材料性能与测试技术-前言

2023/2/5材料性能及分析测试技术联系方式:liheng@教学团队：李恒查刚强MaterialPropertiesandAnalyticalTechniques

(0420110-01)2023/2/5为什么要学习这门课程？

课程的教学内容和要求？我们的认识-材料性能硬度强度热膨胀系数人类最早认识和学会利用的材料性能是力学性能新石器时代的石斧

西周时期的铜斧

塑性电导率？？？？比强度比刚度抗疲劳性抗腐蚀性2023/2/5我们的认识-材料性能桥梁断裂，缆车坠毁，高楼坍塌，飞机失事，核电泄露等重大事故时有发生，究其原因材料性能不合格是重要原因之一

2023/2/5我们的认识-MSE四要素成分组织结构制备和加工材料性能使用效能/功效2023/2/5我们的认识-重要性材料的性能决定了材料的应用，为结构、功能设计和加工工艺优化提供了坚实的理论依据材料性能的分析测试是理解材料性能本质的基础，为材料选择、材料性能调控提供了指导思路，为材料的应用奠定了基础各种先进/新型材料及其加工方法的涌现，使得材料性能及其分析测试成为学科前沿和热点2023/2/5需要更高性能的材料

迫切需要高性能长寿命先进材料制备和成形技术跨越大飞机、新一代战机等航空航天技术发展追求的永恒主题——不断要求成形构件的轻量化、高性能、高可靠性、功能高效化2023/2/5需要更高性能的材料不同时期航空发动机的工作温度2023/2/5高强度钢板（AHSS)在某型汽车上的应用效果与发展趋势厚度1.0～1.2mm车身板可减薄至0.7～0.8mm车身质量减小15%～20%节约油耗8%

～15%

低碳钢63%超高强度钢板钢5%高强度低合金钢29%马氏体钢3%低碳钢24%超高强度钢板钢43%高强度低合金钢22%马氏体钢11%目前的应用未来应用预测需要更高性能的材料2023/2/5需要分析测试方法的发展

1982年4月以色列理工学院的DanielShechtman发现在他电子显微镜下面，一个衍射图案可以安然转过圆周的1/10（也就是36度）依旧得到原来样式，也就是说，发现了十重对称！很快，他又从铝锰合金中找到了五重对称的图案。在那个时期，这项工作绝对是颠覆性的了，以至于相关论文1984年夏天被JournalofAppliedPhysics断然拒掉。还好，PhysicalReviewLetters没做同样的武断之事，随后就发表了他的文章。Shechtman发现的固体形态被命名为准晶（quasicrystal），以示与传统晶体的区别，并被认为是介于晶体和非晶体之间的一种形态。2023/2/5课程性质与任务《材料性能及分析测试技术》课程是材料成型与控制工程专业的一门专业基础课，是学生在具备了必要的大学物理、材料力学、材料科学基础等基础知识之后必修的技术基础课；前序知识：材料物理冶金原理、固体力学2023/2/5课程性质与任务侧重于金属材料的性能及其分析测试基本问题的讲解，兼顾新型结构材料和功能材料性能及其分析测试；在讲授材料宏观性能及其测试技术同时，讲解材料微观性能及其分析测试原理，使学生“知其然”且“知其所以然”。2023/2/5教学内容和安排第一部分:力学性能

系统介绍材料静载拉伸力学性能（弹性、塑性、断裂等）概念和测试方法，其它静载下力学性能（压缩、扭转、弯曲、硬度等）概念和测试方法，冲击载荷及高温加载等条件下力学性能，新型材料力学性能及其测试方法。第二部分:物/化性能

主要介绍常用物理性能（包括热学、电学、磁学、光学等的基本参数及物理本质、各种影响因素、测试方法及应用）以及腐蚀、氧化等基本化学性能。并在其中涉及一些先进材料及其性能（如生物性能）测试分析的内容。第三部分:微观分析测试方法

主要介绍现代主流的材料分析测试方法、原理。2023/2/5教学要求（1）理解材料分类、材料性能分类、材料分析测试方法分类以及材料性能与组织间的关联关系。（2）掌握金属材料在静载拉伸力学性能和分析求解技术。（3）掌握金属材料弯曲、压缩、扭转以及硬度等其它静载下的力学性能及其测试原理和分析方法。（4）掌握金属材料在超常加载下(高速加载、交变应力、高温等）的力学性能及其测试方法。（5）了解材料的热学性能及其测试方法。（6）了解材料光电磁性能的物理本质以及常用测试原理。（7）了解材料的化学性能和生物学性能。（8）了解现代主流的材料分析测试方法、原理。2023/2/5教学参考书王从曾主编.材料性能学，北京工业大学出版社,2004.周玉主编.材料分析方法，机械工业出版社，2000.郑修麟主编.材料的力学性能（第2版），西北工业大学，2000.朱和国、王恒志主编材料科学研究与测试方法，东南大学出版社，2007邱成军、王元化、王义杰主编.材料物理性能.哈尔滨工业大学出版社,2007.陈树川、陈凌冰主编.材料物理性能,上海交通大学出版社,1999.杨德仁等著.半导体材料测试与分析，科学出版社，2010.WilliamD.Callister.MaterialsScienceandEngineering-AnIntroduction(7e),Wiley,2007.2023/2/5考核方式考核方式为作业+出勤率+考试（1）作业占10%；（2）