1-材料学概论课程介绍

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1、材料学概论余传柏高分子材料教研室ycb2008@glut.edu.cn材料学概论是材料科学与工程专业本科生一门主干必修课程，是在有机化学、分析化学、无机化学基础课的基础上开设的，使材料科学与工程专业学生对材料科学体系有全面的了解。课程目的和任务：系统了解材料科学的概念，了解金属材料、无机非金属材料、高分子材料及复合材料的基本概念，物理化学特性，主要的应用领域；并联系高分子学科基本知识，理解高分子学科与其它材料学科的交叉领域，为使用材料积累理论基础。2课程要求出勤1、遵守课堂纪律的几点要求课堂纪律教学互动2、考核办法3课程内容1、材料科学介绍（2）2、金属材料（2）3、无

2、机非金属材料（2）4、高分子材料概论（2）5、塑料材料（2）6、橡胶材料（2）7、纤维材料（2）8、涂料、粘合剂（2）9、纳米材料（4）10、复合材料（4）11、无机材料制备与生产（4）12、金属材料制备与生产（4）4第一章材料科学介绍1.1什么是材料？1.2材料的分类1.3材料科学1.4我国的材料研究现状51.1什么是材料？材料是可以用来制造有用的构件、器件或物品的物质。师昌绪主编：《材料大辞典》材料是“具有一定性能的物质，可以用来制成一些机器、器件、结构和产品”。美国科学院、美国工程院联合编写《材料：人类的需求》6材料是可以用来制造有用的构件、器件或物品的物

3、质。材料=物质Materials=Matter水是材料？冰是材料？7几乎所有的物质都可以称为是材料。并不是所有的材料都能引起人们的广泛关注!什么样的材料才值得我们关注？让我们看看材料的发展历史…….8★群居洞穴的猿人通过简单加工获得石器以狩猎、护身和生存；（旧石器时代）★随着人们对石器加工制作水平的提高，出现了原始手工业如制陶和纺织；（新石器时代）★青铜器时代大约源于4000-5000年前，青铜器是铜锡等元素组成的合金，与纯铜相比，青铜熔点低，硬度高，比石器易制作且耐用。青铜器的出现大大促进了农业和手工业的出现。（青铜器时代）9＠一方面，材料是人类生存和生活必不可缺少的

4、部分，是人类文明的物质基础和先导，是直接推动社会发展的动力。＠另一方面，随着社会的发展，科学技术的进步以及自然资源和能源的逐渐减少，人们所关注的、所使用的材料种类也在发生着变化，对材料的发展提高更高的要求。10因此材料的定义可以发展为：人类社会所能够接受的经济地制造有用器件的物质。11比强：比强度，也就是材料的强度与密度之比。具有高强度、低密举一实例：度的材料无疑具有应用优势。高比强铝合金是20世纪新材料带来的第一个突破。钢的比强度为：0.64×106cm铝合金的比强度为：2.64×106cm后者是前者的4倍，这对于结构材料来说是几千年来的一个飞跃。12铝☆铝是一种轻金

5、属，密度2.7g/cm3，大约是铁的1/3。纯铝的拉伸强度只有48MPa，只有钢的1/10左右。因此在早期并未得到重视。☆Al在地壳中含量丰富，占1/12，但主要以AlO23的状态存在。18世纪发现了Al元素的存在，1825年丹麦物理学家HansOersted第一次成功地提炼出金属铝，但是提炼方法比较复杂，产量很低，使其价格极为昂贵。13铝曾经比金银还要珍贵…….☆100多年前，为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献，英国皇家学会不惜重金制作了一个比黄金还要贵重的奖杯——铝杯，赠送给门捷列夫。☆法国皇帝拿破仑三世为了显示自己的尊贵，用铝做了一顶头盔，成为轰动一时的新闻。每逢盛

6、大国宴，别人都用银质餐具，而他独自使用一套铝制餐具。141516铝合金的出现，大大拓宽了铝的应用领域☆航天飞机、大型客机☆铝门窗、铝活动建筑☆铝细粉是一种火箭固体燃料☆铝电缆☆铝箔、易拉罐2000年，美国就生产了1000亿个铝易拉罐。轻、薄、耐腐蚀。易拉罐上的易拉扣，的确是一项高技术，代表了铝材和铝加工的现代成就。1718一般来说，一种材料能否在一个时代引起人们的关注、得到广泛使用，应该从以下几个方面加以分析考虑。☆资源☆能源☆环保☆经济☆质量19202122231.2材料的分类按材料的组成分类：☆金属材料（Metal）钢铁材料、合金、非铁材料☆有机高分子材料（Poly

7、mer）天然的、合成的（塑料、橡胶、纤维等）☆无机非金属材料（Ceramics）陶瓷、水泥、玻璃、耐火材料、新型陶瓷☆复合材料（Composites）聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料。242526271.3材料科学起源：20世纪对于材料的发展历史来说是一个值得庆幸的时期。20世纪科学技术领域一系列惊人的重大发现导致在原子能、航空航天、激光、信息、能源等领域的巨大变化，而这些巨大变化则有力地促进了材料的发展，使得材料在20世纪中叶发生了一次“革命性”的飞跃，这个飞跃的标志就是“材料科学”的形成。282930313233材料科