材料学导论绪论PPT课件

PPT 内容
PPT 图集

1. 《材料学导论》
2. 材料是人类文明发展的物质基础
3. 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。
4. 材料的定义与分类材料的地位和作用材料的性质材料学的形成和发展第一章绪论
5. 1.1、材料的定义材料是人类用来制造有用的构件、器件或物品的物质。材料与物质的区别： ① 对材料而言，可采用“好”或“不好”等字眼加以评价，对物质则不能这样； ② 材料总是和一定的用途相联系的； ③ 材料可由一种物质或若干种物质构成； ④ 同一种物质，由于制备方法或加工方法的不同，可成为用途各异的不同类型的材料。
6. 1.2、材料的类别按化学组成和结构特点：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料按材料性能：结构材料、功能材料按使用领域：建筑材料、电子材料、耐火材料、医用材料……
7. 请说出装可口可乐的瓶子材料类型
8. 请指出汽车上的材料类型
9. 材料是人类社会发展的基础和先导，是人类社会进步的里程碑和划时代的标志。材料、能源、信息被称为人类社会的“三大支柱”。2、材料的地位和作用
10. 纵观人类利用材料的历史，可以清楚地看到，每一种重要新材料的发现和应用，都把人类支配自然的能力提高到一个新的水平。材料科学技术的每一次重大突破都会引起生产技术的重大变革，甚至引起一次世界性的技术革命，大大地加速社会发展的进程，从而把人类物质文明推向前进。
11. 人类文明的发展史就是材料的发展史材料的发展史就是人类文明的发展史石器时代、青铜器时代、铁器时代、• • •、半导体时代
12. 300多万年历史?
13. 青铜器时代
14. 两次工业革命都是以新材料的发明和广泛应用为先导的第一次工业革命（18世纪）：制钢工业的发展为蒸汽机的发明和应用奠定了物质基础。第二次工业革命（20世纪中叶以来）：单晶硅材料对电子技术的发明和应用起了核心作用。
15. (本页无文本内容)
16. 是高技术发展的基础是工业革命和产业发展的先导新材料
17. 材料强度密度比在不同年代里的进展 (材料比强度提高了约50倍)0246810<BC180019002000年份强度/密度（ln×10 ）铝木材石料青铜铸铁钢复合材料碳纤维芳香族酰胺纤维6
18. 现代涡轮喷气发动机３０年代气冷式航空发动机蒸汽机由于采用了现代材料，使发动机工作温度急剧上升，因而发动机的理论效率大大提高。
19. (本页无文本内容)
20. 航空发动机发动机的叶片材料是发动机性能的关键
21. 20201950196019701980199020002010900110015001300材料的表面温度(℃)1700单晶合金普通铸件定向凝固超级合金共晶合金弥散强化超级合金隔热涂层陶瓷复合材料碳-碳在发动机上叶片材料应用的年份纤维增强超级合金
22. 合金晶粒结构的变化（约1970年代）
23. 高压喷气室（HPT）的叶片组
24. 有隔热镀层的中空的叶片材料结构及其温度分布
25. 109316495381490C3150C6490C10930C19270C航空发动机温度一次大战水冷式30年代空冷式风扇喷气发动机涡轮喷气发动机超音速燃烧冲压式喷气发动机温度（0C）
26. 30年代教练机二次大战战斗机80年代截击机航天飞机东方快车号/冲压10931649538490C93.30C4270C10930C16490C不同类型的飞行器蒙皮温度温度（0C）
27. 神州飞船(6号）返回舱着陆后的状态1200~1800℃
28. 神州飞船(6号）
29. (本页无文本内容)
30. (本页无文本内容)
31. 碳素工具钢钨钴铬硬质合金烧结碳化钨金属陶瓷陶瓷多晶金刚石高速钢立方氮化硼
32. (本页无文本内容)
33. 材料材料材料材料材料材料材料材料材料材料材料材料材料材料材料材料材料材料材料材料玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃玻璃我国水泥、玻璃、陶瓷产量连续多年稳居世界第一
34. 半导体材料与半导体产业的发展
35. 1947年第一个晶体管在Bell实验室发明
36. 1958年第一块集成电路于TI公司发明
37. 各种晶体管和电子器件
38. 生产硅单晶及硅晶片
39. 芯片 chip晶片wafer
40. 不断追求廉价而高性能晶片芯片
41. the ENIAC filled an entire room, weighed thirty tons, and consumed two hundred kilowatts of power.笔记本电脑
42. 现在Intel多核处理器-CPU的集成度达到10亿个晶体管，采用了32nm技术。
43. 晶体管小到用电子显微镜都难以观察。
44. 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
45. 导热率使用温度电子漂移速度击穿电压SiSiC(使用温度>500 ºC)SiC与Si使用范围比较
46. 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SiC是一种战略性材料
47. 发光二极管（LED）硅材料为什么不能用来做发光二极管？
48. 材料性质描述力学性质物理性质化学性质强度硬度刚度塑性韧性电学性质磁学性质光学性质热学性质催化性质防腐性质 3、材料的性质材料性质：是材料的功能特性和效应的描述，是材料对电.磁.光.热.机械载荷的反应。
49. 3.1 力学性质材料在力的作用下所表现出的特性即为材料的力学性质。（1）弹性模量弹性模量是指材料在弹性极限范围内，应力与应变（即与应力相对应的单位变形量）的比值，用E表示，即：
50. （2）强度在外力作用下，材料抵抗变形和断裂的能力称为强度。(有多种强度类型）材料在外力作用下发生塑性变形的最小应力叫屈服强度，用σs表示。工程上规定，试样产生0.2%塑性变形时的应力值为该材料的条件屈服强度，记为σ0.2。
51. 抗拉强度是将试样在拉力机上施以静态拉伸负荷，使其破坏（断裂）时的载荷。弯曲强度是指采用简支粱法将试样放在两支点上，在两支点间的试样上施加集中载荷，使试样变形直至破裂时的载荷。压缩强度是指在试样上施加压缩载荷至破裂（对脆性材料而言）或产生屈服现象（对非脆性材料而言）时，原单位横截面积上所能承受的载荷。
52. （3）塑性材料在断裂前发生永久变形的能力叫塑性，以材料断裂后的永久变形为衡量。塑性指标有延伸率和断面收缩率：σ与ψ越大，材料的塑性越好。
53. （4）硬度硬度是衡量材料软硬程度的指标，反映材料表面抵抗微区塑性变形的能力。工程上常用的有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等，还常用莫氏硬度。（5）韧性韧性是指材料抵抗裂纹萌生与扩展的能力。度量韧性的指标有两类。一类是冲击韧性，用材料受冲击而破断的过程所吸收的冲击功的大小来表征材料的韧性。另一类是断裂韧性，用材料裂纹尖端应力强度因子的临界值K1C来表征材料的韧性。
54. （6）疲劳强度疲劳强度指材料抵抗交变载荷的性能。交变载荷是指大小和（或）方向重复循环变化的载荷。在交变应力作用下，即使应力的最大值低于材料的屈服强度，材料经较长时间的工作也会发生断裂，这种现象称为材料的疲劳。当应力低于某数值时，在无限多的循环周次下，材料仍不断裂，此应力值称为疲劳强度或疲劳极限。
55. (本页无文本内容)
56. 3.2 电学性质（1）导电性材料导电性的量度为电阻率或电导率。电阻R与导体的长度l成正比，与导体的截面积S成反比，即：一般来说，金属材料及部分陶瓷材料和部分高分子材料是导体，普通陶瓷材料与大部分高分子材料是绝缘体。
57. （2）介电常数当电压加到两块中间是真空的平行金属板上时，板上的电荷 Q0与施加电压V成正比比例系数C0就是电容。如果两板间放入绝缘材料，在相同电压下，电荷增加了Q1，则Q＝ Q0＋ Q1＝CV 电介质引起电容量增加的比例，称为相对介电常数ε
58. 物理性质的交互性 - 材料应用的关键点现代功能材料不仅仅表现出单一的物理性质，更重要的是具备了特殊的物理交互性。例如：电学----力学电致伸缩力学----电学压电特性磁学----力学磁致伸缩电学----磁学巨磁阻效应电学----光学电致发光 ------
59. 3.3 热学性能热容：1mol固体温度升高1K时所吸收的热量J/（mol·K）热导率：单位时间内在1K温差的1cm3正方体的一个面向其所对的另一个面流过的热量，单位J/（cm·s·K）。热膨胀系数：单位长度物体的长度随温度的变化率，单位K-1 。
60. 使用性能（效能）：是指材料在某种环境或条件作用下，最终使用状态（产品或元件）下表现出的行为。
61. 性质与使用性能（效能）的区别与关系成分结构环境性质规格使用性能所以，性质是材料本身特征的体现；使用性能则是包括材料在内的整个系统特征的体现。
62. 材料的应用要考虑以下几个因素：一、材料的使用性能二、使用寿命及可靠性三、环境适应性（包括生产过程与使用期间）四、价格
63. 4、材料学的形成和发展五十五万年前人类学会用火原始社会末期用火烧制陶器商、周时期釉陶、炉温提高到1200℃ 东汉瓷器（中国十分领先） *九世纪非洲东部和阿拉伯国家 *十三世纪日本 *十五世纪欧洲4.1 古代中外材料发展史对比
64. 夏（公元前2140）以前青铜冶炼制备各种工具、食器、兵器。春秋战国出现铁器。西汉时期炼铁技术有了很大提高，采用煤作炼铁的燃料比欧洲早1700多年。从西汉到明朝的一千六百年间，我国铁生产技术远远超过世界各国。
65. 4.2 材料科学的提出与建立材料科学是在金属学、陶瓷学、高分子科学的基础上，结合物理、化学发展起来的。不同材料尽管各有特点，但它们之间却有相通的原理、共性和相似的研究、生产方法。材料科学：是有关材料成分、结构与工艺对于材料性质与用途的影响规律的知识与运用。
66. 可以说，材料科学是一种近年来形成的交叉学科和应用科学，与工程技术的联系较为密切，所以人们往往把材料科学与工程联系在一起，称之为“材料科学与工程”。近年来，又称为“材料科学技术”。材料工程是指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。
67. 地质采矿矿冶化工冶金陶瓷高分子物理材料科学与工程化学矿 1879188818881937193719661975
68. 美国MIT矿冶及材料系名称的演变年系名称1865~1879地质与采矿工程1879~1884采矿工程1884~1888采矿工程（地质、采矿、冶金）1888~1890采矿与冶金1890~1927采矿工程与冶金1927~1937采矿与冶金1937~1966冶金1966~1975冶金与材料科学1975~现在材料科学与工程
69. 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。4.3 材料科学的内容效能(performance) 性质（properties) 成分与结构(composition/structure) 合成与工艺 (synthesis/processing)
70. 4.4 材料科学的任务材料科学是一门交叉性学科和应用科学，它是物理、化学、冶金学、金属学、高分子科学、计算科学等学科相互融合与交叉的结果，是与实际应用结合非常密切的科学，也是一个正在发展的科学，随有关学科的发展而得到充实和完善。根本任务是揭示材料成分、结构与性质的内在关系，设计、合成并制备出具有优良使用性能的材料，以满足工农业生产、国防建设和现代科学技术发展对材料日益增长的需要。
71. 21世纪重点发展的高技术领域的材料
72. 新材料技术群体性突破，将对21世纪基础科学和几乎所有工业领域产生革命性影响纳米材料是前沿技术中前瞻性和带动性领域之一。电子信息材料发展迅速（光电子材料、光子材料）。新型功能材料及其应用技术面临新的突破（超导材料、智能材料、生物医用材料）。新型结构材料发展前景乐观（高温合金、金属基复合材料、高分子材料、钛合金、镁合金）。
73. 纳米时代
74. 材料专业激动人心的领域、广阔的用途充满着各种挑战和机遇就业面广阔，满怀信心面向未来
75. 1. 名词解释：材料、材料科学 2. 材料科学的内容及任务。 3. 举例说明材料在人类文明进程中的作用。作业

下载需要 10 香币 [ 香币充值 ]

亲，您也可以通过分享原创文档来获得香币奖励！

服务器/托管费、人工审核、技术维护等都需要很多费用，请您支持香当网的发展

下载PPT

材料学导论绪论PPT课件

该用户的其他文档

相关PPT

相关文档