工程材料分類課件

工程材料分類課件BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA目錄CONTENTS工程材料概述工程材料的性能要求工程材料的分類方法工程材料的品種與用途工程材料的選用原則工程材料的應(yīng)用與發(fā)展BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA01工程材料概述材料是人類用于制造有用的構(gòu)件、器件或物品的物質(zhì)。金屬材料、非金屬材料、復(fù)合材料等。材料的定義與分類材料的分類材料的定義123用于制造各種機(jī)械、建筑物、構(gòu)筑物等的物質(zhì)。工程材料的定義工程材料是現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。工程材料的地位在機(jī)械、建筑、航空、航天等領(lǐng)域中具有不可替代的作用。工程材料的作用工程材料的地位和作用03復(fù)合材料由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成，具有優(yōu)異的綜合性能。01高性能材料具有高強(qiáng)度、高韌性、耐高溫、耐腐蝕等特性，滿足各種特殊環(huán)境下的使用需求。02綠色環(huán)保材料具有環(huán)保、節(jié)能、資源循環(huán)利用等特性，符合可持續(xù)發(fā)展要求。工程材料的發(fā)展趨勢(shì)BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA02工程材料的性能要求彈性強(qiáng)度塑性韌性力學(xué)性能01020304材料在彈性階段抵抗外力的能力。材料在塑性變形階段抵抗外力的能力。材料在承受外力超過彈性極限后，能夠承受一定量的塑性變形而不破裂的能力。材料在沖擊或振動(dòng)荷載作用下，能夠吸收較大能量并不斷裂的能力。密度材料傳遞熱量的能力，反映材料的熱特性。熱導(dǎo)率線膨脹系數(shù)熱容量01020403材料在溫度升高或降低時(shí)，吸收或釋放的熱量。材料的質(zhì)量除以其體積，表示單位體積材料的質(zhì)量。材料溫度變化時(shí)，長度變化的相對(duì)量。物理性能材料抵抗各種介質(zhì)腐蝕的能力。耐腐蝕性材料在空氣中抵抗氧化作用的能力?？寡趸圆牧显谔囟ɑ瘜W(xué)環(huán)境下保持其性能穩(wěn)定的能力?；瘜W(xué)穩(wěn)定性材料在高溫下保持其性能穩(wěn)定的能力。耐高溫性化學(xué)性能材料在壓力作用下，易于變形并可加工成各種形狀的性能?？伤苄澡T造性能焊接性能切削加工性能材料在鑄造過程中，形成鑄件的能力。材料在焊接過程中，易于形成焊接接頭的能力。材料在切削加工過程中，易于形成所需形狀和尺寸的能力。工藝性能BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA03工程材料的分類方法包括鋼鐵、銅、鋁等以金屬元素為主要成分的材料，具有較高的強(qiáng)度和韌性，廣泛用于建筑、機(jī)械等領(lǐng)域。金屬材料如塑料、陶瓷、玻璃等，具有優(yōu)異的耐腐蝕性能和隔熱性能，在化工、能源等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。非金屬材料由兩種或兩種以上不同材料組成，具有優(yōu)異的性能，如玻璃纖維增強(qiáng)塑料等。復(fù)合材料按化學(xué)成分分類通過鑄造工藝制成的材料，具有制造復(fù)雜形狀和降低成本的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車等領(lǐng)域。鑄造材料鍛壓材料焊接材料通過鍛壓工藝制成的材料，具有高強(qiáng)度和良好的塑性，如鋼材。通過焊接工藝連接的材料，如金屬焊接、塑料焊接等。030201按生產(chǎn)工藝分類結(jié)構(gòu)材料用于承受載荷和傳遞力的材料，如鋼、混凝土等。功能材料具有特定功能和用途的材料，如導(dǎo)電材料、光學(xué)材料等。按使用性能分類BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA04工程材料的品種與用途低合金鋼低合金鋼是在碳鋼中加入少量合金元素，以提高其強(qiáng)度、硬度、耐腐蝕性等，廣泛用于橋梁、建筑、船舶等領(lǐng)域。高合金鋼高合金鋼中加入較多的合金元素，如鉻、鎳、鉬等，具有優(yōu)異的耐腐蝕性和高溫性能，用于制造不銹鋼、耐熱鋼等。碳鋼碳鋼是工程中應(yīng)用最廣泛的材料之一，具有高強(qiáng)度、良好的塑性和韌性，可用于制造各種機(jī)械零件、結(jié)構(gòu)件等。鋼鐵材料鋁合金鋁合金具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，廣泛用于航空、汽車、電子等領(lǐng)域。銅合金銅合金具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐腐蝕性，用于制造電線、電纜、軸承套等。鈦合金鈦合金具有高強(qiáng)度、低密度、良好的耐腐蝕性，用于制造海洋工程、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域的設(shè)備和零件。有色金屬材料塑料具有輕質(zhì)、易加工、低成本等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于包裝、電子、建筑等領(lǐng)域。塑料橡膠具有優(yōu)良的彈性、耐磨性、耐腐蝕性，用于制造各種密封件、減震器等。橡膠纖維具有高強(qiáng)度、高模量、耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，用于制造增強(qiáng)復(fù)合材料、過濾材料等。纖維高分子材料陶瓷具有高強(qiáng)度、高硬度、耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，用于制造刀具、高溫爐具等。陶瓷玻璃具有優(yōu)良的透光性、化學(xué)穩(wěn)定性等，用于制造光學(xué)儀器、玻璃制品等。玻璃水泥是一種常用的建筑材料，具有優(yōu)良的抗壓性、抗折性等，廣泛用于建筑領(lǐng)域。水泥無機(jī)非金屬材料金屬基復(fù)合材料高分子基復(fù)合材料具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐磨性等特點(diǎn)，廣泛用于包裝、電子等領(lǐng)域。高分子基復(fù)合材料陶瓷基復(fù)合材料陶瓷基復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高硬度、良好的耐腐蝕性和抗氧化性等特點(diǎn)，主要用于制造刀具、高溫爐具等。金屬基復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高剛性、良好的熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性等特點(diǎn)，主要用于航空航天、汽車等領(lǐng)域。復(fù)合材料BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA05工程材料的選用原則1耐腐蝕性工程材料應(yīng)具有足夠的耐腐蝕性，以防止在腐蝕環(huán)境中過早失效。機(jī)械性能工程材料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，以滿足承載要求。熱性能工程材料應(yīng)具有足夠的耐熱性和熱穩(wěn)定性，以承受高溫環(huán)境的影響。電磁性能對(duì)于某些特定用途的工程材料，應(yīng)具有特定的電磁性能要求。滿足使用性能原則耐磨性對(duì)于需要承受摩擦和磨損的工程材料，應(yīng)具有足夠的耐磨性。連接性工程材料應(yīng)具有足夠的連接性，以便能夠與其他材料或部件連接牢固?？杉庸ば怨こ滩牧蠎?yīng)具有良好的可加工性，以便能夠進(jìn)行切割、成型和加工等操作。工藝性原則在滿足使用性能和工藝性要求的前提下，工程材料的選擇應(yīng)考慮成本效益。成本效益工程材料的選擇應(yīng)考慮資源的可持續(xù)性和環(huán)境保護(hù)，優(yōu)先選擇可再生和可回收利用的材料?？沙掷m(xù)性經(jīng)濟(jì)性原則BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA06工程材料的應(yīng)用與發(fā)展建筑領(lǐng)域汽車領(lǐng)域航空航天領(lǐng)域電子領(lǐng)域工程材料在各領(lǐng)域的應(yīng)用工程材料在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用包括鋼鐵、鋁合金、塑料等，它們是汽車的主要材料。工程材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用包括鈦合金、碳纖維復(fù)合材料等，它們是航空航天器的主要材料。工程材料在電子領(lǐng)域的應(yīng)用包括半導(dǎo)體材料、導(dǎo)電材料等，它們是電子設(shè)備的基礎(chǔ)材料。工程材料在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用包括鋼筋、混凝土、磚塊等，它們是建筑物的基礎(chǔ)材料。高性能混凝土輕質(zhì)高強(qiáng)材料智能材料工程材料的最新研發(fā)動(dòng)態(tài)隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，高性能混凝土的研發(fā)和應(yīng)用越來越廣泛，它具有高強(qiáng)度、高耐久性、高工作性等特點(diǎn)。輕質(zhì)高強(qiáng)材料是近年來工程材料研發(fā)的重點(diǎn)之一，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車等領(lǐng)域。智能材料是指具有感應(yīng)、響應(yīng)、自適應(yīng)等功能的材料，它們能夠感知環(huán)境變化并作出相應(yīng)調(diào)整，具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著科技的不斷進(jìn)步，工程材料的性能將不斷提高，以滿足更