《关于材料之选择》课件

关于材料之选择欢迎参加《关于材料之选择》课程。本课程将探讨材料科学的核心概念，帮助您理解材料选择在工程和设计中的重要性。课程大纲1材料基础定义、分类及常见类型2材料性能关键性能指标及其重要性3选择原则材料选择的核心考虑因素4实例分析不同领域的材料选择案例材料的定义组成材料是由特定原子或分子组成的物质。用途用于制造各种物品和结构。特性具有独特的物理、化学和机械性质。材料的分类金属如钢铁、铝、铜等塑料如聚乙烯、聚丙烯等陶瓷如氧化铝、碳化硅等复合材料如玻璃钢、碳纤维等金属材料特点高强度、良好导电性、可塑性强应用结构件、电器、机械零件挑战易腐蚀、重量较大塑料材料轻质密度低，易于运输和操作可塑性强易于成型，适合复杂形状耐腐蚀不易被化学物质侵蚀绝缘性好电子产品外壳的理想选择陶瓷材料1高硬度耐磨性强，适用于切割工具2耐高温可在极端温度下保持稳定3化学稳定性适用于腐蚀性环境4绝缘性能电子和电气应用的理想选择复合材料1高性能结合多种材料优点2轻量化高强度低密度比3可定制根据需求调整性能4耐久性长期使用寿命常见材料性能指标密度单位体积的质量硬度抵抗表面变形的能力强度承受载荷的能力耐腐蚀性抵抗化学侵蚀的能力密度定义单位体积的质量，影响材料重量和强度。应用轻质材料用于航空航天，高密度材料用于防护。测量通过质量和体积比计算，单位为kg/m³。硬度定义材料抵抗局部变形的能力。测量方法布氏、洛氏、维氏硬度测试。应用影响材料的耐磨性和加工性能。强度1抗拉强度材料抵抗拉伸力的能力2抗压强度材料抵抗压缩力的能力3屈服强度材料开始产生永久变形的应力点4疲劳强度材料承受循环载荷的能力耐腐蚀性化学稳定性抵抗化学反应的能力表面处理涂层、电镀等提高耐腐蚀性环境适应性在特定环境中的长期性能热膨胀系数定义材料随温度变化而膨胀或收缩的程度。重要性影响材料在温度变化环境中的适用性。应用精密仪器、建筑材料选择中的关键因素。测量单位为每度温度变化的线性膨胀率。导电性1导体金属材料，电子自由移动2半导体可控制导电性，如硅3绝缘体阻止电流流动，如塑料热传导性高导热性金属，用于散热器中等导热性某些陶瓷，用于电子封装低导热性泡沫材料，用于保温材料的选择原则1功能需求满足设计要求2经济性成本效益分析3可加工性制造和加工便利性4环保性可持续发展考虑功能需求力学性能强度、硬度、韧性等物理性能导电性、热性能、密度等化学性能耐腐蚀性、化学稳定性等经济性原材料成本考虑市场价格和供应稳定性。加工成本评估制造过程的复杂性和设备要求。使用寿命分析长期使用和维护成本。回收价值考虑材料的再利用和回收潜力。可加工性成型材料是否易于塑造成所需形状切削材料的可机械加工性能连接焊接、粘合等连接方法的适用性表面处理涂装、电镀等后处理的可行性环保性可回收性材料的再利用潜力生物降解性自然环境中的分解能力能源效率生产和使用过程的能耗无毒性对环境和健康的影响材料选择实例分享家用电器塑料外壳、金属散热器、陶瓷绝缘体汽车零件高强度钢、轻量化铝合金、复合材料电子产品半导体、导热材料、柔性显示屏结构件高强度合金、复合材料、特种工程塑料家用电器材料选择外壳ABS塑料：轻量、耐用、美观内部结构金属：强度高、导热好电子元件硅、铜：导电性好、稳定性高汽车零件材料选择1车身高强度钢：安全性能好2引擎部件铝合金：轻量化、散热好3轮胎橡胶复合材料：耐磨、抓地力强4内饰工程塑料：轻质、耐用、美观电子产品材料选择芯片硅：半导体性能优异屏幕钢化玻璃：强度高、透光性好机身铝合金：轻质、散热好电池锂离子材料：高能量密度结构件材料选择1钢结构高强度、可靠性好2混凝土抗压能力强、成本低3复合材料轻量化、强度高4木材