页数：26页文件大小：417.8 KB来源： 材料科学基础ppt课件
本课件为《材料科学基础》绪论，从材料与材料科学的基本概念切入，说明能源、信息、材料三大支柱的关系，回顾人类使用材料的七个时代，区分结构材料与功能材料，并结合计算机、航空航天、生命科学等实例说明材料的基础作用，最后给出本课程的主要内容与学习方法。
《Foundations of Materials Science》材料科学基础课程封面。
能源、信息、材料是21世纪国民经济的三大支柱，其中材料是各行各业的基础，没有先进的材料就没有先进的工业、农业和科学技术。
材料是人类一切生产和生活水平提高的物质基础，是人类进步的里程碑。人类文明的发展史，就是一部如何更好地利用材料和创造材料的历史。
本课件全面系统地介绍了材料科学的基本问题，以金属材料为主，分析金属材料的成分、组织结构、加工工艺与性能之间的关系及其变化规律。
绪论
材料科学基础将金属、陶瓷、高分子材料的微观结构和宏观结构规律建立在共同的理论基础上。
人类社会发展的历史阶段常常用当时主要使用的材料来划分。从古代到现在，人类使用材料的历史共经历了七个时代：
三、学习《材料科学基础》的意义
右图为材料科学与工程四要素。所以，先要了解材料的结构是什么。
材料内部结构包括四个层次：原子结构、结合键、原子的排列方式、显微组织。
（二）材料科学与材料工程的关系
要素对照：材料科学——工艺、结构、性能；材料工程——工艺、设备、结构、性能、构件行为。
（三）材料的分类：通常根据材料的结构和用途来分类。
本课程是按金属、陶瓷、高分子和它们的复合材料来组织教材的内容。
按结合键种类分类，可将材料分为金属、陶瓷、高分子和由金属、陶瓷、高分子分别组合成的各种复合材料。
（四）材料的应用：计算机经历电子管→晶体管→集成电路时代，材料科学的发展是计算机飞速发展的基础。
| 种类 | 特点 | 存储容量 | 使用的材料 |
|---|---|---|---|
| 软盘 | 容量小，文本文件存储 | 1.44 Mb | 氧化铁 |
| CD光盘 | 价低，用量大 | 650 Mb | 以ZnS等为主的陶瓷材料 |
| CD－RW | 需专用驱动器，价格高，局限在广告图形用户 | 650 Mb、1.3G | TbFeCo合金磁光材料 |
| MO（磁光盘） | 需专用驱动器 | — | TbFeCo合金磁光材料 |
| DVD－RW | 与CD光盘兼容，用量大 | 单面单层 4.7 Gb | ZnS等为主的陶瓷材料 |
说明：源文件此页文字为横向粘连排版，"种类／特点／存储容量／使用的材料"四列对应关系依据原文顺序还原，MO 磁光盘容量原文缺失，建议对照原图核对。
从莱特兄弟实现飞行的梦想以来，航空和航天器发生了巨变。为了飞得快和远，就要采用强度高和比重小的材料，重视材料的比强度（强度／比重之比）。
| 材料 | 强度范围 MPa | 比强度 MPa |
|---|---|---|
| 硼纤维增强铝合金 | 1500（顺纤维方向） | 570 |
| 碳纤维复合材料 | 1000－1200（顺纤维方向） | 625－750 |
| 钛合金 | 350－1100 | 80－245 |
| 铝合金 | 150－450 | 55－160 |
应用实例：硼纤维铝合金板和管用于飞机尾翼、压气机机匣、压气机叶片。随着航空技术的发展，轻质和高比强度的钛合金、碳纤维高分子复合材料、硼纤维金属复合材料得到愈来愈多的采用。
美国待升空的航天飞机。
材料和生活用品——钛结构自行车："自行车发烧友"选择钛合金制自行车。钛合金的应用场合很特殊，通常用于需要抗腐蚀、耐疲劳、高弹性的场合。
生命科学材料：原来使用专用的汞合金，为防止金属合金的分解，已开发出一种可满足口腔中特殊物理及化学环境的新型陶瓷。具体要求：
复合材料：碳、硼纤维及环氧化合物复合材料非常轻，可以在某特定方向上增加强度（用于特殊目的）。
航空材料：材料的主要性能取决于母体，加入合金元素成分将改善金属的物理及机械性能——强度、耐力、使用寿命。在飞机发动机中，一种掺镍化合物制成的718合金被广泛用于制造波音777客机发动机的压缩机、叶片及紧固件。
本课程的主要内容
本课程的实验内容：金相显微镜的构造与使用；金相显微试样的制备；二元组织的观察与分析；钢铁平衡及铸铁组织的观察与分析。
如何学好《材料科学基础》
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 性质 | 必修课、专业基础课程 |
| 学时 | 126学时 |
| 学分 | 7 |
| 考核成绩 | 平时成绩30%＋闭卷考试成绩70% |
参考书目
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