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《张雅雯材料学》ppt课件•材料学简介•材料的基本性质•材料的制备与加工•材料的性能测试与表征目•材料的应用与展望录contents01CATALOGUE材料学简介材料学的定义与分类总结词材料学是一门研究材料组成、结构、性能及其应用学科的科学详细描述材料学主要研究材料的组成、结构、性质、制备工艺和应用等方面,涉及的领域包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等材料学的发展历程总结词材料学的发展经历了古代材料、工业革命时期和现代材料三个阶段详细描述古代材料阶段主要依靠手工艺和经验,如陶瓷、金属冶炼等;工业革命时期,材料科学逐渐形成,出现了钢铁、塑料等新材料;现代材料阶段则更加注重材料的性能和功能,如纳米材料、生物材料等材料学在现代社会中的应用总结词材料学在现代社会中广泛应用于工业、医疗、能源、环保等领域详细描述在工业领域,材料学为机械、电子、航空航天等领域提供高性能的材料;在医疗领域,新型生物医用材料用于医疗器械和人体植入物;在能源领域,太阳能电池、燃料电池等新型能源材料的研发为可再生能源的发展提供了支持;在环保领域,环境友好型材料的应用有助于减少污染和保护环境02CATALOGUE材料的基本性质材料的物理性质描述材料传导热量的能力金属通常具有良好的导热性,而隔导热性热材料如玻璃纤维或泡沫塑料则具有较低的导热性衡量材料传导电流的能力金属是电的良导体,而塑料和陶瓷电导率则是电的不良导体涉及材料对光的吸收、反射和折射等行为例如,镜子利用其光学性质高反射性来反射光描述材料对磁场的响应能力铁、镍和钴等金属具有显著的磁磁性性材料的化学性质稳定性反应性材料抵抗化学反应的能力,如氧材料与其他物质发生化学反应的化、腐蚀等例如,金在空气中能力例如,酸和碱的反应,或稳定,不易氧化,而铁则容易生者金属与水的反应(如钠与水反锈应放出氢气)催化活性腐蚀性材料作为催化剂加速化学反应的材料在特定环境条件下发生化学能力例如,铂和钯用于汽车尾或电化学反应,导致其性能退化气净化器中催化有害气体的分解的性质例如,钢铁在潮湿的空气中容易生锈材料的力学性质弹性材料在受到外力作用时发生形变,外力消失后恢复原状的能力弹性模量是衡量材料弹性的一个重要参数强度材料抵抗外力而不发生断裂或严重变形的性质例如,钢的强度通常高于铝韧性材料吸收能量并抵抗脆性断裂的能力例如,橡胶具有良好的韧性,而玻璃则容易脆断硬度材料抵抗被划痕或刻入的能力硬度通常通过莫氏硬度计进行测量,不同硬度的材料适用于不同的应用场景03CATALOGUE材料的制备与加工材料的制备方法物理法生物法利用物理过程来制备材料,如利用生物过程来制备材料,如沉淀法、溶胶-凝胶法、蒸镀法微生物培养法、基因工程法等等化学法复合法通过化学反应来制备材料,如结合物理、化学或生物法来制水热法、溶剂热法、电解法等备材料,以达到优化材料性能的目的材料的加工工艺铸造锻造焊接注塑通过熔炼金属或塑料等通过施加外力使金属变通过熔融金属或塑料等将熔融塑料注入模具中,材料,然后倒入模具中形,以制造出所需形状材料,使它们连接在一冷却后获得所需形状和冷却成型和性能的零件或产品起大小的塑料制品材料的表面处理010203表面涂层表面改性表面镀膜在材料表面涂覆一层或多通过物理或化学方法改变在材料表面镀上一层金属层其他材料,以提高耐腐材料表面的性质,如增加或非金属薄膜,以提高材蚀性、耐磨性、美观性等表面的粗糙度、改变表面料的硬度、耐腐蚀性、导性能的化学成分等电性等性能04CATALOGUE材料的性能测试与表征材料的物理性能测试热学性能01包括热膨胀系数、热导率、比热容等,用于评估材料在温度变化下的行为和稳定性光学性能02包括折射率、透光率、反射率等,用于研究材料对光线的吸收、散射和折射等特性电学性能03包括电阻率、电导率、介电常数等,用于分析材料的导电、绝缘和介电性质材料的化学性能测试耐腐蚀性通过暴露于腐蚀介质中,观察材料表面的变化,评估材料的耐腐蚀性能抗氧化性通过在高温、氧气存在下的实验条件,观察材料是否发生氧化反应,评估其抗氧化能力化学稳定性指材料在特定化学环境下保持其结构和性能稳定的能力材料的力学性能测试拉伸强度通过拉伸实验测定材料在拉伸载荷下的最大承载1能力压缩强度通过压缩实验测定材料在压缩载荷下的最大承载2能力弯曲强度通过弯曲实验测定材料在弯曲载荷下的最大承载3能力05CATALOGUE材料的应用与展望材料在日常生活中的应用家居建材服装材料如木材、玻璃、陶瓷、塑料等,用于构建和如棉、麻、丝、毛等,用于制作各种衣物和装饰居住环境饰品食品包装材料交通工具材料如塑料、纸张、铝箔等,用于保护和保存食如钢铁、铝、复合材料等,用于制造汽车、品飞机和火车等交通工具材料在工业生产中的应用能源与化工电子信息如石油、天然气、煤等,用于能源生如硅、铜、铝等,用于集成电路和电产和化学工业子设备的制造生物医疗航空航天如钛、硅橡胶、生物陶瓷等,用于医如钛合金、高温合金、复合材料等,疗器械和人体植入物用于制造飞机和火箭等新材料的发展趋势与展望高性能复合材料智能材料利用先进技术制备高性能复合材料,提高具有自适应和自修复功能的材料,可用于材料的综合性能制造智能传感器和执行器生物相容性材料低成本环保材料用于医疗器械和人体植入物等领域,提高利用可再生资源制备环保型材料,降低生医疗效果和安全性产成本并减少环境污染THANKS感谢观看。