导论-西安交大材料科学基础.ppt

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1、导论一、材料科学的重要地位七个时代造就材料辉煌石器时代青铜器时代铁器时代水泥时代钢时代硅时代新材料时代返回现在多数发达国家已经认识到材料研究是至关重要的现在很多著名的材料科学专家都在预测未来材料科学的发展前景，但都不能清楚地描绘新材料时代的具体图像，更不能明确地说明新材料应用于生产时，将给社会生活和经济生活带来何等程度的变化。新材料的开发与应用，对人类社会的文明与经济的发展，有着不可估量的作用二、各种材料概况●按属性分金属材料（钢铁材料、有色金属）陶瓷材料（工程陶瓷、结构陶瓷）高分子材料（塑料、合成纤维、橡胶）●按使用性能分结构材料功能材料●材料在工业中的应用：汽车

2、中各种材料的比例波音767飞机所用的各种材料比例航天飞机上的先进结构陶瓷返回★从材料的内部结构，可分为四个层次：结合键原子结构显微组织★材料的五要素go三、材料性能与内部结构的关系原子排列方式★材料的四要素环境[e(enviroment)]、结构[S(Structure)]、性能[P(Property)],从哲学角度考虑,e及S分别是事物变化的外因及内因，P是变化的结果。从这三个基础概念，可总结出两个基本方程：P=f(e,S)S={E,R}E——事物（或系统）内组元（Element）的集合R——组元间关系（Relationship）的集合★微观材料学中的三个基础概念

3、四、材料科学与工程“材料学的体系”及“材料的应用与发展”1引论10展望9系统8科研6经济7选用宏观材料学材料学2失效3性能4结构5工艺微观材料学材料按空间尺度从大到小有：宇观→宏观→细观→微观→介观●材料科学——研究各种材料的结构、制备加工工艺与性能之间关系的科学●材料工程——目的在于经济地而又能为社会所能接受地控制材料地结构、性能和形状●宏观材料学（Micro-Materialogy）——着眼于从整体上分析材料问题。即以材料的整体作为研究对象——系统,考虑它与环境（自然的及社会的）之间的交互作用;上页下页分析在环境的作用下,材料内部宏观组元（各类材料、各种材料）的

4、自组织问题。微观材料学（Macro-Materialogy）——着眼于材料在自然环境（力、热、电、磁、光、化学等）作用下所表现出来的各种行为（即性能）,以及这些行为与材料内部结构之间的关系。“行为”——材料的性能,用于表征材料在给定外界条件下的行为。上页下页★材料的五要素性质受环境影响（气氛温度受力状态）组织结构效能（使用性能）合成/制备成分理论及材料与工艺设计返回