四大材料的基本概念解析课件

1、四大材料基本概念四大材料基本概念Contents金属材料1无机非金属材料2高分子材料3复合材料4Contents金属材料1无机非金属材料2高分子材料3复合材金属材料什么是金属材料？ 金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。意义： 人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。金属材料金属材料分类方法1、按化学成分分类可分为碳素钢、低合金钢和合金钢。 2、按主要质量等级分类普

2、通碳素钢、优质碳素钢和特殊质量碳素钢； 普通低合金钢、优质低合金钢和特殊质量低合金钢； 普通合金钢、优质合金钢和特殊质量合金钢。金属材料分类方法金属材料金属材料金属材料机械性能化学性能物理性能金属材料的性能工艺性能金属材料机械性能化学性能物理性能金属材料的性能工艺性能金属材料机械性能 金属在一定温度条件下承受外力（载荷）作用时，抵抗变形和断裂的能力称为金属材料的机械性能（也称为力学性能）。金属材料承受的载荷有多种形式，它可以是静态载荷，也可以是动态载荷，包括单独或同时承受的拉伸应力、压应力、弯曲应力、剪切应力、扭转应力，以及摩擦、振动、冲击等等，因此衡量金属材料机械性能的指标主要有以下几项：强

3、度、塑性、硬度、韧性。金属材料机械性能金属材料化学性质 金属与其他物质引起化学反应的特性称为金属的化学性能。在实际应用中主要考虑金属的抗蚀性、抗氧化性（又称作氧化抗力，这是特别指金属在高温时对氧化作用的抵抗能力或者说稳定性），以及不同金属之间、金属与非金属之间形成的化合物对机械性能的影响等等。在金属的化学性能中，特别是抗蚀性对金属的腐蚀疲劳损伤有着重大的意义。金属材料化学性质金属材料物理性能密度、熔点、热膨胀性、磁性、电学性能工艺性能切削加工性能、可锻性、可铸性、可焊性金属材料无机非金属材料 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、

4、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的无机非金属材料无机非金属材料无机非金属材料无机非金属材料新型无机非金属材料：绝缘材料磁性材料光学材料高温结构陶瓷生物陶瓷无机复合材料传统无机非金属材料：水泥搪瓷铸石多孔硅酸盐石墨非金属矿等无机非金属材料种类无机非金属材料新型无机非金属材料：传统无机非金属材料：无机非无机非金属材料性能： 耐压强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀。此外，水泥在胶凝性能上，玻璃在光学性能上，陶瓷

5、在耐蚀、介电性能上，耐火材料在防热隔热性能上都有其优异的特性，为金属材料和高分子材料所不及。但与金属材料相比，它抗断强度低、缺少延展性，属于脆性材料。与高分子材料相比，密度较大，制造工艺较复杂。 无机非金属材料性能：高分子材料定义： 高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。高分子材料高分子材料分类： 按照来源分类：天然、半合成、合成高分子材料。 按照应用分类：橡胶、纤维、塑料、高分子胶黏剂、高分子涂料、高分子复合材料。性能特点： 高分子材料的结

6、构决定其性能，对结构的控制和改性，可获得不同特性的高分子材料。高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点，使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能， 高分子材料分类：复合材料定义： 复合材料(Composite materials)，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料复合材料分类： 按基体材料的不同：金属基复合材料、陶瓷基复合材料、树脂基复合材料、树脂基复合材料 按功能可分为：导电复合材料、导磁复合材料、阻尼复合材料、屏蔽复合材料等。复合材料分类：复合材料性能特点 复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料，其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍，还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。纤维增强材料的另一个特点是各向异性，因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨，构成耐烧蚀材料，已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。非金属基