材料科学与工程基础第5版中文翻译.doc


文档分类:高等教育 | 页数:约106页 举报非法文档有奖
1/106
下载提示
  • 1.该资料是网友上传的,本站提供全文预览,预览什么样,下载就什么样。
  • 2.下载该文档所得收入归上传者、原创者。
  • 3.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
1/106
文档列表 文档介绍
2 / 106
材料科学与工程基础
第1章、导言
学****重点:
仔细学过这一章后,你应当掌握以下容:
列出材料应用所涉与到的6种不同性质。
描述材料在设计、生产和应用中涉与的四要素,叙述它们之间的关系。
描述材料选择过程的三条重要标准。
(a)列出固体材料的三种主要分类,描述这三种材料各自的化学特征。
(b)记住另外三种形式的材料,以与每种的特征。
历史的回顾与展望
超乎一般人的认识,材料可能是对人类文明影响最根深蒂固的一类物质。交通运输,住房,穿衣,通讯,娱乐和食品生产,实质上、我们日常生活中的每一部分都在一定程度会受到这种或那种材料的影响。历史上,社会的进步和发展都与人类生产和掌握某种材料满足自己的需要密切相关。事实上,早先的文明曾按照人类开发某种材料的能力来划分时代(例如石器时代,青铜器时代等等)。
最早的人类所遇到的材料极为有限,通常是天然的土生土长的一些东西,如石头,木材,粘土,兽皮等等。随着时代的发展,人类发现了生产材料的技术,这些人造的材料性能上优于天然材料,这类新材料包括瓷和各种金属。后来人们发现通过热处理和加入其它物质可以改变这些材料的性能。从某种意义上说,材料的应用总是伴随着一种筛选过程,也就是说,从有限的材料中筛选出其特性最适用于特定场合使用的材料。直到近代,科学家们开始知道材料的结构组成与其性质之间的关系。在过去60年里,人们所获得的各种知识从很大程度上已经改变了对许多材料的认识。迄今为止,已有成千上万种具有不同特性的材料被开发出来以满足我们这个现代和复杂社会的需要,这些材料包括金属、塑料、玻璃和纤维。
技术的进步使人类的生活变得越来越舒适,而这一切又与我们所使用的材料密切相关。人类对某一类材料认识程度的进步往往是这个时代技术革命的前奏。例如,如果没有廉价的钢铁和其他相应材料,就不会有当今的汽车工业。复杂电子设备的基本单元是由半导体材料构成的。因此,我们目前的电子信息时代,它的材料基础是半导体材料。
材料科学与工程
材料科学学科涉与研究材料的结构和性质以其它们之间的关系。与之相应的是,材料工程则是根据材料的结构与性质的关系,设计、加工、生产所需要性质的材料。在整篇课文中我们将把注意力放在材料性质与结构组成的关系上。
首先,“结构”这个模糊的概念应该得到应有的解释。简单地说,材料的结构与它的部成分以与物质的排列有关。按大小我们可以把结构分为4个层次,第一个层次为亚原子结构,包括电子和原子核与其相互作用。结构的第二个层次为原子大小水平,其结构包括原子或相应的分子相互的排列。第三个大的结构王国是由原子团簇聚在一起构成的,也叫做“微观”世界,既可以通过某些显微镜进行观测的世界。第四也是最后一个结构层次是我们可以用肉眼看到的“宏观”世界。
“性质”的解释是这样的,所有材料在使用的时候都会对周围的环境有所反应。例如工件受力会变形;抛光的金属表面会反射光。按照施加在材料上的特殊作用,性质就是材料对这种作用的不同种类,不同大小响应的一种特性。通常,材料的性质与它的形状和大小无关。
实际上,固体材料的所有重要性质都可以分成六个不同的大类:即力学、电学、热学、磁学、光学和质变学性质。对每一种性质都有不同的方法进行测定。力学性质是通过给样品施加负载或受力来测定样品的变形,材料的力学参数有弹性模量和强度等。对于电学性质,例如材料的电导率和介电常数,是通过施加电场来测定的。固体材料的热性质可以通过它的热容和热导率来反映。材料的磁性质反映了它在磁场中应用的能力。对于光学性质,环境施加的是电磁波或光辐射,折射和反射程度是材料光学性质的量度。最后,质变学性质是材料的化学反应性。在以后的章节中我们将分别讨论材料的这六种性质。

2 / 106
除了结构与性质以外,在材料科学与工程中还涉与到另外两个很重要的要素:即材料的“加工”和“性能”。关于材料这四个要素之间的关系,人们一致认为:材料的结构取决于它是怎样被加工出来的,而且,材料的性能是材料性质的函数。于是材料的加工、结构、。本课程我们将通过材料的设计、生产和应用来说明这四个要素间的关系。
-结构-性质-性能的原理,图上是在有印刷字体的页面上放置了三个薄圆片。很显然,这三个样品的光学性质(光透过率)是不同的;放在左边的那块是透明的(即所有反射光都能透过它),而放在中间和右边的分别是半透明和不透明的。所有这三块样品都是一样的氧化铝材料,但是左边那块是单晶,是没有缺陷的固体材料,它是透明的,中间那块是由许多相互联接的小单晶构成的材料,这些

材料科学与工程基础第5版中文翻译 来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.

相关文档 更多>>
非法内容举报中心
文档信息
  • 页数106
  • 收藏数0 收藏
  • 顶次数0
  • 上传人nb6785
  • 文件大小616 KB
  • 时间2021-12-01