《材料科学的产生与》ppt课件

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1、材料科学导论材料科学研究所尹洪峰课程内容与教学过程材料科学的产生与发展4材料中的界面及其控制6相变及其控制6科学指导下的材料（同学报告）4陶瓷材料增韧4金属材料强化4金属玻璃4形形色色的功能材料（同学报告）4材料的复合化4材料科学的产生与发展材料科学定义材料科学是研究材料的组成、结构、性质、合成与加工和使用效能，以及它们之间相互关系的科学。材料科学是多学科交叉与结合的结晶，是一门与工程技术密不可分的应用科学。材料的分类按化学组成分类根据材料性能分类按服役领域分类按结晶状态分类按材料尺寸分类按化学组成金属材料无机非金属材料有机高分子材料

2、复合材料按功能分类结构材料功能材料根据服役领域信息材料航空航天材料能源材料生物医用材料建筑材料机械工程材料纺织材料●●●材料服役领域所占比例根据结晶状态单晶材料多晶材料非晶态材料准晶材料按材料尺度零维材料一维材料二维材料三维材料材料的发展史，就是人类社会的发展史从古代到现代人类使用材料的历史共经历7个时代：石器时代（公元前10万年）青铜器时代（公元前3000年）铁器时代（公元前1000年）水泥时代（公元0年）钢时代（1800年）硅时代（1950年）新材料时代（1990年）材料科学发展进程1669，N.Steno,晶面角守恒定律1885

3、，A.Bravais,晶体空间点阵学说1912，M.Laue,晶体X-射线衍射1915,W.H.BraggandW.L.BraggX-射线晶体结构分析电子显微技术扫描隧道镜，原子力显微镜材料科学的由来20世纪50年代产生于美国1958年美国伊利诺伊州(Illinois)西北大学招收材料科学研究生1957年Frankel教授开设《材料性能原理》(principlesofthepropertiesofmaterials)1964年美国已有11所大学有材料科学系20世纪60年代材料科学引入欧洲，1962年英国北威尔士大学1978年浙江大学成

4、立材料科学与工程系1993年我校成立材料科学与工程系材料科学实验室1954年提交建立交叉学科实验室报告1957年10月前苏联发射人造卫星1957年美国政府批准建立12个交叉学科实验室，后更名为材料研究实验室，由空军研究署空军办公室负责1972年材料研究实验室由国家科学基金会管理材料科学诞生的基础原子和晶体相平衡与亚稳态显微组织相变与同素异构现象晶体缺陷晶体化学与物理矿物学量子理论与固体电子理论统计力学材料科学诞生的基础物理冶金学陶瓷导论高分子物理与化学位错理论体视金相学材料科学产生基础——材料表征金相学（metallography)-

5、-金相学课本19121865年Sorby发明光学显微镜1920s用光学显微镜研究相图1926~1927年发明电子显微镜（原理性）1937年西门子公司第一台透射电子显微镜1939年扫描电子显微镜样机出现1948年发明闪烁计数器1963年商品化生产1947年微探针分析仪材料科学产生基础——材料表征原子吸收光谱拉曼光谱仪质谱仪色谱仪热分析-差热分析（DTA）1887-差热扫描量热分析（DSC）1965硬度计-1908年布氏硬度计雏形材料科学产生基础——聚合物球晶层状聚合物半结晶性串晶半结晶聚合物存在弹性变形和塑性变形以及应变硬化1935年美

6、国杜邦公司生产尼龙，包括拉拔工艺聚合物中的扩散和蠕动聚合物共聚物——聚合物合金聚合物相变从技术到科学揭示生长速度-冷却速度-成分过冷-液固界面以及结晶物结构之间的关系——指导铸造冶金学原理陶瓷导论组成-结构-性能-制备工艺-使用性能之间关系材料科学三个重要属性多学科交叉与实际使用紧密结合正在发展中的科学学科与学科的形成一门新学科或者是从一个现存的、宽泛的领域进一步的细化分离；或者截然相反，从若干固有的、狭窄的领域中拓展组合而成。在19世纪物理化学从合成有机化学中分离出来便是前者的范例，而材料科学的出现由冶金学、固体物理学和物理化学等结

7、合而成。学科：相对独立的知识体系。构成一门独立学科的三个基本要素：（1）研究的对象或研究的领域，即独特的、不可替代的研究对象。（2）理论体系，即特有的概念、原理、命题、规律等所构成的严密的逻辑化的知识系统。（3）方法论，即学科知识的生产方式。专业：一般指高校或中等专业学校根据社会分工需要而划分的学业门类。高校的专业是社会分工、学科知识和教育结构三位一体的组织形态，其中，社会分工是专业存在的基础，学科知识是专业的内核，教育结构是专业表现形式。学科发展的目标是知识的发现和创新。专业的目标是为社会培养各级各类专门人才。专业是学科承担人才培养

8、职能的基地；学科是专业发展的基础。一所高校的人才培养质量如何，取决于其学科、专业水平。学科形成标志大学设置相应专业学会期刊国际性学术会议学会学术著作自成体体系研究领域材料科学四要素组成：化学组成和矿物组成结构：微观结构、