《材料的选用》课件

材料的选用课程目标掌握材料的基本属性熟悉材料的选用原则掌握材料性能对比分析方法123了解常见材料的物理、化学、力学习根据产品要求和应用场景选能够运用科学方法比较不同材料学性能择合适的材料的优缺点，选择最优方案材料的基本属性力学性能物理性能材料抵抗外力作用的能力，包括强材料在物理环境中的表现，包括密度、硬度、韧性等度、熔点、导热性等化学性能加工性能材料与化学物质反应的能力，包括材料可加工成型的难易程度，包括耐腐蚀性、耐酸碱性等可塑性、可焊性等材料的力学性能强度硬度韧性塑性材料抵抗外力破坏的能力材料抵抗硬物压入或划伤材料在断裂前吸收能量的材料在外力作用下发生永，例如抗拉强度、抗压强的能力，例如布氏硬度、能力，例如冲击韧性、弯久变形的能力，例如伸长度、抗剪强度洛氏硬度、维氏硬度曲韧性率、断面收缩率材料的物理性能密度热性能电性能材料单位体积的质量，影响材料的重量材料对热量的反应，包括熔点、热膨胀材料传导电能的能力，影响材料在电子和承载能力系数和热导率设备和电路中的应用材料的化学性能耐腐蚀性化学稳定性材料抵抗化学物质腐蚀的能力材料在特定环境下抵抗化学变，例如酸、碱、盐等化的能力，例如氧化、还原、分解等相容性材料与其他物质之间相互作用的能力，例如与其他材料的粘合、溶解性等材料的加工性能可加工性焊接性材料是否易于加工成所需形状或尺材料能否通过焊接连接在一起，影寸例如，金属的可塑性高，易于响产品的质量和可靠性成形，而陶瓷则比较脆，加工难度较大切削性材料是否易于用刀具切削加工，影响加工效率和成本材料的可靠性耐久性可靠性材料能够在预期使用条件下材料在特定条件下能够正常保持性能，并避免过早失效工作，并符合预期的性能标准安全性材料在使用过程中不会对人身安全造成威胁，并符合相关安全规范材料的成本12原材料加工费包括材料的采购价格、运输成本和根据加工工艺、加工时间和加工设仓储费用备的不同而有所差异34人工费其他成本包括工人薪资、福利待遇和社保费包括研发费用、管理费用和营销费用用材料的环保性可回收性可降解性材料是否能够回收利用，减少材料是否能够自然降解，避免资源浪费环境污染低能耗无毒害材料生产过程是否节约能源，材料是否对环境和人体无毒害减少碳排放，确保安全使用材料的审美性视觉效果触感材料的外观、颜色、纹理和光泽等因素会影响产品的视觉效材料的触感也会影响产品的感官体验，如木材的温暖触感、果金属的光滑触感等材料的应用领域建筑领域汽车领域电子领域钢筋混凝土、钢结构、玻璃、陶瓷等材金属材料、塑料、橡胶等材料应用于汽硅、锗、铜、铝等材料应用于电子元件料应用于建筑物车制造制造金属材料金属材料是由金属元素或以金属元素为主的合金组成的材料它们具有良好的导电性、导热性、延展性和强度，在工业、建筑、交通、电子等领域广泛应用陶瓷材料陶瓷材料是无机非金属材料，通常由金属和非金属元素组成陶瓷材料具有高强度、耐高温、耐腐蚀、抗氧化等优异性能，在电子、航空航天、机械、化工等领域具有广泛应用高分子材料高分子材料是指由许多小分子通过共价键连接而成的长链或网状结构的物质高分子材料种类繁多，性能各异，广泛应用于日常生活和工业生产中，如塑料、橡胶、纤维、树脂等复合材料复合材料是指由两种或多种不同材料组成，并通过物理或化学方法结合在一起的材料它兼具多种材料的优良性能，如高强度、高模量、轻质、耐高温、耐腐蚀等工程塑料耐用性轻量化可塑性工程塑料具有优异的耐用性和耐磨性，工程塑料的密度较低，有助于减轻产品工程塑料可以加工成各种形状和尺寸，适用于高强度应用重量，提高效率满足不同需求天然材料天然材料是指直接源于自然界的物质，包括木材、棉花、羊毛、皮革、竹子、藤条等它们具有可再生、环保、舒适等特点，在建筑、家具、服装等领域有着广泛应用天然材料的应用越来越受到重视，人们越来越关注可持续发展和环保理念天然材料的应用不仅能减少对环境的污染，还能创造更加舒适的生活空间材料的选择原则性能匹配经济合理环保节约易于获得制定材料选用方案需求分析1确定材料应用场景、功能需求、性能指标等材料筛选2根据需求分析，选择符合性能指标的候选材料方案评估3综合考虑成本、加工工艺、环境影响等因素方案优化4对候选方案进行评估，选择最优的材料方案材料性能对比分析材料A材料B材料C表格中列出了几种材料的性能指标，便于比较不同材料的优劣势材料成本经济性分析因素经济性分析方法指标初始成本成本比较分析材料单价、采购数量、运输费用加工成本成本核算加工工艺、人工费用、设备折旧使用成本寿命周期成本分析维修保养费用、能源消耗报废成本成本估算回收利用价值、处理费用材料综合性能评价多指标评价权重分配12考虑材料的力学性能、物理根据具体应用场景，对不同性能、化学性能、加工性能指标进行权重分配，体现不、成本、环保性等多个指标同指标的重要程度综合评分3通过加权平均或其他综合评价方法，计算材料的综合评分，进行优劣排序材料选用实例分析汽车车身手机外壳钢材强度高、价格低廉，但铝合金轻巧、耐用，但易划重量较重铝合金轻量化、伤玻璃美观、耐刮擦，但耐腐蚀，但成本较高易碎航空发动机高温合金耐高温、抗氧化，但成本极高陶瓷材料耐高温、耐磨损，但易脆金属材料应用实例建筑领域交通工具电子产品钢筋混凝土、钢结构等，金属材料的汽车、飞机、轮船等，金属材料的强手机、电脑等，金属材料的导电性和强度和韧性使其成为建筑工程中不可度和耐腐蚀性使其适用于制造各种交耐热性使其广泛应用于电子产品制造或缺的材料通工具陶瓷材料应用实例陶瓷餐具建筑材料陶瓷餐具因其耐高温、不易碎、易陶瓷砖、瓦等是常用的建筑材料，清洁等优点，成为家庭中常用的餐具有耐磨、耐腐蚀、隔热等特点具电子元件陶瓷材料在电子元件中也扮演重要角色，例如电容、电阻、晶体管等高分子材料应用实例包装纺织汽车塑料瓶和包装袋，轻便、耐用且易于生合成纤维，如尼龙、涤纶和腈纶，具有汽车中广泛使用塑料零件，如仪表板、产耐用性、耐水性和易于护理的特点保险杠和车门饰板，以降低重量和成本复合材料应用实例航空航天汽车制造12复合材料在飞机机身、机翼复合材料用于车身、底盘、、尾翼等结构部件中得到广座椅等部件，可以减轻车身泛应用，显著减轻重量，提重量，提高燃油效率，并增高飞机性能强车辆安全性运动器材3复合材料应用于高尔夫球杆、网球拍、自行车等运动器材，可以提高强度、韧性，并减轻重量，提升运动性能材料选用的注意事项综合考虑选材规范充分考虑材料的性能、成本、遵循相关标准和规范，确保材加工性、环保性等因素，进行料的质量和安全全面评估可持续性选择环保、可回收、可再生的材料，推动可持续发展总结与展望材料的选用是产品设计和制造的重要环节，需要综合考虑材料的性能、成本、加工工艺、环境影响等因素通过科学合理的材料选择，可以提升产品质量、降低生产成本、提高产品竞争力。