材料的基本概念培訓(xùn)講義課件

材料的基本概念張光磊1材料的基本概念張光磊1材料英文名：material拼音：cáiliào[material]∶原料;可供制成成品的東西[data;material]∶資料;可供參考或作為素材的事物[makings;stuff]∶勝任某事的人選

2材料英文名：material2元素古希臘人認(rèn)為宇宙萬(wàn)物由水、火、土、氣組成,稱(chēng)為"四元素說(shuō)",火元素、氣元素兩種輕元素會(huì)向上飄,土元素、水元素兩種重元素會(huì)向下沉,四種元素按一定的比例組成各種物體.3元素古希臘人認(rèn)為宇宙萬(wàn)物由水、火、土、氣組成,稱(chēng)為"四元素說(shuō)元素在古中國(guó),也有相似的觀(guān)點(diǎn),我們的的祖先認(rèn)為宇宙萬(wàn)物由木、火、土、金、水組成,稱(chēng)為"五行說(shuō)".擁有“五行說(shuō)”的同時(shí)，中國(guó)同樣擁有“地水火風(fēng)”的觀(guān)點(diǎn),兩者并行不悖。4元素在古中國(guó),也有相似的觀(guān)點(diǎn),我們的的祖先認(rèn)為宇宙萬(wàn)物由木、元素element又稱(chēng)化學(xué)元素是具有相同核電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）的同一類(lèi)原子的總稱(chēng)。(在這里,離子是帶電荷的原子)

所有化學(xué)物質(zhì)都包含元素，即任何物質(zhì)都包含元素，隨著人工的核反應(yīng)，更多的新元素將會(huì)被發(fā)現(xiàn)出來(lái)。

5元素element56677原子原子（atom）指化學(xué)反應(yīng)的基本微粒，原子在化學(xué)反應(yīng)中不可分割。原子直徑的數(shù)量級(jí)大約是10-10m。原子質(zhì)量極小，且99.9%集中在原子核。原子核外分布著電子，電子躍遷產(chǎn)生光譜，電子決定了一個(gè)元素的化學(xué)性質(zhì)，并且對(duì)原子的磁性有著很大的影響。8原子原子（atom）指化學(xué)反應(yīng)的基本微粒，原子在化學(xué)反應(yīng)中不

物質(zhì)matter；asubstance物質(zhì)為構(gòu)成宇宙萬(wàn)物的實(shí)物、場(chǎng)等客觀(guān)事物。不依賴(lài)于人的主觀(guān)意識(shí)而存在的客觀(guān)實(shí)在

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物質(zhì)matter；asubstance9材料科學(xué)materialsscience材料科學(xué)是研究材料的組織結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、生產(chǎn)流程和使用效能，以及它們之間相互關(guān)系的科學(xué)。材料科學(xué)是多學(xué)科交叉與結(jié)合的結(jié)晶，是一門(mén)與工程技術(shù)密不可分的應(yīng)用科學(xué)。

10材料科學(xué)materialsscience10材料工程MaterialEngineering

材料工程是研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料的工程領(lǐng)域。屬技術(shù)的范疇。11材料工程MaterialEngineering11材料科學(xué)與工程材料科學(xué)是研究所有材料的性質(zhì)，材料工程就是研究所有材料的應(yīng)用，它們關(guān)注于“博”。12材料科學(xué)與工程材料科學(xué)是研究所有材料的性質(zhì)，12材料科學(xué)與工程是研究有關(guān)材料的成份、結(jié)構(gòu)和制造工藝與其性能和使用性能間相互關(guān)系的知識(shí)及這些知識(shí)的應(yīng)用，是一門(mén)應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科。13材料科學(xué)與工程是研究有關(guān)材料的成份、結(jié)構(gòu)和制造工藝與其性能和工程材料工程材料在較廣的定義上與“材料”相差無(wú)幾比較專(zhuān)門(mén)的定義，指那些具有專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)、專(zhuān)門(mén)的性能、專(zhuān)門(mén)用于某一領(lǐng)域的材料。14工程材料工程材料在較廣的定義上與“材料”相差無(wú)幾14材料的功能與性能性能材料的性能是指材料的性質(zhì)和功能。功能是人們對(duì)材料的某種期待與要求種可以承擔(dān)功效，以及承擔(dān)該功效下的表現(xiàn)或能力。性質(zhì)是本身所具有的特質(zhì)或本性；從工程、技術(shù)的角度來(lái)看，所謂物質(zhì)的性質(zhì)是指材料的功能及性能15材料的功能與性能性能從工程、技術(shù)的角度來(lái)看，所謂物質(zhì)的性質(zhì)是1616力學(xué)性能是指材料處于特定環(huán)境因素(溫度、介質(zhì)等)時(shí)，在外力或能量以及作用下表現(xiàn)出來(lái)的變形和破壞的特征。17力學(xué)性能是指材料處于特定環(huán)境因素(溫度、介質(zhì)等)時(shí)，在外力或載荷通常把作用在材料上的外力或能量稱(chēng)為載荷或負(fù)荷。18載荷通常把作用在材料上的外力或能量稱(chēng)為載荷或負(fù)荷。18彈性物體受外力作用發(fā)生形變、除去作用力能恢復(fù)原來(lái)形狀的性質(zhì)。彈性模量彈性系數(shù)彈性比功19彈性物體受外力作用發(fā)生形變、除去作用力能恢復(fù)原來(lái)形狀的性質(zhì)。塑性塑性是一種在某種給定載荷下，材料產(chǎn)生永久變形的材料特性。伸長(zhǎng)率δ和斷面收縮率ψ20塑性塑性是一種在某種給定載荷下，材料產(chǎn)生永久變形的材料特性。韌性材料在塑性形變過(guò)程中吸收能量的能力稱(chēng)為韌性。沖擊韌度(沖擊強(qiáng)度)ak，表示材料在沖擊載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力。ak值的大小表示材料的韌性好壞。21韌性材料在塑性形變過(guò)程中吸收能量的能力稱(chēng)為韌性。21強(qiáng)度強(qiáng)度是指材料承受外力而不被破壞(不可恢復(fù)的變形也屬被破壞)的能力.(1)抗壓強(qiáng)度--材料承受壓力的能力.

(2)抗拉強(qiáng)度--材料承受拉力的能力.

(3)抗彎強(qiáng)度--材料對(duì)致彎外力的承受能力.

(4)抗剪強(qiáng)度--材料承受剪切力的能力.

22強(qiáng)度強(qiáng)度是指材料承受外力而不被破壞(不可恢復(fù)的變形也屬被破壞HB↑→材料越硬。(kgf/mm2)硬度23HB↑→材料越硬。(kgf/mm2)硬度23疲勞

疲勞是工件在變動(dòng)載荷和應(yīng)變長(zhǎng)期作用下，損傷累積引起的低應(yīng)力突然脆性斷裂現(xiàn)象。

軸葉輪

24疲勞疲勞是工件在變動(dòng)載荷和應(yīng)變長(zhǎng)期作用下，損傷累積引起的低耐磨性25耐磨性25定義：對(duì)物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的阻礙。F=μp,μ---摩擦系數(shù)。摩擦的結(jié)果-→→→磨損摩擦做功表面層塑變（25%）----形變硬化、應(yīng)力。摩擦熱（75%）----磨損量↑，效率↓摩擦26定義：對(duì)物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的阻礙。摩擦的結(jié)果-→→磨損摩擦作用下，物體表面逐漸分離出磨屑，不斷損傷的過(guò)程。磨損是發(fā)生在材料表面的局部變形與斷裂。27磨損摩擦作用下，物體表面逐漸分離出磨屑，不斷損傷的過(guò)程。磨損物理性能是指材料本身的具有各種物理量(熱、電、光、磁等)以及環(huán)境變化時(shí)他們的變化程度。28物理性能是指材料本身的具有各種物理量(熱、電、光、磁等)以及密度詳見(jiàn)百度百科29密度詳見(jiàn)百度百科29導(dǎo)熱性詳見(jiàn)百度百科30導(dǎo)熱性詳見(jiàn)百度百科30熱膨脹系數(shù)詳見(jiàn)百度百科31熱膨脹系數(shù)詳見(jiàn)百度百科31熔點(diǎn)

詳見(jiàn)百度百科32熔點(diǎn)詳見(jiàn)百度百科32電阻與電導(dǎo)詳見(jiàn)百度百科33電阻與電導(dǎo)詳見(jiàn)百度百科33導(dǎo)磁率詳見(jiàn)百度百科34導(dǎo)磁率詳見(jiàn)百度百科34光光與物質(zhì)的相互作用光學(xué)材料35光光與物質(zhì)的相互作用光學(xué)材料35化學(xué)性能反映材料與各種化學(xué)試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的可能性和反應(yīng)速度大小的相關(guān)參數(shù)。36化學(xué)性能反映材料與各種化學(xué)試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的可能性和反應(yīng)速度腐蝕材料由于周?chē)h(huán)境介質(zhì)侵蝕而造成的損傷和破壞均稱(chēng)為腐蝕。發(fā)生腐蝕的化學(xué)過(guò)程有化學(xué)腐蝕(氧化)、電化學(xué)腐蝕和應(yīng)力腐蝕等不同形式。腐蝕速度與材料、介質(zhì)、溫度、應(yīng)力、輻照……因素有關(guān)。37腐蝕材料由于周?chē)h(huán)境介質(zhì)侵蝕而造成的損傷和破壞均稱(chēng)為腐蝕。3工藝性能是材料力學(xué)、物理、化學(xué)性能的綜合表現(xiàn)。主要反映材料生產(chǎn)或零部件加工過(guò)程的可能性或難易程度。38工藝性能是材料力學(xué)、物理、化學(xué)性能的綜合表現(xiàn)。主要反映材料生材料可生產(chǎn)性得到材料可能性和制備方法。39材料可生產(chǎn)性得到材料可能性和制備方法。39鑄造性將材料加熱得到熔體，注入較復(fù)雜的型腔后冷卻凝固，獲得零件的方法。流動(dòng)性：充滿(mǎn)型腔能力收縮率：縮孔數(shù)量的多少和分布特征偏析傾向：材料成分的均勻性40鑄造性將材料加熱得到熔體，注入較復(fù)雜的型腔后冷卻凝固，獲得零焊接性利用部分熔體，將兩塊材料連接在一起。連接能力：焊接頭部位強(qiáng)度與母材的差別程度。焊接缺陷：焊接處出現(xiàn)氣孔、裂紋可能性的大小或母材變形程度。41焊接性利用部分熔體，將兩塊材料連接在一起。41切削加工性材料進(jìn)行切削加工的難易程度。它與材料的種類(lèi)、成分、硬度、韌性、導(dǎo)熱性等有關(guān)。切削抗力加工表面質(zhì)量排屑難易程度切削刀具的使用壽命42切削加工性材料進(jìn)行切削加工的難易程度。42熱處理性能可以實(shí)施的熱處理方法和材料在熱處理時(shí)性能改變的程度。43熱處理性能可以實(shí)施的熱處理方法和材料在熱處理時(shí)性能改變的程度石家莊鐵道學(xué)院材料科學(xué)教研室44材料性能總結(jié)決定材料性能實(shí)質(zhì)：構(gòu)成材料原子的類(lèi)型材料中原子的排列方式研究的意義：性能決定了材料的用途。性能決定了材料和零部件生產(chǎn)方法。性能的變化規(guī)律為改變材料性能達(dá)到人們需求提供途徑。44石家莊鐵道學(xué)院材料科學(xué)教研室44材料性能總結(jié)決定材料性能實(shí)材料的尺度宏觀(guān)Macroscopy，毫米微觀(guān)Microscopy，納米介觀(guān)Mesoscopy，微米45材料的尺度宏觀(guān)45464647474848材料的結(jié)構(gòu)是指材料的組元及其排列和運(yùn)動(dòng)方式。它包括形貌、化學(xué)成分、相組成、晶體結(jié)構(gòu)和缺陷等內(nèi)涵。在領(lǐng)域內(nèi)，人們?cè)诓牧峡茖W(xué)與工程中應(yīng)用了不同的名詞來(lái)表示材料的結(jié)構(gòu)，例如成分（或組分）、組織、相結(jié)構(gòu)等。49材料的結(jié)構(gòu)是指材料的組元及其排列和運(yùn)動(dòng)方式。49材料的結(jié)構(gòu)通常采用的名詞有：“宏觀(guān)組織”（macrostructure）、“顯微組織”(microstructure)、“晶體結(jié)構(gòu)”、“原子結(jié)構(gòu)”等。原子結(jié)構(gòu)與電子結(jié)構(gòu)是研究材料特性的兩個(gè)最基本的物質(zhì)層次。50材料的結(jié)構(gòu)通常采用的名詞有：50材料的結(jié)構(gòu)多晶材料的微觀(guān)形貌、晶體學(xué)結(jié)構(gòu)的取向、晶界、界面相、亞晶界、位錯(cuò)、層錯(cuò)、孿晶、固溶和析出、偏析和夾雜、有序化等均稱(chēng)顯微結(jié)構(gòu)。51材料的結(jié)構(gòu)多晶材料的微觀(guān)形貌、晶體學(xué)結(jié)構(gòu)的取向、晶界、界面相相相是系統(tǒng)中具有相同的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的均勻部分。52相相是系統(tǒng)中具有相同的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的均勻部分。52晶相crystalphase陶瓷顯微結(jié)構(gòu)中由晶體構(gòu)成的部分。在陶瓷顯微結(jié)構(gòu)中可以是由一種晶體(單相)或不同類(lèi)型的晶體(多相)組成。其中含量多者稱(chēng)為主晶相，含量少的稱(chēng)次級(jí)晶相或第二晶相。是指金屬或金屬鍍層表面組織結(jié)構(gòu)，通常在表面拋光出一個(gè)小面，然后放在晶相顯微鏡下觀(guān)察。53晶相crystalphase53“晶相”相關(guān)詞條：晶體晶界晶格晶胞晶粒晶帶晶面晶族晶系晶向晶形晶棱晶須晶軸晶核晶漿54“晶相”相關(guān)詞條：晶體晶系54材料科學(xué)的成果轉(zhuǎn)化研究與發(fā)展材料的目的在于應(yīng)用，而材料必須通過(guò)合理的工藝流程才能制備出有實(shí)用價(jià)值的材料來(lái)，通過(guò)批量生產(chǎn)才能成為工程材料。55材料科學(xué)的成果轉(zhuǎn)化研究與發(fā)展材料的目的在于應(yīng)用，而材料必須通制備工藝

材料制備工藝是發(fā)展材料的基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)材料可以通過(guò)改進(jìn)工藝提高產(chǎn)品質(zhì)量、勞動(dòng)生產(chǎn)率以及降低成本。新材料的發(fā)展與工藝技術(shù)的關(guān)系更為密切。強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)沖擊波、超高壓、超高真空及強(qiáng)制冷卻等都可能成為材料制備工藝的有效手段。

56制備工藝材料制備工藝是發(fā)展材料的基礎(chǔ)。56檢測(cè)技術(shù)

材料科學(xué)的發(fā)展在很大程度上依賴(lài)于檢測(cè)技術(shù)的提高。1863年，光學(xué)顯微鏡電子顯微鏡掃描電鏡高分辨率電鏡掃描隧道顯微鏡57檢測(cè)技術(shù)材料科學(xué)的發(fā)展在很大程度上依賴(lài)于檢測(cè)技術(shù)的提高。5858595960606161計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行材料設(shè)計(jì)是發(fā)展新型材料的重要手段。通過(guò)建立模型，進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，得出符合預(yù)期性能的新材料的最佳成分、最佳結(jié)構(gòu)和最合理的工藝流程。62計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行材料設(shè)計(jì)是發(fā)展新型材料的重材料的四要素使用效能Performance合成/加工Synthesis/Processing組織結(jié)構(gòu)/成分Structure/Composition性能Property63材料的四要素使用效能合成/加工組織結(jié)構(gòu)/成分性能636464材料與環(huán)境65材料與環(huán)境65材料與環(huán)境66材料與環(huán)境66材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)

在國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)學(xué)科評(píng)議組制定和頒布的《授予博士、碩士學(xué)位和培養(yǎng)研究生的學(xué)科、專(zhuān)業(yè)目錄》中:材料科學(xué)與工程屬于工學(xué)學(xué)科門(mén)類(lèi)之中的其中一個(gè)一級(jí)學(xué)科，下設(shè)3個(gè)二級(jí)學(xué)科，分別是：材料物理與化學(xué)、材料學(xué)、材料加工工程。67材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)在國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)學(xué)科評(píng)議組制定和頒布的材料學(xué)本專(zhuān)業(yè)主要培養(yǎng)從事材料設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)性能預(yù)測(cè)，材料制備和性能綜合優(yōu)化等方面高級(jí)工程技術(shù)人才。68材料學(xué)本專(zhuān)業(yè)主要培養(yǎng)從事材料設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)性能預(yù)測(cè)，材料制備和性材料加工工程材料加工工程是將原料、原材料（有時(shí)加入各種添加劑、助劑或改性材料）轉(zhuǎn)變成實(shí)用材料或制品的一種工程技術(shù)。目前在中國(guó)學(xué)術(shù)界更多的指向聚合物加工?？梢苑譃榻饘俨牧霞庸すこ毯头墙饘俨牧霞庸すこ獭?9材料加工工程材料加工工程是將原料、原材料（有時(shí)加入各種添加劑工程碩士-材料工程培養(yǎng)從事新型材料的研究和開(kāi)發(fā)、材料的制備、材料特性分析和改性、材料的有效利用等方面的高級(jí)工程技術(shù)人才。研修的主要課程有：政治理論課、外語(yǔ)課、工程數(shù)學(xué)、材料物理化學(xué)工程、材料工程理論基礎(chǔ)、材料結(jié)構(gòu)與性能、材料結(jié)構(gòu)和性能檢測(cè)技術(shù)、材料合成與制備技術(shù)過(guò)程控制原理、計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用、近代材料的研究方法、材料科學(xué)與工程的新進(jìn)展以及現(xiàn)代管理學(xué)基礎(chǔ)等。

70工程碩士-材料工程培養(yǎng)從事新型材料的研究和開(kāi)發(fā)、材料的制備、材料物理本專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)較系統(tǒng)地掌握材料科學(xué)的基本理論與技術(shù)，具備材料物理相關(guān)的基本知識(shí)和基本技能，能在材料科學(xué)與工程及與其相關(guān)的領(lǐng)域從事研究、教學(xué)、科技開(kāi)發(fā)及相關(guān)管理工作的材料物理高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才。

業(yè)務(wù)培養(yǎng)要求：本專(zhuān)業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)材料科學(xué)方面的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，受到科學(xué)思維與科學(xué)實(shí)驗(yàn)方面的基本訓(xùn)練，具有運(yùn)用物理學(xué)和材料物理的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行材料研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)的基本能力。71材料物理本專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)較系統(tǒng)地掌握材料科學(xué)的基本理論與技術(shù)，具備材料化學(xué)本專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)較系統(tǒng)地掌握材料科學(xué)的基本理論與技術(shù)，具備材料化學(xué)相關(guān)的基本知識(shí)和基本技能，能在材料科學(xué)與工程及與其相關(guān)的領(lǐng)域從事研究、教學(xué)、科技開(kāi)發(fā)及相關(guān)管理工作的材料化學(xué)高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才。

72材料化學(xué)本專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)較系統(tǒng)地掌握材料科學(xué)的基本理論與技術(shù)，具演講完畢，謝謝觀(guān)看！演講完畢，謝謝觀(guān)看！73材料的基本概念張光磊74材料的基本概念張光磊1材料英文名：material拼音：cáiliào[material]∶原料;可供制成成品的東西[data;material]∶資料;可供參考或作為素材的事物[makings;stuff]∶勝任某事的人選

75材料英文名：material2元素古希臘人認(rèn)為宇宙萬(wàn)物由水、火、土、氣組成,稱(chēng)為"四元素說(shuō)",火元素、氣元素兩種輕元素會(huì)向上飄,土元素、水元素兩種重元素會(huì)向下沉,四種元素按一定的比例組成各種物體.76元素古希臘人認(rèn)為宇宙萬(wàn)物由水、火、土、氣組成,稱(chēng)為"四元素說(shuō)元素在古中國(guó),也有相似的觀(guān)點(diǎn),我們的的祖先認(rèn)為宇宙萬(wàn)物由木、火、土、金、水組成,稱(chēng)為"五行說(shuō)".擁有“五行說(shuō)”的同時(shí)，中國(guó)同樣擁有“地水火風(fēng)”的觀(guān)點(diǎn),兩者并行不悖。77元素在古中國(guó),也有相似的觀(guān)點(diǎn),我們的的祖先認(rèn)為宇宙萬(wàn)物由木、元素element又稱(chēng)化學(xué)元素是具有相同核電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）的同一類(lèi)原子的總稱(chēng)。(在這里,離子是帶電荷的原子)

所有化學(xué)物質(zhì)都包含元素，即任何物質(zhì)都包含元素，隨著人工的核反應(yīng)，更多的新元素將會(huì)被發(fā)現(xiàn)出來(lái)。

78元素element5796807原子原子（atom）指化學(xué)反應(yīng)的基本微粒，原子在化學(xué)反應(yīng)中不可分割。原子直徑的數(shù)量級(jí)大約是10-10m。原子質(zhì)量極小，且99.9%集中在原子核。原子核外分布著電子，電子躍遷產(chǎn)生光譜，電子決定了一個(gè)元素的化學(xué)性質(zhì)，并且對(duì)原子的磁性有著很大的影響。81原子原子（atom）指化學(xué)反應(yīng)的基本微粒，原子在化學(xué)反應(yīng)中不

物質(zhì)matter；asubstance物質(zhì)為構(gòu)成宇宙萬(wàn)物的實(shí)物、場(chǎng)等客觀(guān)事物。不依賴(lài)于人的主觀(guān)意識(shí)而存在的客觀(guān)實(shí)在

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物質(zhì)matter；asubstance9材料科學(xué)materialsscience材料科學(xué)是研究材料的組織結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、生產(chǎn)流程和使用效能，以及它們之間相互關(guān)系的科學(xué)。材料科學(xué)是多學(xué)科交叉與結(jié)合的結(jié)晶，是一門(mén)與工程技術(shù)密不可分的應(yīng)用科學(xué)。

83材料科學(xué)materialsscience10材料工程MaterialEngineering

材料工程是研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料的工程領(lǐng)域。屬技術(shù)的范疇。84材料工程MaterialEngineering11材料科學(xué)與工程材料科學(xué)是研究所有材料的性質(zhì)，材料工程就是研究所有材料的應(yīng)用，它們關(guān)注于“博”。85材料科學(xué)與工程材料科學(xué)是研究所有材料的性質(zhì)，12材料科學(xué)與工程是研究有關(guān)材料的成份、結(jié)構(gòu)和制造工藝與其性能和使用性能間相互關(guān)系的知識(shí)及這些知識(shí)的應(yīng)用，是一門(mén)應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科。86材料科學(xué)與工程是研究有關(guān)材料的成份、結(jié)構(gòu)和制造工藝與其性能和工程材料工程材料在較廣的定義上與“材料”相差無(wú)幾比較專(zhuān)門(mén)的定義，指那些具有專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)、專(zhuān)門(mén)的性能、專(zhuān)門(mén)用于某一領(lǐng)域的材料。87工程材料工程材料在較廣的定義上與“材料”相差無(wú)幾14材料的功能與性能性能材料的性能是指材料的性質(zhì)和功能。功能是人們對(duì)材料的某種期待與要求種可以承擔(dān)功效，以及承擔(dān)該功效下的表現(xiàn)或能力。性質(zhì)是本身所具有的特質(zhì)或本性；從工程、技術(shù)的角度來(lái)看，所謂物質(zhì)的性質(zhì)是指材料的功能及性能88材料的功能與性能性能從工程、技術(shù)的角度來(lái)看，所謂物質(zhì)的性質(zhì)是8916力學(xué)性能是指材料處于特定環(huán)境因素(溫度、介質(zhì)等)時(shí)，在外力或能量以及作用下表現(xiàn)出來(lái)的變形和破壞的特征。90力學(xué)性能是指材料處于特定環(huán)境因素(溫度、介質(zhì)等)時(shí)，在外力或載荷通常把作用在材料上的外力或能量稱(chēng)為載荷或負(fù)荷。91載荷通常把作用在材料上的外力或能量稱(chēng)為載荷或負(fù)荷。18彈性物體受外力作用發(fā)生形變、除去作用力能恢復(fù)原來(lái)形狀的性質(zhì)。彈性模量彈性系數(shù)彈性比功92彈性物體受外力作用發(fā)生形變、除去作用力能恢復(fù)原來(lái)形狀的性質(zhì)。塑性塑性是一種在某種給定載荷下，材料產(chǎn)生永久變形的材料特性。伸長(zhǎng)率δ和斷面收縮率ψ93塑性塑性是一種在某種給定載荷下，材料產(chǎn)生永久變形的材料特性。韌性材料在塑性形變過(guò)程中吸收能量的能力稱(chēng)為韌性。沖擊韌度(沖擊強(qiáng)度)ak，表示材料在沖擊載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力。ak值的大小表示材料的韌性好壞。94韌性材料在塑性形變過(guò)程中吸收能量的能力稱(chēng)為韌性。21強(qiáng)度強(qiáng)度是指材料承受外力而不被破壞(不可恢復(fù)的變形也屬被破壞)的能力.(1)抗壓強(qiáng)度--材料承受壓力的能力.

(2)抗拉強(qiáng)度--材料承受拉力的能力.

(3)抗彎強(qiáng)度--材料對(duì)致彎外力的承受能力.

(4)抗剪強(qiáng)度--材料承受剪切力的能力.

95強(qiáng)度強(qiáng)度是指材料承受外力而不被破壞(不可恢復(fù)的變形也屬被破壞HB↑→材料越硬。(kgf/mm2)硬度96HB↑→材料越硬。(kgf/mm2)硬度23疲勞

疲勞是工件在變動(dòng)載荷和應(yīng)變長(zhǎng)期作用下，損傷累積引起的低應(yīng)力突然脆性斷裂現(xiàn)象。

軸葉輪

97疲勞疲勞是工件在變動(dòng)載荷和應(yīng)變長(zhǎng)期作用下，損傷累積引起的低耐磨性98耐磨性25定義：對(duì)物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的阻礙。F=μp,μ---摩擦系數(shù)。摩擦的結(jié)果-→→→磨損摩擦做功表面層塑變（25%）----形變硬化、應(yīng)力。摩擦熱（75%）----磨損量↑，效率↓摩擦99定義：對(duì)物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的阻礙。摩擦的結(jié)果-→→磨損摩擦作用下，物體表面逐漸分離出磨屑，不斷損傷的過(guò)程。磨損是發(fā)生在材料表面的局部變形與斷裂。100磨損摩擦作用下，物體表面逐漸分離出磨屑，不斷損傷的過(guò)程。磨損物理性能是指材料本身的具有各種物理量(熱、電、光、磁等)以及環(huán)境變化時(shí)他們的變化程度。101物理性能是指材料本身的具有各種物理量(熱、電、光、磁等)以及密度詳見(jiàn)百度百科102密度詳見(jiàn)百度百科29導(dǎo)熱性詳見(jiàn)百度百科103導(dǎo)熱性詳見(jiàn)百度百科30熱膨脹系數(shù)詳見(jiàn)百度百科104熱膨脹系數(shù)詳見(jiàn)百度百科31熔點(diǎn)

詳見(jiàn)百度百科105熔點(diǎn)詳見(jiàn)百度百科32電阻與電導(dǎo)詳見(jiàn)百度百科106電阻與電導(dǎo)詳見(jiàn)百度百科33導(dǎo)磁率詳見(jiàn)百度百科107導(dǎo)磁率詳見(jiàn)百度百科34光光與物質(zhì)的相互作用光學(xué)材料108光光與物質(zhì)的相互作用光學(xué)材料35化學(xué)性能反映材料與各種化學(xué)試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的可能性和反應(yīng)速度大小的相關(guān)參數(shù)。109化學(xué)性能反映材料與各種化學(xué)試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的可能性和反應(yīng)速度腐蝕材料由于周?chē)h(huán)境介質(zhì)侵蝕而造成的損傷和破壞均稱(chēng)為腐蝕。發(fā)生腐蝕的化學(xué)過(guò)程有化學(xué)腐蝕(氧化)、電化學(xué)腐蝕和應(yīng)力腐蝕等不同形式。腐蝕速度與材料、介質(zhì)、溫度、應(yīng)力、輻照……因素有關(guān)。110腐蝕材料由于周?chē)h(huán)境介質(zhì)侵蝕而造成的損傷和破壞均稱(chēng)為腐蝕。3工藝性能是材料力學(xué)、物理、化學(xué)性能的綜合表現(xiàn)。主要反映材料生產(chǎn)或零部件加工過(guò)程的可能性或難易程度。111工藝性能是材料力學(xué)、物理、化學(xué)性能的綜合表現(xiàn)。主要反映材料生材料可生產(chǎn)性得到材料可能性和制備方法。112材料可生產(chǎn)性得到材料可能性和制備方法。39鑄造性將材料加熱得到熔體，注入較復(fù)雜的型腔后冷卻凝固，獲得零件的方法。流動(dòng)性：充滿(mǎn)型腔能力收縮率：縮孔數(shù)量的多少和分布特征偏析傾向：材料成分的均勻性113鑄造性將材料加熱得到熔體，注入較復(fù)雜的型腔后冷卻凝固，獲得零焊接性利用部分熔體，將兩塊材料連接在一起。連接能力：焊接頭部位強(qiáng)度與母材的差別程度。焊接缺陷：焊接處出現(xiàn)氣孔、裂紋可能性的大小或母材變形程度。114焊接性利用部分熔體，將兩塊材料連接在一起。41切削加工性材料進(jìn)行切削加工的難易程度。它與材料的種類(lèi)、成分、硬度、韌性、導(dǎo)熱性等有關(guān)。切削抗力加工表面質(zhì)量排屑難易程度切削刀具的使用壽命115切削加工性材料進(jìn)行切削加工的難易程度。42熱處理性能可以實(shí)施的熱處理方法和材料在熱處理時(shí)性能改變的程度。116熱處理性能可以實(shí)施的熱處理方法和材料在熱處理時(shí)性能改變的程度石家莊鐵道學(xué)院材料科學(xué)教研室117材料性能總結(jié)決定材料性能實(shí)質(zhì)：構(gòu)成材料原子的類(lèi)型材料中原子的排列方式研究的意義：性能決定了材料的用途。性能決定了材料和零部件生產(chǎn)方法。性能的變化規(guī)律為改變材料性能達(dá)到人們需求提供途徑。117石家莊鐵道學(xué)院材料科學(xué)教研室44材料性能總結(jié)決定材料性能實(shí)材料的尺度宏觀(guān)Macroscopy，毫米微觀(guān)Microscopy，納米介觀(guān)Mesoscopy，微米118材料的尺度宏觀(guān)45119461204712148材料的結(jié)構(gòu)是指材料的組元及其排列和運(yùn)動(dòng)方式。它包括形貌、化學(xué)成分、相組成、晶體結(jié)構(gòu)和缺陷等內(nèi)涵。在領(lǐng)域內(nèi)，人們?cè)诓牧峡茖W(xué)與工程中應(yīng)用了不同的名詞來(lái)表示材料的結(jié)構(gòu)，例如成分（或組分）、組織、相結(jié)構(gòu)等。122材料的結(jié)構(gòu)是指材料的組元及其排列和運(yùn)動(dòng)方式。49材料的結(jié)構(gòu)通常采用的名詞有：“宏觀(guān)組織”（macrostructure）、“顯微組織”(microstructure)、“晶體結(jié)構(gòu)”、“原子結(jié)構(gòu)”等。原子結(jié)構(gòu)與電子結(jié)構(gòu)是研究材料特性的兩個(gè)最基本的物質(zhì)層次。123材料的結(jié)構(gòu)通常采用的名詞有：50材料的結(jié)構(gòu)多晶材料的微觀(guān)形貌、晶體學(xué)結(jié)構(gòu)的取向、晶界、界面相、亞晶界、位錯(cuò)、層錯(cuò)、孿晶、固溶和析出、偏析和夾雜、有序化等均稱(chēng)顯微結(jié)構(gòu)。124材料的結(jié)構(gòu)多晶材料的微觀(guān)形貌、晶體學(xué)結(jié)構(gòu)的取向、晶界、界面相相相是系統(tǒng)中具有相同的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的均勻部分。125相相是系統(tǒng)中具有相同的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的均勻部分。52晶相crystalphase陶瓷顯微結(jié)構(gòu)中由晶體構(gòu)成的部分。在陶瓷顯微結(jié)構(gòu)中可以是由一種晶體(單相)或不同類(lèi)型的晶體(多相)組成。其中含量多者稱(chēng)為主晶相，含量少的稱(chēng)次級(jí)晶相或第二晶相。是指金屬或金屬鍍層表面組織結(jié)構(gòu)，通常在表面拋光出一個(gè)小面，然后放在晶相顯微鏡下觀(guān)察。126晶相crystalphase53“晶相”相關(guān)詞條：晶體晶界晶格晶胞晶粒晶帶晶面晶族晶系晶向晶形晶棱晶須晶軸晶核晶漿127“晶相”相關(guān)詞條：晶體晶系54材料科學(xué)的成果轉(zhuǎn)化研究與發(fā)展材料的目的在于應(yīng)用，而材料必須通過(guò)合理的工藝流程才能制備出有實(shí)用價(jià)值的材料來(lái)，通過(guò)批量生產(chǎn)才能成為工程材料。128材料科學(xué)的成果轉(zhuǎn)化研究與發(fā)展材料的目的在于應(yīng)用，而材料必須通制備工藝

材料制備工藝是發(fā)展材料的基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)材料可以通過(guò)改進(jìn)工藝提高產(chǎn)品質(zhì)量、勞動(dòng)生產(chǎn)率以及降低成本。新材料的發(fā)展與工藝技術(shù)的關(guān)系更為密切。強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)沖擊波、超高壓、超高真空及強(qiáng)制冷卻等都可能成為材料制備工藝的有效手段。

129制備工藝材料制備工藝是發(fā)展材料的基礎(chǔ)。56檢測(cè)技術(shù)

材料科學(xué)的發(fā)展在很大程度上依賴(lài)于檢測(cè)技術(shù)的提高。1863年，光學(xué)顯微鏡電子顯微鏡掃描電鏡高分辨率電鏡掃描隧道顯微鏡130檢測(cè)技術(shù)材料科學(xué)的發(fā)展在很大程度上依賴(lài)于檢測(cè)技術(shù)的提高。13158132591336013461計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行材料設(shè)計(jì)是發(fā)展新型材料的重要手段。通過(guò)建立模型，進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，得出符合預(yù)期性能的新