1. 人類文明的標誌
不斷的開發和使用材料的能力是任何乙個社會發展的基礎之一。
石器時代，燧石，打火石、金屬器時代、si時代 ?
2、 現代技術的基礎
材料是所有科技進步的核心；先進材料是先進技術的基石。
飛機-噴氣式發動機材料、計算機-固體微電子電路-電晶體-si材料、光導纖維
3、 現代社會發展的基礎
從半導體積體電路到混凝土摩天大樓；從塑膠袋到太空梭
a.半導體材料--積體電路-計算機、通訊等、b.太空梭、c.光導纖維
二、材料的分類
金屬材料：fe、al等
無機非金屬材料：陶瓷、玻璃、水泥等
高分子材料：塑料、橡膠等
3、材料科學與工程
研究材料的組成 、結構 效能（組成-效能：不同的組成不同的效能，結構-效能：不同的結構不同的效能）與應用
思考題1、石器時代和金屬器時代作為人類文明重要標誌，請簡要討論石器時代和金屬器時代特點？
石器時代：2.5億年前，主要使用燧石，打火石
金屬時代：主要使用銅、鐵
2、為什麼說材料是現代技術的基礎？
材料是所有科技進步的核心；先進材料是先進技術的基石。
3、材料分哪幾類？簡要說明各類的主要特點。 三類
金屬材料：fe、al等。具有延展性，導電性等特性
無機非金屬材料：陶瓷、玻璃、水泥等。
高分子材料：塑料、橡膠等。各種聚合物
4、什麼是晶態（體）、非晶態和多晶態？各舉一例。
晶態：原子（分子、離子）在空間週期性有序排列， 長程有序。nacl，cds
非晶態：原子（分子、離子）在空間週期性無序排列 ，短程有序、長程無序。（二氧化矽）
多晶態：晶粒和晶界。晶粒：晶態 ， 晶界：非晶態 （聚乙烯矽）
無機非金屬材料（陶瓷，玻璃，水泥，耐火材料，半導體材料，功能材料）
1、陶瓷材料：經過高溫處理的無機非金屬材料
釉：低熔點玻璃質。鉛釉，錫釉
思考題1.無機非金屬材料分為哪幾類？
六類：陶瓷，玻璃，水泥，耐火材料，半導體材料，功能材料
2.陶瓷的發展分為那幾個階段？
陶器（土器, 陶器），瓷器，精瓷器
3.陶瓷材料的主要成分為那些？
粘土4.陶瓷為什麼要進行高溫燒結？
粘土中的元素對應的氧化物化學鍵強度大，高溫燒結才能破壞其化學鍵
5.精瓷和土器相比區別有哪些？
土器煅燒溫度低，粗糙不美觀。精瓷煅燒溫度高，細膩美觀
6.釉有何特點？主要釉料是什麼？
特點：低熔點玻璃質。主要釉料：鉛釉，錫釉
2、玻璃
1. 從熔體冷卻，在室溫下還保持熔體結構的固體物質狀態。
過冷液體---非晶態結構
3. 製造（矽酸鹽英玻璃），原料：sio2 、na2co3 、cao
工藝過程：配料，熔製：（典型溫度1500度），成型：
3、水泥，主要成分：cao-al2o3，cao-sio2，cao-al2o3-fe2o3
3.混泥土：水泥、沙子、碎石塊
四、先進無機非金屬材料簡介
半導體材料、結構陶瓷、功能陶瓷
思考題1.玻璃的結構有何特點？
從熔體冷卻，在室溫下還保持熔體結構的固體物質狀態。
過冷液體---非晶態結構製造（矽酸鹽英玻璃原料：sio2 、na2co3 、cao
工藝過程：配料、熔製：（典型溫度1500度）、成型：
2.早期如何發現的玻璃形成？主要成分？
最早是由水手在沙灘上做飯，沙中含二氧化矽與貝克中的碳酸鈣，海水中的過氧化鈉，氯化鈉等在火種燒製，形成了透明的玻璃。主要成分：二氧化矽，碳酸鈣，過氧化鈉。
3.簡述玻璃的工藝？
熔製，溫度1500度
4.混泥土如何構成？
水泥、沙子、碎石塊
5.舉一例說明現代無機非金屬材料的特點和應用。
陶瓷（ceramics)：經過高溫處理的無機非金屬材料。粘土。
陶器-土器, 陶器，950 and 1050°c ----瓷器，1200–1300°c----精瓷器，1250–1300°c
玻璃（glass）
水泥（cements)：主要成分cao-al2o3、cao-sio2、cao-al2o3-fe2o3
耐火材料（refractory)
半導體材料（semiconductors)
功能材料（functional materials）
複習思考題
1、金屬材料有什麼特點？它們的基本用途是什麼？主要應用在哪些領域？
特點：具有良好的塑性、較高的強度和硬度，即具有良好的綜合力學效能。
基本用途：適合作為受力的結構材料。金屬材料絕大部分都是結構材料，但近來也出現一些功能材料，如形狀記憶合金、儲氫合金、金屬超導材料等。
結構材料主要應用於機械製造、航空、航天、化工、建築和交通運輸等部門。在機械裝置中約佔所用材料的百分之九十以上，其中又以鋼鐵材料佔絕大多數。
2、請敘述乙個典型機器零件的生產工藝流程。
20crmnti製作汽車變速齒輪工藝流程：
鍛造→正火→加工齒形→非滲碳部位鍍銅保護→滲碳→預冷直接淬火+低溫回火→噴丸→磨齒（精磨）
技術要求：滲碳層後(1.2~1.6)mm，表面碳質量分數1.0%；齒頂硬度(58~60)hrc，心部硬度(30~45)hrc。
40cr鋼製作拖拉機連桿螺栓工藝路線：
下料→鍛造→退火(或正火)→粗加工→調質→精加工→裝配
技術要求：調質處理後組織為回火s，硬度(30~38)hrc。
板簧製造工藝路線：
扁鋼剪斷→加熱壓彎成形→餘熱淬火+中溫回火→噴丸→裝配
3、人類使用的第一種金屬是那種金屬？舉出幾個例子。
人類使用的第一種金屬：銅（cu)——錫青銅，銅鏡、銅鼎、銅劍
4、對人類生產生活最重要的金屬是哪種金屬？舉出幾個例子。
對人類生產、生活影響最大的金屬：鐵——鋼及鑄鐵鋤頭、犁鏵、鋼筋、鐵鍋、火車、汽車、工具機、大橋、槍、炮
5、鋼按用途分為哪幾類？
合金結構鋼、合金工具鋼、特殊效能鋼
合金結構鋼：工具結構用鋼(橋梁、船舶、建築等)、機器零件用鋼｛調質鋼、彈簧鋼、滲碳鋼、滾動軸承鋼合金工具鋼：刃具鋼、模具鋼、量具鋼
特殊效能鋼：不鏽鋼。耐銹鋼、耐磨鋼
6、合金鋼編號的一般原則是什麼？
原則為：
平均碳含量+合金元素符號+合金元素平均含量
平均碳含量 ——數字。結構鋼：兩位，以 0.
01%為乙個單位；工具鋼：一位，以0.1%為乙個單位，≥1%，不標。
合金元素符號 —— 以漢字或化學元素符號表示。
合金元素平均含量 —— 數字，以1%為乙個單位，含量≤1.5%，不標出。
高階優質鋼，鋼號尾部加 「a」。
特級優質鋼，鋼號尾部加 「e」。
7、低合金高強度結構鋼的特點是什麼？其用途有哪些？
特點：低碳、低合金、高強度。承載大、自重輕、綜合性能好。
用途：廣泛用於製造橋梁、車輛、船舶、石油化工容器、建築鋼筋等。
8、彈簧的主要作用是什麼？彈簧鋼的主要效能要求有哪些？
作用：利用彈性變形吸收、儲存能量以驅動某些裝置或減緩震動和衝擊的作用。
效能要求：
較高的彈性極限σe，防止工作時產生塑性變形；
較高的疲勞強度σr和屈強比σs/σb ，以避免疲勞破壞
9、齒輪類零件對材料效能的要求是什麼？滲碳鋼主要用於哪些零件？
齒輪類零件對材料效能的要求是：
①高的接觸疲勞強度，高的表面硬度和耐磨性，防止齒面受損；
②高的抗彎強度，適當的心部強度和韌性，防止疲勞、過載及衝擊斷裂；
③良好的切削效能以及小的淬火變形效能。
用途：製造汽車、拖拉機中的變速齒輪，礦山機器中的軸承，內燃機上的凸輪軸、活塞銷等機器零件。
10、根據模具的使用性質，模具鋼分為哪兩大類？
根據模具的使用性質，可將模具鋼分為兩大類：
冷模具鋼：是指使金屬在冷狀態下變形的模具用鋼，其工作溫度一般小於250℃。
熱模具鋼：是指使金屬在加熱狀態或液態下成形的模具用鋼，其模腔表面溫度高於600℃。
11、按化學成分銅合金分為哪幾類？
b、按化學成份分類：
（1）黃銅：以zn為主要合金元素。
普通黃銅：
h+銅含量；例：h62 ，平均cu含量62%，餘量為zn。
特殊黃銅：
h+主要合金元素符號+銅含量+－+新增元素含量。
例：hmn58-2 、含cu量為58%，含mn量2%， 餘量為zn。
（2）白銅：以ni為主要合金元素。
普通白銅：
b+鎳含量；例： b30，平均ni含量30%，餘量為cu。
特殊白銅：
b+主要新增合金元素符號+ni含量+－+新增元素含量；
例：bmn40-1.5 ni 40% mn 1.5% 餘量為cu。
3）青銅：除zn 、ni以外的其它元素為主要合金元素的銅合金。
按所含主要合金元素的種類分：錫青銅、鋁青銅、鈹青銅、矽青銅、錳青銅、鋯青銅、鉻青銅等。
加工青銅的代號：
q+主要合金元素符號+主要合金元素含量－+新增元素含量。
例：qsn4-3：平均sn含量為4%，zn含量為3%，餘量為cu的加工錫青銅；
qal9-2：al含量為9%，含mn量為2%，cu為餘量的加工鋁青銅。
qbe2：be含量為2%，餘量為cu的加工鈹青銅。
思考題1、什麼叫高分子材料？常見的五烯有哪些？三大合成高分子材料分別是什麼？她們的分子量大小及分布順序如何？
高分子：由許多結構相同的、簡單的單元通過共價鍵重複連線而成的相對分子質量很大的化合物一種由許多結構相同的、簡單的單元通過共價鍵重複連線而成的相對分子質量很大的
化合物常見五烯：塑料、橡膠、纖維、塗料、膠粘劑。三大合成高分子材料分別：塑料、橡膠、纖維（產量最大，與國民經濟、人民生活關係密切故稱為「三大合成材料」）
2、高分子材料的結構特點有哪些？何謂高分子分子量的多分散性？
結構特點：
一、分子量大（a、相對分子質量很大：一般在104~106）、b、共價鍵連線， 分子量具有多分散性：c、由相同的化學結構重複多次而成， 高分子的結構複雜
什麼是分子量的多分散性（polydispersity） ？
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