材料加工成形技术方法及新进展.ppt

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1、材料加工成形技术方法与新发展报告人：樊自田1、材料的分类及其成形加工方法2、材料加工成形新方法3、“材料加工工程”学科研究的基本要求内容提要1、材料的分类及其成形加工方法町田辉史等，将材料技术进步，概括为5次革命：开始时间时代特征技术发展契机对技术和产业的促进和带动作用举例第一次革命公元前4000年（中国：公元前2000年）从漫长的石器时代进入青铜器时代1、铜的熔炼；2、铸造技术1、自然资源加工技术；2、器具、工具的发达；3、农业和畜牧业的发展第二次革命公元前1350~1400年（中国：公元前500~600年）从青铜器时代进入铁器时代1、铁的规模冶炼；2、

2、锻造技术1、低熔点合金的钎焊；2、武器的发达；3、铸铁技术、大规模铸铁产品；4、混凝土等第三次革命公元1500年从铁器时代进入合金化时代1、高炉技术的发展和成熟；2、纯金属的精炼与合金化1、钢结构（军舰、铁桥）；2、蒸汽机、内燃机、机床；3、电镀、电解铝；4、不锈钢，铜、铝等有色合金等第四次革命20世纪初期合成材料时代的到来1、酚醛树脂、尼龙等塑料合成技术；2、陶瓷材料合成制备技术1、结构材料轻质化；2、材料复合技术；3、航空航天技术迅速发展；4、陶瓷材料的发展与应用；5、人造金刚石上；6、超导材料与技术；7、计算机技术和信息技术；8、新材料大量涌现和应用

3、第五次革命20世纪末期新材料设计与制备加工工艺时代的开始1、“资源－材料－制品”界限的弱化与消失；2、性能设计与工艺设计的一体化要求1、生物工程；2、环境工程；3、可持续发展；4、太空时代1.1材料种类及其成形方法概述(1)材料的定义材料（materials）一般是指可以用来制造有用的构件、器件或其他物品的物质。(2)材料的分类1)根据化学组成和显微结构特点分类：金属材料（metalmaterials）、无机非金属材料（inorganicnon-metallicmaterials）、有机高分子材料（polymericmaterials）上述三种材料都有：天

4、然材料和人造材料两种复合材料（复合材料是由前三者相互构成的）材料分类框图：材料金属材料无机非金属材料有机高分子材料天然材料人造材料天然材料人造材料天然材料人造材料复合材料三种材料细分为：金属材料：钢铁、铜合金、铝合金、镁合金等；有机高分子材料：塑料、树脂、橡胶等；无机非金属材料：除金属材料、高分子材料以外的所有材料。主要有：陶瓷、玻璃、胶凝材料（水泥、石灰和石膏等）、混凝土、耐火材料、天然矿物材料等。复合材料：由两个或两个以上独立的物理相，包括粘结材料（基体）和粒料、纤维或片状材料所组成的一种固体产物。复合材料的组成分为两大部分：基体与增强材料。基体是构成

5、复合材料连续相的单一材料，增强材料是复合材料中不构成连续相的材料。复合材料根据其基体材料的不同，又可分为：聚合物基复合材料（如树脂基复合材料）、金属基复合材料、无机非金属基复合材料（陶瓷基复合材料）三种。在复合材料中：以树脂基复合材料用量最大，占所有复合材料用量的90%。2）材料的其它分类：根据性能特征分类结构材料（structurematerials）、功能材料（functionmaterials）。前者以力学性能为主，后者以物理、化学特性为主。根据用途分类建筑材料（buildingmaterials）、航空材料（aviationmaterials）、电

6、子材料（electronicmaterials）、半导体材料（semiconductormaterials）根据状态分类固体材料(solidmaterials)、液体材料(liquidmaterials)、粉末材料(powdermaterials)（3）材料的成形方法分类1）金属材料的加工成形：金属材料成形方法固态金属塑性成形金属材料焊接成形液态金属铸造成形重力下铸造外力下铸造体积金属成形板料金属成形熔焊（主要是电弧焊）压焊（电阻焊、摩擦焊）钎焊、粘接等砂型铸造金属型铸造熔模铸造消失模铸造压力铸造离心力铸造挤压铸造反重力铸造自由锻胎模锻模锻（开式、闭式、特

7、种）冲裁弯曲拉深特种成形2）无机非金属材料的精确成形陶瓷精确成形（塑性滚压成形法、注浆成形法、粉料压力成形法和特种成形法四种）玻璃精确成形（吹制法、拉制法、压制法和吹-压制法四种）瓶罐玻璃的成形----“吹－吹法”成形3）高分子材料的精确成形高分子材料成形方法橡胶成形塑料成形注射成形挤出成形中空成形压缩成形压制成形压铸成形注压成形压出成形（2）根据材料被加工时所处的状态分类1）液体材料成形（铸造、焊接）2）固体（板、块）材料成形（锻造、冲压）3）半固态成形（半固态铸造（流变和触变）、液态模锻4）粉末材料成形（注射成形、喷射成形、粉末冶金）1.2材料加工成形

8、的作用、特点及精确成形技术（1）作用:1).材料加工技术（Mate