材料的种类与性能

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1、工程材料及热加工工艺基础机电工程学院周玉梅zymtky@163.com第1章材料的种类与性能材料按化学组成（或基本组成）分类根据材料的性能分类材料按服役的领域来分类材料按结晶状态分类材料按尺寸分类1.1材料的种类1.金属材料2.无机非金属材料3.高分子材料（聚合物）4.复合材料材料按化学组成（或基本组成）分类ElementPeriodicTable元素周期表金属材料：金属材料是由化学元素周期表中的金属元素组成的材料：可分为由一种金属元素构成的单质（纯金属）；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。无机非金

2、属材料无机非金属材料是由硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、锗酸盐等原料和（或）氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物、卤化物等原料经一定的工艺制备而成的材料。是除金属材料、高分子材料以外所有材料的总称。它与广义的陶瓷材料有等同的含义。无机非金属材料种类繁多，用途各异，目前还没有统一完善的分类方法。一般将其分为传统的（普通的）和新型的（先进的）无机非金属材料两大类。高分子材料（高聚物Polymer）高聚物是由一种或几种简单低分子化合物经聚合而组成的分子量很大的化合物。高聚物的种类繁多，性能各异，其分类的方法多种多样。

3、按高分子材料来源分为天然高分子材料和合成高分子材料；按材料的性能和用途可将高聚物分为橡胶、纤维、塑料和胶粘剂等。复合材料(Composite)复合材料是由两种或两种以上化学性质或组织结构不同的材料组合而成。复合材料是多相材料，主要包括基本相和增强相。基体相是一种连续相材料，它把改善性能的增强相材料固结成一体，并起传递应力的作用；增强相起承受应力（结构复合材料）和显示功能（功能复合材料）的作用。复合材料既能保持原组成材料的重要特色，又通过复合效应使各组分的性能互相补充，获得原组分不具备的许多优良性能。金属基复合材料陶瓷基复

4、合材料树脂基复合材料MilitaryCommercialHelicoptersSpace复合材料的应用领域根据材料的性能分类结构材料是指具有抵抗外场作用而保持自己的形状、结构不变的优良力学性能（强度和韧性等），用于结构目的的材料。这种材料通常用来制造工具、机械、车辆和修建房屋、桥梁、铁路等。是人们熟悉的机械制造材料、建筑材料，包括结构钢、工具钢、铸铁、普通陶瓷、耐火材料、工程塑料等传统的结构材料（一般结构材料）以及高温合金、结构陶瓷等高级结构材料。功能材料是具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学和生物学功能及

5、其相互转化的功能，被用于非结构目的的高技术材料。材料按服役的领域来分类电子信息材料：指用于信息的探测、传输、显示、运算和处理的光电信息材料。信息材料主要包括信息的监测和传感（获取）材料、信息的传输材料、信息的存储材料、信息的运算和处理材料。能源材料：按使用目的不同分为新能源材料、节能材料和储氢材料等。新能源材料包括增值堆用核材料、聚变堆材料、太阳能电池（单晶硅、多晶硅、非晶硅等）；节能材料包括非晶体金属磁性材料（用作变压器铁芯的Fe-Mn-B-Si合金）和超导材料（Nb-Ti、Nb-Sn巨型磁体用材料）；储氢材料航空航天

6、材料：主要包括新型金属材料（如先进铝合金、超高强度钢、高温合金、高熔点合金、铍及其合金）、烧蚀防热材料和新型复合材料。此外，还包括一些功能材料，如涂层材料、隔热材料、透明材料、阻尼材料、密封材料、润滑材料、粘合剂材料等生物材料：是一类合成物质或天然物质或这些物质的复合，它能作用一个系统的整体或部分，在一定时期内治疗、增强或替换机体的组织、器官或功能。医用金属及合金、陶瓷、高分子、复合材料电子信息材料Thefirstsolidstatetransistor(1947atBellLabs)Nd:YV04lasercrysta

7、lTheopticalfibercableintheforegroundhastheequivalentinformation-carryingcapacityofthecoppercableinthebackgroundMagneticmaterials能源材料HydrogentankofTOYOTAFCHV-3,fuelcellhybridvehicle,usesthealloyproposedbyETRI.Ni-Hbattery航天、航空材料555-seattwin-deck,four-aisle,Maximumt

8、ake-offweight(includingafullload):(617tons).flyadistanceofover10,000milesRolls-RoyceTrent900Engine生物材料DevelopmentofanartificialfingerjointfromHKUCustominplant