材料科学基础1-2.ppt

材料科学基础
8/18/2017
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Introduction to Material Science
绪论
课程的目的和任务
金属概述
金属学的发展
学****要求和参考书
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材料
金属材料
非金属材料
复合材料
纯金属
合金
无机非金属材料
有机非金属材料
金属基复合材料
非金属基复合材料
1-a. 材料的分类
Material
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Introduction to Material Science
(续)
1-、组织与性能关系
成分
处理条件与工艺
组织
性能
金属学的主要任务: 研究金属组织结构的形成及变化规律,它们与内在成分、外在条件之间的关系及其对材料性能的影响。
Material
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一般定义:具有金属性质的物质即为金属。
金属的性质:

——即导热性、导电性,自由电子的运动引起;

——金属正离子在电子云中规则排列,金属间没有方向性。

——吸收了能量的自由电子从被激发态(高能带)回到基态(低能带)时会放出能量,这种能量以光的形式放出。
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金属学的发展与组织结构分析和性能测试技术等研究方法和手段的进展密切相关。
人类对金属内部组织的认识过程:长期实践经验光学金相(1841年)X射线衍射技术(1913年)电子显微镜(1932年)。于是在金相学的基础上,随着实验技术的进展以及热力学、物理化学、固体物理、材料力学等各学科之间的相互渗透,金属的宏观、微观组织,直至原子组态的结构及其各种性能的关系,得到了日趋深入的认识,形成了近代金属学体系。先进的检测手段的出现,扩大了金属材料的研究领域,促进了金属学的发展。
金属学在欧美多称为物理冶金学(Physico-Metallury),研究也今后金属材料在加工使用过程中的性能及其影响因素。
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学****要求:理解并记忆定义、原理公式,能灵活运用有关原理解释和解决实际问题。
参考书籍:
,《金属学原理》,哈尔滨工业大学出版社,1990。
,《金属材料与热处理》,哈尔滨工业大学出版社, 1990。
,《材料科学基础》,清华大学出版社,1998。
,《物理冶金基础》,冶金工业出版社,1997。
,《金属学》,冶金工业出版社,1980。
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第一章金属的晶体结构
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第一节金属晶体中原子间的结合
一、键型
离子键
共价键
金属键
范德华力
二、结合力与结合能
结合力
结合能
总结
三、原子半径
四、金属的晶体性
Material
Material
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一、键型
——离子化合物(大部分盐类、碱类、金属氧化物等)中通过正、负离子间的静电作用结合。
特点: ①结合力强,熔点高,硬而脆;
②严格按化学价结合,原子比例已定,可用化学式表示;
③电子固有,不存在自由电子,传导性差;
④无方向性;
——C、Si、Sn、Ge等金属中,通过共用电子对结合。
特点: ①具有饱和性,符合8-n 定律;
②有方向性;
③结合力强,熔点高,硬;
④电子固有,没有自由电子;
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