工業(yè)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)-材料學(xué)

1、材料學(xué)（一）江蘇大學(xué)工業(yè)中心制作 : 劉會(huì)霞等工業(yè)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)（第四部分）前言 材料是人類社會(huì)可接受、能經(jīng)濟(jì)地制造有用器件（或物品）的固體物質(zhì)。其中包括天然生成和人工合成的材料以及它們組合而成的復(fù)合材料。 以石材制造工具為標(biāo)志（約BC10萬年）晶體管的發(fā)明（20世紀(jì)中葉）銅制品的出現(xiàn)（約BC6000年）鐵器產(chǎn)生（約BC1500年）發(fā)明瓷器（約公元前后）鋼鐵材料廣泛應(yīng)用（18世紀(jì)）智能材料、納米材料等的應(yīng)用為標(biāo)志（20世紀(jì)90年代）石器時(shí)代青銅器時(shí)代鐵器時(shí)代水泥時(shí)代鋼時(shí)代硅時(shí)代新材料時(shí)代金屬材料之黑色金屬一、純鐵純鐵在常溫下是具有體心立方結(jié)構(gòu)的-Fe，范性好，但硬度和強(qiáng)度較低，具有磁性。二、碳鋼

2、在鐵碳合金中，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2.11%的合金，我們稱之為鋼。碳鋼具有較好的強(qiáng)度和韌性，能滿足一般情況下的使用性能，應(yīng)用十分廣泛。三、合金鋼隨著技術(shù)的發(fā)展，對(duì)材料的強(qiáng)度、硬度及其它特殊性能（抗高、低溫性，耐腐蝕、磨損性等）提出了更高的要求，在鐵碳合金中特意加入一定的合金元素，形成了合金鋼。1合金結(jié)構(gòu)鋼用于制造重要的工程結(jié)構(gòu)和機(jī)器零件的鋼種，包括：用于制造橋梁、船舶、車輛、鍋爐、高壓容器等用的合金結(jié)構(gòu)鋼 ；主要用于制造汽車、內(nèi)燃機(jī)、機(jī)床等零件的合金滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼；合金彈簧鋼和滾珠軸承鋼；2、合金工具鋼 用于制造各種金屬切削刀具的合金刃具鋼和各種測(cè)量工具 的合金量具鋼 ；制造各種模具的合金模具鋼

3、 。3、特殊性能合金鋼 不銹鋼：是指在大氣和一般介質(zhì)中具有很高的耐腐蝕性的鋼種；耐熱鋼（用于高溫工作零件）和耐磨鋼 （用于履帶等）。四、鑄鐵 鑄鐵是碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11%的鐵碳合金，另外還含有硅、錳、硫、磷等元素。 1、灰口鑄鐵 灰口鑄鐵中石墨呈片狀；是價(jià)格便宜、應(yīng)用最廣的鑄鐵材料。 2、球墨鑄鐵 球墨鑄鐵的石墨呈球狀，具有很高的強(qiáng)度，又有良好的塑性和韌性。 3、可鍛鑄鐵 可鍛鑄鐵是由白口鑄鐵通過退火處理得到的一種高強(qiáng)度鑄鐵。 4、特種鑄鐵 可鍛鑄鐵是由白口鑄鐵通過退火處理得到的一種高強(qiáng)度鑄鐵。 金屬材料之有色合金 一、鋁合金1.變形鋁合金成分在某臨界成分以內(nèi)，在室溫或加熱時(shí)為單相固溶體組織

4、，塑性較好，適合于變形加工的鋁合金。2.鑄造鋁合金 主要分為鋁硅合金 、鋁銅合金、鋁鎂合金 等系列。二、銅合金 1純銅純銅呈紫紅色，常稱紫銅，分為工業(yè)純銅和無氧銅兩類。 2黃銅以鋅為主要合金元素的銅合金稱為黃銅 。 3青銅青銅原指銅錫合金，但在工業(yè)上都習(xí)慣稱含鋁、硅、鉛、鈹、錳等的銅基合金為青銅。 4白銅以鎳為主要合金元素的銅合金稱為白銅。陶瓷材料 一、普通工業(yè)陶瓷類型用途特點(diǎn)建筑衛(wèi)生瓷裝飾、衛(wèi)生器具通常尺寸較大，要求強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性好化學(xué)化工瓷化工等工業(yè)中的管道設(shè)備、耐腐蝕容器及實(shí)驗(yàn)器皿要求耐各種化學(xué)介質(zhì)腐蝕的能力強(qiáng)電工瓷（高壓陶瓷）電器絕緣要求機(jī)械性能好，介電性能和熱穩(wěn)定性高二、特種陶瓷 特

5、種陶瓷，也叫現(xiàn)代陶瓷、精細(xì)陶瓷或高性能陶瓷，按應(yīng)用包括特種結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷兩大類，如壓電陶瓷、高溫陶瓷、磁性陶瓷、電容器陶瓷等。工程上應(yīng)用最多的是高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，主要有氧化物陶瓷、硼化物陶瓷、氮化物陶瓷和碳化物陶瓷。工程塑料塑料是一種以有機(jī)合成樹脂為主要成分的高分子材料，它通常可在加熱、加壓條件下塑制成型 。塑料是以有機(jī)合成樹脂為基礎(chǔ)，再加入添加劑所組成。 分類方法舉例按樹脂的性質(zhì)分類熱塑性塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺（尼龍）、氟塑料等熱固性塑料酚醛、氨基、環(huán)氧、呋喃等塑料等按使用范圍分類通用塑料聚苯乙烯、聚氯乙烯、酚醛塑料、氨基塑料等工程塑料聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸脂和ABS耐熱塑料聚

6、四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、環(huán)氧樹脂等合成纖維 合成纖維是以石油、天然氣、煤等為原料，經(jīng)過提煉和化學(xué)反應(yīng)合成，再將其熔融或溶解后紡絲制得的纖維。 除廣泛用作衣料等生活用品外，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防等部門也有重要的用途，如大量應(yīng)用于汽車等輪胎簾子線、索橋、船纜、降落傘及絕緣布等。合成橡膠 橡膠是一種具有極高彈性的高分子材料 。 是常用的彈性材料、密封材料、減震防震材料。新材料介紹納米材料是指微觀結(jié)構(gòu)至少在一維方向上受納米尺度（1100nm）調(diào)制地各種固體材料。它包括零維的原子團(tuán)簇和納米微粒；一維調(diào)制的納米多層膜；二維調(diào)制的納米顆粒膜（涂層）；三維調(diào)制的納米相材料。 一、納米材料 復(fù)合材料按基體不同分為金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、聚合物基復(fù)合材料等三類。 二、復(fù)合