(材料性能学)FH0-绪论-材料性能学.ppt

材料性能学 主讲：付华 石家庄铁道大学 材料科学的核心内容： 五要素(六面体)： 成分≠结构 一、《材料性能学》的意义 一、《材料性能学》的意义 （一）《材料性能学》的研究对象 （二）《材料性能学》的任务 掌握各主要性能的基本概念、物理本质、变化规律 及性能指标的工程意义。 了解性能指标的影响因素。 基本掌握改善和提高材料性能指标，充分发挥材料性能潜力的主要途径，失效的基本分析方法。 (三)《材料性能学》的研究方法 (三)《材料性能学》的研究方法 第一部分 材料的力学性能 本课程涉及的知识面较广，内容多， 有一定的理论深度。 谢 谢！ * * 三、本课程学习方法？ 绪 论 一、本课程的意义？ 二、本课程主要内容？ 性能 是材料科学与工程的四要素之一， 是材料科学研究的核心内容。 一、《材料性能学》的意义 四要素（四面体）： 材料组分（成分，组织与结构）； 性能property； 生产流程（工艺）； 使用效能performance。 材料工程：研究材料在制备、处理、加工过程中的工艺和各种工程问题。 结构 性能 原子结构，空间结构，组织 一、《材料性能学》的意义 成分 合成与制备 性能 使用效能 结构 组织 2. 高技术依赖于优良的新材料，关注的是材料的各种性能： 力学性能、物理性能、化学性能等。 3.该课程是专业学位（必修）课， 是工程应用、理论研究的基础。 性能property： 使用性（效）能performance： 材料的固有性能 物理 化学（抗氧化性，耐蚀等）， 力学（σs，σb，δ等）性能 材料性能property在工作状态下的表观： （受力状态，气氛，温度等） 使用性能：固有性能+产品设计（工程应用） ——寿命，速度，能量利用率，安全可靠。 材料性能的分类： 材料性能的分类： 机械性能（力学性能），物理性能，化学性能, 工艺性能等； 力学性能：材料在力或环境（介质，T，ξ）共同作用下，显示与弹性和非弹性反应相关或涉及应力应变关系的性能。 在外力作用下，材料变形或断裂过程中 所表现的性能。 工艺（加工）性能： 铸，锻，焊，热处理，机加工等。 物理性能：热、磁、电、光等性能及其相互转换。 2.性能 力学性能 变形、断裂过程， 强度、塑性与韧性等。 物理性能（化学性能） 热、光、电、磁、老化 1.材料 金属材料 无机非金属（陶瓷） 高分子材料 二、本课程主要内容？ 3.两种结构因素 纳观层次：原子、分子层次 微观层次：组织 了解材料性能测试原理、方法及其相关仪器设备。 培养合理选材、用材、开发新材料的基本技能。 材料失效的四大形式： 过量变形（弹塑性）、断裂、磨损、腐蚀 经验法 机理法 相互验证 围绕一个主线 基本概念√ 物理本质√ 影响因素（性能改进） 工程意义√ 指标的测试及应用 (四）本课程主要内容 第二部分 材料的物理性能 力学性能内容： 1-10章： 弹性变形、塑性变形、断裂 扭、弯、压、硬度、冲击、 疲劳、磨损、高温等； 11章：材料的强韧化 （小结） 物理性能： 第12-15章： 热、磁、电、光学性能. 《材料科学基础》 第九章 三、本课程学习方法？ 《材料力学》： σ-ε曲线，σs，σb，σ-1的意义, 本课程侧重材料性能本质。 《物理》、《化学》、《物理化学》 基础知识— 热，磁， 电，腐蚀，电化学等。 前期知识储备 《材料科学基础》 《材料力学》 《物理》 《化学》 《物理化学》 材料 性能 基本概念 物理本质 影响因素（性能改进） 工程意义 指标的测试及应用 抓 住 二 条 主 线 成分 工艺 结构 组织 性能 应用 做好笔记，在理解的基础上记忆。 善于总结和整理。 参考书： 束德林主编《金属力学性能》。 《The science and design of engineering materials》 James P.Schaffer. 工程材料科学与设计，詹姆斯.谢弗编，余永宁，强文江译。机械工业出版社，2003。 王吉会《材料力学性能》《材料物理性能》， 天津大学出版社，2006年。 宁青菊《无机材料物理性能》化学工业出版社2006年。 傅政 《高分子材料强度及破坏行为》， 化学工业出版社， 2005年 。 考核： 平时成绩占20% 上课：出勤率、听课情况、交流与沟通； 作业：态度、完成情况； 期末考试占80% （开、闭卷结合） 闭卷：基本概念、基础理论； 开卷：综合分析、应用、计算。