《材料学知识讲座》ppt课件

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1、大理州经委工业经济基础知识讲座材料基础知识州经委：郑巍黎2006年7月绪论材料（Material）是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。材料、信息和能源是现代国民经济的三大支柱勘探、采矿、选矿、冶金与材料的关系。1材料学知识晶体学(空间点阵）晶体缺陷（点、线、面、体）固体材料热力学和平衡态理论（相图）固体动力学理论（扩散与相变）固体材料的结构理论（原子结构、能级、结合键等）固体电子论（分子轨道理论和能带理论）2主要讲述内容一、材料发展简史二、材料的分类三、一些新材料技术的介绍四、材料的展望3人类发展的历史证明

2、，材料是社会进步的物质基础和先导，是人类进步的里程碑。可分为以下几个时代：材料发展简史石器时代高分子时代陶器时代青铜时代铁器时代陶瓷时代复合材料时代4旧石器时代—早在100万年以前，人类开始以石头做工具1.1材料发展简史—石器时代新石器时代—1万年前，人类对石头进行加工孟津妯娌新石器时代聚落遗址金坛三星村新石器时代遗址51.2材料发展简史—陶器时代新石器后期，人类发明了用粘土成型，再火烧固化而制成陶器，从而进入陶器时代。目前考古发现的陶器，在亚洲有中国江西省万年县大源乡仙人洞的陶器和日本最早的绳纹陶（公元前8000年左右）；在欧洲，在希腊半岛发

3、现的陶瓷约在公元前6000至5000年；在美洲大陆，已发现的陶器约在公元前6000年前左右。陶器时代是人类文明史上的重要飞跃，陶器的发明不仅成为这一阶段的最重要的物质文明的创造，同时也成为这一时期最重要的生产工具。彩陶釉陶6烧制陶器过程中还原出金属铜和锡，创造了炼铜技术，生产出各种青铜器物，进入了青铜时代。古希腊大约在公元前3000年以前，埃及是公元前2500年前，中国是夏代（公元前2000年左右），欧洲是公元前1800年前后进入青铜器时代。这是人类大量利用金属的开始，是人类文明发展的重要里程碑。1.3材料发展简史—青铜时代7人们开始使用铁来制

4、造工具和武器的时代。冶炼青铜的基础上逐渐掌握了冶炼铁的技术之后，铁器时代就到来了。世界上最早是小亚细亚的赫梯人在公元前1400年左右，古希腊和古罗马开始普遍使用在公元前1000年。中国最早在春秋战国－晋国（大致公元前700年），铁器的广泛使用，使人类的工具制造进入了一个全新的领域，生产力得到极大的提高。铁器的使用，导致了世界上一些民族从原始社会发展到奴隶社会，也推动了一些民族脱离了奴隶制的枷锁而进入了封建社会。长沙战国凹形铁锄湖北当阳宋代铁塔沧州铁狮1.4材料发展简史—铁器时代8高分子时代——20世纪初，人工合成高分子材料问世，如1909年的酚

5、醛树脂（胶木），1925年的聚苯乙烯，以及1941年的尼龙等，并发展十分迅速。如今，世界年产量已超过钢陶瓷时代——20世纪50年代后，通过一些特殊制备方法，制造出一系列先进陶瓷，由于其资源丰富、比重小、耐高温、耐磨等优点，很有发展前途，用途在不断扩展。复合材料时代——最具有发展前途的是复合材料，因为这类材料具有每种单质材料所不具备的性能。1.5材料发展简史—新材料时代9特点：1.特殊性（超强度、超塑性、超导性等）2.制备和生产和新技术、新工艺紧密相关。3.更新换代快，式样多变。4.发展和理论的关系比传统材料更密切。1.6新材料的特点、趋势趋势：

6、1.从均质材料复合材料2.由结构材料功能材料,多功能材料并重3.材料结构的尺度向越来越小的方向发展.4.由被动性材料具有主动性的智能材料5.通过仿生途径来发展新材料.10主要讲述内容一、材料发展简史二、材料的分类三、一些新材料技术的介绍四、材料的展望11材料的分类材料的组成：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料.材料的特性和用途：结构材料、功能材料—结构材料：利用力学性能—承受载荷—功能材料：利用特殊的物理性能（电、热、磁等）材料尺寸：一维、二维、三维材料内部原子排布：晶态与非晶态材料热力学状态：稳态与亚稳态122.1.1金属材料

7、—黑色金属—铁铸铁——铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金，它含有比碳钢更多的硅、锰、硫、磷等杂质。根据铸铁中碳的存在形式不同：白口铸铁——断口呈银白色，性能硬而脆，很难进行切削加工，工业上极少用来制造机械零件。主要用作炼钢原料或用于可锻铸铁的毛坯.灰口铸铁——断口呈暗灰色，灰口铸铁中的碳大部分或全部以自由状态的石墨形式存在。根据石墨存在形式可分为普通灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁等。132.1.2金属材料—黑色金属—钢钢分为碳素钢（简称碳钢）和合金钢两大类。碳钢—含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金.按含碳量分：低碳钢（0

8、.25%）、中碳钢、高碳钢（0.60%）按质量分：普通碳素钢、优质碳素钢、高级碳素钢按用途分：碳素结构钢、碳素工具钢合金钢按用途：合金结构钢、合金工具