《材料科學(xué)導(dǎo)論》課件

材料科學(xué)導(dǎo)論本課件旨在介紹材料科學(xué)的基礎(chǔ)知識，并探討材料科學(xué)領(lǐng)域的一些最新進(jìn)展。什么是材料科學(xué)？定義材料科學(xué)是一門研究材料的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和性能之間關(guān)系的學(xué)科。目的材料科學(xué)的目的是通過控制材料的結(jié)構(gòu)和成分來設(shè)計和制造具有特定性能的材料。材料科學(xué)的研究對象固體金屬、陶瓷、高分子、復(fù)合材料液體溶液、熔融金屬、聚合物溶液氣體氣態(tài)混合物、氣體溶液材料的分類1材料2金屬材料3陶瓷材料4高分子材料5復(fù)合材料金屬材料特點延展性好、導(dǎo)電導(dǎo)熱性強(qiáng)、強(qiáng)度高應(yīng)用建筑、機(jī)械制造、電子行業(yè)陶瓷材料特點耐高溫、耐腐蝕、硬度高應(yīng)用航空航天、電子器件、工業(yè)設(shè)備高分子材料特點輕便、柔韌、絕緣性好應(yīng)用包裝、紡織、醫(yī)療器械復(fù)合材料特點結(jié)合了不同材料的優(yōu)點，性能優(yōu)異應(yīng)用航空航天、汽車、建筑材料的機(jī)械性能強(qiáng)度材料抵抗變形的能力延展性材料在斷裂前發(fā)生塑性變形的能力硬度材料抵抗壓痕的能力材料的物理性能導(dǎo)電性材料傳導(dǎo)電流的能力導(dǎo)熱性材料傳導(dǎo)熱量的能力密度材料單位體積的質(zhì)量材料的化學(xué)性能耐腐蝕性材料抵抗化學(xué)腐蝕的能力抗氧化性材料抵抗氧化反應(yīng)的能力穩(wěn)定性材料在不同環(huán)境條件下保持性能的能力材料的微觀結(jié)構(gòu)材料的微觀結(jié)構(gòu)是指材料內(nèi)部的原子排列方式和缺陷結(jié)構(gòu)，它決定了材料的宏觀性能。晶體結(jié)構(gòu)定義晶體結(jié)構(gòu)是指原子在空間規(guī)則排列的結(jié)構(gòu)。類型簡單立方、面心立方、體心立方、密排六方點缺陷空位晶格中缺少一個原子間隙原子晶格中多出一個原子線缺陷線缺陷是指晶體內(nèi)部原子排列發(fā)生局部偏差，形成一維的缺陷，也稱為位錯。面缺陷面缺陷是指晶體內(nèi)部原子排列發(fā)生局部偏差，形成二維的缺陷，如晶界、孿晶界。材料的相變材料的相變是指材料在溫度、壓力或成分變化時，其物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)發(fā)生改變。相圖相圖是表示物質(zhì)在不同溫度、壓力或成分下存在哪些相以及各相之間平衡關(guān)系的圖形。材料的相變動力學(xué)相變動力學(xué)研究相變過程的速率和機(jī)理，即研究如何控制相變過程以獲得所需的性能。熱處理技術(shù)熱處理技術(shù)是指利用加熱和冷卻等方法改變材料的微觀結(jié)構(gòu)，從而改變材料的性能。材料的腐蝕與保護(hù)腐蝕是指材料與周圍環(huán)境發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致材料的劣化。材料的腐蝕保護(hù)主要是通過改變材料的表面或內(nèi)部結(jié)構(gòu)來提高材料的耐腐蝕性能。材料的選擇與設(shè)計材料的選擇與設(shè)計是指根據(jù)應(yīng)用需求選擇合適的材料或設(shè)計新的材料，以滿足特定性能要求。金屬材料的研究進(jìn)展高強(qiáng)度合金應(yīng)用于航空航天、汽車等領(lǐng)域形狀記憶合金具有形狀記憶功能，可用于醫(yī)療器械、智能材料陶瓷材料的研究進(jìn)展高溫陶瓷用于航空航天、核能等領(lǐng)域生物陶瓷用于醫(yī)療器械、人工骨骼等領(lǐng)域高分子材料的研究進(jìn)展高性能塑料具有高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕等特性生物降解塑料可用于生物醫(yī)用材料、包裝材料復(fù)合材料的研究進(jìn)展碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料輕質(zhì)、高強(qiáng)度，應(yīng)用于航空航天、汽車等領(lǐng)域納米復(fù)合材料具有優(yōu)異的性能，應(yīng)用于電子器件、能源材料等領(lǐng)域智能材料智能材料是指能夠感知環(huán)境變化并作出響應(yīng)的材料，例如形狀記憶合金、光致變色材料。納米材料納米材料是指尺寸在納米尺度范圍內(nèi)的材料，具有獨特的物理化學(xué)性質(zhì)，應(yīng)用于能源、電子、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。生物醫(yī)用材料生物醫(yī)用材料是指用于人體組織修復(fù)或替代的材料，例如人工骨骼、人工血管、生