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金属材料 以金属元素为主构成的、具有金属性质的物质称为金属材料。 常用的金属材料包括 钢； 铸铁； 铜、铝、钛等有色合金。 * 第三十页 （2）高分子材料 相对分子量>5000 大分子内以共价键结合，分子之间以氢键、范德华力相结合；键能很低； 高分子材料大多具有密度、熔点、硬度、弹性模量较低等特点。 较强的绝缘、耐腐性、但不耐老化； 良好的塑性，工艺性优良、成本低。 * 第三十一页 高分子材料包括以下四类： 塑料 橡胶 粘接剂 纤维 其中塑料、橡胶大量用作工程材料。 * 第三十二页 （3）无机非金属材料 无机非金属材料主要是由氧化物、碳化物、氮化物等组成，还有单质C、Si等。 原子之间主要是共价键和离子键结合。 键能大，大多具有高熔点、高硬度、不导电、低膨胀系数、脆性大等特点。 产品包括陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等。 陶瓷作为绝缘材料、耐热材料、耐磨件等，如火花塞 、发动机气缸顶等、炉窑结构、高压电线绝缘子、切削刀具等。 * 第三十三页 （4）复合材料 复合材料是由两种或两种以上不同性质或不同组织结构材料组合在一起而构成的。 如果选择适合的组分材料及复合工艺，可以得到在强度、刚度和耐蚀性等方面比单纯的金属、陶瓷和聚合物都优越的材料，复合材料具有广阔的发展前景。 复合材料通常分为树脂基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料三大类。 * 第三十四页 材料科学的基础 冶金学、金属学、陶瓷学、高分子科学等学科的发展使得对材料的本质认识大大系统化（组成-制备-结构-性能的关系），一些共性知识成为材料科学的研究内容。 量子力学、固体物理、无机化学、有机化学、物理化学等基础学科的发展为材料科学奠定了重要的理论基础。 现代分析技术和设备的更新，加深了对物质结构和物理化学性质的理解。 * 第三十五页 0-4 材料科学 材料科学主要研究物质结构、结构与性能的关系。 材料工程关注如何控制材料的结构、性能和形状。要考虑经济、质量、资源、环保、能源。 二者之间没有明显的界限，合称材料科学与工程。 材料科学的理论对于材料选用、材料加工、新材料的研究开发都有指导意义。 * 第三十六页 绪论 材料的含义 材料结构与分类 材料科学的意义 本课程的地位 学习方法 * 第一页 0-1 材料的含义 材料是能为人类经济地、用于制造有用物品的物质。如金属、陶瓷、玻璃、半导体、超导体、塑料、橡胶、纤维、砂子、石块等。 材料分为天然与人工合成材料，结构和功能材料。 燃料和化学原料、工业化学品、食物和药物，一般都不算是材料。 * 第二页 0-2 材料是社会的物质基础 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。 巧妇难为无米之炊！柴米油盐酱醋茶就是材料（广义）。 使用任何一种技术离不开材料。从最原始最简单的技术到最尖端、最复杂的技术，莫不如此。 * 第三页 材料与人类历史 在人类社会发展的早期，常用主要生产工具使用的材料来代表，如： 1 石器时代 ~公元前10万年 2 青铜时代 ~公元前3000年 3 铁器时代 ~公元前1000年 4 水泥时代 ~公元0年 5 钢时代 1800年 6 硅时代 1950年？ 7 新材料时代 1990年？ * 第四页 材料与人类生活密切相关 材料与食物、住所、能源、信息等构成了人类生活的基本资源。 材料的发展与进步不断改善与提高人们的生活质量。 人们的衣食住行、休闲娱乐样样离不开材料。如衣料，天然的棉、麻、丝、毛，还有各种人造纤维。如尼龙袜。 * 第五页 材料与新技术革命 半导体材料是整个电子技术和计算机产业的基础。大规模集成电路的主要材料是单晶硅片。 如果不能制成高纯度大直径的硅单晶，就不会有高度发展的集成电路，也不会有今天如此先进的计算机和一切电子设备。 1999年汉诺威大学研制成了锗处理器，使运算速度提高一倍。 * 第六页 * 第七页 1970年制成的使光强度衰减降低到可以实用的光导纤维，实现了现代的光通信； 一根细丝就能同时传输2000路通话，并且不失真、不受干扰，不易被窃听。 光导纤维的出现使信息传输发生了巨大变化，对国民经济、国防、科技文化、社会生活都产生了巨大影响。 * 第八页 超导材料的研究是20世纪最后一次技术革命。 高温超导材料研究，我国处于世界领先水平。 磁悬浮列车就使用了超导体。 * 第九页 人们早就知道了喷气航空发动机比螺旋桨航空发动机有很多优点，但由于没有材料能承受喷射出燃气的高温，使这种理想只能是空中楼阁。直到1942年制成了镍基耐热合金这种新材料，才使喷气发动机的制造得以实现。 新技术需要新材料的支持 * 第十