《机械工程材料》-第1章 绪论

学习成果达成要求能够通过学习机械工程材料的重要性及其对人类社会发展的巨大贡献，进一步认识到材料科学还具有广阔的发展空间，还有很多新的未知领域需要去学习和探索。能够对常用机械工程材料根据其应用进行分类，把握材料与环境的相互关系，在现实中做到实现材料的循环利用、促进社会的可持续发展。材料的作用和发展前景工程材料的分类及工程应用本课程的目的、意义、内容与要求绪论新材料的发展与展望PART1材料的作用和发展前景材料是人类进步的物质基础国家发展的战略需求具有广阔的发展前景1.1.1材料是人类进步的物质基础1.基本概念公元前10万年石器时代公元前3000年青铜器时代公元前1000年铁器时代公元0年水泥时代1800年钢时代1950年硅时代1990年新材料时代材料：材料是人类用于制造机器、构件和产品的物质，是人类赖以生存和发展的物质基础。1.1.1材料是人类进步的物质基础工程材料：用于机械、车辆、船舶、建筑、化工、能源、仪器仪表、航空航天等工程领域的材料。1.基本概念1.1.2国家发展的战略需求1.新材料新材料概念010203新出现或正在发展中的具有传统材料所不具备的优良性能的材料。高技术发展需要，具有特殊性能的材料。由于采用新技术（工艺、装备）明显提高了性能，或者出现了新的功能的材料。1.1.3具有广阔的发展前景1.材料技术的发展趋势聚合物反应类型从均质材料向复合材料发展由结构材料为方向往功能材料、多功能材料并重的方向发展材料结构的尺度向越来越小的方向发展由被动性材料向具有主动性的智能材料方向发展通过仿生途径来发展新材料PART2工程材料的分类及工程应用工程材料的分类工程材料的工程应用1.2.1工程材料的分类1.按材料的化学组成分类金属材料：指具有正的电阻温度系数及金属特性的一类物质，是目前应用最为广泛的工程材料。纯金属合金混合熔化、冷却凝固1.2.1工程材料的分类1.按材料的化学组成分类无机非金属材料：指用天然硅酸盐(粘土、长石、石英等)或人工合成化合物(氮化物、氧化物、碳化物、硅化物、硼化物、氟化物等)作为原料，经粉碎、配置、成型和高温烧结而成的硅酸盐材料。1.2.1工程材料的分类1.按材料的化学组成分类高分子材料：指以高分子化合物为主要组分的材料，又称为高聚物。1.2.1工程材料的分类1.按材料的化学组成分类复合材料：指由两种或两种以上不同性质的材料，通过不同的工艺方法人工合成的、各组分间有明显界面且性能优于各组成材料的多相材料。1.2.1工程材料的分类2.按材料的使用性能分类结构材料：指以强度、刚度、塑性、韧性、硬度、疲劳强度、耐磨性等力学性能为性能指标，用来制造承受载荷、传递动力的零件和构件的材料。1.2.1工程材料的分类2.按材料的使用性能分类功能材料：指以声、光、电、磁、热等物理性能为指标，用来制造具有特殊性能的元件的材料。1.2.2工程材料的工程应用

工程材料广泛应用于汽车、轮船、飞机等工业部门，如齿轮、轴承、汽车连杆、摇臂等零件。PART3新材料的发展与展望材料与环境及可持续发展新材料研究的发展趋势1.3.1材料与环境及可持续发展生态环境材料：应是同时具有满意的使用性能和优良的环境协调性（或者能够改善环境）的材料。特征：节约资源及能源。减少环境污染，避免温室效应与臭氧层破坏。容易回收和循环再生利用。1.3.2新材料研究的发展趋势精细化

高功能化超高性能化复杂化智能化可再生及生态环境化1.3.2新材料研究的发展趋势2010——2020年我国新材料的产业规模PART4本课程的目的、意义、内容与要求内容：机械工程材料是研究材料的化学成分、组织结构、加工工艺与性能关系及其规律的一门学科。学科联系课程联系机械设计机械制造机械电子材料力学工程力学金属工艺学结构力学目的和意义：1、获得有关工程材料的基础理论知识，并使其初步具备根据零件工作条件和失效方式合理地选择与使用材料；2、具备正确制订零件的冷、热加工工艺路线的能力；