材科下學(xué)期復(fù)習(xí)課件

材科下學(xué)期復(fù)習(xí)課件2023-2026ONEKEEPVIEWREPORTING目錄CATALOGUE材料科學(xué)基礎(chǔ)材料力學(xué)性能材料物理性能材料化學(xué)性能材料工程應(yīng)用材料科學(xué)前沿進(jìn)展材料科學(xué)基礎(chǔ)PART01力學(xué)性質(zhì)熱學(xué)性質(zhì)電學(xué)性質(zhì)磁學(xué)性質(zhì)材料的基本性質(zhì)01020304包括彈性、塑性、硬度、韌性等。如熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)等。如電阻率、電導(dǎo)率等。如磁導(dǎo)率、磁矯頑力等。如金屬晶體、離子晶體、共價(jià)晶體等。晶體結(jié)構(gòu)如玻璃、橡膠等。非晶體結(jié)構(gòu)如顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料等。復(fù)合結(jié)構(gòu)如表面平整度、粗糙度等。表面結(jié)構(gòu)材料結(jié)構(gòu)與性能如砂型鑄造、金屬型鑄造等。鑄造如自由鍛、模鍛等。鍛造如電弧焊、激光焊等。焊接如退火、淬火、回火等。熱處理材料制備與加工材料力學(xué)性能PART02材料力學(xué)性能是衡量材料在受力條件下抵抗變形和破壞的能力。材料力學(xué)性能的表征包括彈性模量、泊松比、拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度等。材料力學(xué)性能受到材料成分、結(jié)構(gòu)、環(huán)境溫度和應(yīng)變率等因素的影響。材料力學(xué)性能概述彈性是指材料在外力作用下產(chǎn)生可恢復(fù)的形變，卸載后形變消失的性質(zhì)。塑性是指材料在外力作用下產(chǎn)生不可恢復(fù)的形變，需要經(jīng)歷塑性變形后才能破壞的性質(zhì)。彈性與塑性是材料兩種基本的力學(xué)性能，材料的彈性與塑性取決于材料的成分、結(jié)構(gòu)和制備工藝等因素。彈性與塑性強(qiáng)度是指材料在外力作用下達(dá)到破壞的最大應(yīng)力，是衡量材料抵抗外力破壞的能力。斷裂是指材料在外力作用下發(fā)生破壞的現(xiàn)象，斷裂是材料失效的一種形式。強(qiáng)度與斷裂是材料力學(xué)性能的重要指標(biāo)，材料的強(qiáng)度與斷裂性能受到多種因素的影響，如材料的成分、結(jié)構(gòu)、缺陷、環(huán)境溫度等。強(qiáng)度與斷裂疲勞是指材料在循環(huán)載荷作用下，經(jīng)過(guò)一定次數(shù)的循環(huán)后出現(xiàn)裂紋或斷裂的現(xiàn)象。失效是指材料在使用過(guò)程中由于各種原因失去原有的功能或完全失效。疲勞與失效是材料在長(zhǎng)期使用過(guò)程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，材料的疲勞與失效受到多種因素的影響，如材料的成分、結(jié)構(gòu)、應(yīng)力狀態(tài)、環(huán)境因素等。疲勞與失效材料物理性能PART03描述材料吸熱和放熱的能力比熱容熱導(dǎo)率熱膨脹系數(shù)熱穩(wěn)定性衡量材料導(dǎo)熱的能力描述材料因溫度變化而體積變化的程度材料在溫度變化下保持穩(wěn)定的能力熱學(xué)性能描述光在材料中傳播速度的變化程度折射率描述光在材料表面反射的程度反射率描述光在材料中穿透的能力透過(guò)率材料對(duì)不同波長(zhǎng)光的折射率不同導(dǎo)致的色散現(xiàn)象色散光學(xué)性能電導(dǎo)率衡量材料導(dǎo)電的能力介電常數(shù)衡量材料在電場(chǎng)作用下極化程度的參數(shù)磁導(dǎo)率衡量材料在磁場(chǎng)作用下磁化程度的參數(shù)電阻率描述材料電阻的參數(shù)電學(xué)性能磁導(dǎo)率描述材料被磁化的能力磁化率磁滯回線居里溫度01020403鐵磁材料從鐵磁狀態(tài)向順磁狀態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度點(diǎn)衡量材料在磁場(chǎng)作用下磁化程度的參數(shù)描述材料磁化特性的曲線磁學(xué)性能材料化學(xué)性能PART04金屬在空氣中與氧氣反應(yīng)，形成金屬氧化物，導(dǎo)致金屬性能發(fā)生變化。金屬氧化腐蝕速率腐蝕形態(tài)材料受到腐蝕的速度，通常用單位時(shí)間內(nèi)材料損失的質(zhì)量或厚度表示。根據(jù)腐蝕的程度和分布，將腐蝕分為全面腐蝕和局部腐蝕。030201氧化與腐蝕材料在化學(xué)反應(yīng)中形成新的物質(zhì)，改變其化學(xué)性質(zhì)?；瘜W(xué)反應(yīng)通過(guò)改變材料表面結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成，提高材料表面性能和耐蝕性。表面工程采用涂層材料對(duì)金屬表面進(jìn)行保護(hù)，防止金屬與腐蝕介質(zhì)接觸。涂層技術(shù)化學(xué)反應(yīng)與表面工程材料在納米尺度上表現(xiàn)出獨(dú)特的物理和化學(xué)性能。納米材料納米材料的基本單元，具有高比表面積和活性表面。納米顆粒由兩種或兩種以上不同材料組成的納米材料，具有優(yōu)異的力學(xué)和化學(xué)性能。納米復(fù)合材料納米材料與化學(xué)性能材料工程應(yīng)用PART05用于制造各種機(jī)械、汽車、建筑等。鋼鐵材料用于制造飛機(jī)、汽車、船舶等。鋁合金材料用于制造醫(yī)療器械、廚具等。不銹鋼材料金屬材料工程應(yīng)用玻璃材料用于制造眼鏡、儀器等。建筑材料用于制造各種建筑外墻、內(nèi)部裝修等。陶瓷材料用于制造高級(jí)陶瓷刀具、餐具等。無(wú)機(jī)非金屬材料工程應(yīng)用橡膠材料用于制造各種橡膠制品，如輪胎、鞋底等。塑料材料用于制造各種塑料制品，如桶、盆、瓶等。纖維材料用于制造各種紡織品，如衣服、毛巾等。高分子材料工程應(yīng)用03金屬基復(fù)合材料用于制造高級(jí)機(jī)械零部件、航空航天器等。01碳纖維復(fù)合材料用于制造高級(jí)自行車架、汽車零部件等。02玻璃纖維復(fù)合材料用于制造玻璃纖維增強(qiáng)塑料制品等。復(fù)合材料工程應(yīng)用材料科學(xué)前沿進(jìn)展PART06高性能復(fù)合材料以增強(qiáng)材料性能為目標(biāo)，通過(guò)優(yōu)化材料組成和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高材料的綜合性能。新型金屬材料研究開發(fā)高強(qiáng)度、高韌性、抗腐蝕、輕質(zhì)等特性的金屬材料，以滿足各種工程應(yīng)用的需求。先進(jìn)陶瓷材料探索新型陶瓷材料的制備工藝和性能優(yōu)化，提高陶瓷材料的耐高溫、耐腐蝕、耐磨等性能。新材料研發(fā)與性能優(yōu)化建立材料性能、結(jié)構(gòu)、組成等數(shù)據(jù)信息庫(kù)，為材料設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。材料數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)利用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，預(yù)測(cè)材料的性能和行為，為材料設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。材料計(jì)算模擬通過(guò)模擬和實(shí)驗(yàn)手段，評(píng)估材料在各種環(huán)境條件下的可靠性，預(yù)防和解決工程應(yīng)用中的問(wèn)題。材料可靠性分析材料計(jì)算與模擬方法123研究開發(fā)低環(huán)境影響、可再生、可循環(huán)利用的材料，替代傳統(tǒng)的高污染、高能耗材料。環(huán)保材料研發(fā)對(duì)材料的生命周期進(jìn)行評(píng)估，包括原材料采集、生產(chǎn)、使用、回收等環(huán)節(jié)的環(huán)境影響評(píng)估，推動(dòng)材料的可持續(xù)發(fā)展。材料生命周期