材料科学与工程导论 教学课件 ppt 作者 王高潮 第十章.ppt

第十章材料的设计与选择第一节材料的设计第二节材料的选择第一节材料的设计一、,分析材料的功能需求,确定材料体系和加工方法,进行材料成分设计和工艺参数优化,研制新材料;然后,对新材料进行显微组织评价、实验室性能测试,并将预定指标与实际指标进行比较,从使用性能、工艺性能、经济效益、环境保护等方面进行综合评价;最后,将新材料应用于具体产品之中。(1)晶体结构与宏观性能(2)显微结构与宏观性能(3)复合结构与宏观性能二、、原子尺度上研究其运动规律,探索这些规律对原子间的键合、晶体结构的形成、宏观性能的定量关系。、加工方法、工艺参数的作用,并建立显微结构特征参数与宏观性能的定量关系。、知识库和专家系统等技术,对以往所获得的大量有关材料的化学成分、加工工艺和宏观性能数据进行分析,从中找出经验规律,获取知识,从而利用这些规律和知识进行材料和加工方法的设计。三、:1)实验结果直观,所得即所需,试验样品也就是材料产品。2)试验条件即为材料生产工艺条件。3)试验设计方法相对比较简单,一般不需要大量的复杂计算。4)试验次数较多,造成一定程度上的资源、人力和时间上的浪费。5)对于某些新材料的研制,特别是不能选用现有材料做原材料的新材料,经验设计方法显得无能为力,已不能保证材料科学与科学技术的同步发展。(1)科学设计方法的主要途径1)计算机模拟技术2)知识库与数据库技术3)材料设计专家系统(2)科学设计方法的应用举例1)计算机模拟在晶体点缺陷计算中的应用2)分子模拟方法及在高分子材料中的应用3)对新材料的晶体结构预言第二节材料的选择一、材料选择基础理想材料应具备的特征:、市场购买方便;,加工方便;,如力学性能、电学性能、光学性能等;、湿度;,使用寿命长;,易于回收或生物降解。二、;强度;延展性;物理性能;耐腐蚀及老化性能;弹性模量;