材料化学 第一章 绪论 ppt课件.ppt

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1、材料化学李奇陈光巨课件制作：赵文芝主编在一定的历史时期，材料的发展水平左右着经济、政治、军事等活动，决定了历史的进程。在历史上，石器、青铜器、铁器等均成为一定时期的主导材料，后人将它们作为时代的标志，并将这些时期称为石器时代、青铜器时代和铁器时代现代社会使用的材料种类繁多，各种新材料不断涌现，很难用某一种甚至某一类材料来象征社会的发展水平、技术水平。材料(Material)：人类用以制成用于生活和生产的物品、器件、构件、机器和其它产品的那些物质。Lycra：是美国Dopont公司生产的一种人造弹力纤维，其非凡的伸展与回复性能令所有织物大为

2、增色。莱卡是一种比头发丝还要细的氨纶弹力纤维，其主要成分是聚氨基甲酸酯。莱卡生活方面：光导纤维通常用来传递无线电、电话、电视和电子计算机数据图1-7磁悬浮列车图1-8航天飞机B-2幽灵式轰炸机美军装备的PASGT型头盔，经历了阿富汗、伊拉克战争已经成为美军的标志在所有的头盔中，人们公认美国制造的PASGT型KVLAR29头盔防弹性能最为出色。据报道，在伊拉克战争中，美军一名士兵佩戴的KVLAR29头盔连续被4发AK－47枪弹射中，然而，令人难以置信的是，这名士兵竟毫发未损，足见美国KVLAR29头盔防弹性能的优越性。高新技术是推动现代经济

3、和社会发展的强大动力，而新材料是高新技术的基石，新材料的发现推动了高新技术的发展。第一章绪论1.1材料的发展过程1.2材料的分类1.3材料化学的任务按材料的发展水平大致可分为五代：第一代：天然材料第五代：智能材料第四代：可设计材料第三代：合成材料第二代：烧炼材料1.1材料的发展过程第一代：天然材料。自然界的动物、植物和矿物，如：兽皮、甲骨、树木、草叶、石块、泥土等。云南省文物考古研究所古人类研究部拍摄的距今约80万年的人类旧石器时代的石器新石器时代带孔石斧和石镞陶瓷第二代：烧炼材料。是烧结材料和冶炼材料的总称。越王勾践剑（春秋）通高55.

4、7厘米，宽4.6厘米，柄长8.4厘米,1965年湖北省江陵县望山1号墓出土,现藏湖北省博物馆.第三代：合成材料聚氨酯泡沫塑料建筑和装饰材料：隔音隔热和阻燃材料化纤地毯也称为合成纤维地毯，品种极多，有尼龙（锦纶）、聚丙烯（丙纶）、聚丙烯腈（腈纶）、聚酯（涤纶）等不同种类。化纤地毯外观与手感类似羊毛地毯，耐磨而富弹性，具有防污、防虫蛀等特点，价格低于其他材质地毯。化纤地毯特点一：最新型的复合杆头(COMPOSITE)特点二：超轻量碳纤维杆身(SUPERLIGHT)第四代：可设计材料（复合材料）波音制造完成首个7E7复合材料机身段(图)船舶制造

5、业：渔船、游艇、舰艇；体育用品：雪橇、冲浪板等；建筑用型料：高跨度横梁、板材、管道；汽车制造：车身、保险杠等；风力发电：风力发电机的叶片；航空航天：结构复合材料；涂胶布：帐篷、机库、灯箱广告等；建筑物的修补：碳纤维的缝编织物用于大型建筑的修补。(c)加热后恢复(b)拉直(a)原始形状第五代：智能材料能随着环境、时间的变化改变自己的性能或形状，好像具有智能。用形状记忆合金丝制成的天线将天线揉成团冷却变形在加热时形状开始恢复形状完全恢复美国宇航局的月面天线计划：在室温下用形状记忆合金制成抛物面天线，然后把它揉成直径

6、5厘米以下的小团，放入阿波罗11号的舱内，在月面上经太阳光的照射加热使它恢复到原来的抛物面形状。这样就能用空间有限的火箭舱运送体积庞大的天线了。（a）预压缩（b）受热扩张后（c）植入腔道内效果（a）消化道内支架（b）血管内支架（c）胆道内支架1.2材料的分类材料按其化学作用或基本组成可分为：金属材料无机非金属材料高分子材料复合材料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及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。2.无机非金属材料是除金属材料、高分子材料以外所有材料的总称。金属

7、陶瓷应用于火箭的外壳3.高分子材料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，按材料的性能和用途可将高聚物分为橡胶、塑料、纤维和胶粘剂等。橡胶的特点是室温弹性高，弹性模量小。常用的橡胶有天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶和硅橡胶等。纤维的弹性模量较大，受力时变形小。纤维大分子沿轴向作规则排列，其长径比较大，在较广的温度范围内，力学性能变化不大。常用的合成纤维有尼龙、涤纶、腈纶等。尼龙手提袋尼龙扎带塑料的弹性模量介于橡胶和纤维之间，温度稍高些，受力变形可达百分之几至几百。根据塑料受

8、热时行为的不同，又将其分为热塑性和热固性塑料两类。4.复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的材料组合而成的多相固体材料。复合材料由基体和增强体组成。基体：金属、树脂、陶瓷等；（连续相）