《工程材料 绪论》PPT课件

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1、绪论一、材料与材料技术二、材料的分类与概况三、材料科学与机械工程四、本课程的目的、内容与学习要求师昌绪：材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。材料是物质，但不是所有物质都可以称作材料。朱光亚：材料技术已成为不同工程领域具有共性的关键技术。一、材料与材料技术张立同：耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料应用技术（“摔不碎的陶瓷”，2004年度国家技术发明一等奖）（视频12345）。黄伯云：高性能碳／碳航空制动材料制备技术（2004年度国家技术发明一等奖）（视频1234567）。一、材料与材料

2、技术例1：泰坦尼克号事件（泰坦尼克号遇难有新说）《造船厂使用劣质材料酿成震惊世界惨祸》劣质铆钉！例2：9.11《世贸大厦是豆腐渣工程》（阻燃材料、环保材料、钢结构）造价11亿美元用钢7.8万吨110层411米历时7年竣工企业1200家5万人上班游客15万人3000多人丧生！！！世贸大厦倒塌一、材料与材料技术一是用阻燃材料；二是用绿色环保材料。高温钢梁钢柱严重软化强度急剧降低倒塌建筑材料燃烧释放大量有毒烟雾导致人窒息死亡解决办法：45钢室温→600℃σb↓1/2Al合金室温→400℃σb↓＜1/10一、材料与

3、材料技术88层425m共消耗钢管桩1.8万吨主楼钢管桩430根(壁厚20mm)914mm×83.5m裙楼钢管桩632根(壁厚20mm)609mm×47m例3：上海金茂大厦一、材料与材料技术①机翼后中段：Ti合金②机翼中段：Al、Ti及复合材料③机身：主梁、发动机舱用轻金属、复合材料，其余用碳纤维、石墨纤维等复合材料，不易反射雷达波。④机翼前缘：全部包覆吸波材料。⑤机体：喷涂吸波油漆。例4：美国B-2A型战机（伊拉克）每架20亿美元一、材料与材料技术例5：未来的航天飞机（复合材料）主结构用合成材料。航天飞

4、机返回地球时，机身温度超过1000℃，以前的航天飞机外表面使用碳陶瓷片，在二次飞行期间许多碳陶瓷片需更换，很麻烦。新的航天飞机外壳用Ni-Cr-Fe合金制造，外层隔热板由一层TiAl合金与一层绝热材料组成。一、材料与材料技术例6：磁悬浮列车（超导材料）一、材料与材料技术超导磁悬浮列车如何悬浮？在每节车厢的底部安装了超导磁体，路面上埋许多闭合Al环。在超导磁体的线圈中通入电流产生很强的磁场。列车开动后，超导磁体相对于Al环运动，在Al环里感应出强电流，并相应形成强磁场。超导体的完全抗磁性使车上的超导磁体受到地

5、面Al环的向上托力，车速愈快，托力愈大。当超导体处于一块永久磁Fe的上方时，超导体与磁铁之间产生排斥力，超导体就会悬浮在磁Fe上方。当车速＞150km/h，托力大于列车自重，列车浮起。当列车停下时，Al环中无感应电流，不能产生磁场，因此在开车启动和减速停车时有一段时间仍需用车轮在轨道上运行。上海的磁悬浮线路2002年建成，2003年正式商业运营。例6：磁悬浮列车（超导材料）一、材料与材料技术专辑：北京奥运会的新材料（1）专辑：北京奥运会的新材料（1）水立方（watercube）177×177×30米采用聚四

6、氟乙烯（ETFE）制造外部膜1.较好延展性：拉到本身的3~4倍长都不断裂；2.抗压性：充气后，每块膜都能承受1辆汽车的重量，可抵御暴雨、冰雹、沙尘暴；3.耐火性：燃点715℃，燃烧后无扩散、无烟，无燃烧物；4.自洁性：ETFE膜摩擦系数很小，尘土不容易粘在上面，自己能雨水洗脸。国际地理频道纪录片——水立方123专辑：北京奥运会的新材料（2）李娜纳米网球拍＜200克，由碳纤维、塑料、钛组成。专辑：北京奥运会的新材料（3）冰背心——德国研制，夹层里密布细小的水管，水管中流淌着17℃的降温液，可抵御高温、保持体能

7、。背心外层隔温性非常好，可有效阻断外部热量，降温效果持久。专辑：北京奥运会的新材料（4）以特氟纶纤维制成的鲨鱼皮泳衣，表面模仿了鲨鱼表皮成排的脊柱形小突起，能减少4％的阻力，减少5％的氧气消耗，成绩提高2％。英国“速比涛”(Speedo)公司的第四代鲨鱼皮LZRRacer，售价7000元人民币，寿命只有6次。专辑：北京奥运会的新材料（5）撑高跳女皇伊辛巴耶娃竹竿→金属杆碳纤维复合材料→玻璃纤维→专辑：北京奥运会的新材料（6）杭州产“HF-5型碳纤维复合材料四人新型赛艇”采用单向碳纤维制造，重量轻、强度高、刚

8、性好，不仅提高了赛艇的安全性，也提高了划船效率。帮助中国四朵金花一举拿下赛艇女子四人双桨的金牌。专辑：温哥华冬奥会的新材料（1）——电子垃圾铸奖牌专辑：温哥华冬奥会的新材料（1）——电子垃圾铸奖牌奖牌直径100mm，厚6mm，重量500~576克。每块金牌中有1.5%左右的成分来自于从电子垃圾碎片中提取的金属。《科学美国人》网站报道：将计算机、监控器、打印机和玻璃制品等粉碎，随后分离出钢、铝、铜、玻璃和其他有用物