[工学]材料概论 第一章 绪论

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1、材料概论IntroductiontoMaterials李延报Email:ybli@njut.edu.cnhttp://jpkc-jy.njut.edu.cn/clgl/index.asp材料概论的主要任务材料科学与工程专业的重要基础课、第一门专业课；着重介绍材料科学与工程学科的内涵、基本问题和共性问题；介绍无机非金属、高分子、金属、复合材料的个性和特点，对材料科学与工程建立整体而又具体的认识；介绍材料学科前沿领域和新材料的发展趋势。课程的性质《材料概论》无机化学物理化学材料工学材料工程原理认识实习毕业实习毕业论文进

2、一步深造分析化学有机化学材料科学基础普通物理现代测试方法材料物理性能固体物理教学内容1.绪论2.材料科学与工程的四个基本要素3.无机非金属材料4.高分子材料5.金属材料6.复合材料7.材料、环境资源与可持续发展8.新材料和前沿材料9.国家新材料发展战略教材与参考书施惠生.《材料概论》.上海：同济大学出版社，2008周达飞.《材料概论》.北京：化学工业出版社，2001DonaldR.Askeland.《EssentialsofMaterialsScienceandEngineering》.北京：清华大学出版社，200

3、5冯端，师昌绪，刘治国．《材料科学导论》．北京：化学工业出版社，2002顾家琳，杨志刚，邓海金，曾照强．《材料科学与工程概论》．北京：清华大学出版社，2005许并社．《材料科学概论》．北京：北京工业大学出版社，2005Cahn,RorbertW.TheComingofMaterialsScience.Oxford,UK:PergamonPress，2001第一章绪论材料的定义材料的发展、地位和作用材料的分类材料科学与工程的形成与发展环境及其它影响材料的因素1.什么是材料?材料是由一定配比的若干相互作用的元素组成、具

4、有一定结构层次和确定性能，并能用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的物质。注意:材料是物质，但不是所有物质都可以称为材料.大多数的物质需通过一定的工艺过程才能转化为材料.材料可由一种物质或若干种物质构成.同一种物质,由于制备或加工方法不同,可成为用途不同—不同类型的材料.催化剂载体宝石基板材料切削工具激光材料高温炉管Al2O3生活中的材料—可口可乐容器铝—金属材料玻璃—无机非金属材料塑料—高分子材料材料是人类文明的里程碑，是人类进化的重要标志之一，人类历史曾以使用的主要材料来加以划分。2.材料的发展、地位与作用

5、旧石器时代新石器时代青铜器时代铁器时代材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础；旧石器时代（10000年前）新石器时代（距今10000-4000年）磨制石器7000年前陶器青铜器时代公元前5000年青铜器时代铁器时代公元前1200年铁器时代人类的文明史——材料的发展史人类学习利用材料、制造材料、创新材料的历史。材料发展近现代史1712年——4次技术革命蒸汽机→电→原子能→计算机、生物、空间技术纺织冶金机械造船电子石油化工电气通讯合成材料半导体材料新型无机材料高分子材料新型金属材料复合材料18世纪末19世纪末20世纪中

6、期20世纪70年代现代高新技术的发展更离不开材料的发展,只有开发制备出满足性能需要的新材料后,技术创新才可能实现,我们的生活才会更加丰富多彩.材料是人类生存、社会发展、科技进步的物质基础，是现代科技发展的先导。材料是当代文明的三大支柱之一材料、能源、信息是当代社会文明和国民经济的三大支柱，是人类社会进步和科学技术发展的物质基础和技术先导。材料在当今国民经济中的地位新材料的研究、开发与应用反映一个国家的科学技术与工业水平，关系到国家的综合国力与安全。材料是全球新技术革命的四大标志之一新材料技术、新能源技术、信息技术、

7、生物技术。以半导体材料为核心的计算机制造技术；以光导纤维为基础的光纤通讯技术；以超导材料为基础的磁悬浮技术；以耐热轻质材料为结构材料的航空航天技术等，构成了现代科学技术的基础；纳米材料科学与技术是20世纪80年代发展起来的新兴学科，成为21世纪新技术的主导中心。磁悬浮列车核磁共振仪1946年世界第一台计算机占地面积为170平方米左右，重量30吨。运算速度5000次/秒;经过了电子管、晶体管、集成电路和超大规模集成电路四个阶段。现:几百亿次/秒。钛合金自行车27材料和生活用品现代涡轮喷气发动机３０年代气冷式航空发动机

8、蒸汽机1490C3150C6490C10930C19270C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）航空材料31波音777客机上的发动机的压缩机、叶片及紧固件。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1093164953849oC93.3oC427oC1093oC1649oC