20131411材料科学概论复习.doc

材料科学概论 Introduction to Materials Science 陈文哲 李巍 福建工程学院材料科学与工程系  材料科学概论-绪论 2011级材料专业  1 我们处在“  ？！时代”  ——新材料时代 如何认识我们所处的时代为“新材料时代”？ 如何认识新材料在科技和社会发展中的地位 和作用？ 什么是新材料？材料科学与工程是做什么的？  材料科学概论-绪论 2011级材料专业  2 人类社会发展与材料 人类社会的发展和进步史， 是一部不断创造和创新的历史， 也是一部材料发现、发展和应用 的历史，材料的应用构建了世界 的新生活，使神话般的幻想变为 现实，每一项重大新技术的发现 和发展都有赖于新材料的发现和 发展。 材料是人类文明进步和发展 的里程碑。  材料科学概论-绪论 2011级材料专业  3  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  材料科学概论-绪论 2011级材料专业  4  材料是人类发展的里程碑 材 料(Materials) ：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。 材料是人类生活和生产的物质基础。 广义的材料包括人们的思想意识之外的所有物质 工农业生产  材料无处不在，无处不有 材料科学概论-绪论 2011级材料专业  国防安全 科学技术 人民生活  5  人类利用材料的历史，就是一部人类进化和进步的历史。 人类使用材料的七个时代的开始时间  公元前 10 万年 公元前 3000 年 公元前 1000 年 公元 0 年 公元 1800 年 公元 1950 年 公元 1990 年 材料科学概论-绪论 2011级材料专业  石器时代 青铜时代 铁器时代 水泥时代 钢时代 硅时代 新材料时代  6 材料、能源和信息 ——构成现代文明社会的三大支柱。 新材料是基础，在新技术革命和信息社会中占有重 要的地位并具有特别重要的意义。  能 源 材 核能 ---超导体材料 太阳能能---电极材料 氢能能---贮氢材料 热能能---燃汽涡轮 材料科学概论-绪论 2011级材料专业  信 息 料 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  7 ?!何为高技术新材料  定  义：  高技术新材料—— 是指新近研制成功和正在研制中的具 有优异特性和功能，能满足高技术需要的 新型材料。  材料科学概论-绪论 2011级材料专业  8 材料与新材料技术 新材料技术出现群体性突破，将对21世纪基础科学和 几乎所有工业领域产生革命性影响。 材料―能为人类制造有用器件的物质。 为何有用？ 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。  材料科学概论-绪论 2011级材料专业  9 材料科学与工程的定义和内涵 · 材料——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——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—— 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、 生产流程和使用效能以及它们之间的关系。 （英国‘材料科学与工程大百科全书’1986）  材料科学概论-绪论 2011级材料专业  10 材料的分类 按物理属性分：金属材料、无机非金属材料、 高分子材料和复合材料 按用途分：建筑材料、能源材料、电子材料、 航空材料、核材料、生物材料、 医用材料等。 按性能特征分： 结构材料料---以力学性能为主 功能材料料---以物理化学特性为主 按应用时间分：传统材料，新型材料（先进材料）  材料科学概论-绪论 2011级材料专业  11 ？思考题 1．如何认识我们所处的时代为“新材料时代”？ 举 例说明新材料对社会文明的贡献。 2. 如何认识中华民族的祖先对世界文明和人类社会进 步和发展的贡献？ 3. 请举例说明新材料对科技进步和社会发展的作用和 意义。  材料科学概论-绪论 2011级材料专业  12 材料科学与工程的四要素 使用效能  （工程）  性质  合成与制备过程 （物理学） （化学） 组成与结构  材料科学概论-材料学纲要 2011级材料专业  13 材料科学与工程的四个基本要素  MSE四要素 使用性能 材料的性质 结构与