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材料工程基础

复习提纲

2013-6-12第1章绪论材料科学与材料工程的内涵？材料科学：表征和发现材料的基本属性（结构、性能）材料工程：研究材料的制备与加工技术进行材料剪裁和设计材料制备技术：从气态、从液态、从固态制备材料金属、陶瓷、聚合物、复合材料？材料加工技术：材料成型、材料加工、材料改性材料设计：材料复合（剪裁）、材料结构或功能设计第2章材料的液态成形§2.1金属的液态成形§2.2陶瓷的液态成形§2.3

聚合物的液态成形§2.1金属的液态成形§2.1.1概述——特点、应用、发展§2.1.2金属的铸造性能§2.1.3铸造方法§2.1.2金属的铸造性能一、液态金属的充型能力二、铸件的凝固与收缩三、铸件中的偏析（分类、概念）四、铸件中的气体与非金属夹杂（来源、种类、影响、减少措施）五、其它铸造缺陷液态金属的充型能力的概念影响因素金属流动性（与合金成分、物理性质相关）铸型性质（蓄热系数、温度、表面状态和气体）浇注条件（浇注温度、充型压头、浇注系统结构）铸件结构（折算厚度、复杂程度）改善措施正确选择合金成分调整铸型性质改善浇注条件合理设计铸件结构铸件的凝固

凝固方式（逐层凝固、糊状凝固、中间凝固）及影响因素（凝固温度范围、固液界面前沿温度梯度）凝固组织（纯金属、固溶体）及获得等轴晶的措施铸件的收缩概念过程阶段（液态~1、凝固~2、固态~3）收缩特性对铸件质量的影响A1、2产生缩孔和缩松的基本原因A概念、形成的基本条件、过程、危害、措施

3产生内应力、变形和裂纹等缺陷的内在原因概念、产生原因、危害、措施§2.1.3铸造方法砂型铸造造型和制芯（材料、方法）浇注（浇注系统、冒口、冷铁）特点及应用特种铸造金属型铸造熔模铸造压力铸造低压铸造离心铸造消失模铸造概念、工艺过程、特点、应用§2.2陶瓷的液态成形粉浆浇注流延成形§2.3

聚合物的液态成形压模成形传递模成形注射成形吹塑成形浇注成形第3章材料的塑性成形§3.1金属的塑性成形§3.2聚合物的成形§3.3陶瓷与玻璃的成形§3.1金属的塑性成形§3.1.1概述（概念、分类、特点、应用、发展）§3.1.2金属的塑性加工成形性§3.1.3金属的塑性加工工艺§3.1.2金属的塑性加工成形性一、金属的热成形性能

金属的可锻性概念、衡量指标影响因素金属成分金属组织加工条件变形温度变形速度应力状态二、金属的冷成形性能影响因素：力学性能参量（s、n、、u、f）材料冶金因素（晶体结构、组织结构、成分、冶金质量）§3.1.3金属的塑性加工工艺轧制（分类、组织变化、工艺类型）锻造（作用、工艺流程、分类自由锻）模锻胎模锻板料冲压（各工序的概念、作用）挤压（分类、影响因素、工艺类型、特点、应用）拉拔工序、特点、应用最小弯曲半径、拉深系数、制耳等§3.2聚合物的塑性成形聚合物挤出成形真空成形（吸塑成形）压延成形§3.3陶瓷与玻璃的成形陶瓷

注浆、热压铸、流延、凝胶注模注射、旋压、挤制、模压、等静压玻璃压延工艺浮法工艺拉管法工艺模压成形吹制成形第4章材料的粉末工艺§4.1金属的粉末工艺—粉末冶金§4.2陶瓷的粉末工艺§4.1粉末冶金§4.1.1概述（工艺特点、技术应用、工艺过程）§4.1.2粉末的物理性能

（形状、粒度及分布、物理性质的变化）§4.1.3粉末的制备方法§4.1.4粉末的成形§4.1.5粉末体的烧结§4.1.3粉末的制备方法机械制备球磨法（基本要素、原理、提高效率原则、分类）气流研磨法物理制备雾化法（基本原理、提高效率原则、方法）

双流~、离心~、真空~、机械作用力~、多级~、固体~

物理蒸发冷凝法化学制备液相沉淀法

CVD法还原反应法

§4.1.4

粉末的成形一、粉末的工艺性能松装密度、流动性、压制性（概念、影响因素）二、粉末的预处理

退火、分级、配料及混料、塑化、造粒（目的）三、粉末的成形工艺过程压制现象（侧压力、压力降、弹性后效）压制过程压坯密度的分布(硬度)

成形方法模压成形等静压成形§4.1.5粉末体的烧结一、烧结理论烧结过程粘结阶段烧结颈长大阶段闭孔隙球化和缩小物质传递气相烧结（蒸发凝聚为主）固相烧结（扩散、塑性流动）液相烧结（重排、溶解与沉淀、凝结）

影响烧结因素（外来物质、结晶构造与异晶转变、粉末活性、压制工艺）二、烧结方法普通烧结热压烧结活化烧结反应烧结§4.2陶瓷的粉末工艺喷雾造粒粉—干压/等静压成形，如墙地砖静电搪瓷粉—静电涂搪玻璃粉—电子封装第5章材料的连接工艺§5.1

金属的焊接§5.2塑料的焊接§5.3粘接§5.4机械连接

§5.1

金属的焊接§5.1.1概述(概念——焊接，金属材料的焊接性，金属材料的工艺焊接性/可焊性及影响因素、优缺点、发展)§5.1.2熔化焊§5.1.3压力/固相焊§5.1.4

钎焊§5.1.2熔化焊§5.1.2.1概论（基本原理、保护方式、焊接冶金特点、接头的组织性能、接头及坡口形式、焊接位置、焊接缺陷的种类）§5.1.2.2基本方法电弧焊手工电弧焊埋弧焊气体保护焊等离子弧焊电渣焊激光焊电子束焊§5.1.3压力/固相焊电阻焊点焊缝焊对焊摩擦焊（种类、特点、应用）扩散焊§5.1.4

钎焊基本概念接头形成过程钎料和钎剂方法及应用第6章表面涂层与处理§6.1表面涂层上油漆气相沉积

热喷涂

电镀、化学镀

化学转化膜（铝合金的阳极氧化）§6.2表面处理表面淬火（没讲）化学表面改性（钢的化学热处理、离子注入）

表面形变强化（喷丸强化、爆炸硬化）第7章金属材料§7-1金属材料热处理材料的主要强化方式，固态相变，钢的热处理：退火、正火、淬火、回火，表面淬火，化学强化（渗碳/氮），固溶与时效，铝合金和钛合金的时效处理§7-2工程合金黑色金属：碳钢、合金钢、不锈钢、铸铁有色金属：铝合金，铜合金，镁合金，钛合金，高温合金第8章单晶与半导体工艺单晶的生长——提拉法/CZ法氧化光刻与浸蚀掺杂——扩散与离子注入互连、封装与装配第9章纤维的制备熔融纺丝溶液纺丝控制热解气相工艺——CVD、火焰水解法烧结化学反应第10章复合材料制备工艺§10.1概述（基本概念、发展）§10.2增强材料（特点、选择原则、种类）§10.3典型复合材料及其应用（分类、增强机制、特点及应用）

§10.4复合材料制备工艺§9.4复合材料制备工艺金属基复合材料的制备粉末冶金、铸造凝固成形、喷射成形、热压扩散法陶瓷基复合材料的制备化学气相渗透、浆料浸渍热压、烧结成形聚合物基复合材料的制备手工工艺、喷射成形、纤维缠绕成形、拉挤成形、真空袋热压罐工艺第11章陶瓷材料§11-1陶瓷的分类：传统陶瓷：陶、炻、瓷，日用、建筑、艺术，……