材料概论]周达飞ver2Charpter1

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1、材料概论1.1材料的地位、作用与发展材料是人类文明的里程碑材料是人类赖以生存和得以发展的重要物质基础材料是一个国家经济实力、科学技术进步程度、人民生活水准的度量第一章材料与材料科学材料与人类文明石器时代：旧石器时代和新石器时代玉器时代青铜器时代铁器时代四次技术革命高分子时代复合材料时代第一章材料与材料科学石器第一章材料与材料科学玉器第一章材料与材料科学青铜器第一章材料与材料科学四次技术革命第一次技术革命18世纪后期蒸汽机的发明及广泛应用为主要标志高炉、转炉、平炉制造优质钢材的工业化第二次技术革命19世纪末电的发明和广泛应用为标志远距离输送电材料以及通讯、照明用材料第三次技术革命20

2、世纪中期原子能应用为主要标志合成材料、半导体材料等大规模工业化、民用化第四次技术革命20世纪70年代计算机，特别是微电子、生物工程和空间技术为主要标志相关的新型结构与功能材料第一章材料与材料科学高分子表1－1普通、小型乘用车的原材料构成比例，％年份19731977198019831986198919921997黑色金属生铁3.23.22.82.21.71.72.11.8普通钢材60.461.460.559.557.756.954.952.1特种钢材17.516.114.714.315.015.115.316.9有色金属电解铜1.00.90.10.20.10.10.10.1铅合金0.

3、60.60.80.91.21.01.11.9锌合金0.50.50.30.40.40.40.30.2铝合金2.82.63.33.53.94.96.07.5其他0.10.10.40.20.20.20.20.2非金属材料PF0.10.10.10.20.10.10.10.1PUR0.50.50.80.91.21.01.10.9PVC0.91.11.41.71.71.61.11.1PE0.20.20.30.40.50.40.30.4PP0.50.50.91.22.02.42.52.8ABS0.40.70.50.50.70.80.70.6其他塑料0.30.40.70.60.40.30.40.3

4、高性能塑料0.20.70.91.11.3涂料2.11.61.81.71.71.41.51.7橡胶4.84.33.73.53.02.73.13.3玻璃2.82.73.13.23.33.02.82.8纤维0.71.21.31.41.21.21.1木材0.20.30.50.40.40.3其他1.31.61.72.72.32.73.42.9合计13.914.416.418.419.518.919.719.6第一章材料与材料科学高分子表1－2美国八个工业部门对材料的要求所需特性工业部门航空航天汽车生物材料化工电子能源金属通讯质轻高强耐高温耐腐蚀迅速开关高效加工

5、近无余量成形材料回收预测使用寿命预测物理性能材料数据库第一章材料与材料科学复合材料表1－3美国商业部对2000年时12项新兴技术的预测项目产值（亿美元）所占比例%分类先进材料[注]1,50042.1新兴材料超导材料501.4新兴材料先进半导体器件75021.1新兴电子与信息技术数字图像技术401.1新兴电子与信息技术高密度数据存储器1504.2新兴电子与信息技术高功能计算机50014.0新兴电子与信息技术光电子401.1新兴电子与信息技术人工智能501.4新兴生产系统柔性集成加工2005.6新兴生

6、产系统传感技术501.4新兴生产系统生物技术1504.2新兴生命科学技术医疗与诊断装置802.3新兴生命科学技术合计3,560100[注]先进材料包括特种陶瓷、陶瓷基和金属基复合材料、金属间化合物与轻合金、先进塑料、表面改性材料、金刚石薄膜、膜材料及生物材料等。第一章材料与材料科学第一章材料与材料科学1.2材料的定义和分类什么叫材料？一定的组成和配比成型加工性形状保持性经济性回收和再生性第一章材料与材料科学材料分类按组成、结构特点分类:图1－1按时期分类传统材料、新型材料按使用方法分类结构材料、功能材料按用途分类航天航空材料、信息材料、电子材料、能源材料、生物材料、建筑材料、包装材

7、料、电工电器材料、机械材料、农用材料、日用品及办公用品材料等等第一章材料与材料科学图1-1材料的分类--金属材料第一章材料与材料科学图1-1材料的分类--无机非金属材料第一章材料与材料科学图1-1材料的分类--高分子材料第一章材料与材料科学图1-1材料的分类--复合材料第一章材料与材料科学1.3材料的要素已经发现的材料达800余万种，每年还以25万种的速度增长着，具有实际工业价值的也有8万余种表1－4各种材料的主要物性性能金属塑料无机材料钢铁铝聚丙烯玻纤增强尼龙－6陶