工业系统认识实习-材料学

1、材料学（一）江苏大学工业中心制作 : 刘会霞等工业系统认识实习（第四部分）前言 材料是人类社会可接受、能经济地制造有用器件（或物品）的固体物质。其中包括天然生成和人工合成的材料以及它们组合而成的复合材料。 以石材制造工具为标志（约BC10万年）晶体管的发明（20世纪中叶）铜制品的出现（约BC6000年）铁器产生（约BC1500年）发明瓷器（约公元前后）钢铁材料广泛应用（18世纪）智能材料、纳米材料等的应用为标志（20世纪90年代）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金属材料之黑色金属一、纯铁纯铁在常温下是具有体心立方结构的-Fe，范性好，但硬度和强度较低，具有磁性。二、碳钢

2、在铁碳合金中，碳质量分数小于2.11%的合金，我们称之为钢。碳钢具有较好的强度和韧性，能满足一般情况下的使用性能，应用十分广泛。三、合金钢随着技术的发展，对材料的强度、硬度及其它特殊性能（抗高、低温性，耐腐蚀、磨损性等）提出了更高的要求，在铁碳合金中特意加入一定的合金元素，形成了合金钢。1合金结构钢用于制造重要的工程结构和机器零件的钢种，包括：用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器等用的合金结构钢 ；主要用于制造汽车、内燃机、机床等零件的合金渗碳钢、合金调质钢；合金弹簧钢和滚珠轴承钢；2、合金工具钢 用于制造各种金属切削刀具的合金刃具钢和各种测量工具 的合金量具钢 ；制造各种模具的合金模具钢

3、 。3、特殊性能合金钢 不锈钢：是指在大气和一般介质中具有很高的耐腐蚀性的钢种；耐热钢（用于高温工作零件）和耐磨钢 （用于履带等）。四、铸铁 铸铁是碳质量分数大于2.11%的铁碳合金，另外还含有硅、锰、硫、磷等元素。 1、灰口铸铁 灰口铸铁中石墨呈片状；是价格便宜、应用最广的铸铁材料。 2、球墨铸铁 球墨铸铁的石墨呈球状，具有很高的强度，又有良好的塑性和韧性。 3、可锻铸铁 可锻铸铁是由白口铸铁通过退火处理得到的一种高强度铸铁。 4、特种铸铁 可锻铸铁是由白口铸铁通过退火处理得到的一种高强度铸铁。 金属材料之有色合金 一、铝合金1.变形铝合金成分在某临界成分以内，在室温或加热时为单相固溶体组织

4、，塑性较好，适合于变形加工的铝合金。2.铸造铝合金 主要分为铝硅合金 、铝铜合金、铝镁合金 等系列。二、铜合金 1纯铜纯铜呈紫红色，常称紫铜，分为工业纯铜和无氧铜两类。 2黄铜以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜 。 3青铜青铜原指铜锡合金，但在工业上都习惯称含铝、硅、铅、铍、锰等的铜基合金为青铜。 4白铜以镍为主要合金元素的铜合金称为白铜。陶瓷材料 一、普通工业陶瓷类型用途特点建筑卫生瓷装饰、卫生器具通常尺寸较大，要求强度和热稳定性好化学化工瓷化工等工业中的管道设备、耐腐蚀容器及实验器皿要求耐各种化学介质腐蚀的能力强电工瓷（高压陶瓷）电器绝缘要求机械性能好，介电性能和热稳定性高二、特种陶瓷 特

5、种陶瓷，也叫现代陶瓷、精细陶瓷或高性能陶瓷，按应用包括特种结构陶瓷和功能陶瓷两大类，如压电陶瓷、高温陶瓷、磁性陶瓷、电容器陶瓷等。工程上应用最多的是高温结构陶瓷，主要有氧化物陶瓷、硼化物陶瓷、氮化物陶瓷和碳化物陶瓷。工程塑料塑料是一种以有机合成树脂为主要成分的高分子材料，它通常可在加热、加压条件下塑制成型 。塑料是以有机合成树脂为基础，再加入添加剂所组成。 分类方法举例按树脂的性质分类热塑性塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺（尼龙）、氟塑料等热固性塑料酚醛、氨基、环氧、呋喃等塑料等按使用范围分类通用塑料聚苯乙烯、聚氯乙烯、酚醛塑料、氨基塑料等工程塑料聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸脂和ABS耐热塑料聚

6、四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、环氧树脂等合成纤维 合成纤维是以石油、天然气、煤等为原料，经过提炼和化学反应合成，再将其熔融或溶解后纺丝制得的纤维。 除广泛用作衣料等生活用品外，在工农业生产、国防等部门也有重要的用途，如大量应用于汽车等轮胎帘子线、索桥、船缆、降落伞及绝缘布等。合成橡胶 橡胶是一种具有极高弹性的高分子材料 。 是常用的弹性材料、密封材料、减震防震材料。新材料介绍纳米材料是指微观结构至少在一维方向上受纳米尺度（1100nm）调制地各种固体材料。它包括零维的原子团簇和纳米微粒；一维调制的纳米多层膜；二维调制的纳米颗粒膜（涂层）；三维调制的纳米相材料。 一、纳米材料 复合材料按基体不同分为金属基复合材料、陶瓷基复合材料、聚合物基复合材料等三类。 二、复合