材料科學(xué)的產(chǎn)生與課件

1、材料科學(xué)導(dǎo)論材料科學(xué)研究所尹洪峰材料科學(xué)導(dǎo)論材料科學(xué)研究所尹洪峰課程內(nèi)容與教學(xué)過(guò)程材料科學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展 4材料中的界面及其控制 6相變及其控制 6科學(xué)指導(dǎo)下的材料（同學(xué)報(bào)告）4陶瓷材料增韌 4金屬材料強(qiáng)化 4金屬玻璃 4形形色色的功能材料（同學(xué)報(bào)告）4材料的復(fù)合化 4課程內(nèi)容與教學(xué)過(guò)程材料科學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展 4材料科學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展材料科學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展材料科學(xué)的產(chǎn)生與課件材料科學(xué)的產(chǎn)生與課件按化學(xué)組成金屬材料無(wú)機(jī)非金屬材料有機(jī)高分子材料復(fù)合材料按化學(xué)組成金屬材料按功能分類結(jié)構(gòu)材料功能材料按功能分類結(jié)構(gòu)材料根據(jù)服役領(lǐng)域信息材料航空航天材料能源材料生物醫(yī)用材料建筑材料機(jī)械工程材料紡織材料 根據(jù)服役領(lǐng)域

2、信息材料材料服役領(lǐng)域所占比例材料服役領(lǐng)域所占比例根據(jù)結(jié)晶狀態(tài)單晶材料多晶材料非晶態(tài)材料準(zhǔn)晶材料根據(jù)結(jié)晶狀態(tài)單晶材料按材料尺度零維材料一維材料二維材料三維材料按材料尺度零維材料材料的發(fā)展史，就是人類社會(huì)的發(fā)展史 從古代到現(xiàn)代人類使用材料的歷史共經(jīng)歷7個(gè)時(shí)代： 石器時(shí)代（公元前10萬(wàn)年） 青銅器時(shí)代（公元前3000年） 鐵器時(shí)代（公元前1000年） 水泥時(shí)代（公元0年） 鋼時(shí)代（1800年） 硅時(shí)代（1950年） 新材料時(shí)代（1990年）材料的發(fā)展史，就是人類社會(huì)的發(fā)展史 從古代到現(xiàn)代人材料科學(xué)的產(chǎn)生與課件材料科學(xué)的產(chǎn)生與課件材料科學(xué)的產(chǎn)生與課件材料科學(xué)的產(chǎn)生與課件材料科學(xué)的產(chǎn)生與課件材料科學(xué)的產(chǎn)

3、生與課件材料科學(xué)發(fā)展進(jìn)程1669，N.Steno, 晶面角守恒定律1885，A.Bravais, 晶體空間點(diǎn)陣學(xué)說(shuō)1912，M.Laue,晶體X-射線衍射1915,W.H.Bragg and W.L.Bragg X-射線晶體結(jié)構(gòu)分析 電子顯微技術(shù) 掃描隧道鏡，原子力顯微鏡材料科學(xué)發(fā)展進(jìn)程1669，N.Steno, 晶面角守恒定律材料科學(xué)的由來(lái)20世紀(jì)50年代產(chǎn)生于美國(guó)1958年美國(guó)伊利諾伊州(Illinois)西北大學(xué)招收材料科學(xué)研究生1957年Frankel教授開(kāi)設(shè)材料性能原理(principles of the properties of materials)1964年美國(guó)已有11所大學(xué)有

4、材料科學(xué)系20世紀(jì)60年代材料科學(xué)引入歐洲，1962年英國(guó)北威爾士大學(xué)1978年浙江大學(xué)成立材料科學(xué)與工程系1993年我校成立材料科學(xué)與工程系材料科學(xué)的由來(lái)20世紀(jì)50年代產(chǎn)生于美國(guó)材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)室1954年提交建立交叉學(xué)科實(shí)驗(yàn)室報(bào)告1957年10月前蘇聯(lián)發(fā)射人造衛(wèi)星1957年美國(guó)政府批準(zhǔn)建立12個(gè)交叉學(xué)科實(shí)驗(yàn)室，后更名為材料研究實(shí)驗(yàn)室，由空軍研究署空軍辦公室負(fù)責(zé)1972年材料研究實(shí)驗(yàn)室由國(guó)家科學(xué)基金會(huì)管理材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)室1954年提交建立交叉學(xué)科實(shí)驗(yàn)室報(bào)告材料科學(xué)誕生的基礎(chǔ)原子和晶體相平衡與亞穩(wěn)態(tài)顯微組織相變與同素異構(gòu)現(xiàn)象晶體缺陷晶體化學(xué)與物理礦物學(xué)量子理論與固體電子理論統(tǒng)計(jì)力學(xué)材料科學(xué)誕生的基

5、礎(chǔ)原子和晶體材料科學(xué)誕生的基礎(chǔ)物理冶金學(xué)陶瓷導(dǎo)論高分子物理與化學(xué)位錯(cuò)理論體視金相學(xué)材料科學(xué)誕生的基礎(chǔ)物理冶金學(xué)材料科學(xué)產(chǎn)生基礎(chǔ)材料表征金相學(xué)（metallography)-金相學(xué)課本19121865年Sorby發(fā)明光學(xué)顯微鏡1920s用光學(xué)顯微鏡研究相圖19261927年發(fā)明電子顯微鏡（原理性）1937年西門子公司第一臺(tái)透射電子顯微鏡1939年掃描電子顯微鏡樣機(jī)出現(xiàn)1948年發(fā)明閃爍計(jì)數(shù)器1963年商品化生產(chǎn)1947年微探針?lè)治鰞x材料科學(xué)產(chǎn)生基礎(chǔ)材料表征金相學(xué)（metallograph材料科學(xué)產(chǎn)生基礎(chǔ)材料表征原子吸收光譜拉曼光譜儀質(zhì)譜儀色譜儀熱分析-差熱分析（DTA）1887 -差熱掃描量熱分

6、析（DSC）1965硬度計(jì)-1908年布氏硬度計(jì)雛形材料科學(xué)產(chǎn)生基礎(chǔ)材料表征原子吸收光譜材料科學(xué)產(chǎn)生基礎(chǔ)聚合物球晶層狀聚合物半結(jié)晶性串晶半結(jié)晶聚合物存在彈性變形和塑性變形以及應(yīng)變硬化1935年美國(guó)杜邦公司生產(chǎn)尼龍，包括拉拔工藝聚合物中的擴(kuò)散和蠕動(dòng)聚合物共聚物聚合物合金聚合物相變材料科學(xué)產(chǎn)生基礎(chǔ)聚合物球晶從技術(shù)到科學(xué)揭示生長(zhǎng)速度-冷卻速度-成分過(guò)冷-液固界面以及結(jié)晶物結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系指導(dǎo)鑄造冶金學(xué)原理陶瓷導(dǎo)論組成-結(jié)構(gòu)-性能-制備工藝-使用性能之間關(guān)系從技術(shù)到科學(xué)揭示生長(zhǎng)速度-冷卻速度-成分過(guò)冷-液固界面以及結(jié)材料科學(xué)三個(gè)重要屬性多學(xué)科交叉與實(shí)際使用緊密結(jié)合正在發(fā)展中的科學(xué)材料科學(xué)三個(gè)重要屬性多學(xué)

7、科交叉學(xué)科與學(xué)科的形成一門新學(xué)科或者是從一個(gè)現(xiàn)存的、寬泛的領(lǐng)域進(jìn)一步的細(xì)化分離；或者截然相反，從若干固有的、狹窄的領(lǐng)域中拓展組合而成。在19世紀(jì)物理化學(xué)從合成有機(jī)化學(xué)中分離出來(lái)便是前者的范例，而材料科學(xué)的出現(xiàn)由冶金學(xué)、固體物理學(xué)和物理化學(xué)等結(jié)合而成。學(xué)科：相對(duì)獨(dú)立的知識(shí)體系 。構(gòu)成一門獨(dú)立學(xué)科的三個(gè)基本要素： （1）研究的對(duì)象或研究的領(lǐng)域，即獨(dú)特的、不可替代的研究對(duì)象。 （2）理論體系，即特有的概念、原理、命題、規(guī)律等所構(gòu)成的嚴(yán)密的邏輯化的知識(shí)系統(tǒng)。 （3）方法論，即學(xué)科知識(shí)的生產(chǎn)方式。 專業(yè)：一般指高?；蛑械葘I(yè)學(xué)校根據(jù)社會(huì)分工需要而劃分的學(xué)業(yè)門類。高校的專業(yè)是社會(huì)分工、學(xué)科知識(shí)和教育結(jié)構(gòu)三

8、位一體的組織形態(tài)，其中，社會(huì)分工是專業(yè)存在的基礎(chǔ)，學(xué)科知識(shí)是專業(yè)的內(nèi)核，教育結(jié)構(gòu)是專業(yè)表現(xiàn)形式。學(xué)科發(fā)展的目標(biāo)是知識(shí)的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新。專業(yè)的目標(biāo)是為社會(huì)培養(yǎng)各級(jí)各類專門人才。專業(yè)是學(xué)科承擔(dān)人才培養(yǎng)職能的基地；學(xué)科是專業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。一所高校的人才培養(yǎng)質(zhì)量如何，取決于其學(xué)科、專業(yè)水平。 學(xué)科與學(xué)科的形成一門新學(xué)科或者是從一個(gè)現(xiàn)存的、寬泛的領(lǐng)域進(jìn)一學(xué)科形成標(biāo)志大學(xué)設(shè)置相應(yīng)專業(yè)學(xué)會(huì)期刊國(guó)際性學(xué)術(shù)會(huì)議學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)著作自成體體系研究領(lǐng)域?qū)W科形成標(biāo)志大學(xué)設(shè)置相應(yīng)專業(yè) 材料科學(xué)四要素組成：化學(xué)組成和礦物組成結(jié)構(gòu)：微觀結(jié)構(gòu)、介觀結(jié)構(gòu)和宏觀結(jié)構(gòu)合成與加工（制備工藝）性能：材料本身所固有的性質(zhì)使用性能：與使用性能相關(guān)聯(lián)的性

9、能 材料科學(xué)四要素組成：化學(xué)組成和礦物組成材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)材料制備工藝與技術(shù)的開(kāi)發(fā)材料應(yīng)用研究與開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)先進(jìn)材料，發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)材料設(shè)計(jì)科學(xué)儀器與檢測(cè)裝置材料科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)材料制備工藝與技術(shù)的開(kāi)發(fā)材料科學(xué)的產(chǎn)生與課件材料科學(xué)的產(chǎn)生與課件先進(jìn)材料開(kāi)發(fā)信息功能材料先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料能源材料有機(jī)高分子材料納米材料生物材料環(huán)境友好材料仿生材料先進(jìn)材料開(kāi)發(fā)信息功能材料信息功能材料信息儲(chǔ)存材料數(shù)據(jù)傳輸材料信息功能材料信息儲(chǔ)存材料先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料超高溫合金材料與制備技術(shù)超高溫復(fù)合材料結(jié)構(gòu)功能一體化材料核反應(yīng)堆用材料高性能纖維先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料超高溫合金材料與制備技術(shù)能源材料超導(dǎo)材料電池材料儲(chǔ)氫材料太陽(yáng)能材料能源材料超導(dǎo)材料納米材料納米材料的制備與合成納米材料的結(jié)構(gòu)表征納米材料的奇異性能納米材料的實(shí)用化納米材料納米材料的制備與合成高分子