新版材料概论.pdf

合集下载

新材料技术:第一章 材料概论

新材料技术:第一章  材料概论
核材料除用于制造核武器外,也用于造福 人类,如各种同位素的应用、核医学等。
28
三、新材料是社会可持续发展的保证
布伦特兰夫人在《我们共同的未来》中对可持续 发展的经典表述为:“可持续发展是在满足当代人的 需要的同时,不损害后代人满足其自身需要的能力。” 具体来说就是节省资源、清洁生产、提高能源利用率 及开发新能源与再生资源、改善生态环境和持续农林 生产、减少污染及降低温室效应、提高人口素质等。
12
6.硅时代
1950年 ①二极管、三极管的发明,进入电 子管时代 。 ②硅、锗半导体材 料的出现,使 晶体管取代电子管,进入硅时代 。 ③单晶硅生产集成电路,开始向微 型化方向发展 。
13
以硅材料为核心的集成电路在过去40年里得到 迅速发展,它占集成电路的90%以上。可以预 见,在21世纪,它的核心地位仍不会动摇。自 1958年问世以来,硅集成电路器件集成度提高 了l00万倍,单位价格下降为100万分之一。这 主要是靠光刻线宽缩小和成品率的提高,而单 晶硅的尺寸增大和质量提高起到了重要作用。
High Pressure Turbine Core Air
Fan
50年代后涡轮 喷气发动机
Low Pressure Compressor or Booster
Low Pressure Turbine Combustor
25 High Pressure Compressor
Slide 5
高推重比发动机对材料要求
27
3.核技术与核材料
20世纪最惊人的科技成就之一是人类实现 了原子核内部巨大能量的释放,原子弹和氢弹 的成功爆炸正是这一成就的体现。
50年代以来,人类开始利用核能源,以我 国大亚湾核电站为例,它的核心是燃料棒和燃 料组件,这些组件都是由锆合金制成的,以满 足苛刻的工作环境条件和应用要求。至今,世 界各核大国还在研制新型的锆合金。

新版材料概论.pdf

新版材料概论.pdf

用途:用于加工成饰面板材,做建筑的墙面、地面、柱面、台面等饰面用,有的可作生活用
具。 (2)天然粉体功能材料(硅藻土、膨润土、沸石、海泡石、凹凸棒石)性质:良好的吸附 性、化学性能稳定。用途:应用广泛
(3)其他天然矿物材料 (石棉、 云母、 滑石、 叶腊石、 石榴子石) 性质: 具有良好的耐热、 绝缘性能。用途:尖端技术领域。
( 1)因为提高金属材料的淬透性,经渗碳、淬火和低温回火后,心部强度提高,强度与 韧度配合能力提高,这样可以达到“表硬里韧”的性能
( 2)【锰、硅、铬、钒、硼】 {20Cr;20CrMnTi ;65Mn ;38CrNiMo ;20MnTiB} 6、根据合金元素在钢中形成碳化物的倾向的不同,可以分为几类?分别至少举
材、人造石材、瓷砖、锦砖等的镶贴。 高分子材料是由高分子化合物或以高分子化合物为主、 工而形成的一种材料。
三( ) 辅以各种添加剂和填充料等物质经加
1、均聚物:指由一种结构单元通过共价键连接起来构成的聚合物。 或两种以上单体聚合而成的聚合物。
2、共聚物:指由两种
3、共混物:两种或两种以上聚合物通过机械或溶液混合在一起的物质。
3.简述玻璃的定义和特征。按组成分类,玻璃是如何命名的?按应用分类,玻璃的主要种类 及用途有哪些? (1)定义: 是由熔融体经冷却、 固化而成的非晶态固体。 特征: 透明、 坚硬、 良好的耐蚀、 耐热性及电学、光学性质。 (2)先列出一价元素氧化物,再列出二价主族元素氧化物和副族元素氧化物,然后列出三
若合金化后, 还具有良好的
(二)
1.无机非金属材料包括哪些材料?它们有哪些主要特征
?
分为陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料。 特征:具有高熔点、 高硬度、 耐腐蚀、 耐磨损、 高强度和良好的抗氧化性以及宽广的导电性、 导热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。

第1章新材料概论

第1章新材料概论

由光导纤维构成的光缆
红宝石激光器
半导体激光器
全固态三基色激光器
量子阱结构的应用:蓝-绿半 导体激光二极管
先进橡胶轮胎使汽车成为交通主宰
一级方程式赛车上使用的 特殊轮胎
人工脏
生物陶瓷人造关节
纳米碳管
基于纳米碳管的纳米电机
纳米激光器 ZnO 纳米线激光器
声光材料做成的各种功能器件
磁悬浮列车
生产电路用的硅片直径的不断增大,导致生产效 率大幅度提高,现在硅片的直径尺寸已达到12英寸。
1.3.2 光纤通信的诞生
1966年提出光纤传输损耗<20dB/km可实现光 纤通信;
1970年石英掺杂氧化锗等实现,光纤通信快速发 展,代替了同轴电缆. 光纤容量比金属高千百倍;消耗10g/km, 金属若干吨;中继距离>10km,同轴电缆1.5km; 保密性强。
实际上,材料是面向实际的一门应用科学,研 究与发展材料的目的在于应用,而材料又必须通过 合理的工艺流程才能制备出具有实用价值的材料, 通过批量生产才能成为工程材料。所以,在“材料 科学”这个名词出现后不久,就提出了“材料科学 与工程”。工程是指研究材料在制备过程中的工艺 和工程技术问题。
材料科学与工程 美国材料科学与工程调查委员会的定义为: “材料科学与工程是关于材料成分与制备工艺, 组织结构,材料性能和使用性能这四个要素 以及它们之间相互关系的有关知识的开发和 应用的科学”.
6.新材料时代
1990年 新材料是指那些正在发展,且具有一般传 统材料所不可比拟的优异性能或特定功能、 应用前景良好的一类材料。 时代特征: •由多种材料决定社会和经济发展 •以人造为特征 •为了特定的需要可设计和加工而成
多 元 材 料 时 代

材料概论教学课件许并社第2章材料科学与工程纲要

材料概论教学课件许并社第2章材料科学与工程纲要

2.晶体结构基础
(1)空间点阵和晶胞 将晶体中的单个原子或若干个原子抽象成一成了空间点阵 (Lattice)。 (2)其他概念
图2-2 晶胞示意图
表2-2 七种基本晶系的晶格参数及点阵晶胞
表2-2 七种基本晶系的晶格参数及点阵晶胞
表2-3 三种典型晶体结构的特征参量
2.零件在静载和冲击载荷下的断裂
零件在静载和冲击载荷下通常具有韧性断裂和脆性断裂两种形 式。静载下评定材料抵抗断裂能力的指标有材料的抗拉强度、抗 剪强度、抗扭强度及抗弯强度等。而评定材料韧性的力学性能指 标主要是冲击韧性和断裂韧性。
3.零件在交变载荷下的疲劳断裂
(1)无裂纹零(构)件的疲劳抗力指标 无裂纹零(构)件设计时最常 用的疲劳抗力指标是疲劳极限、过载持久值和疲劳缺口敏感度。 (2)有裂纹零(构)件的疲劳抗力指标 有裂纹零(构)件设计时常用 的疲劳抗力指标是疲劳裂纹扩展速率和疲劳裂纹扩展门槛值。
表2-6 成形方法的类别
表2-6 成形方法的类别
3.金属材料常用的成形加工方法
(1)铸造(Casting)成形 铸造是指将通过熔炼的金属液体浇入铸型 内,经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。 (2)塑性成形(Plastic Forming) 塑性成形是指金属材料在一定的外 力作用下,利用金属的塑性而使其成为具有一定形状及一定的力 学性能的加工方法,也称为塑性加工或压力加工。 (3)连接成形(Connection Forming) 材料的连接成形方法主要有焊 接、粘接和机械连接等。 (4)机械加工成形 材料的机械加工成形方法主要有车削、铣削、 钻孔、锯切、刨削、锉削、磨削及抛光等,其相关知识可查阅 《金属工艺学》。 (5)热处理 材料的热处理是通过一定的加热、保温及冷却工艺过 程,来改变材料的相组成情况,从而改变材料的性能。

材料学概论1-绪论

材料学概论1-绪论
《材料学概论》
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)

材料概论-精简

材料概论-精简

第一章1.材料的四要素:性质和现象、使用性能、结构和成分、合成和加工2.材料的分类按材料组成、结构特点分:金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料复合材料定义:用经过选择的、含一定数量比的两种或两种以上的组分(或称组元),通过人工复合、组成多相、三维结合且各相之间有明显界面的、具有特殊性能的材料。

3.金属材料纯金属及其合金。

合金是由两种或两种以上元素组成,其中至少有一种为金属元素组成具有金属性的材料。

金属性的关键特征是具有正的电阻温度系数,这是由于它的导电是自由电子的运动所决定的。

1).金属材料分类:○1黑色金属(钢和铸铁)钢:碳素钢和合金钢(按成分);普通钢、优质钢和高级优质钢(按品质);平炉钢、转炉钢、电炉钢和奥氏体钢(按冶炼法);结构钢、工具钢、特殊钢及专用钢(按用途)。

铸铁:灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和特殊性能铸铁等。

○2有色金属(非铁材料)轻金属(密度﹤5)、重金属(密度﹥5)、贵金属、类金属和稀有金属,如A1、Cu、Zn、Sn、Pb、Mg、Ni、Ti及其合金。

在工程上占有重要地位。

4.无机非金属材料主要包括晶体、陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等按性能和用途:传统陶瓷和特种陶瓷1).陶瓷的基本特性:①化学键主要是离子键、共价键以及它们的混合键;②硬而脆、韧性低、抗压不抗拉、对缺陷敏感;③熔点较高,具有优良的耐高温、抗氧化性能;④自由电子数目少,导热性和导电性较小;⑤耐化学腐蚀;⑥耐磨损;⑦成型方式为粉末制坯、烧结成型.5.高分子材料以C、H、N、O元素为基础,由大量结构相同的小单元聚合组成,分子量大,并在某一范围内变化。

1)塑料是重要的高分子材料,分为通用塑料和工程塑料。

通用塑料包括:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、。

工程塑料(高强、高模、耐高温):ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜、聚酰亚胺。

2).高分子材料的基本属性①结合健主要为共价健,部分范德华键;②分子量大,无明显的熔点,有玻璃化转变温度、粘流温度;③力学状态有玻璃态、高弹态和粘流态;④强度较高;⑤质量轻;⑥良好的绝缘性;⑦优越的化学稳定性。

材料概论(周达飞)(二版) 第4章

材料概论(周达飞)(二版) 第4章
预处理 原料 加热 加料 熔融塑化 保压 注射 冷却 后处理 脱模 制品
第四章 材 料 成 型
• 4.3.1塑料注塑成型
• 成型前准备:原料的预处理、料筒、模具清理、脱模剂 使用、嵌件预热及安置。 • 注射成型:包括加料、塑化、注射、冷却固化和脱模等 几个工序。充模、保压、凝封、冷却。成型周期(注射 周期)。注塑成型过程中最为重要、最为关键的就是物 料的塑化。 • 制品后处理:退火处理、调湿处理 • 影响质量因素:除原料、设备的影响因素外,包括温度 (料温、模温)、注射压力与注射速度。
冷却 橡胶原料 炼胶(塑炼、混炼) 滤胶 压出 定型 半制品
第四章 材 料 成 型
• 4.4.3橡胶压出成型
• 成型前准备:橡胶塑炼、橡胶混炼、回炼、滤胶。 • 压出成型:胶条送至压出机,胶条受螺杆挤压通 过机头口模而成型。 • 压出成型的影响因素:胶料组成和性能、压出机 结构、压出温度、压出速度、压出物的冷却。
金属材料
黑色与有色金属
注:本表中只列出树脂基复合材料成型方法。
第四章 材 料 成 型
• 4.1.2加工方法 • 加工,通常指材料成型后的加工(后加工),主 要有机械加工、修饰和装配三个环节组成。
• 表4-2列出主要的加工方法。
第四章 材 料 成 型
表 4-2 材料主要加工方法 加工方法 机械加工 修 饰 装 配 采用手段 车、铣、钻、锯、刨等 锉、磨、抛光、涂饰、印刷、表面金属化等 焊接、粘接、机械连接等
配制 高分子材料 胶乳 浸渍 模型 干燥、硫化 胶乳制品
• 图4-5 玩具气球生产工艺流程简图
第四章 材 料 成 型
• 图4-5 玩具气球生产工艺流程简图
干 燥、硫 化
烘道
脱模

新材料概论.doc

新材料概论.doc

第1章材料概论1.材料的定义:材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其它产品的那些物质。

2.材料是物质,但不是所有物质都可以称为材料。

如燃料和化学原料、工业化学品、食物和药物,一般都不算是材料。

3.材料的分类根据材料的来源分类:天然材料,人工材料(钢铁材料,陶瓷材料,合成纤维,复合材等)材料按化学组成(或基本组成)分类:①金属材料②无机非金属材料(以某些元素的氧化物、碳化物、氢化物、卤素化合物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。

)如:陶瓷,玻璃,水泥,耐火材料③高分子材料(聚合物)④复合材料(是由两种或两种以上化学本质不同的材料组合在一起,使之互补性能优势,从而制成的一类新型材料。

一种组成为基体,其粘结作用,另一种或几种为增强体或功能组元,起增加强度或功能的作用。

)按基体材料分类: 金属基复合材料,陶瓷基复合材料,水泥、混凝土基复合材料,塑料基复合材料,橡胶基复合材料等。

按增强剂形状分类:粒子、纤维及层状复合材料。

材料按用途来分类:结构材料(以力学性能为基础,制造受力构件所用材料。

),功能材料(主要是利用物质的独特物理、化学性质或生物功能等而形成的一类材料。

)一种材料往往既是结构材料又是功能材料,如铁、铜、铝等。

结构材料对物理或化学性能也有一定要求,如光泽、热导率、抗辐照、抗腐蚀、抗氧化等。

材料按结晶状态分类:单晶材料(由一个比较完整的晶粒构成的材料,如单晶纤维、单晶硅;)多晶材料(由许多晶粒组成的材料,其性能与晶粒大小、晶界的性质有密切的关系。

)非晶态材料(由原子或分子排列无明显规律的固体材料,如玻璃、高分子材料。

)准晶材料(指准周期性晶体材料的简称,准晶仍然是晶体,准晶中的原子分布有严格的位置序,但位置序无周期性,即没有周期性平移对称关系。

)材料按使用领域分类:根据材料服役的技术领域可分为信息材料、航空航天材料、能源材料、生物医用材料等。

其他常见的分类方法:传统材料(基础材料)如钢铁、水泥、塑料等。

材料学概论4-高分子材料.pdf

材料学概论4-高分子材料.pdf

2014/2/20
15
高分子材料生产技术(加工)发展趋势
研究在加工工程中材料结构的演变,通过反应性 加工实现预期的材料结构;
与辐照、力化学、电磁振荡等物理技术结合,建 立高效、清洁的聚合物加工新方法;
聚合物纳米材料的制备和加工新技术;
加工过程中定量化,计算机模拟、工程优化、结 构预测的研究;
加工过程和材料结构变化的在线检测,可视化研 究;
废弃高分子材料回收利用技术等。
2014/2/20
16
高分子材料环境要求方面
绿色化技术:制备易于解聚、降解、可循环再生 利用的高分子材料。
发展热塑性、无毒高分子材料:采用物理交联替 代化学交联,改善材料的热塑性、加工流变性, 为材料使用后的回收加工创造条件。
2014/2/20
17
4.2聚合物的结构与性能
8
4.1.3聚合物的分类
①按大分子主链结构分类:
碳链、杂链和元素有机高分子
举例—O)n
元素有机高分子
CH3 (Si—O)n CH3
2014/2/20
9
4.1.3聚合物的分类
②按聚合物的热行为分类: 热塑性聚合物、热固性聚合物 ③按性能和用途分类: 橡胶、纤维、塑料、粘合剂、涂料、
4.2.1 高分子的结构
高分子的结构:包括高分子链的结构和聚集态结 构这两方面。
高分子链的结构:分子链的近程结构和远程结构, 近程结构主要指高分子链的化学结构,远程结构 主要是指高分子链的构象、形态和分子量。
聚集态结构:大分子之间的几何排列。
2014/2/20
19
大分子链的近程结构
(1)大分子链的化学组成 按照主链的化学组成,可分为碳链大分子、 杂链大分子、元素有机大分子等。 (2)结构单元的连接方式

材料概论第一章材料与材料科学

材料概论第一章材料与材料科学
编辑课件ppt51单晶多晶低孔隙率多晶高孔隙率制备加工过程对产品性能的影响编辑课件ppt52天然材料木块石器骨器简单合成材料陶器青铜和铁高分子材料合成塑料橡胶复合材料智能材料随环境和时间变化的复合材料天然材料木块石器骨器简单合成材料陶器青铜和铁高分子材料合成塑料橡胶复合材料简单合成材料陶器青铜和铁高分子材料合成塑料橡胶复合材料智能材料随环境和时间变化的复合材料简单合成材料陶器青铜和铁高分子材料合成塑料橡胶复合材料天然材料木块石器骨器简单合成材料陶器青铜和铁高分子材料合成塑料橡胶复合材料智能材料随环境和时间变化的复合材料简单合成材料陶器青铜和铁高分子材料合成塑料橡胶复合材料智能材料随环境和时间变化的复合材料复合材料高分子材料合成塑料橡胶智能材料随环境和时间变化的复合材料复合材料简单合成材料陶器青铜和铁高分子材料合成塑料橡胶智能材料随环境和时间变化的复合材料复合材料天然材料木块石器骨器简单合成材料陶器青铜和铁高分子材料合成塑料橡胶智能材料随环境和时间变化的复合材料复合材料天然材料木块石器骨器简单合成材料陶器青铜和铁高分子材料合成塑料橡胶智能材料随环境和时间变化的复合材料复合材料天然材料木块石器骨器简单合成材料陶器青铜和铁高分子材料合成塑料橡胶智能材料随环境和时间变化的复合材料复合材料天然材料木块石器骨器简单合成材料陶器青铜和铁高分子材料合成塑料橡胶智能材料随环境和时间变化的复合材料复合材料天然材料木块石器骨器简单合成材料陶器青铜和铁高分子材料合成塑料橡胶智能材料随环境和时间变化的复合材料复合材料天然材料木块石器骨器简单合成材料陶器青铜和铁高分子材料合成塑料橡胶智能材料随环境和时间变化的复合材料复合材料五代材料目标

例一、汽车底盘材料
性质/使用性能 成本
• 什么结构特性制约了 强度和成型性能?
• 什么性能控制强度?

材料概论(周达飞)(二版) 第6章

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]周达飞ver2Charpter 1 (2)-29页精选文档

[材料概论]周达飞ver2Charpter 1 (2)-29页精选文档

第一章 材料与材料科学
1.4 材料科学与工程的发展趋势
• 第一代材料:石器时代的木片、石器、骨器等天然材料 • 第二代材料:陶、青铜和铁等从矿物中提炼出来的材料 • 第三代材料:高分子材料,从石油、煤等矿物资源中来 • 第四代材料:复合材料。第一到第三代材料都是各向同 性的,而复合材料以各向异性为特征 • 第五代材料:材料的特征随环境和时间而变化的复合材 料
第一章 材料与材料科学
合成和加工
• 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 • 合成
指原子和分子组合在一起制造新材料的物理和化学方法,包括 合成新材料、用新技术合成已知的材料或将已知材料合成为新的形 式、将已知材料按特殊用途的要求来合成 • 加工
第一章 材料与材料科学
材料的发展趋势 •复合化、功能化、智能化、低维化 •建立定量的结构与性能关系 •分子设计 •先进制造技术:低成本、高质量、高效率 •节省资源、节约能源、回收再生
谢谢!
xiexie!
谢谢!
xiexie!
•按用途分类
航天航空材料、信息材料、电子材料、能源材料、生 物材料、建筑材料、包装材料、电工电器材料、机械材料、 农用材料、日用品及办公用品材料等等
第一章 材料与材料科学
1.3材料的要素
已经发现的材料达800余万种,每年还以25万种的速度增长着,具有实际工业价值的
也有8万余种
表1-4 各种材料的主要物性
第一章 材料与材料科学
使用性能
•包括可靠性、有效寿命、速度、能量利用率、安 全性和寿命期费用等 •材料在最终使用状态时的行为 •材料固有性质与产品设计、工程能力和人类需要 相融合在一起的一个要素 •取决于材料的基本性能,也应注意加工工艺技术 的影响
  1. 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. 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. 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)。

价以上氧化物质(按 mol 浓度由小到大排列) ,最后为主要的玻璃生成氧化物。当玻璃中同
时包含两种以上 M2O 或 MO 氧化物时,一般按分子量从小到大排列。 用玻璃、仪器玻璃、光学玻璃、电真空玻璃)用途:应用广泛。
( 3)(建筑玻璃、日
4.简述陶瓷的定义。按吸水率及烧结程度的不同,陶瓷器皿分成哪三类? (1)以无机非金属天然矿物或化工产品为原料、经原料处理、成型、干燥、烧结等工序制 成的产品。( 2)分为 {陶器、炻器、瓷器 }
物。
6、PP:聚丙烯 PE:聚乙烯 PS:聚苯乙烯 PVC:聚氯乙烯 PF:酚醛树脂 ABS:丙烯脂 -丁 二烯 -苯乙烯的共聚物 7、结晶对聚合物的性能影响:
1)结晶是高分子链规整排列,堆砌紧密,因而增强分子键间的作用力,使聚合物的密度、强 度、硬度、 耐燃性、 耐溶剂性、 耐化学腐蚀等性能得以提高, 从而改善塑料的使用性能。 2) 但结晶使高弹性、 撕裂伸长率、 抗冲击强度等性能下降; 对以弹性、 韧性为主要使用性能的 材料是不利的。
(1)天然纤维 {植物纤维、动物纤维、矿物纤维 } (2)化学纤维 {人造纤维、合成纤维、无机纤维 }
应用范围:纺织业、军事、环保、医药、建筑领域、生物科技、塑料 9.人工晶体材料的功能是什么?主要有哪些人工晶体材料? 功能:能实现电、磁、光、声和力等能量交互和转换。 包括半导体晶体、电介质晶体、绝缘晶体、光学晶体、超硬晶体及各种敏感晶体材料等。
0.46%~0.70%C 之间。弹簧钢中加入 Si、Mn 、 Cr、 V 等,主要作用是提高钢的淬透性和回火 稳定性。
16、铬轴承钢中的含铬量以 0.40%~1.65%为宜,加入铬的主要目的是增加钢的淬透性。
17、不锈钢中主要包含 铬( Cr)、镍( Ni)和钛等合金元素。按组织特征,不锈钢主要分为 奥氏体型、 奥氏体 -铁素体型、铁素体型、马氏体型和沉淀硬化型。
3 例。 (1)不形成碳化物元素,如 (3)弱碳化物形成元素,如
Si,Ni,Cu,A(l 2)强碳化物形成元素 {钒、锆、钛、铌、钽 } Nn,Cr,Mo
7、与钢相比,铸铁在成分、组织、性能上有何不同。 成分:
钢是含碳小于 2.11%的铁 -碳合金;(实际中小于 铁-碳合金。 组织: 钢在常温下由不同比例的铁素体、渗碳体组成。
2)新拌混凝土具ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ良好的塑性和稠度。
3)原材料来源丰富
4)生产混凝土要求输入的能量要小得多。 5)混凝土不足之处:自重大、抗拉强度低、抗冲击强度和韧性比金属低,导热系数大,
保温隔热性较粘土砖差。
混凝土具有原料丰富, 价格低廉, 生产工艺简单, 同时混凝土还具有抗压强度高, 耐久性好,
强度等级范围宽等特点。
9、按正火后的金相组织,钢可以分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢和奥氏体钢。 10 、 低 碳 钢 、 中 碳 钢 和 高 碳 钢 的 含 碳 量 分 别 为 0.04%~0.25%C、 0.25%~0.60%C 和
0.60%~1.35%C。
11、强碳化物形成元素有 钒、锆、铌、钛、钽 等。(举三例即可,中文名称或元素符合均得 分。)
18、硬质合金是用作工具材料的粉末合金, 它具有高的硬度、 耐磨性和红硬性。 一般以 WC、
TiC、 TiN 等熔点高、硬度高的难熔化合物为主体,加入一定量的 金、钨钛合金、钨钛钽(铌)钴合金和碳化钛镍鉬四类。
钴 做粘接剂,分为钨铬合
19、超硬铝是 Al~Cu~Mg~Zn 系合金,是强度最高的一种合金。
4)具有磁、热、光等许多物理特性; 5)表
2、根据冶炼时脱氧程度不同,钢可分为哪几类?分别有什么优缺点? (1)钢可分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢。
(2)沸腾钢中含硅量很低,钢材表面质量和深冲性能好;但钢中的杂质较多,偏析大,质量 不够均匀。 镇静钢的组织致密,偏析小,质量均匀。 半镇静钢介于镇静钢和沸腾钢之间,偏析比沸腾钢大有改善,使用比镇静钢经济。
4、聚合物的分类:塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂和密封材料
五大类; 5、塑料大致可
分:通用塑料、工程塑料、特种塑料。
按受热性能来分:热塑性塑料(包括线型和支链聚合物,受热时可熔融、流动,可以多
次重复加工成型) 、热固性塑料(体型聚合物,不熔不溶只能在加工中固化成型)

按聚合物的主链结构可将高分子化合物分:碳链聚合物、杂链聚合物、元素有机聚合
材料。他的典型代表是硅砖,另外,还有白泡石砖和熔融石英砖等 镁质耐火材料: 以镁石作原料, 以方镁石为主要矿物组成, 氧化镁含量在 80%-85%以上的耐
火材料
碳质制品:以碳或碳化物为主要成分的耐火材料 白云石制品: CaO( 40%~ 60%) MgO( 30%~ 42%)为主要成分
锆石制品:含 ZrO 为主要成分的耐火材料 特殊耐火材料制品:由较纯难熔的氧化物、碳化物、硅化物和硼化物及金属陶
20、工业纯铜具有玫瑰色,表面氧化后呈紫色,称为紫铜
。在工业纯铜中加入合金元素可
提高其强度。 如,黄铜即是在工业纯铜中主要加入锌元素, 问答
锡青铜即是主要加入锡 元素。 三、
1、金属具有哪些特征? 1)具有金属光泽的颜色、良好的反射能力和不透明性; 性;
2 )具有很高的强度和良好的延展
3)具有比一般非金属材料大得多的导电能力; 面工艺性能优良。
12、为了形成易切钢,常在钢中添加 硫、铅、钙 、磷等元素。
13、渗碳钢一般的热处理工艺都是在渗碳之后进行淬火,
然后进行低温回火, 以达到 “表硬
里韧”的性能。为了改善渗碳钢的淬透性,可加入
铬、镍、锰、 硼 等元素。
14、大多数调质钢从碳含量上讲一般属于中碳钢。调质处理后,钢的组织为回火索氏体。 15 、 碳 素 弹簧 钢 的 碳含 量 一般 在 0.60%~0.75%C 之间 , 合 金弹 簧 钢的 含 碳 量一 般 在
坏。
4、写出下列牌号的金属材料除铁以外的主要成分及其平均含量(含量写上限即 可)。 45 钢: 0.45%C 20Cr: 0.20%C; 1%Cr GCr15: 1%C; 15%Cr 60Si2Mn: 0.60%C;2%Si;
1% Mn W18Cr4V:1%C;18%W; 4%Cr; 1%V 5、为什么很多场合需要提高金属材料的淬透 性?哪些元素添加到钢中能提高钢 的淬透性?举 5 个例子说明。
对基础分部有混凝土分项,混凝土标号一般为
C10,C20,C25等; 对主体分部有混凝土分项,
混凝土标号一般为 C20,C25,C30 等。 二次结构中混凝土板带,构造柱等混凝土标号一般为
C20; 女儿墙压顶、散水混凝土标号一般为 C10
8.简述纤维材料的特征,各种纤维材料的主要组成及应用范围。 纤维具有弹性模量大,塑性形变小,强度高等特点,有很高的结晶能力,分子量小,一般为 几万。
瓷构成的耐
火材料
6.无机胶凝材料有几大类?它们的主要性质和用途有哪些? 可分为 气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料 两大类
气硬性胶凝材料只能在空气中硬化, 并且只能在空气中保持或发展其强度, 如石膏、石灰等; 水硬性胶凝材料则不仅能在空气中, 而且能更好地在水中硬化, 保持并发展其强度, 如水泥。
7.混凝土有哪些主要特点?各种混凝土分别适用于哪些工程? 特点: 1)混凝土具有良好的耐久性。
10. 建筑砂浆有哪些基本性质?其主要用途有哪些
?
性质:在土木过程中起粘接、衬垫和传递应力的作用。用途:
( 1)在结构工程中,把单块
的砖、石、砌块等胶结起来构成砌体; ( 2)在装配式结构中,砌墙的勾缝,大型墙板和各
种构件的接缝; ( 3)在装饰工程中,墙面、地面及梁柱结构等表面的抹面;
( 4)天然石
3、碳素钢中除碳和铁外,还主要包含硅、锰、硫、磷等杂质元素。试简述这些元素在钢中 的作用。 (1)锰使钢的强度提高;与硫合成 MnS 能减轻硫的有害作用。 (2)硅使钢的强度、硬度、
弹性提高,而塑性、韧性降低。
(3)硫与 Mn 形成 MnS 使钢在高温时具有可塑性,可避免热脆现象。 (4)磷虽可使钢的强度、硬度有所提高,但钢的塑性、韧性急剧降低;还使钢的焊接性能变
材、人造石材、瓷砖、锦砖等的镶贴。 高分子材料是由高分子化合物或以高分子化合物为主、 工而形成的一种材料。
三( ) 辅以各种添加剂和填充料等物质经加
1、均聚物:指由一种结构单元通过共价键连接起来构成的聚合物。 或两种以上单体聚合而成的聚合物。
2、共聚物:指由两种
3、共混物:两种或两种以上聚合物通过机械或溶液混合在一起的物质。
3.简述玻璃的定义和特征。按组成分类,玻璃是如何命名的?按应用分类,玻璃的主要种类 及用途有哪些? (1)定义: 是由熔融体经冷却、 固化而成的非晶态固体。 特征: 透明、 坚硬、 良好的耐蚀、 耐热性及电学、光学性质。 (2)先列出一价元素氧化物,再列出二价主族元素氧化物和副族元素氧化物,然后列出三
用途:用于加工成饰面板材,做建筑的墙面、地面、柱面、台面等饰面用,有的可作生活用
具。 (2)天然粉体功能材料(硅藻土、膨润土、沸石、海泡石、凹凸棒石)性质:良好的吸附 性、化学性能稳定。用途:应用广泛
(3)其他天然矿物材料 (石棉、 云母、 滑石、 叶腊石、 石榴子石) 性质: 具有良好的耐热、 绝缘性能。用途:尖端技术领域。
一、名词解释
1、能源材料:能源开发、转换、运输、储存所需的材料。 理、储存和传播所需的材料。
2、信息材料:信息的接收、处
3、结构材料:以力学性能为基础,用以制造各种以受力为主的构件材料。 4、功能材料: 主要利用物质独特的物理性质、 化学性质或生物功能等而形成的一类材料。 5、 碳素钢:含碳量小于 2%,除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外,不含其
0.7%) 铸铁是含碳大于 2.11%小于 6.69%的 铸铁在常温下由不同比例的莱氏体及石墨
组成。 性能: 钢具有良好的机械性能(如强度、硬度、塑性、韧性、抗疲劳性等)和工艺性能(可进行铸
相关文档
最新文档