工程材料及热处理授课教师：李静绪论WhatisMaterialsClassificationofMaterialsWhatisMaterialsScienceWhatisMaterialsEngineeringImportanceofMaterialsonProgressofhumanHistoryandModernScienceandTechnologyObjectiveandMethodsofLearningthisCourse我们的周围到处都是材料我们的衣食住行的必备条件人类一切生活和生产活动的物质基础先于人类存在，并且与人类的出现和进化有着密切的联系一、什么是材料？具体地说，材料是用来制造各种产品的物质，这些物质用来生产和构成功能更多、更强大的产品。金属、陶瓷、玻璃、半导体、超导体、塑料、橡胶、纤维、砂子、石块，还有许多复合材料都属于材料的范畴。矿物燃料、空气和水，是否是材料？1.材料的定义Material：材料科学（工科）物质科学（理科）材料是指具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质。Webster编者“NewInternationalDictionary（1971年）”中关于材料（Materials）的定义为：材料是指用来制造某些有形物体（如：机械、工具、建材、织物等的整体或部分）的基本物质（如金属、木料、塑料、纤维等）迈尔《新百科全书》中材料的含义：材料是从原材料中取得的，为生产半成品、工件、部件和成品的初始物料，如金属、石块、木料、皮革、塑料、纸、天然纤维和化学纤维等等。2.原料与材料•原料（RawMaterials）•由原料到材料。•原料一般不是为获得产品，而是生产材料，往往伴随化学变化。•材料的特点往往是为获得产品，一般从材料到产品的转变过程不发生化学变化。3.材料与物质材料与物质(MaterialsandMatter)材料可由一种或多种物质组成。同一物质由于制备方法或加工方法不同可以得到用途各异、类型不同的材料。4.类别类别classifications材料可以根据化学组成、状态、作用和使用领域分类。金属材料化学组成分类无机非金属材料components有机高分子材料功能材料作用分类Function结构(工程)材料金属材料(1)黑色金属材料钢Steel化学成分——碳素钢、合金钢品质——普通、优质、高级优质钢金相组织或组织结构——珠光体、贝氏体、马氏体和奥氏体用途——建筑工程、结构、工具、特殊性能、专业用钢冶炼方法——平炉、转炉、电炉、沸腾炉钢铸铁：灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、特殊性能铸铁(2)有色金属五大类轻金属（<4.5g/cm3）铝、镁、纳、钙重金属(>4.58/cm3)铜、镍、铅、锌贵金属金、银、铂、铑类金属（半）硅、硒、绅、硼稀有金属钛、锂、钨、钼、镭常用的稀有金属材料有：Al、Cu、Zn、Sn、Pb、Mg、Ni……(3)基本特性PrincipalPropertiesa.金属键，常规法生产的为晶体结构；b.常温下固体熔点较高；c.金属光泽；d.纯金属范性大、展性、延性大；e.强度较高；f.导热、导电性好；g.空气中易氧化。(4)用途Applicationa.结构材料:如机床,建筑机械设备、工程交通工具；b.导体材料，电线芯（铜）c.工具无机非金属材料Inorganicnonmetals(1)分类（按成分，化学结构和用途分四大类）混凝土（水泥）玻璃Glass硅及耐火材料Silicon陶瓷（器）Ceramics传统陶瓷（天然硅酸盐矿）：各中粘土烧制而成。(SilicateCeramics)特种陶瓷（人工化合物：氧化物、氮化物、硼化物、碳化物）(2)基本特性以陶瓷为例，有较大差别a.离子键、共价键及其混合键；b.硬而脆；c.熔点高、耐高温抗氧化d.导热、导电性差；e.耐化学腐蚀性好；f.耐磨；g.成型方式为粉末制坏、烧制成型(3)用途建筑卫生陶瓷：瓷砖、浴缸。工程陶瓷工程结构陶瓷：反应釜（耐酸、耐腐蚀）绝缘瓷瓶。功能陶瓷：磁性、导电。高分子材料Polymers,Macromolecules(1)分类按主链结构Backbonechain碳链–C–C–C–杂链–C–N–C=O；–C–O–C–元素Si、P、B按使用性质塑料Plastics橡胶Rubber天然、合成纤维Fiber天然、合成粘合剂Adhesive涂料Coating(2)基本性质a.共价键，部分范氏键b.分子量大，无明显熔点，有玻璃化转变温度Tg和粘流温度Tf；c.力学状态有三态：玻璃态、高弹态、粘流态d.比重小e.绝缘性好f.优越的化学稳定性g.成型方法多(3)用途结构材料：电视机壳体、冰箱壳体、轴承、机械零件绝缘材料：漆包线、电缆、绝缘版、电器零件建筑材料：贴面板、地贴包装材...
