《对先进材料的看法》PPT课件

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1、先进材料之我见一、材料的定义；二、材料的发展史；三、先进材料与传统材料；四、两面性分析；五、未来材料发展方向。一、材料的定义所谓材料，就是指经过某种加工，具有一定结构、组分和性能，并可应用于一定用途（用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品，主要是生产生活）的一种物质。材料属于物质，但并不是所有物质都可以称之为材料。例如工业化学品、食物、药物、炸药和固体火箭推进剂，一般都不算是材料。但是这个定义并不那么严格，如炸药、固体火箭推进剂，一般称之为“含能材料”，因为它属于火炮或火箭的组成部分。如此看来

2、，材料是人类赖以生存和发展的物质基础，小到喝水用的杯子、穿的衣服裤子、看的书，大到轮船、飞机、火箭，都是由材料制造而来，材料的作用不言而喻。所以说材料是人类生存和生活必不可缺的一个部分，是人类文明的物质基础、也是我们人类进步的先导，还是直接推动社会经济文化发展的不竭动力。20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱。80年代以高技术群为代表的新技术革命，又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。二、材料的发展史主要阶段1）石器、陶器材料2）青铜材料3）铁4)当代的

3、常用材料1、石器、陶器材料在原始社会，人们工艺还不发达，主要使用粗糙的打磨石器来进行日常的劳作。慢慢的人们也可以利用火来烧制一些陶器来做一些石器做不了的事。这是最原始的材料了，几乎就是直接从自然界获取，可见工艺技术的不发达大大限制了人们的生活。2、青铜材料青铜是指黄铜、白铜以外的铜合金。铜锡合金称为锡青铜，其他青铜成为特殊青铜。特殊青铜又分为铍青铜和铝青铜。我国使用青铜的历史很悠久，大约在公元前21世纪开始,直到公元前5世纪，也留下了大量的青铜制品，这些制品无不成为国之瑰宝。一些著名的青铜器3、

4、铁人类最早发现的铁，是从天上掉下来的“陨铁”，在各个文明古国中发现的最早铁器都是用陨铁制成的。虽然陨铁很少，却为人类认识铁打开了大门。到公元前1000年，人们开始掌握炼铁技术，当时冶炼的铁主要用来制作武器，后来逐渐扩散到社会生产的各个领域，由于铁价廉，因此逐渐代替了被富有阶层所独占的青铜。4、当代主要使用的材料材料发展到了当代，新的材料可以说是层出不穷。传统的金属材料，合金材料，无机非金属，化学纤维，还有走在科技最前端的纳米材料，各种复合材料。。。。这些不同的材料在人们的生活处处可见，极大的丰富

5、了人们的生活，为我们的生活增加了更多的选择。材料贯穿了人们的衣食住行三、传统材料VS新型材料Round1传统钢铁VS超级钢铁钢或称钢铁、钢材，是一种由铁与其他元素结合而成的合金，当中最普遍的是碳。碳约占钢材重量的0.2%至2.1%，视乎钢材的等级。其他有时会用到的合金元素还包括锰、铬、钒和钨。在文艺复兴之前很久，人们已经懂得使用各种低效的方法来生产钢。自从在十九世纪发明了贝塞麦炼钢法之后，钢就成了一种可大量生产的廉价材料。日本从1997年开始研究具有高强度和长寿命的超级钢铁。超级钢是在压轧时把压

6、力增加到通常的5倍，并且提高冷却速度和严格控制温度的条件下开发成功的。其晶粒直径仅有1微米，为一般钢铁的1/10～1/20，因此组织细密，强度高，韧性也大，而且即使不添加镍、铜等元素也能够保持很高的强度。Round2传统陶瓷VS氮化硅陶瓷陶瓷的传统概念是指所有以粘土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品。它包括由粘土或含有粘土的混合物经混炼，成形，煅烧而制成的各种制品。它的主要原料是取之于自然界的硅酸盐矿物(如粘土、石英等)。随着近代科学技术的发展，近百年来又出现了许多新的陶瓷品种。美国和欧洲一些

7、国家的文献已将“Ceramic”一词理解为各种无机非金属固体材料的通称。因此陶瓷的含义实际上已远远超越过去狭窄的传统观念了。氮化硅的强度很高，尤其是热压氮化硅，是世界上最坚硬的物质之一。它极耐高温，并有惊人的耐化学腐蚀性能，同时又是一种高性能电绝缘材料。利用氮化硅耐磨、耐热、重量轻和刚度大等特点，可用来制造滚珠轴承、蒸汽喷嘴等。可以预言，随着陶瓷的基础研究和新技术开发的不断进步，氮化硅陶瓷材料作为性能优良的工程材料将得到更广泛的应用。Round3传统铝合金VS泡沫铝合金铝合金通常使用铜、锌、锰、

8、硅、镁等合金元素，20世纪初由德国人AlfredWilm发明，是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。跟普通的碳钢相比有更轻及耐腐蚀的性能，但抗腐蚀性不如纯铝。在干净、干燥的环境下铝合金的表面会形成保护的氧化层。泡沫铝合金材料由俄罗斯轻质合金研究所的专家研制，该材料的坚固程度可与柞木和泡沫混凝土相比，其轻重量可与木材板相比。泡沫铝合金材料是将氧化的铝合金粉末与在加热气化过程中分离一种物质相混合而获得的。。泡沫铝合金材料具有一定的隔音性和