材料概论 材料科学概论 双语课件

Artifical Bone
Resomer® Resorbable Polyester：Polylactide, Polyglycolide or the copolymers
—Boehringer Ingelheim KG
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1.1 Materials and Material Science
特点: 具有一定的成分和配比；
可成型加工； 保持一定形状和外观； 具有使用价值并可回收再利用。
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保持一定形状和外观 可成型加工
具有使用价值
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Essential role of materials: indispensable to our society as food, energy and information.
1.1.1 Definition Constitute: The materials making up the surrounding world consist of discrete particles, having a submicroscopic size.
组成:构成物质世界的材料由具有亚 微观尺度的各种微粒子组成。
影响材料使用的因素
materials behavior availability
cost
synthesis and production method
processing techniques
environmental acceptability
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1.1 Materials and Material Science
substance ~ material: differences
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战机
舰船
导弹
高层 建筑
火箭
材料的应用领域
战车
人造 卫星
汽车
高速列车
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1.1.2 Classification
Basis of classification:
➢ atomic structures
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材料的发展历史
金 青铜 铁
高分子材料
木材 皮革 骨
纤维
相
皮胶
对
占
有
复合材料
量
稻草杆砖
纸
钢 合金钢
金属材料橡胶 赛璐珞耐热源自金火石 陶瓷 玻璃
无机非金属材料
水泥 耐火材料
通用高分子
纤维增强塑料 金属陶瓷
玻璃态金属 微合金钢
功能高分子 高温高分子 高强高模高分子
各种基体复合材料
先进功能陶瓷 韧性工程陶瓷
－Structure
材料的结构
– Structure – properties – processing
结构－性能－工艺之间的关系
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1.1 Materials and Material Science
材料的重要性
石器时代陶器时代青铜器时代铁器时代
材料的发展史，就是人类社会的发展史。
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Classification: ➢ metals and their alloys:
- metallic bonding
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Materials:
defined as solids used by man to produce items which constitute the support for his living environment.
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Character: materials have certain compositions; can be formed; with certain shape and color; can be used and reused or recycled.
5000 公元前
0 公元
1000 1500 1800
1900
1940 1960
1980
1990
2000
2010
时PP间T学/ 习年交流
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（１）石器时代：
旧石器时代－－原始人采用天然的石、木、竹、骨等材料作 为狩猎工具；
新石器时代－－公元前6000年，人类发明了火，掌握了钻木
取火技术，用以烧制陶瓷。瓷器的出现已成为中华民族文化的
《材料概论》
Introduction to Materials
Introduction to Materials
材料学院
November 2011
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1
Chapter 1 Introduction to Materials
Content
－Definition
材料的定义
－Types
材料的类型
（3）铁器时代：用铁作为材料来制造农具，铁在农 业上的广泛应用，推动了以农业为中心的科学技 术日益进步；以钢铁为中心的金属材料大规模发 展，有力地摧毁了封建社会的生产方式，萌发了 资本主义。
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铁梨plow
铁斧
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（4）聚合物时代
二战后各国致力于恢复经济，发展工农业生产，对材 料提出了质量轻、强度高、价格低等一系列要求。具有优 良性能的工程塑料部分地代替了金属材料。合成高分子材 料的问世是材料发展的重大突破，从此以金属材料、陶瓷 材料、高分子材料为主体，建立了完整的材料体系，形成 了材料科学。
➢ nature of chemical bonds:
金属键 离子键 共价键 次价键
Metallic bond Ionic bond Covalent bond
secondary bond
范德华力 Van der Waals bond 氢 键 Hydrogen bond
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Polymeric Biomaterials
•人工心脏：
聚酯、聚氨酯、环氧树脂
•人工肺：
硅橡胶半透膜
•关节(肩、髋、膝):
聚四氟乙烯
•人工肾(kidney)：
透析膜
•……
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Atrifical Heart
聚酯编织管 环氧树脂
硅油 聚醚型聚氨酯
聚酯
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象征之一，对世界文化产生过深远的影响。
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原始人打造的石器
印地安人用的石斧
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（２）青铜器时代：这是人类社会出现
最早的金属材料，中国历史上曾有过灿
烂的青铜文化。
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青铜鼎
青铜宝剑
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9
青P铜PT学习编交流钟(chimes)
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hoe