【精品】材料概论复习纲要

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1、材料的地位和作用材料是人类进步的里程碑,材料是现代社会的物质基础，材料是现代文明的支柱,材料是科学技术发展的先导，材料是新技术革命的标志。材料一一是人类用以制成用于生活和生产的物品、器件、构件、机器和其它产品的那些物质。材料科学一一研究材料成分、组织、结构与材料性质的关系，探索自然规律的认识。材料工程——研究材料在制备过程中的工艺和工程问题。通过合理的工艺流程制备出具有实用价值的工程材料。材料科学与工程一一研究有关材料组成、结构、制备工艺流程与材料性能和用途的关系的知识的产生及其运用。或，研究材料组成、结构、性能、生产流程和使用

2、效能以及它们之间的关系。制造业与材料材料一一能为人类制造有用器件的物质。因为材料具有各种各样的性能。不同材料具有各种不同的性能。同种材料因制备、加工、处理方式而具有不同的性能。制造一一是利用制造资源（设计方法、工艺、设备和人力等）将材料“转变”为有用的物品的过程。或：采用工业化的方式，把物质制成用于社会、科技和人民生活或生产所需的物品、器件、构件、机器和其它产品的过程。只要有制造业、有产品就离不开材料。材料、能源和信息一一构成现代文明社会的三大支柱。能源材料核能超导体材料太阳能电极材料氢能贮氢材料热能燃汽涡轮新材料在新技术革命和

3、信息社会中占有重要的地位和意义信息半导体材料磁性材料超导体材料红外线传感器材料，高导磁率材料,形状记忆合金材料“四要素”以及“四要素”之间的关系使用性能材料的性质结构与成分合成与加工MSE四要素四要素关系出发点、目标落脚点、特性关键点、核心转变点、途径使用效能材料的成分：指组成材料的元素种类及其含量，通常用质量分数（0）表示。材料的结构：主要指材料中的原子、离子或分子的排列方式。键合结构、晶体结构、组织结构材料性能的本质重要的基本原理：材料的性质（性能）取决于它的组织结构。同一种材料，当它的组织结构存在差异时，性质会有明显的差异

4、。大量研究表明，从宏观到微观间各层次上的各种结构与缺陷，对材料性质都有重大影响。*材料组织结构与其成分、制备、加工、处理方式等密切相关，因而具有不同的性能。材料成分与组织结构是材料性质的原因，是合成加工的结果。化学键：离子键•共价键•金属键物理键：氢键•分子键注：1.有些陶瓷材料属共价键化合物，如SiC陶瓷；2.分子键又称范德瓦尔斯力3.实际晶体并非只有一种键合结构，如冰晶（共价键、氢键）晶体：原子排列长程有序，有周期非晶体：原子排列短程有序，无周期晶格：晶体中的原子与点阵中的阵点重合的点阵。晶胞：点阵的基本单元。点群：在三维空

5、间点阵中对称动作及其组合所形成的集合。空间群：点群与平移对称操作所组合的对称群。倒易点阵：与晶体点阵按一定对应关系建立的具有倒易变换关系的空间点阵。结构分析检测仪器体视显微镜光学显微镜电子扫描显微透射电镜场离子显微镜隧道扫描显微镜分辨率mm（毫米）--pm（微米）Mm（微米）微米--纳米（nm）达0.7nm观察到原子排列面，达0.2nm形貌观察0.2--0.3nm观察到原子结构0.05—0.2nm材料的使用性能，性质与性能的区别使用性能：是指材料在最终使用状态（产品、元件）下表现出的行为。performance性能是包括材料在内

6、的整个系统特征的体现；性质则是材料本身特征的体现。材料主要的失效形式：变形、断裂、腐蚀、磨损金属材料金属材料：由金属元素或以金属元素为基构成的具有金属特性的材料（合金）。特性：一般为晶体，以金属键结合为主，大多数具有对称性，高的配位数等。金属材料包含有：钢铁（钢、铸铁和铁合金）有色金属及其合金金属间化合物金属基复合材料面心立方晶格（FCC）典型金属：Al.Cu>Ni、Au、Ag>y-Fe体心立方晶格(BCC)典型金属：W.Mo.V、Ti.Cr.ot-Fe等密排六方晶格(HCP)金属材料的性质取决于材料内部的组织结构，内部的组织结

7、构主要通过热处理来达到材料的热处理：是将固态金属和合金在一定介质中加热保温冷却，以改变材料整体或表面组织，从而获得所需性能的工艺。热处理是一种极为重要的加工方法，一般来说，没有经过热处理的零件是不能满足使用要求的。热处理工艺：退火、正火、淬火和回火。表面热处理、化学热处理等“金属材料按用途分一.结构钢：1•工程用钢：建筑、桥梁、船舶、车辆2.机器用钢渗碳钢，调质钢，弹簧钢，滚动轴承钢，耐磨钢二.工具钢：刃具钢•模具钢•量具钢三.特殊性能钢不锈钢，耐热钢铁一碳相图（Fe—C、Fe—Fe3C相图）B2720L240022001600

8、26002552Austenitesolidsolutioniofcarboningammairon■*y=Austenitea-FerriteS=DeltaironCM=CennentiteCMbeginsPrimaryt0S0,,3i,tyaustenite