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1、工程材料工程材料（EngineeringEngineering MaterialsMaterials）绪论绪论一、材料的概念一、材料的概念 1、材料、材料(metals)是人类用来制作各种产品的物质，是人类用来制作各种产品的物质，是先是先 于人类存在的，是人类生活和生产的物质基础。于人类存在的，是人类生活和生产的物质基础。反映人类社会文明的水平。反映人类社会文明的水平。特征特征（2点）点）2、设计、设计作用：作用：二、材料的发展史二、材料的发展史 材料，材料，反映人类社会文明的水平。反映人类社会文明的水平。1.石器时代石器时代 古猿到原始人的漫长进化过程。原料：燧石和石英石。古猿到原始人的漫长
2、进化过程。原料：燧石和石英石。2.新石器时代新石器时代：原始社会末期开始用火烧制陶器原始社会末期开始用火烧制陶器。3.青铜器时代青铜器时代4.铁器时代铁器时代夏夏(公元前公元前2140年始年始)以前就开始了以前就开始了春秋战国时期春秋战国时期(公元前公元前770221年年)开始大量使用铁器开始大量使用铁器5.钢铁新时代钢铁新时代 十八世纪前人们对材料的认识十八世纪前人们对材料的认识是非理性是非理性的的,只停留在工只停留在工匠和艺人的水平上匠和艺人的水平上。而其后西欧和俄国工业迅速发展，。而其后西欧和俄国工业迅速发展，钢铁需求急剧增加，推动发展出一门新学科钢铁需求急剧增加，推动发展出一门新学科金
3、属学金属学。人们才开始理性的认识人们才开始理性的认识材料材料。6.二十世纪以来的现代二十世纪以来的现代 支撑人类文明大厦的四大支柱技术：支撑人类文明大厦的四大支柱技术：材料科学与技术、生物科学与技术材料科学与技术、生物科学与技术能源科学与技术、信息科学与技术能源科学与技术、信息科学与技术 二十世纪五、六十年代钢铁基本达到鼎盛时期二十世纪五、六十年代钢铁基本达到鼎盛时期,其它新其它新材料快速发展材料快速发展.有机合成材料、复合材料有机合成材料、复合材料,陶瓷材料陶瓷材料,功能材功能材料等等。出现了很多新学课，料等等。出现了很多新学课，三、中华民族对材料发展的重大贡献三、中华民族对材料发展的重大贡
4、献四、材料的分类四、材料的分类绪绪 论论四 材料的分类材料的分类(一一).材料的结合键材料的结合键（物质原子、离子或分子之间的结合力）（物质原子、离子或分子之间的结合力）1离子键离子键 离子晶体硬度高，强度大，脆性大。如氯化钠，陶瓷。离子晶体硬度高，强度大，脆性大。如氯化钠，陶瓷。2共价键共价键 结合力很大，硬度高，强度大，脆性大，熔点结合力很大，硬度高，强度大，脆性大，熔点 高，沸点高，挥发性低。如金刚石、高，沸点高，挥发性低。如金刚石、SiC、BN等等 3金属键金属键 有良好的导电性和导热性，正的电阻温度系数，不透有良好的导电性和导热性，正的电阻温度系数，不透 明，有特有的金属光泽，有良好
5、的塑性变形能力，强韧性好明，有特有的金属光泽，有良好的塑性变形能力，强韧性好。4分子键分子键硬度低，熔点低，良好的绝缘性。如高分子材料塑料。硬度低，熔点低，良好的绝缘性。如高分子材料塑料。(二二).工程材料的分类工程材料的分类1.金属材料金属材料 黑色金属黑色金属铁和以铁为基的合金铁和以铁为基的合金(钢、铸铁等钢、铸铁等)有色金属有色金属黑色金属以外的所有金属及其合金。黑色金属以外的所有金属及其合金。2高分子材料高分子材料 塑料塑料主要指工程塑料。又分热塑性和热固性塑料。主要指工程塑料。又分热塑性和热固性塑料。合成纤维合成纤维由单体聚合而成再经过机械处理成由单体聚合而成再经过机械处理成 纤维材
6、料。纤维材料。橡胶橡胶经硫化处理，弹性优良的聚合物。经硫化处理，弹性优良的聚合物。分通用和特种橡胶。分通用和特种橡胶。胶粘剂胶粘剂分树脂型、橡胶型和混合型。分树脂型、橡胶型和混合型。绪绪 论论3陶瓷材料陶瓷材料 普通陶瓷普通陶瓷主要为硅、铝氧化物的硅酸盐材料主要为硅、铝氧化物的硅酸盐材料.特种陶瓷特种陶瓷高熔点的氧化物、碳化物、氮化物高熔点的氧化物、碳化物、氮化物 等烧结材料。等烧结材料。金属陶瓷金属陶瓷用生产陶瓷的工艺来制取的金属与用生产陶瓷的工艺来制取的金属与 碳化物或其它化合物的粉末制品。碳化物或其它化合物的粉末制品。4复合材料复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料。是由两种或两
7、种以上的材料组合而成的材料。按基体相种类分：聚合物基、金属基、按基体相种类分：聚合物基、金属基、陶瓷基、陶瓷基、石墨基等。石墨基等。按用途分：结构、功能、智能复合材料。按用途分：结构、功能、智能复合材料。五五.工程材料学的任务工程材料学的任务1、讲什么？、讲什么？2、会什么？、会什么？3、怎么学？、怎么学？工程材料学工程材料学:是材料学的实用部分是材料学的实用部分,主要阐述结构材料的成分、组织、性主要阐述结构材料的成分、组织、性能及应用等方面的一般规律能及应用等方面的一般规律.结构材料：结构材料：是指工程上要求强度、韧性、塑性、硬度等机械性能的材料。是指工程上要求强度、韧性、塑性、硬度等机械性
8、能的材料。学习学习工程材料工程材料课程基本要求（教学目标）：课程基本要求（教学目标）：1.了解常用工程材料的成分、结构、组织和性能的关系及了解常用工程材料的成分、结构、组织和性能的关系及 变化规律。变化规律。2.掌握常用工程材料的种类、牌号、性能及用途。对典型掌握常用工程材料的种类、牌号、性能及用途。对典型 的机器零件和工具等会合理正确地选用工程材料。的机器零件和工具等会合理正确地选用工程材料。3.具有正确选择一般零件热处理工艺方法及确定热处理工具有正确选择一般零件热处理工艺方法及确定热处理工 序位置的初步能力。序位置的初步能力。4.对不同材料零件的失效，具有一定的分析问题和解决问对不同材料零件的失效，具有一定的分析问题和解决问 题的能力。题的能力。