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第一章材料引言.ppt

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材料科学基础 FUNDAMENTALSOFMATERIALSSCIENCE 李玉香105-1-4 马雪101-1-311 Email:liyuxiang@swust.edu.cn maxue@swust.edu.cn 课程性质与教学目的课程内容主要参考资料课程考核方式1.1材料的概念、发展与分类中国古代的四大发明 —纸、火药、指南针、活字印刷 现代社会的三大支柱：材料、信息和能源，其中，材料是人类生产和生活的物质基础。材料的使用和发展与生产力及科学技术密切相关。 全球新技术革命的四大标志（新材料技术、新能源技术、信息技术、生物技术） （2）材料的发展史——人类文明史商代司母戊鼎唐三彩：马沧州铁狮子硅芯片石器时代：公元前10万年 青铜器时代：公元前6000年 铁器时代：大约在公元前1500年 水泥时代：公元前8000－6000年、新石器时代早期开始制作陶器；公元元年左右，瓷器。 钢时代：17世纪 硅时代：20世纪中叶 新材料时代：进入20世纪90年代材料具有重要性、普遍性和多样性。（3）分类：1.2.1金属材料 金属材料是由元素周期表中的金属元素组成的材料。可分为一种金属元素构成的单质；由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素构成的合金。合金又称可分为固溶体和金属间化合物。1.2.2无机非金属材料（1）传统无机非金属材料： （由SiO2及其硅酸盐化合物为主要成分制成的材料）（2）新型无机非金属材料：是用氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物以及各种无机非金属化合物经特殊的先进工艺制成的材料。如：先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等。1.2.3有机高分子材料(聚合物)1.2.4复合材料1.4材料组成、结构、性质、工艺及其与环境的关系新技术的成熟与应用依赖于： 新材料的探索、发展和研制，并对新材料性能、结构提出要求； 新材料的发展则要求： 新技术的推动；制作技术的发展创新；基础学科的研究进展，从而具有相应的理论指导； 材料的应用取决于： 材料性能、材料结构与制备。制约因素材料选择的核心：在技术、经济合理以及环境协调的前提下，使材料的使用性能与产品的设计功能相适应。1.5.1使用性能原则 使用性能是材料在使用过程中，能够安全可靠地工作所必需具备的性能。（力学、物理和化学性能） 1.5.2工艺性能原则 工艺性能是指材料在不同的制造工艺条件下所表现出的承受加工的能力。 1.5.3经济性选材原则 在满足器件性能要求前提下，选材时应考虑材料的价格、加工费用和国家资源等情况，以降低产品成本。 1.5.4环境协调性原则 地球是所有材料的来源和最终归宿。原矿－原材料－工业用材料－产品－废弃物。尽量做到再循环利用。目前，循环经济强调的就是这一点。本章小结及要求