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西安交大材料科学基础绪论.ppt

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材料科学基础 主编 石德珂 主讲人:陈万平 Tel: 61312396 Office:物理楼3-507
绪论 Ø关于材料 Ø材料的性能 Ø材料的分类 Ø材料科学内容及目的
第一节 材料 什么是材料 经过人类劳动取得的劳动对象。一般把来自采掘 工业和农业的劳动对象称为“原料”,把经过工业加 工的原料成为“材料”。 1. 材料是人类赖以生存与发展、征服及改造自然的物质基 础,是人类活动不可缺少的东西。 2. 材料是社会生产力发展的标志,生产中使用的材料性质 反映了人类社会的文明水平。 3. 现代一个国家的实力与水平主要取决于他的能源、材料、 信息的发展。
材料 工程技术人员学习材料科学知识的意义 评价一个设备、部件、零件的优劣或质量:①必需 保证使用的基本性能(力学、物理),具有一定的寿命 (疲劳、磨损、腐蚀);②便于制造,即可以生产出来; ③可接受的成本。这几点要求是相互矛盾的,但是必需利用 各项知识,从中找到一个合理的配合,可见其中材料起到相当重 要的决定性作用。 在机械产品的设计和维护中,不要单看材料仅仅是图纸标 题栏中诸多内容中的一项,用的得当可以代表一个设计的先进 性,达到价廉物美的效果;否则可能是一个落后的设计,或者 是闭门造车,根本生产制造不出来,甚至会隐藏祸根,导致在 使用时灾难。
第二节 材料的性能 材料的性能: 材料的性能是指材料的性质和功能。性质是本身 所具有的特质或本性;功能是人们对材料的某种期待 与要求种可以承担功效,以及承担该功效下的表现或 能力。 1. 力学性能 2. 物理性能 3. 化学性能 4. 工艺性能。
材料的性能 力学性能 材料的力学性能是指材料处于特定环境因素(温 度、介质等)时,在外力或能量以及作用下表现出来 的变形和破坏的特征。 通常把作用在材料上的外力或能量称为载荷或负 荷。材料的主要力学性能有: • 弹性 • 强度 • 塑性 • 硬度 • 冲击韧性 • 疲劳特性 • 耐磨性
材料的性能 物理性能 材料的物理性能是指材料本身的具有各种物理 量(热、电、光、磁等)以及环境变化时他们的变化程 度。 密度与比容 单位体积物质的质量 Kg/M3 单位质量的物质所占的体积 M3/Kg 导热性 物体内温度梯度为1℃/M时,在单位时间、单位 面积内传递的热量 W/(M.K) 热膨胀系数α 温度上升1℃时,单位长度的伸长量 mm/(℃.mm)或℃-1
材料的性能 物理性能 熔点 物质由固态转变为液态的温度,反映固态下原子间结 合力。 电阻与电导 电阻率为单位长度和单位截面积导体的电阻。 单位是M,其倒数称为电导率 S/M 西门子/米 电阻温度系数 温度上升1℃时,电阻率 的变化系数, 单位℃-1 电子导电的特点是温度升高,电阻率上升;离子导 电是热激活过程,温度升高,电阻率下降。 超导现象是材料在很低温度下,电阻突然从某个值 降为零的特征。每种材料有自己的转变温度,某些化合 物的转变温度达到100K以上。 导磁率 从铁合金、化合物(铁氧体)特有性能。
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