工程材料復(fù)習(xí)提綱課件

工程材料復(fù)習(xí)提綱課件工程材料概述工程金屬材料工程非金屬材料工程復(fù)合材料工程材料的加工與制備工程材料的選擇與應(yīng)用工程材料的腐蝕與防護(hù)目錄CONTENT工程材料概述01包括鋼鐵、銅、鋁等，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能。金屬材料非金屬材料復(fù)合材料如塑料、陶瓷、玻璃等，具有優(yōu)異的耐腐蝕性能。由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成，具有優(yōu)異的綜合性能。030201材料定義與分類如強(qiáng)度、硬度、韌性等，直接影響工程結(jié)構(gòu)的承載能力和使用壽命。力學(xué)性能如密度、熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率等，影響工程材料的加工和使用性能。物理性能如耐腐蝕性、抗氧化性等，與工程材料的使用環(huán)境密切相關(guān)?；瘜W(xué)性能材料性能要求

材料在工程中的應(yīng)用建筑工程需要使用大量的混凝土、鋼材等材料，要求具有良好的承載能力和耐久性。機(jī)械工程機(jī)械零件需要使用各種金屬材料、塑料等，要求具有高強(qiáng)度、耐磨性等性能。航空航天工程需要使用高性能的金屬材料和復(fù)合材料，要求具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度等特點(diǎn)。工程金屬材料02含有不同含量的合金元素，如錳、硅、磷等，用于建筑、橋梁、船舶等。碳鋼具有石墨晶體結(jié)構(gòu)，用于制造鑄件、曲軸等。鑄鐵含有多種合金元素，如鉻、鎳、鉬等，用于制造高強(qiáng)度、耐腐蝕的零件。合金鋼鋼鐵用于制造鋁合金鑄件，如發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋等。鑄造鋁合金經(jīng)過熱處理和塑性加工，用于制造各種鋁合金制品，如建筑型材、門窗等。變形鋁合金鋁合金青銅由銅和錫組成的合金，用于制造藝術(shù)品、鑄件等。黃銅由銅和鋅組成的合金，用于制造管道、閥門等。白銅由銅和鎳組成的合金，用于制造硬幣、醫(yī)療器械等。銅合金工程非金屬材料03塑料的組成和結(jié)構(gòu)塑料主要由聚合物樹脂、填料、增塑劑、潤滑劑和其他添加劑組成。塑料的性能特點(diǎn)塑料具有質(zhì)輕、易加工、低成本、絕緣性好等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑、汽車、電子、包裝等領(lǐng)域。塑料的定義和分類塑料是一種高分子材料，可以通過添加不同的添加劑進(jìn)行改性，以滿足不同的應(yīng)用需求。塑料橡膠是一種具有高彈性的天然或合成高分子材料。橡膠的定義和分類橡膠主要由聚合體鏈節(jié)組成，具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。橡膠的組成和結(jié)構(gòu)橡膠具有高彈性、耐磨性、耐油性、絕緣性等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于輪胎、輸送帶、密封件等領(lǐng)域。橡膠的性能特點(diǎn)橡膠03陶瓷的性能特點(diǎn)陶瓷具有高硬度、高熔點(diǎn)、高絕緣性、耐腐蝕等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械、化工等領(lǐng)域。01陶瓷的定義和分類陶瓷是一種無機(jī)非金屬材料，通常具有高硬度、高熔點(diǎn)、高絕緣性等特點(diǎn)。02陶瓷的組成和結(jié)構(gòu)陶瓷主要由無機(jī)非金屬元素或化合物組成，具有晶體或非晶體結(jié)構(gòu)。陶瓷工程復(fù)合材料04通常由基體和增強(qiáng)體兩部分組成。基體提供整體性能，增強(qiáng)體則負(fù)責(zé)增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)性能?？筛鶕?jù)基體和增強(qiáng)體的類型、復(fù)合方式等進(jìn)行分類，如金屬基復(fù)合材料、聚合物基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料等。復(fù)合材料的組成與分類復(fù)合材料的分類復(fù)合材料的組成力學(xué)性能通常比單一材料更優(yōu)異，具有更高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和耐腐蝕性。熱性能具有較低的熱膨脹系數(shù)和較高的熱導(dǎo)率，對溫度變化的適應(yīng)性較強(qiáng)。輕量化由于采用輕質(zhì)基體和增強(qiáng)體，因此具有較低的密度，有利于減輕重量和節(jié)能減排。復(fù)合材料的性能特點(diǎn)由于復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和輕量化特點(diǎn)，因此在航空航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼、發(fā)動機(jī)部件等。航空航天領(lǐng)域復(fù)合材料在汽車工業(yè)中也得到廣泛應(yīng)用，如車身、車架、座椅等部件，以提高汽車的性能和外觀。汽車工業(yè)由于復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和輕量化特點(diǎn)，因此在體育器材領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用，如弓箭、高爾夫球桿、滑雪板等。體育器材領(lǐng)域復(fù)合材料還廣泛應(yīng)用于建筑、電子、醫(yī)療等領(lǐng)域。其他領(lǐng)域復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域工程材料的加工與制備05熔煉是金屬材料制備的一種重要方法，通過將金屬加熱至熔點(diǎn)后進(jìn)行熔融，形成液態(tài)金屬。熔煉過程中需要控制加熱速度、熔融溫度和熔融時(shí)間，以確保獲得高質(zhì)量的液態(tài)金屬。熔煉鑄造是一種將液態(tài)金屬倒入模具中，冷卻凝固后獲得所需形狀和尺寸的金屬制品的過程。鑄造過程中需要選擇合適的模具材料和設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)，以確保獲得具有所需性能和幾何形狀的金屬制品。鑄造熔煉與鑄造鍛造鍛造是一種通過施加外力將金屬坯料變形，以獲得所需形狀和尺寸的金屬制品的過程。鍛造過程中需要選擇合適的坯料和鍛造溫度，以及設(shè)計(jì)合理的鍛造工藝流程，以確保獲得具有所需性能和幾何形狀的金屬制品。軋制軋制是一種通過旋轉(zhuǎn)軋輥將金屬坯料變形，以獲得所需形狀和尺寸的金屬制品的過程。軋制過程中需要控制軋制速度、軋制溫度和變形量，以確保獲得具有所需性能和幾何形狀的金屬制品。鍛造與軋制焊接焊接是一種通過加熱或加壓將兩個(gè)或多個(gè)金屬連接在一起的過程。焊接過程中需要選擇合適的焊接方法和焊接材料，以及控制焊接溫度和焊接速度，以確保獲得具有所需性能和幾何形狀的金屬制品。切割切割是一種將金屬切割成所需形狀和尺寸的方法。切割過程中需要選擇合適的切割工具和方法，以及控制切割速度和切割精度，以確保獲得具有所需形狀和尺寸的金屬制品。焊接與切割工程材料的選擇與應(yīng)用06材料必須能夠安全地承受預(yù)計(jì)的負(fù)載和環(huán)境條件，不發(fā)生疲勞、斷裂等失效現(xiàn)象。安全性材料應(yīng)適應(yīng)工程要求，包括物理、化學(xué)、機(jī)械等性能，以及使用環(huán)境、美觀程度等方面的要求。適用性在滿足使用要求的前提下，應(yīng)選擇價(jià)格低廉、易于加工和維修的材料。經(jīng)濟(jì)性材料應(yīng)具有可獲得性，采購、加工、運(yùn)輸、儲存等環(huán)節(jié)應(yīng)可行?？尚行圆牧线x擇的原則與考慮因素建筑結(jié)構(gòu)材料保溫隔熱材料防水材料裝飾材料材料在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用01020304如混凝土、鋼材、木材等，用于支撐和承受荷載。如保溫磚、保溫板等，用于隔絕內(nèi)外溫度，保持室內(nèi)舒適度。如防水涂料、防水卷材等，用于防止水分滲透。如涂料、瓷磚等，用于美化建筑表面。123根據(jù)材料性質(zhì)和工程要求，選擇合適的施工方法。施工方法嚴(yán)格控制材料的采購、加工、運(yùn)輸、儲存等環(huán)節(jié)，確保材料質(zhì)量和工程安全。施工質(zhì)量控制采取必要的安全措施，防止材料意外傷害和工程事故。施工安全管理材料在工程施工中的應(yīng)用工程材料的腐蝕與防護(hù)07電化學(xué)腐蝕金屬與電解質(zhì)溶液接觸，產(chǎn)生電流，導(dǎo)致腐蝕。均勻腐蝕材料表面整體受到腐蝕，如鐵在酸中的腐蝕。局部腐蝕材料表面某些區(qū)域受到腐蝕，如孔蝕、縫隙腐蝕等。化學(xué)腐蝕金屬與非電解質(zhì)溶液接觸，直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致腐蝕。微生物腐蝕微生物參與下發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象，如鋼鐵在土壤中的腐蝕。腐蝕類型與機(jī)理腐蝕防護(hù)方法與措施涂覆防腐涂料、金屬鍍層等，隔離金屬與腐蝕介質(zhì)。添加到腐蝕介質(zhì)中，降低腐蝕速率。通過外加電流使金屬成為陰極，從而降低腐蝕速率。通過外加電流使金屬成為陽極，提高腐蝕速率。表面涂層緩蝕劑陰極保護(hù)陽極保護(hù)材料表面改性技術(shù)利用物理、化學(xué)方法改變材料表面性質(zhì)，提高耐蝕性，如熱處理、離子注入等。陰極保護(hù)技術(shù)推廣陰極保護(hù)技術(shù)，特別是對于埋地管道