《现代材料加工方法》ppt课件

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1、陕西理工学院材料学院现代材料加工方法(AdvancedMaterialsProcessing)1.教材《材料加工新技术与新工艺》(材料加工工程研究生教材)谢建新等编著冶金工业出版社2004.032.参考书《材料先进制备与成形加工技术》谢建新等编著科学出版社2007.01第1章绪论1.材料与材料技术2.材料加工技术3.课程内容及性质、目的和任务1.材料与材料技术1.1材料与新材料●材料定义:是人类用以制造用于生活和生产的物品、器件、构件、机器以及其他产品的物质。自然界能够用来制作有用器件的物质。能为人类经济地制造有用器件的物质。人类的生存、生活离不开材料,甚至人类历史也是以当时主要使用的材料

2、来进行划分:石器时代(取火术的发明,金属冶炼技术)青铜时代铁器时代(炼金术、化学、人工制备、合成材料)现代复合材料时代(金属材料、无机非金属材料、高分子材料)。可见,材料的品种与数量是随着科学技术和生产力的发展而发展的。这是衡量一个国家科学技术和经济发展的重要标志。材料是人类进步的里程碑,是人类文明的标志。材料是人类赖以生存和发展的物质基础,也是社会现代化的物质基础与先导。自20世纪70年代,人们就把信息、能源和材料誉为人类文明的三大支柱,把材料的重要性提高到了一个前所未有的高度。20世纪80年代又把新材料技术与信息技术、生物技术一起列为高新技术革命的重要标志。事实上,新材料的研

3、究、开发与应用反映着一个国家的科学技术与工业化水平。●新材料定义:是指那些新出现或正在发展之中的,具有优异性能或特定功能的材料。例如:以大规模集成电路为代表的微电子技术、以光纤通信为代表的通信技术、以核磁共振成像系统与磁悬浮技术等应用为典型代表的超导技术、以载人飞船或航天飞机为代表的航空航天技术等等。几乎所有的高新技术的发展与进步,都以新材料和新材料技术的发展和突破为前提。●材料的分类:①按化学结构或组成分类:一般认为材料可以分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料三大类。此外,将两种或两种以上的材料复合而成的复合材料,具有许多单一材料所不具有的优点,被广泛地应用于国民经济和国防领域。复合

4、材料的各组元,既可以是上述三大类材料中的同一类,也可以是不同大类中的材料。对于后一种情形的复合材料,一般难以将其归于上述三大类材料中的哪一类材料。因此,往往将复合材料也算作一大类材料,即认为材料是由金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料四大类组成。②按用途分类:根据材料的用途,还可以将其分为两类,即结构材料与功能材料。结构材料以力学性能为主要要求指标,用以制造以受力为主的构件。根据用途不同,对结构材料同时也要求物理或化学性能,如热导率、耐腐蚀、耐高温等性能。功能材料则是利用材料特有的物理或化学性能,以实现能量转换、储存、输送或完成特定动作功能的一类材料。同样,根据使用场合不同,对功

5、能材料同时也要求一定的力学性能,如强度、耐磨性等。③应用领域分类:根据材料的具体应用领域,将其细分为:电子信息材料、能源材料、生态环境材料、生物医用材料、化工材料、航天航空材料、机械工程材料、建筑材料等。显然,这种分类方法有一定的任意性。材料金属材料无机非金属材料高分子材料复合材料材料结构材料功能材料航天航空材料化工材料机械工程材料建筑材料电子信息材料能源材料生态环境材料生物医用材料(a)按化学结构或组成分类(b)按用途分类●材料的分类:1.2材料技术迄今为止,尚没有一个关于材料技术的确切、权威的定义。技术是一种本领,是技能、技巧与技艺的总称。因此,材料技术可以理解为是关于材料的制备、成形

6、与加工、表征与评价,以及材料的使用和保护的知识、经验和诀窍。从学科的观点来考虑,也可以将材料技术定义为:将材料科学和其他相关学科(如计算机、机械、自动控制)的知识应用于材料(制备)生产和使用的实际,以获得所需的材料产品、提高材料的使用效能的技艺。一般而言,按照大的分类,材料技术主要包括以下几类技术:(1)制备技术,如高分子材料合成技术、粉体制备、人工晶体、材料复合技术等;(2)成形与加工技术,如凝固成形、塑性加工、连接、注射成形技术等:(3)改质改性技术,如各种热处理技术、材料三束改性技术等:(4)防护技术,如涂层处理、钢板镀锌等;(5)评价表征技术,如力学性能试验、成形性试验、无损探伤、

7、显微结构分析等;(6)模拟仿真技术,如组织性能预报、过程仿真技术等;(7)检测与监控技术,如在线检测技术、实时监控技术等。以上所列各项技术还可以进行细分,例如塑性加工技术又可分为轧制技术、挤压技术、锻造技术、板成形技术等。实际上,上述所列七类技术并不是相互独立、互不关联的。例如,材料科学技术的发展,促进了制备与成形加工技术的一体化(如喷射成形、半固态流变成形、连续铸轧与连续铸挤、粉末冶金技术等),评价与模拟仿真技术的一体

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