《工程材料基礎(chǔ)》ppt課件contents目錄工程材料概述金屬材料無機非金屬材料有機高分子材料材料的選擇與應(yīng)用01工程材料概述定義與分類定義工程材料是指用于制造各類結(jié)構(gòu)件、零件和設(shè)備的各種材料，如金屬、塑料、陶瓷等。分類根據(jù)其組成、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用，工程材料可分為金屬材料、非金屬材料、復(fù)合材料和功能材料等。密度、熔點、熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱性、電導(dǎo)率等。這些性質(zhì)決定了材料在特定環(huán)境下的行為和性能。耐腐蝕性、抗氧化性、化學(xué)穩(wěn)定性等。這些性質(zhì)決定了材料在長期使用過程中是否會發(fā)生變質(zhì)或損壞。材料的物理與化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)物理性質(zhì)應(yīng)用工程材料廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、建筑、電子、能源等領(lǐng)域，為現(xiàn)代工業(yè)和科技發(fā)展提供了重要支撐。發(fā)展隨著科技的進步和應(yīng)用需求的不斷提高，工程材料也在不斷發(fā)展創(chuàng)新，新型材料如碳纖維復(fù)合材料、納米材料等不斷涌現(xiàn)，為各行業(yè)的發(fā)展提供了更多可能性。材料的應(yīng)用與發(fā)展02金屬材料金屬的原子在空間中以一定的規(guī)律排列，形成晶體結(jié)構(gòu)。常見的金屬晶體結(jié)構(gòu)有體心立方、面心立方和密排六方。晶體結(jié)構(gòu)金屬晶體中存在的各種缺陷，如點缺陷、線缺陷、面缺陷和體缺陷，對金屬的力學(xué)性能和物理性能產(chǎn)生影響。晶體缺陷金屬的晶體結(jié)構(gòu)

金屬的力學(xué)性能彈性金屬在受到外力作用時發(fā)生形變，當外力去除后能夠恢復(fù)原狀的性質(zhì)。金屬的彈性模量是衡量其彈性的重要參數(shù)。強度與塑性金屬在受力時抵抗斷裂或產(chǎn)生永久變形的能力。強度和塑性是金屬在不同受力條件下表現(xiàn)出的重要力學(xué)性能。韌性金屬在受到?jīng)_擊或振動時吸收能量的能力，是衡量金屬抵抗斷裂的重要指標。腐蝕類型金屬的腐蝕主要分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，其中電化學(xué)腐蝕是最為常見的一種。腐蝕防護為了減緩或防止金屬的腐蝕，可以采用涂層、電鍍、化學(xué)鍍等方法對金屬表面進行處理，以提高其耐腐蝕性能。金屬的腐蝕與防護鋼鐵鋼鐵是最常用的金屬材料之一，具有優(yōu)良的力學(xué)性能和加工性能，廣泛應(yīng)用于建筑、機械、交通等領(lǐng)域。有色金屬鋁、銅、鈦等有色金屬具有各自獨特的物理和化學(xué)性能，在航空、電子、化工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。常用金屬材料03無機非金屬材料陶瓷材料是以粘土、石英、長石等天然礦物為主要原料，經(jīng)高溫?zé)贫傻臒o機非金屬材料。陶瓷材料概述陶瓷材料具有高熔點、高硬度、高耐磨性、耐腐蝕性和絕緣性等特點，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、建筑和日常生活等領(lǐng)域。陶瓷材料的性質(zhì)根據(jù)用途和工藝的不同，陶瓷材料可分為普通陶瓷、特種陶瓷和新型陶瓷等。陶瓷材料的分類陶瓷材料的制備工藝主要包括配料、成型、燒成等步驟，其中燒成溫度和氣氛對陶瓷的性能影響很大。陶瓷材料的制備工藝陶瓷材料玻璃與水泥的制備工藝玻璃的制備工藝主要包括配料、熔化、成型和退火等步驟，水泥的制備工藝主要包括配料、粉磨、燒成和冷卻等步驟。玻璃與水泥的概述玻璃是以石英砂、純堿、石灰石等為主要原料熔制而成的無機非金屬材料，水泥則是以石灰石、粘土和鐵粉為主要原料燒制而成的無機非金屬材料。玻璃與水泥的性質(zhì)玻璃具有高度的透明性、化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性，水泥則具有高強度、良好的耐久性和水硬性等特點。玻璃與水泥的分類玻璃按成分可分為普通玻璃、特種玻璃和新型玻璃，水泥按用途可分為通用水泥、專用水泥和特性水泥。玻璃與水泥復(fù)合材料復(fù)合材料的概述復(fù)合材料是由兩種或兩種以上材料組成的新材料，通過復(fù)合可以獲得單一材料所不具備的性能。復(fù)合材料的分類復(fù)合材料可分為金屬基復(fù)合材料、樹脂基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料和水泥基復(fù)合材料等。復(fù)合材料的性質(zhì)復(fù)合材料的性質(zhì)取決于其組成材料的性質(zhì)以及復(fù)合的方式和工藝，可具有優(yōu)異的高強度、高模量、耐磨性、耐高溫性和抗疲勞等性能。復(fù)合材料的制備工藝復(fù)合材料的制備工藝主要包括配料、成型和后處理等步驟，其中復(fù)合方式的選擇和控制對復(fù)合材料的性能影響很大。新型無機非金屬材料是指近年來發(fā)展起來的新型陶瓷、玻璃、水泥以及碳素等無機非金屬材料，具有優(yōu)異的高溫性能、電性能、光學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性等特點。新型無機非金屬材料的概述新型無機非金屬材料具有高熔點、高硬度、高耐磨性、耐腐蝕性和良好的電絕緣性等特點，在高溫、高壓、腐蝕等極端環(huán)境下表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。新型無機非金屬材料的性質(zhì)新型無機非金屬材料可分為高溫陶瓷、電子陶瓷、光學(xué)玻璃、碳素材料和新型水泥等。新型無機非金屬材料的分類新型無機非金屬材料的制備工藝主要包括化學(xué)氣相沉積、溶膠-凝膠法、電泳沉積和3D打印等技術(shù)，這些技術(shù)可以制備出具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和優(yōu)異性能的新型無機非金屬材料。新型無機非金屬材料的制備工藝新型無機非金屬材料04有機高分子材料高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)總結(jié)詞結(jié)構(gòu)特點與性能關(guān)系高分子化合物的分子鏈長由于高分子化合物分子鏈很長，其表現(xiàn)出獨特的流變性質(zhì)和力學(xué)性能。高分子化合物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)高分子化合物可以形成多種聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，如晶態(tài)、非晶態(tài)、取向態(tài)等，這些聚集態(tài)結(jié)構(gòu)對其性能產(chǎn)生重要影響。高分子化合物的柔性與剛性高分子化合物具有柔性和剛性兩種性質(zhì)，其柔性或剛性取決于其分子鏈的組成和結(jié)構(gòu)。合成方法與加工技術(shù)總結(jié)詞高分子材料的合成方法高分子材料的加工技術(shù)高分子材料的老化與穩(wěn)定化高分子材料可以通過加成聚合、縮合聚合、自由基聚合、離子聚合等合成方法制備。高分子材料可以通過注塑、擠出、壓延、吹塑等加工技術(shù)進行成型加工。高分子材料在加工、儲存和使用過程中會發(fā)生老化現(xiàn)象，需要通過添加穩(wěn)定劑來提高其穩(wěn)定性。高分子材料的合成與加工總結(jié)詞分類特點與實際應(yīng)用高分子材料在工業(yè)中的應(yīng)用高分子材料在工業(yè)中廣泛應(yīng)用于制造各種零部件和產(chǎn)品，如塑料制品、橡膠制品、纖維制品等。高分子材料在生活中的應(yīng)用高分子材料在日常生活中也廣泛應(yīng)用，如食品包裝、家居用品、化妝品等。高分子材料的分類高分子材料可以根據(jù)其來源分為天然高分子材料和合成高分子材料；根據(jù)其性能和用途可以分為塑料、橡膠、纖維等。高分子材料的分類與應(yīng)用05材料的選擇與應(yīng)用材料應(yīng)適用于所處的工作環(huán)境和條件，滿足工程要求。適用性原則材料應(yīng)具有足夠的強度、耐久性和穩(wěn)定性，以確保工程安全。安全性原則在滿足性能要求的前提下，應(yīng)選擇成本較低、資源豐富的材料。經(jīng)濟性原則優(yōu)先選擇可再生、可回收、低環(huán)境影響的材料?？沙掷m(xù)性原則材料的選擇原則ABCD材料的應(yīng)用實例鋼鐵在建筑業(yè)中的應(yīng)用用于制造橋梁、高層建筑、道路等基礎(chǔ)設(shè)施。陶瓷在航空航天中的應(yīng)用用于制造高溫部件、發(fā)動機部件等。塑料在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用用于制造外殼、電路板、連接器等部件。復(fù)合材料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用用于制造車身、車架等部件，提高汽車性能和安全性。新材料的發(fā)展隨著科技的不斷進步，新型材料如碳纖維、石墨烯、納米材料等不斷涌現(xiàn)，為工程領(lǐng)域提供了更多的選擇。通過引入傳感器、智能材料等，使材料具有自適應(yīng)、自修復(fù)等功能，提