工程传热学——第01章绪论

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1、工程材料学机械类专业主讲人：李宁Tel:13407157641Email:hslining@mail.hust.edu.cn第一章绪论第二章晶体结构第三章结晶相图第四章钢铁材料第五章塑性变形第六章热处理第七章合金钢第八章有色金属第九章其他材料第十章材料选择目录第一章绪论工程材料简介工程材料的分类工程材料的性能本课程内容考试方式一.什么是材料?其重要意义是什么？第一节材料及材料的重要性例子：1、70－80年代电话－80年代后期的程控电话（进入家庭）－90年代的光纤通信（个人移动电话的普及）2、90年代电脑内存28M－后期到56M－21世纪初的2

2、56M－现在的8G3、磁记录：录像带－VCD－DVD4、电视机：显像管－等离子－液晶一.什么是材料?其重要意义是什么？第一节材料及材料的重要性Nature457(7231),868-872(2009)ActaMaterialia59(2011)2243–2267Thenextgenerationultra-highdensityofinformationdatastoragematerial.Microfuelcellsmadeofglass第一节材料及材料的重要性世界是由物质构成的，材料就是人们用来制成各种机器、器件、结构等具有某种特性的物

3、质实体。材料是人类社会生活的物质基础，材料的发展导致时代的变迁，推动人类的物质文明和社会进步。在人类即将进入知识经济的新时代，材料与能源和信息并列为现代科学技术的三大支柱、其作用和意义尤为重要。一.什么是材料?其重要意义是什么？二.材料的重要性1。材料是人类赖以生存和发展，征服及改造自然的物质基础。2。材料是社会生产力发展的标志远古时代：石头，兽骨，木材原始社会：火烧陶器第一节材料及材料的重要性石刀石斧半坡变体鸟纹盆二.材料的重要性2。材料是社会生产力发展的标志商.周：冶金术，青铜春秋战国：铁器(越王勾践剑）18世纪：钢、铁第一节材料及材料的

4、重要性青铜工具的出现，在生产力的发展上起了划时代的作用。Cu-Sn二元合金相图青铜斧青铜犁越王勾践剑2400年前主要的成份：青铜和锡，还含有少量的铅、铁、镍和硫等，剑身的黑色菱形花纹是经过硫化处理的，剑刃精磨技艺水平可同现在精密磨床生产的产品相媲美。二.材料的重要性2。材料是社会生产力发展的标志20世纪50年代：高分子材料，先进陶瓷，复合材料60年代：半导体材料80年代：液晶，光纤90年代：纳米材料（小尺寸效应，面效应，量子尺寸效应）第一节材料及材料的重要性二.材料的重要性第一节材料及材料的重要性3.一个国家的实力主要取决于它的能源、材料、信

5、息的发展水平，如隐身飞机，大规模集成电路。国防军事微型飞机生物医疗血管潜艇光电信息微型芯片精密仪器微型马达第一节材料及材料的重要性PoemofTangDynasty“YellowCraneTower”withtheminimumlinewidthof5µm第二节材料分类一、按材料用途分1工程材料：主要利用其力学性能，制造结构件的一类材料。主要有：建筑材料、结构材料力学性能：强度、塑性、硬度、韧性等2功能材料：主要利用其物理、化学性能制造器件的一类材料.主要有：半导体材料（Si）磁性材料压电材料光电材料超导材料二、按材料成分分金属材料高分子材料

6、陶瓷材料复合材料1金属材料：纯金属和合金纯金属：在元素周期表中带“金”旁的元素都是金属合金：由两种或两种以上的元素组成，其中至少有一种是金属元素，组成具有金属性的材料：金属性：导电性（自由电子）金属材料有两大类：钢铁（黑色金属）非铁金属材料（有色金属，铁、锰、铬以外的所有金属的统称）非铁金属材料：轻金属（Ni以前）重金属（Ni以后）贵金属（Ag，Au，Pt，Pd）稀有金属（Zr，Nb，Ta）放射性金属（Ra，U）2高分子材料：由低分子化合物依靠分子键聚合而成的有机聚合物主要组成：C，H，O，N，S，Cl，F，Si三大类：塑料（低分子量）：聚丙

7、稀树脂（中等分子量）：酚醛树脂，环氧树脂橡胶（高分子量）：天然橡胶，合成橡胶3陶瓷材料：由一种或多种金属或非金属的氧化物，碳化物，氮化物，硅化物及硅酸盐组成的无机非金属材料。陶瓷：结构陶瓷：Al2O3，Si3N4，SiC等功能陶瓷：铁电，压电等4复合材料：由两种或两种以上性质不同的材料组合起来的一种固体材料。如：金属＋C纤维金属＋陶瓷特点：密度小、强度高、耐磨损，耐腐蚀应用：航空航天、化工、机械等领域第三节材料的性能材料的性能主要包含以下几个方面：力学性能物理性能化学性能工艺性能材料的性能：力学性能材料在外力或能量以及环境因素（温度、介质）作

8、用下表现出反抗变形或破坏的能力。材料的主要力学性能有：弹性强度塑性硬度冲击韧性疲劳特性耐磨性下面以拉伸试验为例说明材料的力学性能过程：外力增加，试样伸长。得到F－