《工程材料基础》课件

《工程材料基础》ppt课件•工程材料概述•金属材料•无机非金属材料•有机高分子材料目录•材料的选择与应用contents01工程材料概述定义与分类定义工程材料是指用于制造各类结构件、零件和设备的各种材料，如金属、塑料、陶瓷等分类根据其组成、结构、性能和应用，工程材料可分为金属材料、非金属材料、复合材料和功能材料等材料的物理与化学性质物理性质密度、熔点、热膨胀系数、导热性、电导率等这些性质决定了材料在特定环境下的行为和性能化学性质耐腐蚀性、抗氧化性、化学稳定性等这些性质决定了材料在长期使用过程中是否会发生变质或损坏材料的应用与发展应用工程材料广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子、能源等领域，为现代工业和科技发展提供了重要支撑发展随着科技的进步和应用需求的不断提高，工程材料也在不断发展创新，新型材料如碳纤维复合材料、纳米材料等不断涌现，为各行业的发展提供了更多可能性02金属材料金属的晶体结构晶体结构金属的原子在空间中以一定的规律排列，形成晶体结构常见的金属晶体结构有体心立方、面心立方和密排六方晶体缺陷金属晶体中存在的各种缺陷，如点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷，对金属的力学性能和物理性能产生影响金属的力学性能弹性韧性金属在受到外力作用时发生形变，当金属在受到冲击或振动时吸收能量的外力去除后能够恢复原状的性质金能力，是衡量金属抵抗断裂的重要指属的弹性模量是衡量其弹性的重要参标数强度与塑性金属在受力时抵抗断裂或产生永久变形的能力强度和塑性是金属在不同受力条件下表现出的重要力学性能金属的腐蚀与防护腐蚀类型金属的腐蚀主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀，其中电化学腐蚀是最为常见的一种腐蚀防护为了减缓或防止金属的腐蚀，可以采用涂层、电镀、化学镀等方法对金属表面进行处理，以提高其耐腐蚀性能常用金属材料钢铁钢铁是最常用的金属材料之一，具有优良的力学性能和加工性能，广泛应用于建筑、机械、交通等领域有色金属铝、铜、钛等有色金属具有各自独特的物理和化学性能，在航空、电子、化工等领域得到广泛应用03无机非金属材料陶瓷材料陶瓷材料概述陶瓷材料的性质陶瓷材料是以粘土、石英、长石等天然矿陶瓷材料具有高熔点、高硬度、高耐磨性、物为主要原料，经高温烧制而成的无机非耐腐蚀性和绝缘性等特点，广泛应用于工金属材料业、建筑和日常生活等领域陶瓷材料的分类陶瓷材料的制备工艺根据用途和工艺的不同，陶瓷材料可分为陶瓷材料的制备工艺主要包括配料、成型、普通陶瓷、特种陶瓷和新型陶瓷等烧成等步骤，其中烧成温度和气氛对陶瓷的性能影响很大玻璃与水泥玻璃与水泥的概述玻璃与水泥的性质玻璃是以石英砂、纯碱、石灰石等为主要原料熔制而成的玻璃具有高度的透明性、化学稳定性和电绝缘性，水泥则无机非金属材料，水泥则是以石灰石、粘土和铁粉为主要具有高强度、良好的耐久性和水硬性等特点原料烧制而成的无机非金属材料玻璃与水泥的分类玻璃与水泥的制备工艺玻璃按成分可分为普通玻璃、特种玻璃和新型玻璃，水泥玻璃的制备工艺主要包括配料、熔化、成型和退火等步骤，按用途可分为通用水泥、专用水泥和特性水泥水泥的制备工艺主要包括配料、粉磨、烧成和冷却等步骤复合材料复合材料的概述复合材料是由两种或两种以上材料组复合材料的性质成的新材料，通过复合可以获得单一材料所不具备的性能复合材料的性质取决于其组成材料的性质以及复合的方式和工艺，可具有优异的高强度、高模量、耐磨性、耐高温性和抗疲劳等性能复合材料的分类复合材料可分为金属基复合材料、树复合材料的制备工艺脂基复合材料、陶瓷基复合材料和水复合材料的制备工艺主要包括配料、泥基复合材料等成型和后处理等步骤，其中复合方式的选择和控制对复合材料的性能影响很大新型无机非金属材料新型无机非金属新型无机非金属新型无机非金属新型无机非金属材料的概述材料的性质材料的分类材料的制备工艺新型无机非金属材料是指近新型无机非金属材料具有高新型无机非金属材料可分为新型无机非金属材料的制备年来发展起来的新型陶瓷、熔点、高硬度、高耐磨性、高温陶瓷、电子陶瓷、光学工艺主要包括化学气相沉积、玻璃、水泥以及碳素等无机耐腐蚀性和良好的电绝缘性玻璃、碳素材料和新型水泥溶胶-凝胶法、电泳沉积和非金属材料，具有优异的高等特点，在高温、高压、腐等3D打印等技术，这些技术可温性能、电性能、光学性能蚀等极端环境下表现出优异以制备出具有复杂结构和优和化学稳定性等特点的性能异性能的新型无机非金属材料04有机高分子材料高分子化合物的结构与性质总结词结构特点与性能关系高分子化合物的分子链长由于高分子化合物分子链很长，其表现出独特的流变性质和力学性能高分子化合物的聚集态结构高分子化合物可以形成多种聚集态结构，如晶态、非晶态、取向态等，这些聚集态结构对其性能产生重要影响高分子化合物的柔性与刚性高分子化合物具有柔性和刚性两种性质，其柔性或刚性取决于其分子链的组成和结构高分子材料的合成与加工总结词高分子材料的合成方法合成方法与加工技术高分子材料可以通过加成聚合、缩合聚合、自由基聚合、离子聚合等合成方法制备高分子材料的加工技术高分子材料的老化与稳定化高分子材料可以通过注塑、挤出、压高分子材料在加工、储存和使用过程延、吹塑等加工技术进行成型加工中会发生老化现象，需要通过添加稳定剂来提高其稳定性高分子材料的分类与应用总结词高分子材料的分类分类特点与实际应用高分子材料可以根据其来源分为天然高分子材料和合成高分子材料；根据其性能和用途可以分为塑料、橡胶、纤维等高分子材料在工业中的应用高分子材料在生活中的应用高分子材料在工业中广泛应用于制造各种零部件高分子材料在日常生活中也广泛应用，如食品包和产品，如塑料制品、橡胶制品、纤维制品等装、家居用品、化妆品等05材料的选择与应用材料的选择原则适用性原则经济性原则材料应适用于所处的工作环境在满足性能要求的前提下，应和条件，满足工程要求选择成本较低、资源丰富的材料安全性原则可持续性原则材料应具有足够的强度、耐久优先选择可再生、可回收、低性和稳定性，以确保工程安全环境影响的材料材料的应用实例钢铁在建筑业中的应用陶瓷在航空航天中的应用用于制造桥梁、高层建筑、道路等基础设施用于制造高温部件、发动机部件等A BC D塑料在电子产品中的应用复合材料在汽车工业中的应用用于制造车身、车架等部件，提高汽车性能和安用于制造外壳、电路板、连接器等部件全性材料的发展趋势与未来新材料的发展材料的智能化材料的可持续性材料的数字化与智能化制造随着科技的不断进步，新型材通过引入传感器、智能材料等，随着环保意识的提高，对材料通过数字化和智能化技术，实料如碳纤维、石墨烯、纳米材使材料具有自适应、自修复等的可持续性要求越来越高，未现材料的精准制造和个性化定料等不断涌现，为工程领域提功能，提高工程结构的智能化来将更加注重材料的可再生、制，提高生产效率和产品质量供了更多的选择水平可回收利用THANKS感谢观看。