宽分布,高分子多D、宽分布,低分子多正确答案:A3.以下用途中主要利用的是光致发光的荧光材料的是?( )A、彩色电视机B、电子显微镜C、白光LEDD、场发射显示器正确答案:C4.磁控气体放电,磁场的作用是:( )A、维持体系的低真空B、加快电子的运动速率C、利用磁场改变二次电子的运动轨迹,增大电子撞击气体产生离子的概率D、提高电子的能量正确答案:C5.陶坯烧结前一般___( )A、涂釉B、不涂釉正确答案:B6.碳浓度低于共析钢为亚共析钢,高于共析钢为过共析钢,那么,共析钢中碳的质量分数是?( )A、1.77%B、3.77%C、0.77%D、2.77%正确答案:C7.铁(Fe) 的核外电子排布式是?( )A、1s22s22p63s23p63d74s1B、1s22s22p63s23p63d8C、1s22s22p63s23p63d64s2D、1s22s22p63s23p63d84s2正确答案:C8.纺丝是合成化学纤维成型的关键工艺,常见的三种纺丝工艺是( ) .(1)干法纺丝(2)湿法纺丝(3)熔体纺丝(4)切片纺丝A、(1)(3)(4)B、(2)(3)(4)C、(1) (2) (4)D、(1)(2)(3)正确答案:D9.高压钠灯采用透明氧化铝陶瓷而不用玻璃的原因是( )A、相比玻璃,氧化铝有更好的热导率B、高温高压的钠蒸气会腐蚀含钠的玻璃或石英玻璃C、氧化铝陶瓷的透明性比玻璃好D、氧化铝陶瓷比玻璃便宜正确答案:B10.下列哪一种泵能达到的真空度最高( )A、扩散泵B、涡轮分子泵C、溅射离子泵D、机械泵正确答案:C11.缩聚反应得到聚合高分子的同时还会产生小分子,下面的缩聚反应得到的小分子和其它三个不同的是( )A、尿素和甲醛缩聚成脲醛树脂B、苯酚和甲醛缩聚成酚醛树脂C、己二酸和己二胺缩聚成尼龙6,6D、对苯二甲酸甲酯和乙二醇缩聚成聚酯纤维(PET)正确答案:D12.真空的特点不包括( )A、压强低B、分子密度小C、平均自由程大D、没有任何气体分子正确答案:D13.按照真空区域的划分,10-5~10-9Pa属于什么真空区间( )A、超高真空B、中真空C、极高真空D、高真空正确答案:A14.以下金属中熔点最高的?( )A、钨(W)B、钼(Mo)C、锆(Zr)D、镍(Ni)正确答案:A15.常见的高分子聚合反应方法有4种,涂料合成常用( )A、本体聚合B、溶液聚合和乳液聚合C、悬浮聚合D、固相聚合正确答案:B16.润湿作用不包括以下哪个?( )A、铺展B、浸湿C、沾湿D、增溶正确答案:D17.不同的钢种,特别是经过不同的热处理,硬度变化很大。
《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
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精选ppt
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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
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DJTU Materia精ls 选Scpipent ce & Engineering
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DJTU Materia精ls 选Scpipent ce & Engineering
•Bauxite
101 million
•Coal
4,573 million
•Iron ore
943 million
•Cement
1121 million
济南大学材料科学与工程学院2014-2015学年第一学期硕士研
星期节次一二三四五1、2节8:00—9:35专业英语(1-2节)刘世权宫晨琛5J-304(2-17周)知识产权与知识产权法(1-3节)韩宁11J-5502(全日制专业学位)(2-7周)高性能混凝土(1-2节)周宗辉张德成6J-201(2-17周)新型墙体材料(1-2节)李国忠李建权马庆宇5J-304 (2-17周)新型胶凝材料(1-2节)芦令超宫晨琛6J-201 (2---17周)CFD数值模拟技术(1-2节)刘宗明、段广彬6J-405(2---17周)材料工程测试技术(1-2节)陶珍东张学旭5J-304(2---17周)3、4节10:15—11:50高温结构材料(3-4节)刘永杰 6J-418 (2-17周)功能陶瓷(3-4节)杨萍马谦6J-201(2-17周)粉体工程(3-4节)张学旭 5J-304 (2-17周)信息与文献检索(3-4节)武卫兵 5J-304 (2---17周)复合材料基体改性原理(3-4节)陈娟5J607(2---17周)5、6节13:30—15:05 水泥混凝土化学(5-6节)叶正茂5J-304 (2-17周)集体活动政治理论专题讲座文洪朝等(2-12周)(5-7节)11J-5502(全日制专业学位)非晶态材料(5-6节)王艳张维娟5J-304 (2---17周)金属基复合材料(5-6节)滕新营冷金凤 6J-609(2---17周)材料的结构与性能(5-6节)刘福田陈娟周国荣5J-304(2---17周)7、8节15:45—17:20 功能复合材料(7-8节)葛曷一陈娟5J-304(2-17周)材料工程基础赵蔚琳段广彬5J—304 (2---10周)热工工程赵蔚琳段广彬5J—304(11---17周)气固两相流(7-8节)刘宗明段广彬6J-405 (2---17周)复合材料界面(7-8节)关瑞芳陈娟 5J-304(2---17周)9、10节18:00—19:35 材料现代分析测试技术(9-11节)杨中喜陶文宏5J304(2-17周)材料工程基础(9-11节)赵蔚琳段广彬5J-304(2-11周)热工工程(9-11节)赵蔚琳段广彬5J-304(12-17周)材料制备工艺(9-11节)刘福田5J-304 (2-17周)结构陶瓷(9-11节)侯宪钦5J-304(2---12周)缺陷、扩散与烧结(9-11节)曹永强 6J-201(2---12周)11、12节20:15—21:50注:1、本学期教学活动为20周,2014级研究生9月4日报到入学,自第二教学周(9月8日)开始上课,第十九周至第二十周停课考试。
济南大学工程材料与成型复习资料
工程材料与成型技术基础复习资料第一章材料的结构与性能1. 金属的晶体结构:体心立方晶格面心立方晶格密排立方晶格2. 晶体缺陷:点缺陷线缺陷面缺陷3. 合金的晶体结构:固溶体、金属间化合物4。
材料的性能:强度,塑性,硬度,弹性,刚度,韧性,耐磨性,疲劳强度第二章材料的凝固与固态相变1 纯金属的结晶:过冷度,晶体同素异构转变2 合金的结晶:匀晶相图,共晶相图,包晶相图,共析相图3 铁碳合金相图:五个单相区,七个两相区,三个三相区4 钢在加热时的转变:奥氏体晶粒长大及其影响因素5. 钢在冷却时的转变:过冷奥氏体的等温转变图,过冷奥氏体连续冷却转变图,过冷奥氏体的转变产物第三章金属材料的塑性变形1 晶体的塑性变形2 金属的形变强化:加工硬化,回复,再结晶,晶粒长大,冷应变,热应变,纤维组织3 塑性加工性能及影响因素:可锻性,金属本质,加工条件第四章钢的热处理1 退火与正火:目的,种类2 钢的淬火:目的,加热温度和时间,冷却介质和方法3 钢的表面淬火:感应加热,火焰加热4 钢的回火:目的,组织转变,回火脆性,回火种类5 钢的淬透性和淬硬性6 钢的化学热处理:渗碳渗氮第六章金属材料1 工业用钢概述:钢的分类及牌号2 合金元素在钢中的作用3 结构钢:碳素结构钢,低合金高强度结构钢,渗碳钢,调质钢,弹簧钢,滚动轴承钢4 工具钢:刃具钢,模具钢,量具钢5 特殊性能钢 : 不锈钢和耐热钢,耐磨钢6 铸铁:石墨化过程,四种常用铸铁,三种合金铸铁7 有色金属及其合金:铝及铝合金,铜及铜合金,轴承合金第七章铸造1,砂型铸造用型砂紧实成型的铸造方法称为砂型铸造。
砂型铸造是应用最广泛的一种铸造方法,其主要工序包括:制造模样,制备造型材料、造型、造芯、合型、熔炼、浇注、落砂、清理与检验等2 特种铸造熔模铸造:金属型铸造,压力铸造低压铸造离心铸造3 合金的铸造性能(1 液态合金的充型(2)铸件的收缩性4 铸造结构工艺性(1)铸造工艺对铸件结构的要求:外形,内腔,结构斜度(2)铸造结构工艺性:壁厚,壁与壁的连接第一章 材料的结构与性能一, 理想晶体结构1、晶格与晶胞⑴ 晶格: 用以描述晶体中原子排列规律的空间点阵格架。
材料概论练习题答案 1
材料概论练习题答案 1材料概论练习题答案-1介绍1.什么是材料?答:材料由若干相互作用的元素按一定比例组成,具有一定的结构水平和一定的性能,可用于制造商品、装置、部件、机器或其他产品。
2.人类文明史与材料发展之间的关系?答:材料是人类文明的里程碑;材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础;人类的历史曾以使用的主要材料来加以划分。
3.根据成分和结构特征,可以划分哪些类型的材料?无机非金属材料水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料金属材料黑色、有色、特殊金属材料、聚合物材料塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂复合材料金属基、陶瓷基、树脂基、碳-碳材料4材料科学和工程的概念?答:材料科学与工程是关于材料成分、结构、工艺和它们性能与应用之间有关知识开发和应用的科学。
它是一个多学科的交叉领域,是从科学到工程的一个专业连续领域。
同时材料科学与工程学科以数学、力学及物理、化学自然科学为基础,以工程学科为服务和支撑对象,是一个理工结合、多学科交叉的新兴学科,其研究领域涉及自然科学、应用科学和工程学。
5.日本专家岛村昭治将材料的发展历史划分为哪五代?答:旧石器时代新石器时代青铜器时代铁器时代高分子材料和硅材料的时代第2章MSE的四个基本要素1.材料科学与工程的四个要素是什么?答:成分、结构、合成和加工、性质/性能2.什么是材料的化学组成?相的概念?材料相的组成?答:材料的化学成分:构成材料的最基本、最独立的物质可以是纯元素或稳定的化合物,以及它们的类型和数量;相:材料中具有相同化学成分和相同结构的均匀部分称为相;组成材料的相的类型和数量称为相组成3材料的结构是什么?答:材料的结构是指材料的组元及其排列和运动方式。
包含形貌、化学成分、相组成、晶体结构和缺陷等内涵。
材料的结构决定材料的性能4.材料的合成的概念?材料加工的概念?答:合成:通常指用物理和化学方法将原子和分子结合起来制造新材料。
合成是发现固体中新的化学和物理现象的主要来源。
加工:这里所指的是成型加工,除了上述为生产出有用材料对原子和分子控制外,还包括在较大尺度上的改变,有时也包括材料制造等工程方面的问题合成与加工是指建立原子、分子和分子聚集体的新排列,在从原子尺度到宏观尺度的所有尺度上对结构进行控制以及高效而有竞争力地制造材料和零件的演变过程5.材料的性能、材料的功能以及材料使用性能的含义?答:材料性能:合成和加工是指建立原子、分子和分子聚集体的新排列,从原子尺度到宏观尺度的所有尺度上的结构控制,以及高效、有竞争力地制造材料和零件的进化过程;材料的功能:指当一种材料(材料)对应于一个输入信号,或其中一些材料将产生一定的输出,即可以产生另一种效果时,质量或数量的变化。
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)
济南大学材料科学与工程学院2016-2017学年第一学期2016级
济南大学材料科学与工程学院2016-2017学年第一学期2016级硕士研究生课程表(专业学位)
1、本学期2016级研究生新生9月11日(第二教学周周日)报到入学,自第三教学周(9月12日)开始安排上课。
2、任课教师应严格按课程表上课,不得随意调停课。
专业课任课教师调
整上课时间、地点等须在学院备案,学院秘书负责通知研究生院。
公共课任课教师调整上课时间或地点等应经研究生秘书上报研究生院批准。
出现教学事故按按有关文件处理。
济南大学材料科学与工程学院2016-2017学年第一学期2016级硕士研究生课程表(学术型)
2、本学期2016级研究生新生9月11日(第二教学周周日)报到入学,自第三教学周(9月12日)开始安排上课。
2、任课教师应严格按课程表上课,不得随意调停课。
专业课任课教师调
整上课时间、地点等须在学院备案,学院秘书负责通知研究生院。
公共课任课教师调整上课时间或地点等应经研究生秘书上报研究生院批准。
出现教学事故按按有关文件处理。
济南大学材料力学-复习提纲PPT课件
11
积分法求挠曲线方程(弹性曲线) 1.微分方程的积分
EIw(x) M (x)
EIw(x) (M (x))dx C EIw(x) ( (M (x))dx)dx Cx D
EIw M (x) EIw Fs (x) EIw(4) q(x)
12
2.位移边界条件
F
F
A
C
B
D
支点位移条件:
9
1、容许应力: s s u
n
2、极限应力: s u {s s ,s 0.2 ,s b }
3、安全系数:n
三个弹性常数
G E
2(1 )
Es
t
G
e
e e
泊松比(或横向变形系数)
10
剪切与挤压的实用计算
(合力) P
n
Fs n
n
P (合力)
t FS t
n
A
Pc
s c
Pc Ac
sc
度条件。
24
斜弯曲 m
x
Pz
z
z
x
m Pz
y LP
My引起的应力: s
Mz引起的应力: s
Py
Py
P 1.外载分解
y
2.研究两个平面弯曲 ①内力 ②应力
合应力: ss s
25
③中性轴方程
s 0
④最大正应力
s Lmax s D1 s ymax s D2
⑤变形计算
w wy2 wz2
中性轴
(s 2
- s 3 )2
(s 3
- s 1 )2
s rM
s1 -
[s [s
L y
] ]
s
3
济南大学 化学院新功能材料(本科)、纳米材料(研一)考点整理
纳米材料:是指材料的基本结构单元至少有一维的特征尺寸介于1~100 nm,并由于纳米尺寸效应、表面/界面效应和量子限域效应而表现出奇异的、不同于相应的体材料所具备的物理或化学特性的材料或材料体系纳米材料的分类:零维纳米材料:在空间三维尺度均在纳米尺度,包括原子团簇、纳米颗粒等。
一维纳米材料:在空间二维尺度均在纳米尺度,包括:纳米丝、纳米棒、纳米管等。
二维纳米材料:在空间一维尺度均在纳米尺度,包括:纳米薄膜、纳米带、纳米片等三维纳米材料:由纳米材料基本单元组成的块体,包括:纳米固体、纳米陶瓷、纳米介孔材料等。
纳米功能材料的基本单元:团簇纳米粒子一维纳米材料二维纳米材料纳米孔洞。
团簇是指几个至几百个原子的聚集体;纳米粒子为用电子显微镜才能看到的微粒,一维纳米材料:纳米棒、纳米线、纳米管、同轴电缆,二维纳米材料:纳米片、纳米带、纳米薄膜、纳米颗粒膜等,多孔材料:微孔小于2nm介孔2-50nm大孔大于50nm纳米材料的基本效应:物理:量子尺寸效应量子限域效应库仑阻塞与量子隧穿效应小尺寸效应表面效应。
化学:表面活性及敏感性催化性能。
自然界的纳米材料及纳米现象:人体和兽类的牙齿天体陨石碎片海洋中的生命粒子蜜蜂的“罗盘”—腹部的磁性纳米粒子螃蟹的横行—磁性粒子“指南针”定位作用的紊乱海龟在大西洋的巡航—头部磁性粒子的导航荷叶效应水黾效应壁虎效应蝴蝶色彩纳米技术实际应用例子:工业废水中含有对人体极其有害的贵金属,从污水中流失也是资源的浪费;同时废水中含有毒有害物质、悬浮物、泥沙、异味污染物、细菌病毒等。
•传统水处理方法效率低、成本高、存在二次污染等问题,纳米技术的发展很可能彻底解决这一难题。
纳米净水剂吸附和絮凝能力是普通净水剂的10-20倍,能将污水中的悬浮物完全吸附并沉淀下来。
纳米磁性物质和活性炭等净化装置能有效除去铁锈、泥沙及异味污染物,同时提炼污水中贵金属,变害为宝。
用不同纳米孔径的水处理膜和陶瓷小球组成的装置可将水中的细菌、病毒去除,得到高质量纯净水。
济南大学材料科学与工程学院
济南大学材料科学与工程学院
佚名
【期刊名称】《中国粉体技术》
【年(卷),期】2022(28)4
【摘要】材料科学与工程学院是济南大学办学历史最长的学院之一。
学院设有博士学位点、硕士学位点和博士后科研流动站,并具有材料工程硕士学位授予权。
材料学科是山东省重点建设学科和山东省首批一流学科,2020年入选山东省首批高峰学科,ESI排名已进入前2.98‰,排名省属高校第一位。
学院现有材料科学与工程、复合材料与工程和材料物理三个本科专业,其中材料科学与工程专业是国家级特色本科专业和国家一流专业,通过中国工程教育专业认证。
复合材料与工程和材料物理专业分别为山东省一流专业和山东省特色本科专业。
【总页数】1页(PI0001)
【正文语种】中文
【中图分类】G64
【相关文献】
1.国际知名的材料科学家信息功能材料与器件领域的学科带头人哈尔滨工业大学材料科学与工程学院原院长哈尔滨工业大学教授、博士生导师中国工程院院士赵连城
2.济南大学材料科学与工程学院实验中心
3.助力冷链发展新型复合蓄冷材料带来保温箱变革——对话北京科技大学材料科学与工程学院教授、博士生导师王戈北京科技大学材料科学与工程学院副教授高鸿毅
4.济南大学材料科学与工程学院耿浩然副院长
5.济南大学材料科学与工程学院简介
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1第1章材料概述课件
材料的密度ρ大小取决于材料的组成与材料的内部结构。
由于绝大多数材料都含有一些孔隙,因此在测定有孔材料的密 度时.应把材料磨成粉末(通过900孔/cm2)、干燥、称其质量。然后
用李氏瓶测定其绝对体积。对于少数接近绝对密实材料如钢、玻璃、和塑料 等,可根据其外形尺寸计算体积,称出干燥时质量,便可求得。
至最小,因此材料表面都自发通过对水分的吸附而处
于稳定状态。当固体材料在空气中与水接触达到平衡
时,可能出现P6图1-1中(a)或(b)所示的状态。
•
第十八页,编辑于星期一:八点 二十八分。
第十九页,编辑于星期一:八点 二十八分。
• 当材料与水接触时,有些材料能被水润湿;有些材料 ,则不能被水润湿。前者称材料具有亲水性,后者称 材料具有憎水性。如果σ气-固 > σ液-固 ,则0º<θ <60º,材料表现为亲水性.,即这种材料的表面可以 被水润湿,水分子之间的内聚力小于水分子与材料分 子之间的相互吸引力。通常称为亲水材料。如果σ气-固 < σ液-固 , 则90º<θ<180º,材料表现为憎水性, 即这种材料的表面不可被水润湿,水分子之间的内聚 力大于水分子与材料分子之间的相互吸引力,通常称 为憎水性材料。当θ=0时,表明材料完全被水润湿。 亲水性材料是通过毛细管作用,将水分吸入毛细管内 部;憎水性材料则能阻止水分渗入毛细管内。常见的 僧水性材料有沥青、石蜡、大多数的塑料树脂和橡胶 等,它们不仅可用作防水材料、防腐材料。还可用于 亲水性材料(混凝土、石材、砖瓦和木材等)的表面处 理,以提高材料的防水性和防腐性。
和的孔隙体积与材料总体积的百分率。
• 材料的开口孔隙与周围介质相通,孔隙之间 也相通,一般在浸水条件下,可被水所饱和。开 口孔隙率降低了材料的强度、抗冻性和耐水性等 。
济南大学复合材料原理第3章资料
W ldx
W dA
(3.1)
(3.2)
式( 3.1 )中, γ 可以理解为表征表层分子作用于单 位长度上的收缩力,单位是牛顿每厘米;
而式(3.2)中, γ可以理解为物质单位面积上的能 量,即发生单位面积变化时,外力所需做的功,其单位可 以是焦耳每平方厘米,又称为物质的表面能。 界面上单位长度的力和单位表面积的能量在数学上 是相等的。
Wsl lv (1 cos ) 3.12
24
θ<90°
γsl (a)
γlv θ γsv
90°< θ < 180° γsl (b) θ γlv γsv
图3.5
液滴在固体表面形态
25
式(3.10)称为Young公式,而式(3.12)称为Dupre公式。 θ角称为液相与固相之间的接触角,其确切定义为在气、液、 固三相交界处的气-液界面与固—液界面之间的夹角。 由Dupre式可知, 当θ=0时,界面的粘附功最大:
5
界面层的存在,导致界面效应的发生。林毅把复合材 料的界面效应归结四类:
• 一个连续体被分割成许多区域,分析尺寸大小、中断强度、 (1)分割 分散情况等对基体的力学性能的影响; 效应
• 在界面上引起的物理性质的不连续性和界面摩擦出现的现 (2)不连 象,如电阻、介电特性、磁性、耐热性、尺寸稳定性等; 续效应
1
3 复合材料的界面状态解析
基体材料的性 能、含量 影响复合材料性 能的因素 增强材料的性能 含量及分布 A、基体和增强 体或功能体的性 能; B、复合材料的 结构和成型技术 C、界面结合状 态及由此产生的 复合效应。
界面结合状况
这三个方面都可以成为复合材料的薄弱环节;换言 之,复合材料的的性能应是以上三个因素综合效果的作 用结果。
材料概论习题及答案
作业11。
人类使用材料的历史经历了哪些时代?答:人类使用材料的历史经历了石器时代、青铜器时代、铁器时代、水泥时代、钢时代、硅时代、新材料时代。
2.材料的化学(键)分类和使用性能分类?答:材料的化学(键)分类:金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料.材料的使用性能分类:结构材料、功能材料。
3.什么是材料科学、材料工程、材料科学与工程?答:材料科学:一门以固体材料为研究对象,以固体物理、固体化学、热力学、动力学、量子力学、冶金、化工为理论基础的边缘交叉基础应用学科,是运用电子显微镜、X射线衍射、热谱、电子离子探针等各种精密仪器和技术,探讨材料的组成、结构、制备工艺和加工使用过程与其机械、物理、化学性能之间的规律的一门基础应用学科.材料工程:运用材料科学的理论知识和经验知识,为满足各种特定需要而发展、制备和改进各种材料的工艺技术。
材料科学与工程:研究材料的组成与结构、合成与制备(工艺)、性能、使用效能(用途)四者之间相互关系和规律的一门科学.4。
简述无机非金属材料及其特点?答:无机非金属材料是一种或多种非金属元素(如O、C、N等,通常为O)的化合物,主要为金属氧化物和金属非氧化物,不含C—H—O链。
无机非金属材料的特点:①组成:一种或多种非金属元素(如O、C、N等,通常为O)的化合物.②结构:结合键主要为离子键、共价键或离子-共价混合键.③性能:高熔点、高强度、耐磨损、高硬度、耐腐蚀和抗氧化的基本属性,宽广的导电性、导热性和透光性以及良好的铁电性、铁磁性和压电性,很差的延展性及耐冲击性。
④合成与制备(艺):(暂忽略)。
⑤使用效能(应用):(暂忽略)。
作业21。
从CaO-SiO2二元相图分析矿物组成与化学组成、工艺条件的关系?答:①CaO—SiO2二元相图.②矿物组成与化学组成的关系:在870—1125℃之间,随着SiO2质量分数的降低,CaO质量分数的提高,所形成的矿物组成依次为α磷石英,α磷石英+β—CS,β—CS,β-CS+ C2S,C2S,C2S+C3S,C3S,C3S+CaO,CaO。
大一材料概论考试题及答案
大一材料概论考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 材料科学中,下列哪一项不是材料的基本性能?A. 力学性能B. 热学性能C. 光学性能D. 电磁性能答案:D2. 金属材料的塑性变形主要通过哪种机制实现?A. 弹性变形B. 位错运动C. 相变D. 断裂答案:B3. 陶瓷材料的主要特点是?A. 高强度、高韧性B. 高硬度、低韧性C. 高韧性、低硬度D. 低硬度、高韧性答案:B4. 聚合物材料的玻璃化转变温度是指?A. 聚合物从玻璃态转变为橡胶态的温度B. 聚合物从橡胶态转变为玻璃态的温度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答案:A5. 以下哪种材料不属于复合材料?A. 玻璃钢B. 碳纤维增强塑料C. 铝合金D. 钛合金答案:D6. 金属材料的热处理过程中,淬火的主要目的是?A. 提高硬度B. 增加韧性C. 减少塑性D. 改善耐腐蚀性答案:A7. 材料的疲劳是指在循环载荷作用下材料的?A. 塑性变形B. 断裂C. 磨损D. 腐蚀答案:B8. 材料的断裂韧性是指材料在断裂前吸收能量的能力,通常用哪个参数表示?A. 应力B. 应变C. 硬度D. 韧性答案:D9. 材料的蠕变是指在恒定应力作用下材料发生的?A. 弹性变形B. 塑性变形C. 断裂D. 相变答案:B10. 材料的硬度通常是指材料的?A. 抗拉强度B. 抗压强度C. 抗剪强度D. 抗磨损能力答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 材料的弹性模量是指材料在__________下应力与应变的比值。
答案:弹性变形2. 金属材料的疲劳寿命与__________有关。
答案:循环载荷的频率和应力幅值3. 材料的断裂韧性KIC的单位是__________。
答案:MPa√m4. 材料的热膨胀系数是指单位温度变化下材料长度的__________。
答案:相对变化5. 材料的导热系数是指单位时间内通过单位面积的材料,单位温差下的热量。
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铸铁的性能变化比较大,这取决于其化学组成和加工处理过程。
White and gray irons are typically brittle ,whereas ductile and malleable irons are characteristically ductile .
可以被工程师使用的材料的范围很广泛,这些材料可以划分为5类:金属、陶瓷(玻璃)、聚合物、复合材料和半导体材料。
The first three categories can be associated with distinct tyres of atomic bending .
前三类材料的分类与他们独特的化学键的类型相关。
7、
The wide use of metals as structural elements lead us to concentrate on their mechanical properties .
金属材料作为结构组元的广泛应用使得我们特别关注其力学性能。
The tensile test gives the most basic design data including modulus of elasticity ,yield strength ,tensile strength ,ductility ,and toughness .
The fourth category (composites) involves combination of two or more materials from the previous three categories .
第四类材料(复合材料)是由前三类材料中的2种或2种以上的材料复合而成。
材料作为结构组分得到广泛使用,这使我们更加关注这些材料的机械性能。我们从拉伸试验中获知材料最基本的设计数据,这些数据包括弹性模量、屈服强度、拉伸强度、延展性和韧性。泊松比和剪切模量与材料的弹性性质密切相关。弹性形变最基本的机制是原子键的滑移。在晶体材料的塑性变形过程中,位错起着关键作用,它在原子最紧密堆积面上沿着原子最紧密堆积方向运动使原子发生取代。
Chromium additions produce stainless steels for corrosion resistance .
加入铬添加剂可以生产耐腐蚀的不锈钢。
Additions such as tungsten lead to high-hardness alloy used as tool steels .
当我们了解了材料的性能,材料的实际选择就可以在两个层次上进行。
First ,there is competition among the various categories of materials .
首先,在材料的各种类之间存在竞争。
Second ,there is competition within the most appropriate category for the optimum ,specified material .
3、
To understand the properties of engineering materials ,it is necessary to understand their structure on the atomic and microscopic scale .
为了理解工程材料的性能,必须理解它们在原子尺度和微观尺度上的结构。
铝合金、镁合金和钛合金作为轻质结构材料而得到广泛应用。
Copper and nickel alloys are especial attractive for chemical and temperature resistance and electrical and magnetic applications .
Virtually every major property of the five materials' categories just outlined will be shown to result directly from mechanisms occurring at either the atomic or the microscopic scale .
The first four categories comprise the structural materials .
前四类材料构成了结构材料。
The fifth type (semiconductor) is a separate category of clectronic materials distinguished by its unique ,intermediate electrical conductivity.
1、
The wide range of materials available to engineers can be divided into five categories :metals ,ceramics and glasses ,polymers ,composites ,and semiconductors .
Over 90% by weight of the materials used for engineering are iron-based or ferrous allows ,which include the steels (containing 0.05 to 2.0 wt% C) and the cart irons (with 2.0 to 4.5 wt% C).
第五类材料(半导体材料)是单独的一类材料,即电子材料,它与其他材料的显著区别是其独特的中等大小的导电能力。
Understanding the properties of these various material requires examination of structure at either amicroscopic or submicroscopic scale .
Similarly ,the development of transparent ceramics has required careful control of microscopic-scale "architecture".
与此类似,透明陶瓷的研制也需要严格控制其微观尺度上的“构造”。
Once the properties of material are understood ,the practical selection of materials is done at two levels .
超过90%重量的工程材料是铁基合金,包括刚(含0.05~2.0 wt% C)和铸铁(含2.0~4.5 wt% C)。
Most steels involve a minimum of alloy additions to maintain moderate costs .
大多数的刚只含有少量的合金添加剂使材料的成本适中。
对合金选择和加工处理的特别关注导致了高强度低合金钢的出现。
For demanding design specifications high-alloy (>5 wt% total noncarbon additions ) steels are required .
对于要求苛刻的设计师需要高合金刚(非碳添加剂的总加入量>5 wt%)来满足要求。
铜合金和镍合金因其良好的耐化学和高温性能以及在电子和磁性材料方面的应用而具有特别的吸引力。
Other important nonferrous alloys include the zinc and lead and the refractory and precious metals .
其他重要的非铁合金包括锌合金、铝合金以及高温合金和贵金属。
通过拉伸实验可以获得最基本的设计数据,包括弹性模量、屈服强度、拉伸强度、延展性和韧性。
Closely related elastic properties are Poisson's ratio and the shear modulus .
与弹性密切相关的是泊松比和剪切模量。
The hardness test is asimple alternative to the tensile test that provides an indication of alloy strength .
白铁和灰铁是典型的脆性材料,而软铁和可锻铁的特征是其良好的延展性。
6、
Nonferrous alloys include a wide range of materials with individual attributes .
非铁合金包括很多种材料,这些材料具有各自性能特性。
Aluminium ,magnesium ,and titanium alloys have found wide use as lightweight structure members .
These are plain-carbon or low-alloy (<5 wt% total noncarbon additions) steels .
这些钢是普碳钢或低合金钢(非碳添加剂的总加入量<5 wt%)
5、
Special care in alloy selection and processing can result in high-strength low-alloy (HSLA) steels .