工程材料性能及應(yīng)用簡(jiǎn)介(緒論)

1、0 緒論緒論 工程材料性能及應(yīng)用簡(jiǎn)介工程材料性能及應(yīng)用簡(jiǎn)介材料力學(xué)性能材料力學(xué)性能20 緒論緒論材料材料材料的性能材料的性能材料的分類材料的分類研究?jī)?nèi)容及目的研究?jī)?nèi)容及目的主要參考書主要參考書3The material possessions of a family matching the statistical average for the United States. (From Peter Menzel, Material World.A Global Family Portrait, Sierra Club Books,San Francisco, 1994.)40.1 材料材料

2、經(jīng)過(guò)人類勞動(dòng)取得的勞動(dòng)對(duì)象。一般把來(lái)自采掘經(jīng)過(guò)人類勞動(dòng)取得的勞動(dòng)對(duì)象。一般把來(lái)自采掘工業(yè)和農(nóng)業(yè)的勞動(dòng)對(duì)象稱為工業(yè)和農(nóng)業(yè)的勞動(dòng)對(duì)象稱為“原料原料”，把經(jīng)過(guò)工業(yè)加，把經(jīng)過(guò)工業(yè)加工的原料成為工的原料成為“材料材料”。1.1. 材料是材料是人類賴以生存與發(fā)展、征服及改造自然的物質(zhì)基人類賴以生存與發(fā)展、征服及改造自然的物質(zhì)基礎(chǔ)礎(chǔ),是人類活動(dòng)不可缺少的東西。是人類活動(dòng)不可缺少的東西。2. 材料是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的標(biāo)志，生產(chǎn)中使用的材料性質(zhì)材料是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的標(biāo)志，生產(chǎn)中使用的材料性質(zhì)反映了人類社會(huì)的文明水平。反映了人類社會(huì)的文明水平。3. 現(xiàn)代國(guó)家的實(shí)力與水平主要取決于他的能源、材料、信現(xiàn)代國(guó)家的實(shí)力與水

3、平主要取決于他的能源、材料、信息的發(fā)展。息的發(fā)展。什么是材料什么是材料5材料材料工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)材料科學(xué)知識(shí)的意義工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)材料科學(xué)知識(shí)的意義 評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)一個(gè)設(shè)備、部件、零件的優(yōu)劣或質(zhì)量：一個(gè)設(shè)備、部件、零件的優(yōu)劣或質(zhì)量：必需必需保證使用的基本性能保證使用的基本性能（力學(xué)、物理）（力學(xué)、物理），具有一定的壽命，具有一定的壽命（耐（耐 疲勞、磨損、腐蝕）疲勞、磨損、腐蝕）；便于制造，便于制造，即可以生產(chǎn)出來(lái)即可以生產(chǎn)出來(lái)；可接受的成本?？山邮艿某杀尽?這幾點(diǎn)要求是相互矛盾的，但是應(yīng)利用各種專業(yè)知識(shí)，從中這幾點(diǎn)要求是相互矛盾的，但是應(yīng)利用各種專業(yè)知識(shí)，從中找到一個(gè)合理的配合，可見(jiàn)其中材料起到相

4、當(dāng)重要的決定性作用。找到一個(gè)合理的配合，可見(jiàn)其中材料起到相當(dāng)重要的決定性作用。 在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和維護(hù)中，不要單看材料僅僅是圖紙標(biāo)題欄中諸多內(nèi)容中的一項(xiàng)，用的得當(dāng)可以反映設(shè)計(jì)的先進(jìn)性，達(dá)到價(jià)廉物美的效果；否則，可能是一個(gè)落后的設(shè)計(jì)，或者是閉門造車，根本上沒(méi)法制造出來(lái)，甚至?xí)[藏禍根，導(dǎo)致使用中釀成事故和災(zāi)難。60.2 材料的性能材料的性能 材料的性能材料的性能是指材料的性質(zhì)和功能。是指材料的性質(zhì)和功能。 性質(zhì)性質(zhì)是本身所具有的特質(zhì)或本性；是本身所具有的特質(zhì)或本性； 功能功能是人們對(duì)材料的某種期待與要求中可以是人們對(duì)材料的某種期待與要求中可以承擔(dān)功效承擔(dān)功效，以，以及承擔(dān)該功效下的及承擔(dān)該功效下

5、的表現(xiàn)或能力表現(xiàn)或能力。主要有主要有（1 1）力學(xué)性能）力學(xué)性能（2）物理性能）物理性能（3）化學(xué)性能）化學(xué)性能（4）工藝性能。）工藝性能。7不同服役條件對(duì)材料性能的要求不同不同服役條件對(duì)材料性能的要求不同8力學(xué)性能力學(xué)性能 材料的力學(xué)性能是指材料處于特定環(huán)境因素材料的力學(xué)性能是指材料處于特定環(huán)境因素(溫度、溫度、介質(zhì)等介質(zhì)等)時(shí)，在外力或能量的作用下表現(xiàn)出來(lái)的變形和破時(shí)，在外力或能量的作用下表現(xiàn)出來(lái)的變形和破壞的特征。壞的特征。材料的性能材料的性能 通常把作用在材料上的外力或能量稱為載荷或負(fù)荷。材料的主要力通常把作用在材料上的外力或能量稱為載荷或負(fù)荷。材料的主要力學(xué)性能有學(xué)性能有： 彈性彈性

6、 強(qiáng)度強(qiáng)度 塑性塑性 硬度硬度 沖擊韌性沖擊韌性 疲勞特性疲勞特性 耐磨性耐磨性9拉伸試驗(yàn)拉伸試驗(yàn)過(guò)程：過(guò)程：力學(xué)性能力學(xué)性能外力增加，試樣伸長(zhǎng)。得到外力增加，試樣伸長(zhǎng)。得到P P l曲線，換算為曲線，換算為 曲曲線。材料表現(xiàn)為彈性變形、均勻塑性變形、頸縮、斷線。材料表現(xiàn)為彈性變形、均勻塑性變形、頸縮、斷裂。裂。10彈性與剛度彈性與剛度彈性變形：彈性變形：力學(xué)性能力學(xué)性能彈性模量與剛度：彈性模量與剛度： 在在OAOA段為直線，即應(yīng)力與段為直線，即應(yīng)力與應(yīng)變成正比，變化規(guī)律服從虎克應(yīng)變成正比，變化規(guī)律服從虎克定律。并且在外力卸載后試樣恢定律。并且在外力卸載后試樣恢復(fù)到原始長(zhǎng)度。可以達(dá)到的最大復(fù)到

7、原始長(zhǎng)度?？梢赃_(dá)到的最大應(yīng)力成為彈性極限應(yīng)力成為彈性極限( (或比例極限或比例極限) )。11強(qiáng)度與塑性強(qiáng)度與塑性屈服強(qiáng)度：屈服強(qiáng)度：s s 0.20.2 力學(xué)性能力學(xué)性能塑性：塑性：斷裂前可發(fā)生永久變形斷裂前可發(fā)生永久變形的能力。的能力?？估瓘?qiáng)度：抗拉強(qiáng)度：b b 材料材料開(kāi)始發(fā)生塑性變形的開(kāi)始發(fā)生塑性變形的最小應(yīng)力。最小應(yīng)力。 材料材料發(fā)生斷裂前能承受的發(fā)生斷裂前能承受的最大應(yīng)力。最大應(yīng)力。12硬度硬度硬度硬度是衡量材料軟硬程度的指標(biāo)，反映材料抵抗局部塑性變是衡量材料軟硬程度的指標(biāo)，反映材料抵抗局部塑性變形的能力。形的能力。力學(xué)性能力學(xué)性能莫氏硬度：莫氏硬度：材料名稱材料名稱 硬度級(jí)別硬度

8、級(jí)別滑石滑石1石膏石膏2螢石螢石4鈉長(zhǎng)石鈉長(zhǎng)石6黃玉黃玉8剛玉剛玉9金剛石金剛石10布氏硬度：布氏硬度： 用直徑D鋼球在力P的作用下壓在試樣上，保持一定時(shí)間,得到壓痕(直徑d)。實(shí)用于較軟塑性材料測(cè)量。13硬度硬度力學(xué)性能力學(xué)性能洛氏硬度：洛氏硬度： 用120圓錐金剛石壓頭，1470N (150kgf)力壓入材料，以壓入材料表面的深度來(lái)度量材料的硬度。用于硬度較高的（淬火）鋼件。 用對(duì)面夾角用對(duì)面夾角136136四棱錐金剛石壓頭，在力四棱錐金剛石壓頭，在力P P作作用下壓入材料，用壓痕單位面積上承受的力作為用下壓入材料，用壓痕單位面積上承受的力作為材料硬度的度量。力的大小從材料硬度的度量。力的

9、大小從980N980N、490N490N、297N297N到到0.192N0.192N不等。壓痕小用顯微鏡來(lái)觀察，用于不等。壓痕小用顯微鏡來(lái)觀察，用于測(cè)量表層或微區(qū)。測(cè)量表層或微區(qū)。維氏硬度：維氏硬度：14沖擊韌性沖擊韌性沖擊韌性沖擊韌性是材料在沖擊載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力。常用是材料在沖擊載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力。常用一次彎一次彎曲沖擊韌性曲沖擊韌性試驗(yàn)試驗(yàn)a ak k值來(lái)表示。以帶缺口標(biāo)準(zhǔn)試樣快速?zèng)_斷時(shí)，單位橫截值來(lái)表示。以帶缺口標(biāo)準(zhǔn)試樣快速?zèng)_斷時(shí)，單位橫截面積吸收的功來(lái)衡量。沖擊韌性是材料強(qiáng)度和塑性綜合作用的結(jié)果。面積吸收的功來(lái)衡量。沖擊韌性是材料強(qiáng)度和塑性綜合作用的結(jié)果。力

10、學(xué)性能力學(xué)性能試樣尺寸試樣尺寸試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法15斷裂韌度斷裂韌度斷裂韌性斷裂韌性是材料中存在缺陷時(shí)，材料抵抗脆性斷裂的是材料中存在缺陷時(shí)，材料抵抗脆性斷裂的能力。能力。力學(xué)性能力學(xué)性能 斷裂韌度指標(biāo)為斷裂韌度指標(biāo)為K KICIC，有專門的測(cè)定方法。工程應(yīng)用要求：，有專門的測(cè)定方法。工程應(yīng)用要求： 因?yàn)橐驗(yàn)?大型構(gòu)件不可避免存在各種缺陷，在缺陷前端有不同的應(yīng)力作大型構(gòu)件不可避免存在各種缺陷，在缺陷前端有不同的應(yīng)力作用，都存在應(yīng)力集中，其中裂紋受張開(kāi)應(yīng)力作用為最危險(xiǎn)。用，都存在應(yīng)力集中，其中裂紋受張開(kāi)應(yīng)力作用為最危險(xiǎn)。Y裂紋形狀系數(shù)，裂紋形狀系數(shù)，a裂紋長(zhǎng)度的一半。裂紋長(zhǎng)度的一半。16疲勞強(qiáng)度疲

11、勞強(qiáng)度 零件在低于屈服應(yīng)力的交變應(yīng)力的反復(fù)作用下，而發(fā)生的斷裂現(xiàn)象稱零件在低于屈服應(yīng)力的交變應(yīng)力的反復(fù)作用下，而發(fā)生的斷裂現(xiàn)象稱為為疲勞斷裂疲勞斷裂。疲勞斷裂是損傷積累的過(guò)程，包括疲勞裂紋的產(chǎn)生、擴(kuò)展、。疲勞斷裂是損傷積累的過(guò)程，包括疲勞裂紋的產(chǎn)生、擴(kuò)展、瞬間斷裂三個(gè)階段。應(yīng)力大小和循環(huán)次數(shù)有關(guān)。瞬間斷裂三個(gè)階段。應(yīng)力大小和循環(huán)次數(shù)有關(guān)。力學(xué)性能力學(xué)性能低周疲勞低周疲勞又稱條件疲勞極限，參又稱條件疲勞極限，參照零件工作周期可能作用的次數(shù)照零件工作周期可能作用的次數(shù)N N下能承受的應(yīng)力極限值下能承受的應(yīng)力極限值N N。（可以有效發(fā)揮材料的作用）高周疲勞高周疲勞對(duì)稱應(yīng)力作用趨于水平對(duì)稱應(yīng)力作用趨于

12、水平線的最大應(yīng)力為線的最大應(yīng)力為-1-1 , ,作為永久可作為永久可用的疲勞強(qiáng)度極限。實(shí)際大多以用的疲勞強(qiáng)度極限。實(shí)際大多以10107 7次未斷裂的應(yīng)力來(lái)測(cè)定。次未斷裂的應(yīng)力來(lái)測(cè)定。17耐磨性耐磨性 一個(gè)零件相對(duì)另一零件有摩擦運(yùn)動(dòng)而造成接觸面的尺寸一個(gè)零件相對(duì)另一零件有摩擦運(yùn)動(dòng)而造成接觸面的尺寸變化、質(zhì)量損失現(xiàn)象成為磨損。變化、質(zhì)量損失現(xiàn)象成為磨損。力學(xué)性能力學(xué)性能 磨損的后果可能因零件尺寸變化，輕則降低傳動(dòng)質(zhì)量，磨損的后果可能因零件尺寸變化，輕則降低傳動(dòng)質(zhì)量，影響部件的使用性能；重則因尺寸變小造成零件斷裂。影響部件的使用性能；重則因尺寸變小造成零件斷裂。 磨損主要有磨損主要有磨粒磨損磨粒磨損

13、( (切削切削) )、粘著磨損粘著磨損( (分子作用力分子作用力) )；此外接觸疲勞有人歸類為磨損，也有人歸為另一類損傷形式。此外接觸疲勞有人歸類為磨損，也有人歸為另一類損傷形式。 測(cè)定方法讓兩試樣組成摩擦副，在設(shè)定條件讓兩試樣組成摩擦副，在設(shè)定條件( (力、潤(rùn)滑力、潤(rùn)滑劑劑) )進(jìn)行一定時(shí)間的摩擦運(yùn)動(dòng)后，測(cè)定試樣的尺寸減小值進(jìn)行一定時(shí)間的摩擦運(yùn)動(dòng)后，測(cè)定試樣的尺寸減小值/ /質(zhì)質(zhì)量的損失值量的損失值/ /摩擦表面外觀形貌來(lái)比較不同材料的耐磨性。摩擦表面外觀形貌來(lái)比較不同材料的耐磨性。18物理性能物理性能 材料的物理性能是指材料本身的具有各種物理量材料的物理性能是指材料本身的具有各種物理量(熱

14、、電、熱、電、光、磁等光、磁等)以及環(huán)境變化時(shí)它們的變化程度。以及環(huán)境變化時(shí)它們的變化程度。材料的性能材料的性能密度與比容密度與比容導(dǎo)熱率導(dǎo)熱率 熱膨脹系數(shù)熱膨脹系數(shù)單位體積物質(zhì)的質(zhì)量 Kg/m3單位質(zhì)量的物質(zhì)所占的體積 m3/Kg物體內(nèi)溫度梯度為1/m時(shí)，在單位時(shí)間、單位面積內(nèi)傳遞的熱量 W/(mK) 溫度上升1時(shí)，單位長(zhǎng)度的伸長(zhǎng)量 mm/( mm)或-1 19物理性能物理性能材料的性能材料的性能電阻與電導(dǎo)電阻與電導(dǎo)電阻溫度系數(shù)電阻溫度系數(shù)熔點(diǎn)熔點(diǎn) 導(dǎo)磁率導(dǎo)磁率物質(zhì)由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的溫度，反映固態(tài)下原子間結(jié)合力。電阻率為單位長(zhǎng)度和單位截面積導(dǎo)體的電阻。單位是M，其倒數(shù)稱為電導(dǎo)率 S/M西門子

15、/米溫度上升1時(shí)，電阻率 的變化系數(shù)，單位-1 電子導(dǎo)電的特點(diǎn)是溫度升高，電阻率上升；離子導(dǎo)電是熱激活過(guò)程，溫度升高，電阻率下降。 超導(dǎo)現(xiàn)象是材料在很低溫度下，電阻突然從某個(gè)值降為零的特征。每種材料有自己的轉(zhuǎn)變溫度，某些化合物的轉(zhuǎn)變溫度達(dá)到100K以上。是鐵合金、化合物(鐵氧體)特有性能。20化學(xué)性能化學(xué)性能 反映材料與各種化學(xué)試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的可能性和反應(yīng)反映材料與各種化學(xué)試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的可能性和反應(yīng)速度大小的相關(guān)參數(shù)。速度大小的相關(guān)參數(shù)。材料的性能材料的性能 工程材料主要考慮其耐腐蝕性，電化學(xué)材料有的考察電極電位、儲(chǔ)能密度等。 材料由于周圍環(huán)境介質(zhì)侵蝕而造成的損傷和破壞均稱為腐材料由于周

16、圍環(huán)境介質(zhì)侵蝕而造成的損傷和破壞均稱為腐蝕。蝕。 發(fā)生腐蝕的化學(xué)過(guò)程有化學(xué)腐蝕發(fā)生腐蝕的化學(xué)過(guò)程有化學(xué)腐蝕( (氧化氧化) )、電化學(xué)腐蝕和應(yīng)、電化學(xué)腐蝕和應(yīng)力腐蝕等不同形式。腐蝕速度與材料、介質(zhì)、溫度、應(yīng)力、輻力腐蝕等不同形式。腐蝕速度與材料、介質(zhì)、溫度、應(yīng)力、輻照照因素有關(guān)。腐蝕不僅影響零件表明質(zhì)量，并且可以造成因素有關(guān)。腐蝕不僅影響零件表明質(zhì)量，并且可以造成零件早期損壞，防腐設(shè)計(jì)應(yīng)考慮材料的選擇和防腐措施相結(jié)合。零件早期損壞，防腐設(shè)計(jì)應(yīng)考慮材料的選擇和防腐措施相結(jié)合。21工藝性能工藝性能 材料的工藝性能是材料力學(xué)、物理、化學(xué)性能材料的工藝性能是材料力學(xué)、物理、化學(xué)性能的綜合表現(xiàn)。主要反映

17、材料生產(chǎn)或零部件加工過(guò)程的綜合表現(xiàn)。主要反映材料生產(chǎn)或零部件加工過(guò)程的可能性或難易程度。的可能性或難易程度。材料的性能材料的性能1. 材料可生產(chǎn)性材料可生產(chǎn)性：得到材料可能性和制備方法。得到材料可能性和制備方法。2. 鑄造性鑄造性：將材料加熱得到熔體，注入較復(fù)雜的型腔后冷卻凝將材料加熱得到熔體，注入較復(fù)雜的型腔后冷卻凝固，獲得零件的方法。固，獲得零件的方法。流動(dòng)性：充滿型腔能力流動(dòng)性：充滿型腔能力收縮率：縮孔數(shù)量的多少和分布特征收縮率：縮孔數(shù)量的多少和分布特征偏析傾向：材料成分的均勻性偏析傾向：材料成分的均勻性22工藝性能工藝性能材料的性能材料的性能3. 鍛造性鍛造性：材料進(jìn)行壓力加工材料進(jìn)行

18、壓力加工(鍛造、壓延、軋制、拉拔、擠鍛造、壓延、軋制、拉拔、擠壓等壓等)的可能性或難易程度的度量。的可能性或難易程度的度量。4. 焊接性焊接性：利用部分熔體，將兩塊材料連接在一起。利用部分熔體，將兩塊材料連接在一起。塑性變形能力：材料不破壞的前提下的最大變形量。塑性變形能力：材料不破壞的前提下的最大變形量。塑性變形抗力：發(fā)生塑性變形所需要的最小外力。塑性變形抗力：發(fā)生塑性變形所需要的最小外力。連接能力：連接能力：焊接接頭部位強(qiáng)度與母材的差別程度。焊接接頭部位強(qiáng)度與母材的差別程度。焊接缺陷：焊接缺陷：焊接處出現(xiàn)氣孔、裂紋可能性的大小或母材焊接處出現(xiàn)氣孔、裂紋可能性的大小或母材變形程度。變形程度。

19、23工藝性能工藝性能材料的性能材料的性能5. 切削加工性切削加工性：材料進(jìn)行切削加工的難易程度。它與材料的材料進(jìn)行切削加工的難易程度。它與材料的種類、成分、硬度、韌性、導(dǎo)熱性等有關(guān)。種類、成分、硬度、韌性、導(dǎo)熱性等有關(guān)。6. 熱處理性能熱處理性能：可以實(shí)施的熱處理方法和材料在熱處理時(shí)性可以實(shí)施的熱處理方法和材料在熱處理時(shí)性能改變的程度。能改變的程度。切削抗力切削抗力加工表面質(zhì)量加工表面質(zhì)量排屑難易程度排屑難易程度切削刀具的使用壽命切削刀具的使用壽命 隨著科技進(jìn)步的發(fā)展，對(duì)材料工藝性能的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也在隨著科技進(jìn)步的發(fā)展，對(duì)材料工藝性能的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也在不斷發(fā)展和變化。不斷發(fā)展和變化。24材料性能總結(jié)材

20、料性能總結(jié)決定材料性能實(shí)質(zhì)：決定材料性能實(shí)質(zhì)：構(gòu)成材料原子的類型構(gòu)成材料原子的類型：材料的成分描述了組成材料的元材料的成分描述了組成材料的元素種類以及各自占有的比例。素種類以及各自占有的比例。材料中原子的排列方式材料中原子的排列方式：原子的排列方式除了和元素原子的排列方式除了和元素自身的性質(zhì)有關(guān)以外，還和材料經(jīng)歷的生產(chǎn)加工過(guò)程有自身的性質(zhì)有關(guān)以外，還和材料經(jīng)歷的生產(chǎn)加工過(guò)程有密切的關(guān)系。密切的關(guān)系。研究的意義：研究的意義：1. 性能性能決定了材料的決定了材料的用途用途。2. 性能性能決定了材料和零部件決定了材料和零部件生產(chǎn)方法生產(chǎn)方法。3. 性能性能的變化規(guī)律為的變化規(guī)律為改變材料性能改變材料

21、性能達(dá)到人們需求提供達(dá)到人們需求提供途徑途徑。250.3 材料的分類材料的分類工程材料工程材料：主要利用其力學(xué)性能制作結(jié)構(gòu)件。：主要利用其力學(xué)性能制作結(jié)構(gòu)件。建筑材料建筑材料 結(jié)構(gòu)材料結(jié)構(gòu)材料 工具材料工具材料按材料用途（性能）按材料用途（性能）功能材料功能材料：主要利用其物理、化學(xué)性能或效應(yīng)制作：主要利用其物理、化學(xué)性能或效應(yīng)制作具有特定功效的器件。具有特定功效的器件。半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體材料 磁性材料磁性材料 激光材料激光材料熱電材料熱電材料 光電材料光電材料 聲電材料聲電材料 等等26材料的分類材料的分類（1 1）金屬材料）金屬材料：純金屬及其合金。：純金屬及其合金。合金是由兩種或兩合金是由

22、兩種或兩種以上元素組成，其中至少有一種為金屬元素組成具有種以上元素組成，其中至少有一種為金屬元素組成具有金金屬性屬性的材料。金屬性的關(guān)鍵特征是具有正的電阻溫度系數(shù)，的材料。金屬性的關(guān)鍵特征是具有正的電阻溫度系數(shù)，這是由于它的導(dǎo)電是自由電子的運(yùn)動(dòng)所決定的。這是由于它的導(dǎo)電是自由電子的運(yùn)動(dòng)所決定的。鋼鐵材料鋼鐵材料( (黑色金屬黑色金屬) )按材料成分：按材料成分：鋼鋼 鑄鐵鑄鐵非鐵金屬材料非鐵金屬材料( (有色金屬有色金屬) )輕金屬輕金屬 Al Mg Ca Na Al Mg Ca Na 重金屬重金屬 Cu Ni Pb SnCu Ni Pb Sn Zn Zn 貴金屬貴金屬 Ag Au PbAg

23、Au Pb Rb( Rb(銣銣) Ir() Ir(銥銥) )稀有金屬稀有金屬 Zr Ti NbZr Ti Nb 稀土金屬稀土金屬 Re(Y Nd(Re(Y Nd(釹釹) ) ) )放射性金屬放射性金屬 Ra U Th(Ra U Th(釷釷) ) 27材料的分類材料的分類Periodic table of the elements with those elements that are inherently metallic in nature in color.28材料的分類材料的分類（2 2）高分子材料）高分子材料：有機(jī)聚合物。：有機(jī)聚合物。熱塑性塑料：尼龍熱塑性塑料：尼龍 聚乙烯聚乙烯

24、聚氯乙稀聚氯乙稀 聚丙烯聚丙烯 按材料成分：按材料成分：熱固性塑料：樹(shù)脂熱固性塑料：樹(shù)脂 聚氨酯聚氨酯 彈性材料：天然橡膠彈性材料：天然橡膠 合成橡膠合成橡膠Miscellaneous internal parts of acontemporary parking meter are made of an acetal(縮醛縮醛) polymer. Engineered polymers are typically inexpensive and characterized by ease of formation and adequate structural properties. (Co

25、urtesy of the Du Pont Company, Engineering Polymers Division)29材料的分類材料的分類（2 2）高分子材料）高分子材料：有機(jī)聚合物。：有機(jī)聚合物。熱塑性塑料：尼龍熱塑性塑料：尼龍 聚乙烯聚乙烯 聚氯乙稀聚氯乙稀 聚丙烯聚丙烯 按材料成分：按材料成分：熱固性塑料：樹(shù)脂熱固性塑料：樹(shù)脂 聚氨酯聚氨酯 彈性材料：天然橡膠彈性材料：天然橡膠 合成橡膠合成橡膠30材料的分類材料的分類按材料成分：按材料成分：瓷：以氧化鋁為主瓷：以氧化鋁為主陶：陶： 硅酸鹽為主硅酸鹽為主廣義廣義陶瓷陶瓷( (特種陶瓷特種陶瓷) )：金屬與氧、碳、氮、硅等化合物：金

26、屬與氧、碳、氮、硅等化合物 （3 3）陶瓷材料）陶瓷材料：一種或多種金屬氧化物或其他化合物。：一種或多種金屬氧化物或其他化合物。Some common ceramics for traditional engineering applications. These miscellaneous parts with characteristic resistance to damage by high temperatures and corrosive environments are used in a variety of furnaces and chemical processing

27、systems.(Courtesy of Duramic Products, Inc.)31材料的分類材料的分類按材料成分：按材料成分：32材料的分類材料的分類按材料成分：按材料成分：（4 4）復(fù)合材料）復(fù)合材料：兩種或：兩種或兩種以上性質(zhì)不同的兩種以上性質(zhì)不同的材料組合起來(lái)的一種材料組合起來(lái)的一種固體材料。固體材料。Example of a fiberglass composite composed of microscopic-scale(微觀尺度微觀尺度) reinforcing glass fibers in a polymer matrix. 330.4 本課程學(xué)習(xí)內(nèi)容、目的本課程學(xué)習(xí)內(nèi)容、目的q 材料力學(xué)性能課程主要內(nèi)容材料力學(xué)性能課程主要內(nèi)容 材料在各種服役條件下的失效現(xiàn)象及微觀機(jī)理；材料在各種服役條件下的失效現(xiàn)象及微觀機(jī)理； 材料力學(xué)性能指標(biāo)的本質(zhì)、概念、實(shí)用意義，以及各種力學(xué)性能材料力學(xué)性能指標(biāo)的本質(zhì)、概念、實(shí)用意義，以及各種力學(xué)性能 指標(biāo)之間的相互聯(lián)系；指標(biāo)之間