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1、绪 论聊城大学材料科学与工程学院二十一世纪世界各国重点和优先发展的技术是什么？新新材材料料技技术术、信信息息技技术术、能能源源技技术术、生生物物技技术术、先先进进制制造造技技术术、航航空空航航天天技技术术、环环境境保保护护技技术术等等已已经经成成为为影影响响人人类类进进步步的的重重要要技技术术。其其中中新新材材料料技技术术是是重重中中之之重重的的技技术术。其其他他任任何何技技术术的的发发展展都都离离不不开开材材料料的的发发展展。没没有有高高性性能能的的材材料料作为基础，现代社会的文明很难再上一层楼！作为基础，现代社会的文明很难再上一层楼！第1页/共25页比如：信息技术追求的是信息存储的密度和速
2、度，而信息存储的密度和速度的提高与材料的发展是息息相关的。绪 论聊城大学材料科学与工程学院第2页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院能源技术：氢能源，太阳能的转换；氢能发电机第3页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院生物技术：本身就是材料技术的发展；第4页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院先进制造技术：零件制备精度的提高有赖于设备材料性能的提高；第5页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院航空航天技术：该技术是一门综合的科学技术，与材料、信息技术密切关联。航天器的回收，航天器的耐磨性，航天服材料的发展，航天靴由压力靴和舱外热防护套靴组成，其中压力靴是服装气密加压限制层的
3、延续。航天头盔由头盔壳、面窗结构和颈圈等组件构成，具有减震、隔热、消声、通风、供氧等功能。第6页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院环境保护技术：该技术的发展也需要环保材料的进步，比如可降解的塑料，污水处理所用的添加剂等都是材料的进步。总之，没有高性能的材料作为基础，现代社会的文明很难再上一层楼！可降解塑料污水处理添加剂光致变色材料第7页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院PerformanceCompositionStructureProperties第8页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院材料性能定义在某种环境或条件作用下，为描述材料的行为或结果，按照特定的规范所获得的
4、表征参量。有多少行为，就对应地有多少性能。有多少行为，就对应地有多少性能。有多少行为，就对应地有多少性能。有多少行为，就对应地有多少性能。外界条件不同，相同的材料也会有不同的性能。外界条件不同，相同的材料也会有不同的性能。外界条件不同，相同的材料也会有不同的性能。外界条件不同，相同的材料也会有不同的性能。性能必须量化，多数的性能都有量纲。性能必须量化，多数的性能都有量纲。性能必须量化，多数的性能都有量纲。性能必须量化，多数的性能都有量纲。从定义可以看出从定义可以看出：第9页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院材料性能的划分材料性能的划分n物理性能n力学性能n化学性能 n复杂性能 复 合
5、性能工 艺 性能使用性能 抗 氧 化性耐腐蚀性抗渗入性 强 度 延 性 韧 性刚 性摩擦磨损热学性能声学性能光学性能电学性能磁学性能辐照性能第10页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院？为什么要研究材料的性能？第11页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院材料性能研究的重要性 1.1.材料性能的研究，贯穿于整个人类的文明史 人类使用的材料，即材料的性能决定了人类的文明程序。石器陶器青铜器钢铁合成材料新型材料第12页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院2.材料性能决定了材料用途材料性能决定了材料用途金属铁强度、硬度高结构件金属铜导电性能好电线、电缆半导体Si半导体特性大规模集成电
6、路铝合金比强度高航空航天AlN等无机压电性超声波元件，滤波器第13页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院3.材料性能的研究，有助于研究材料的内部结构 如根据晶体材料能使X射线产生衍射的特性，就可以根据布拉格公式n=2dsin(X射线在晶体中的衍射现象必须满足布拉格(Bragg)公式)，利用晶体对X-ray的衍射图象，就可以推知晶体中面网间距d，进而就可以分析晶体的结构。结论：结构决定了性能，而性能则是内部结构某些方面的体现第14页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院？材料性能研究注意哪些问题？第15页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院 现现象象与与本本质质：同同一一材材料料
7、不不同同性性能能，只只是是相相同同的的内内部部结结构构在在不不同同的的外外界界条条件件下下所所表表现现出出的的不不同同行行为为。如如铁铁在在电电场场和和磁场表现不同的行为磁场表现不同的行为 这这也也说说明明，不不同同的的外外界界条条件件下下，材材料料的的性性能能是是不不同同的的，即一种材料有多种性能。即一种材料有多种性能。材料性能的划分只是为了学习和研究的方便。材料性能的划分只是为了学习和研究的方便。要注意材料间的各种性能既有区别，又有联系。要注意材料间的各种性能既有区别，又有联系。研究材料性能，要注意性能的复合与转换。第16页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院？材料物理性能课程研究的
8、内容？第17页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院研究的物理性能基本上都是各个领域在研究和应用材料中，对它们提出来的一系列技术要求，即材料的本征参数。1.研究的对象金属、半导体、陶瓷、高分子、复合材料等的各种物理性能，不涉及化学性能和工艺性能。2.研究的物理性能热学性能、电学性能、介电性能、压电性能、磁学性能、光学性能，加上力学性能。第18页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院本课程讲授内容第一章、材料的热学性能第二章、材料的磁学性能第三章、材料的电学性能第四章、材料的压电性能与铁电性能第五章、材料的老化及稳定性能第六章、材料的力学性能第19页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程
9、学院本课程的学习特点重视物理基本概念的描述重视介绍表征材料物理性能的主要参数描述这些物性与材料的成分、组织结构、工艺过程的关系及变化规律。以介绍材料物理性能为主线，把性能、材料和主要测试方法有机地结合起来第20页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院本课程的学习方法 实实验验方方法法：在在大大量量占占有有实实验验数数据据的的基基础础上上，对对数数据据的的分分析析处理，整理为经验方程，用以表示它们的函数关系。处理，整理为经验方程，用以表示它们的函数关系。理理论论方方法法：从从机机理理着着手手，即即从从反反映映本本质质的的 基基本本关关系系出出发发，按按照照性性能能的的有有关关规规律律、建建立
10、立物物理理模模型型，用用数数学学方方法法求求解解，得到有关理论方程式。得到有关理论方程式。实验与理论相结合第21页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院本课程的教材及参考书教材王从曾，材料性能学，北京工业大学出版社，2001参考书徐京娟，金属物理性能分析，上海科学技术出版社，1988陈树川，材料物理性能，上海交通大学出版社，1998孙希泰，金属机械性能，机械工业出版社，1982关振铎，无机材料物理性能，清华大学出版社，1992田莳，料物理性能，北京航空航天大学出版社，2001第22页/共25页绪 论聊城大学材料科学与工程学院1.课前预习，包括一些普通物理知识；课前预习，包括一些普通物理知识
11、；2.上课认真，在上课认真，在课件课件的基础上要认真作笔记；的基础上要认真作笔记；3.及时复习、归纳，掌握科学真谛；及时复习、归纳，掌握科学真谛；4.4.自己完成作业，检验学习的效果；自己完成作业，检验学习的效果；5.注意复习，温故而知新；注意复习，温故而知新；6.善于思考问题，积极提出问题；善于思考问题，积极提出问题；7.不迟到，不早退，不旷课，有事请假。不迟到，不早退，不旷课，有事请假。我的要求我的要求第23页/共25页1.闭卷考试；闭卷考试；考试要求考试要求绪 论聊城大学材料科学与工程学院2.成绩成绩=80%期末成绩期末成绩+20%平时成绩；平时成绩；3.平时成绩平时成绩=考勤考勤(不定时不定时)+作业作业(质量质量)；4.三三次次缺缺席席或或两两次次不不交交作作业业，按按规规定定取取消消考考试试；(请请假假除除外外，有有假条假条)第24页/共25页感谢您的观看。第25页/共25页