工程材料精品课程.ppt

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1、第一章材料学基础Requirements1.1CompositionandStructure1.2PhysicalProperties1.3MechanicalProperties1.4DurabilityContent基本知识点材料的组成、结构，材料的密度等基本基本结构特征参数、计算公式、测试方法及其相互关系；亲水性、憎水性、吸水性、吸湿性、耐水性、热工性质等物理性质，相关确定和计算方法；材料的受力变形、强度公式和计算、脆性与韧性等力学性质；材料的耐久性。重点：材料的密度等基本结构参数的概念、计算公式、测试方法及其相互关系；掌握材料亲水性、憎水性、吸水性、吸湿性、耐水性的

2、概念，以及吸水率的计算公式；掌握材料强度公式和计算以及实验方法。难点：材料性质之间的关系。例如根据材料的孔隙率及其构造分析判断材料的强度、隔热保温性、吸声性等。实验：材料的密度、表观密度、吸水率。基本要求Back1.1材料的组成与结构1.1CompositionandStructure一、材料的组成CompositionofMaterials化学组成ChemicalComposition构成材料的化学元素以及化合物的种类及数量。矿物组成MineralComposition金属元素与非金属元素按一定化学组成构成具有一定的分子结构和性质的物质。相组成PhaseCompositi

3、on材料中具有相同的物理、化学性质的均匀部分的组成。在此层次上界定复合材料。二、材料的结构StructureofMaterials微观结构(10-6~10-10m)MicroStructure晶体crystal、无定形体amorphousbody、胶体colloid（溶胶与凝胶）细观结构（亚微观结构）(10-3~10-6m)Mesostructure宏观结构(>10-3m)MacroStructure孔隙：致密、微孔、多孔组织构造：堆聚、纤维、层状、散粒三、材料的变异性1.强度平均值2.标准差（反映施工/生产质量波动情况）3.变异系数（标准差系数）Cv=σ/fcu密度Den

4、sityThedensityofamaterialisitsmassperunitvolumewhenthematerialisinadensestate.where,ρ—Density,m—Mass,V—Volume(inadensestate).TestapparatusofdensityBack四、材料的基本状态参数CharacteristicparametersofMaterialsStructure表观密度ApparentDensityTheapparentdensityofamaterialisitsmassperunitvolumewhenthemateria

5、lisinanaturalstate.where,ρ0—Apparentdensity,m—Mass,v0—Volume(inanaturalstate).Back堆积密度BulkDensityForpowderyorparticlematerialsunderastackingcondition,thebulkdensityaretheirmassperunitvolume.where,ρ0´—Bulkdensity，m—Massinthedrying，v0´—Bulkvolume.BackDensity,ApparentDensityandBulkDensity密实度S

6、olidityThesolidityofamaterialreferstothecompactnessofsolidinthevolumeofmaterials.Back孔隙率PorosityTheporosityofamaterialreferstotheproportionofporesvolumetothetotalvolumeofmaterial.BackP+D=1ClassificationsofporesConnectedporeandclosedporeCoarsepore,fineporeandmicroporeClosedPoreConnectedPore

7、PoresandtheireffectsonPropertiesofMaterialsWaterabsorptionStrengthDurabilityρ0PorosityWhenporositydecreases,ρ0increases,waterabsorptiondecreases,whilestrengthanddurabilityincrease.PoresandtheireffectsonPropertiesofMaterials填充率FillingRateSolidparticlesfillingpr