《工程材料基础》课件

《工程材料基础》ppt课件THE FIRSTLESSON OFTHE SCHOOLYEARCONTENTS目录•工程材料概述•金属材料•无机非金属材料•有机高分子材料•材料的选择与加工•工程材料的应用案例01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、零件和制成品的物质分类金属材料、非金属材料、复合材料等材料的物理与化学性质物理性质密度、熔点、导热性、导电性等化学性质耐腐蚀性、抗氧化性、化学稳定性等材料的应用与发展应用领域建筑、机械、电子、航空航天等发展方向高性能化、轻量化、环保化等01金属材料金属的晶体结构晶体结构晶体缺陷晶体取向金属的原子在三维空间中以一定金属晶体中存在的原子排列不规金属晶体的各个晶面在不同方向的规律排列，形成晶体结构常整区域，如点缺陷、线缺陷和面上的原子排列不同，晶体的各个见的金属晶体结构有体心立方、缺陷等，对金属的力学性能和物方向具有不同的物理和机械性能，面心立方和密排六方结构理性能产生影响对金属材料的加工和使用性能产生影响金属的力学性能弹性模量屈服强度金属在受力时表现出的弹性性质，是衡量金属在受力达到一定程度时开始发生屈服材料抵抗弹性变形能力的指标现象，即应力不再增加而应变继续增加，此时的应力称为屈服强度抗拉强度韧性金属在受力达到断裂前的最大应力值，称金属抵抗冲击载荷的能力，通常用冲击功为抗拉强度或冲击韧性值表示金属的腐蚀与防护腐蚀类型金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类化学腐蚀是指金属与周围介质直接发生化学反应而引起的腐蚀；电化学腐蚀则是金属与电解质溶液发生原电池反应而引起的腐蚀腐蚀速率衡量金属腐蚀快慢的指标，通常用腐蚀深度或腐蚀失重来表示防护措施针对金属的腐蚀问题，可采取表面涂层、电镀、阳极保护和阴极保护等措施来减缓或防止金属的腐蚀常用金属材料钢铁材料包括碳钢、合金钢、铸铁等，具有较高的强度、塑性和韧性，广泛应用于建筑、机械、交通等领域有色金属材料如铜、铝、钛等，具有优良的导电性、导热性和塑性，广泛应用于电气、轻工、航空等领域01无机非金属材料陶瓷材料陶瓷材料概述陶瓷材料的制备工艺陶瓷材料是以粘土、石英、长包括配料、成型、烧成等工序，石等天然矿物为主要原料，经不同的陶瓷材料制备工艺不同高温烧制而成的无机非金属材料陶瓷材料的性能特点陶瓷材料的分类具有高熔点、高硬度、高耐磨根据用途和性能，陶瓷材料可性、耐腐蚀等特性，广泛用于分为普通陶瓷、高温陶瓷、工工业、建筑、航空航天等领域程陶瓷等玻璃与水泥玻璃的概述玻璃的组成与性质玻璃是一种透明的无机非金属材料，玻璃由硅酸盐矿物熔化而成，具有硬具有多种用途，如建筑玻璃、光学仪度高、化学稳定性好、热稳定性高等器、电子器件等特点水泥的概述水泥的组成与性质水泥是一种重要的建筑材料，主要用水泥主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铝于混凝土的制备酸三钙等矿物组成，具有水硬性，即遇水后能发生硬化的性质复合材料复合材料的组成与性质复合材料可以由金属、非金属、高分子等材料组成，具有各组分所不具备复合材料的概述的优异性能复合材料是由两种或两种以上材料组成的新材料，各组分之间具有协同作用复合材料的分类根据用途和性质，复合材料可分为结构复合材料和功能复合材料两类复合材料的制备工艺复合材料的制备工艺比较复杂，需要经过多个工序，如成型、固化等新型无机非金属材料新型无机非金属材料的概述新型无机非金属材料是以先进陶瓷、玻璃、晶体等无机非金属材料为主要成分的新型材料新型无机非金属材料的性能特点具有高强度、高韧性、高耐磨性、耐高温、耐腐蚀等特点，可广泛应用于能源、环保、航空航天等领域新型无机非金属材料的制备工艺新型无机非金属材料的制备工艺比较复杂，需要精确控制原料的配比和烧成制度等参数新型无机非金属材料的分类根据用途和性能，新型无机非金属材料可分为先进陶瓷、特种玻璃、人工晶体等01有机高分子材料高分子化合物的结构与性质总结词结构决定性质详细描述高分子化合物由长链分子组成，其分子量通常很高，可达数万至数百万其结构决定了高分子化合物的性质，如力学、热学、电学和化学等性质高分子材料的合成与加工总结词合成与加工的重要性详细描述高分子材料的合成通常采用聚合反应，如加聚反应和缩聚反应加工则是将合成的高分子材料转化为所需形状和性能的过程，如注塑、挤出、压延等高分子材料的分类与应用总结词广泛应用的高分子材料详细描述高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料天然高分子材料如纤维素、蛋白质等，合成高分子材料如合成橡胶、合成纤维和塑料等这些材料广泛应用于工业、农业、国防等领域01材料的选择与加工材料的选择原则适用性原则可持续性原则材料应满足工程要求，具有所需的物理、化学和优先选择可再生、可回收或低环境影响材料，减机械性能少对地球资源的消耗A BC D经济性原则安全性原则在满足性能要求的前提下，应选择成本较低的材材料应无毒、无害，不会对操作人员和环境造成料，同时考虑材料的可获得性和加工成本危害材料的加工工艺01020304铸造工艺锻造工艺焊接工艺复合材料加工工艺通过熔炼金属或非金属材料，通过施加外力使金属坯料变形，通过熔融连接金属或塑料材料，利用两种或多种材料组合，通注入模具中冷却凝固成型的工达到所需形状和性能的加工方实现部件的连接和修复过特定工艺制备成具有优异性艺法能的新型材料的加工方法材料的环境影响评价生命周期评估（LCA）环境友好性评价评估材料从原料提取到生产、使评估材料在生产和使用过程中对用、回收或处置整个生命周期的环境的友好程度，如碳排放、能环境影响源消耗和废弃物产生等有毒有害物质评估可再生性和可回收性评估评估材料中是否含有有毒有害物评估材料是否可再生、可回收及质，以及这些物质对环境和人体其再利用的价值和可能性健康的影响01工程材料的应用案例汽车制造中的材料应用用于制造汽车车身面板、发动机罩和用于制造汽车轮胎、密封件和减震件车门等部件，具有轻质、美观和耐腐等部件，具有优良的弹性和耐腐蚀性蚀等优点钢铁铝合金工程塑料橡胶用于制造汽车的车身、底盘和发动机用于制造汽车内部装饰件、座椅和车等主要部件，具有高强度和良好的塑灯等部件，具有轻质、美观和低成本性等优点航空航天领域的材料应用铝合金钛合金复合材料玻璃纤维用于制造飞机起落架、用于制造飞机机翼、机用于制造飞机机身和机用于制造航空器的透明发动机部件和紧固件等身和尾翼等部件，具有翼等部件，具有轻质、件和装饰件等部件，具高强度和高耐蚀性要求高强度、轻质和抗疲劳高强度和耐腐蚀等优点有美观和耐候等优点的部件等优点建筑行业中的材料应用0103混凝土玻璃用于建筑物的地基、墙体和楼板用于建筑物的窗户、幕墙和装饰等结构件，具有抗压强度高、耐件等部件，具有采光好、美观和久性好和成本低等优点节能等优点0204钢材工程塑料用于建筑物的梁、柱和桁架等结用于建筑物的管道、电线导管和构件，具有高强度、塑性和韧性支架等部件，具有耐腐蚀、美观好以及易于加工等优点和低成本等优点感谢观看THANKSTHE FIRSTLESSON OFTHE SCHOOLYEAR。