材料科學(xué)與工程學(xué)導(dǎo)論 (1)

1、材料科學(xué)與工程導(dǎo)論1緒論1.課程設(shè)置的意義和目的材料的材料的定義定義與與分類分類材料的地位和作用材料的地位和作用材料科學(xué)與工程的形成和發(fā)展材料科學(xué)與工程的形成和發(fā)展本課程設(shè)置和北工大材料科學(xué)與工程學(xué)科改革本課程設(shè)置和北工大材料科學(xué)與工程學(xué)科改革2.課程的內(nèi)容和講法2材料是人類用于制造機(jī)器、構(gòu)材料是人類用于制造機(jī)器、構(gòu)件和產(chǎn)品的件和產(chǎn)品的物質(zhì)物質(zhì)，是人類賴以，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)基礎(chǔ)。3無機(jī)非金屬材料金屬材料高分子材料復(fù)合材料材料的分類4 材料是人類社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)和先材料是人類社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)和先導(dǎo)，是人類社會(huì)進(jìn)步的里程碑和劃導(dǎo)，是人類社會(huì)進(jìn)步的里程碑和劃時(shí)代的標(biāo)志。材料

2、和能源、信息被時(shí)代的標(biāo)志。材料和能源、信息被稱為人類社會(huì)的稱為人類社會(huì)的“三大支柱三大支柱”。5 一種重要新材料的發(fā)現(xiàn)和使用，一種重要新材料的發(fā)現(xiàn)和使用，都把人類支配自然的能力提高到一都把人類支配自然的能力提高到一 個(gè)新水平，材料科學(xué)技術(shù)的每一次個(gè)新水平，材料科學(xué)技術(shù)的每一次重大突破都會(huì)引起生產(chǎn)技術(shù)的重大重大突破都會(huì)引起生產(chǎn)技術(shù)的重大變革，甚至引起一次世界性的技術(shù)變革，甚至引起一次世界性的技術(shù)變革，從而把人類物質(zhì)文明和精神變革，從而把人類物質(zhì)文明和精神文明推向前進(jìn)。文明推向前進(jìn)。材料的地位和作用材料的地位和作用6材料科學(xué)與工程的形成與發(fā)展，反映了學(xué)科發(fā)展從細(xì)分到整合（綜合）的基本規(guī)律。材料科學(xué)

3、與工程的形成和發(fā)展材料科學(xué)與工程的形成和發(fā)展7材料學(xué)科的分合圖材料學(xué)科的分合圖地地 質(zhì)質(zhì)采采 礦礦礦礦 冶冶化化 工工冶冶 金金陶陶 瓷瓷高分子高分子物物 冶冶化化 冶冶物物 冶冶力力 冶冶物物 理理社會(huì)科學(xué)社會(huì)科學(xué) 材料學(xué)材料學(xué)M MS SE E化化 學(xué)學(xué)力力 學(xué)學(xué)礦礦 187918791888188818881888193719371937193719661966198619861989198919751975材料科學(xué)與工程的形成和發(fā)展材料科學(xué)與工程的形成和發(fā)展8 美國(guó)美國(guó) MIT 礦冶及材料系名稱的演變礦冶及材料系名稱的演變年年系名稱系名稱18651865 18791879地質(zhì)與采礦工程

4、地質(zhì)與采礦工程18791879 18841884采礦工程采礦工程18841884 18881888采礦工程采礦工程（地質(zhì)、采礦、冶金）（地質(zhì)、采礦、冶金）18881888 18901890采礦與冶金采礦與冶金18901890 19271927采礦工程與冶金采礦工程與冶金19271927 19371937采礦與冶金采礦與冶金19371937 19661966冶金冶金19661966 19751975冶金與材料科學(xué)冶金與材料科學(xué)19751975 現(xiàn)在現(xiàn)在材料科學(xué)與工程材料科學(xué)與工程材料科學(xué)與工程的形成和發(fā)展材料科學(xué)與工程的形成和發(fā)展9 美國(guó)大學(xué)有關(guān)材料專業(yè)的變化趨勢(shì)美國(guó)大學(xué)有關(guān)材料專業(yè)的變化趨勢(shì)系

5、名稱系名稱196419641970197019851985礦 物 與 采 礦礦 物 與 采 礦9 97 75 5冶金冶金313121211717材料材料111129295151其它其它181821211717合計(jì)合計(jì)696978789090材料科學(xué)與工程的形成與發(fā)展材料科學(xué)與工程的形成與發(fā)展10材材 料料 學(xué)學(xué) 科科金金屬屬材材料料與與熱熱處處理理鋼鋼鐵鐵冶冶金金有有色色金金屬屬冶冶金金冶冶金金物物理理化化學(xué)學(xué)金金屬屬壓壓力力加加工工無無機(jī)機(jī)非非金金屬屬材材料料硅硅酸酸鹽鹽工工程程高高分分子子材材料料與與工工程程粉粉末末冶冶金金復(fù)復(fù)合合材材料料腐腐蝕蝕與與防防護(hù)護(hù)材材料料科科學(xué)學(xué)與與工工程程復(fù)

6、復(fù)合合材材料料鑄鑄造造焊焊接接 材材料料學(xué)學(xué)科科二二級(jí)級(jí)學(xué)學(xué)科科分分類類表表材料科學(xué)與工程的形成和發(fā)展材料科學(xué)與工程的形成和發(fā)展11環(huán)境環(huán)境輸輸入入系統(tǒng)系統(tǒng)輸輸出出學(xué)科學(xué)科現(xiàn)現(xiàn)象象環(huán)環(huán)境境自自然然社社會(huì)會(huì)材材 料料類類型型層層次次金金 屬屬?gòu)?fù)復(fù) 合合陶陶 瓷瓷高高 分分 子子相相分子原子分子原子電電 子子金相組織金相組織功功能能社社會(huì)會(huì)現(xiàn)現(xiàn)象象性性能能自自然然現(xiàn)現(xiàn)象象材材料料學(xué)學(xué)宏宏觀觀微微觀觀社會(huì)科學(xué)社會(huì)科學(xué) 自然科學(xué)自然科學(xué) 社社會(huì)會(huì)需需要要成成果果反反饋饋材料和材料學(xué)材料和材料學(xué)材料科學(xué)與工程的形成和發(fā)展材料科學(xué)與工程的形成和發(fā)展12結(jié)論：結(jié)論：不同的材料二級(jí)學(xué)科曾為社會(huì)培養(yǎng)了大量不同的

7、材料二級(jí)學(xué)科曾為社會(huì)培養(yǎng)了大量的專業(yè)人才；的專業(yè)人才；已不能滿足已不能滿足21世紀(jì)人才培養(yǎng)的需求，必須世紀(jì)人才培養(yǎng)的需求，必須進(jìn)行改革；進(jìn)行改革；按照按照“四要素四要素”原則重新構(gòu)建材料科學(xué)與原則重新構(gòu)建材料科學(xué)與工程的工程的大材料學(xué)科大材料學(xué)科。13材料科學(xué)與工程的內(nèi)涵材料科學(xué)與工程的內(nèi)涵合成合成/ /制備制備效能效能結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)/ /成分成分性質(zhì)性質(zhì)a理論及材料理論及材料與工藝設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)基本性能基本性能 受環(huán)境影響受環(huán)境影響（氣氛（氣氛 溫度溫度 受力狀態(tài)）受力狀態(tài)）制備與制備與加工加工效能效能(使用性能使用性能)組織結(jié)構(gòu)組織結(jié)構(gòu)成分成分b14材料科學(xué)與工程的縱向或橫向分類方法材料科學(xué)與工程的縱向或