1材料概论-材料科学概论课件-双语

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
耐热合金
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
5000 公元前
0 公元
1000 1500 1800
金属键 离子键 共价键 次价键
Metallic bond Ionic bond Covalent bond
secondary boBiblioteka Baidud
范德华力 Van der Waals bond 氢 键 Hydrogen bond
Classification: ➢ metals and their alloys:
1.1 Materials and Material Science
1.1.1 Definition Constitute: The materials making up the surrounding world consist of discrete particles, having a submicroscopic size.
substance ~ material: differences
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
高速列车
汽车
1.1.2 Classification
Basis of classification:
➢ atomic structures
➢ nature of chemical bonds:
铁斧
铁梨plow
（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。
材料的结构
– Structure – properties – processing
结构－性能－工艺之间的关系
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。
材料的发展历史
金 青铜 铁
高分子材料
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。
保持一定形状和外观 可成型加工
具有使用价值
Essential role of materials: indispensable to our society as food, energy and information.
《材料概论》
Introduction to Materials
Introduction to Materials
材料学院
November 2011
Chapter 1 Introduction to Materials
Content
－Definition
材料的定义
－Types
材料的类型
－Structure
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。
Materials:
defined as solids used by man to produce items which constitute the support for his living environment.
Character: materials have certain compositions; can be formed; with certain shape and color; can be used and reused or recycled.
- metallic bonding
Classification: ➢ organic polymers
- covalent bonding & secondary bonding
Classification: ➢ceramics
- ionic bonding & covalent bonding
—Boehringer Ingelheim KG
1.1 Materials and Material Science
影响材料使用的因素
materials behavior availability cost synthesis and production method processing techniques environmental acceptability
1900
1940 1960
1980
1990
2000
2010
时间 / 年
（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 象征之一，对世界文化产生过深远的影响。
原始人打造的石器
印地安人用的石斧
（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。
青铜宝剑
青铜鼎
青铜编钟(chimes)
hoe
（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。
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 •……
Atrifical Heart
聚酯编织管 环氧树脂
聚酯
硅油 聚醚型聚氨酯
Artifical Bone
Resomer® Resorbable Polyester：Polylactide, Polyglycolide or the copolymers
Types of materials
• Metals and their alloys: ➢ are good conductors of heat and
electricity; ➢ are opaque to visible light; ➢ are hard, rigid; ➢ can undergo plastic deformation ➢ have a high melting temperature (Tm).