材料科学基础-绪论.ppt

1、材料科学基础Fundamentals of Materials Science,陈玉安 材料科学系,重要提示 一、关于课程 1、本课程是材料科学与工程类专业的专业基础课； 2、本课程的先修课程是大学物理、大学化学、材料力学； 3、本课程总学时64，其中理论教学56学时，实验（8次）16学时。 二、关于纪律 1、旷课3次及以上，取消考试资格； 2、缺实验1次及以上，课程成绩以0分计。 三、关于成绩评定 1、课程成绩由平时成绩和考试成绩组成； 2、平时成绩(含出勤、实验报告、作业等)占40%，考试成绩占60%。,绪 论 Introduction,主要内容： 材料和材料科学 材料的分类 材料科学基础

2、的性质和内容,一、材料和材料科学 1.材料的定义 2.材料的历史 3.材料的作用 4.材料科学的主要研究内容 二、材料的分类 三、材料科学基础的性质和内容,绪论,绪论材料的定义,1.材料的定义 制造各种机器、器件、结构等具有某种特性的物质的实体。,绪论材料的定义,材料是人类赖以生存和发展的物质基础。,2.材料的历史 材料是人类社会文明程度的标志,石器时代 公元前10万年,绪论材料的历史,陶器时代 公元前1万年,绪论材料的历史,青铜器时代 公元前3000年,绪论材料的历史,越王勾践剑,铁器时代 公元前1000年,绪论材料的历史,钢时代 公元1800年,绪论材料的历史,3.材料的作用 新材料是所有

3、科技进步的核心，又是技术大厦的砖石。 20世纪70年代提出，材料、信息、能源并称为现代科学技术的三大支柱。 钢铁材料孕育了产业革命 半导体材料促进了现代信息技术的建立和发展 复合材料及新型超合金材料为空间技术发展奠定了物质基础 光纤使现代数字信息技术及网络技术获得突破,绪论材料的作用,人类社会进步与发展中的每一个重大突破，都是因为有了先进的新材料而得以实现。,世界上第一台电子计算机ENIAC,现在的笔记本电脑,绪论材料的作用,使用表现,性能/性质,成分/结构,制备/加工,绪论材料科学的主要研究内容,4.材料科学的主要研究内容 MSE的四个组成要素： MSEMaterials Science a

4、nd Engineering,功能材料（Functional materials）,绪论材料的分类,材料,材料的分类 按材料的性能特征和用途分类：,结构材料： 具有较高力学（机械）性能并主要用来制造机械产品结构件的材料。 功能材料： 具有特殊物理、化学等性能并主要用来制造具有特定功能的元、器件和产品的材料。,结构材料（Structural materials）,金属材料（Metallic Materials）,材料,非金属材料（Nonmetallic Materials）,复合材料（Compound Materials ）,按材料的化学组成分类：,绪论材料的分类,无机非金属材料 （陶瓷材料）,

5、有机高分子材料,复合材料： 由两种或两种以上的不同性质或不同组织结构的材料以微观或宏观的形式组合而成的材料。,金属材料,黑色金属（Ferrous Metal）,有色金属（Nonferrous Metal）, 钢铁、锰、铬及其合金, 铝、铜、镁、钛等及其合金,绪论材料的分类,金属材料的结合键主要是金属键。 金属材料是工程领域内应用最广泛的工程材料。,无机非金属材料 （陶瓷材料）,陶瓷、玻璃、水泥等,陶瓷材料是包含金属和非金属元素的化合物，其结合键主要是离子键和共价键。,有机高分子材料,塑料、橡胶、涂料、纤维等,高分子材料的结合键主要是共价键、氢键和分子键。,三大类材料：,绪论课程的性质和内容,课程的性质： 材料科学基础课程是材料科学与工程类专业的专业基础课。 课程的特点： 理论性和实践性都很强，与基础课相比有很大不同； 概念多，术语多，公式定律少，定性的描述多； 内容多，需要记忆和理解的知识多。 学习方法： 认真听讲，勤看书； 掌握正确的思维方式，不死记硬背； 理解基本概念，掌握基本知识； 认真记好笔记，课后及时复习； 通过例题和习题，举一反三，加深理解。,绪论课程的性质和内容,课程的主要学习内容： 理解和掌握材料的 金属及合金的晶体结构 金属及合金的凝固 二元合金及相图 铁碳合金及相图 变形与再结晶 扩散理论 教材及教学参考书： 1 崔忠圻等，金属学与热处理（第2版），机