非金属基复合材料-上海交通大学-材料科学与工程学院
上海交通大学材料科学基础教学金属材料及热处理_钢中合金元素

金属材料及热处理
材料?工艺?微观组织 结构?性能?应用? ?……?
刘国权教授主讲
课程复习
性能:
使用性能
力学性能
工艺性能
物理性能
其它性能
结构材料
结构组织敏感性能 结构组织不敏感性能
功能材料
金属材料及热处理
材料?工艺?微观组织 结构?性能?应用? ?……?
刘国权教授主讲
复习:第九章 第三节铁碳复线平衡相图
金属材料及热处理
刘国权教授主讲
金属材料及热处理
刘国权教授主讲
吴承建 等编著: 金属材料学,第一章 钢铁中的合金元素
第五节 合金元素对铁碳相图的影响
一、合金元素对钢临界点的影响 从对奥氏体相区大小、形状和位置的影响进而推知:
1. 对临界点 A1 (共析温度)的影响 2. 对临界点 A3 的影响 3. 对共析碳量的影响:所有合金元素均降低共析碳含量 二、合金元素是否导致出现特殊碳化物相? 1. Fe-C-碳化物形成元素: 可能会出现不同的特殊碳化物 2. Fe-C-非碳化物形成元素:不形成该合金元素的特殊碳化物
刘国权教授主讲
吴承建 陈国良 强文江 编著: 金属材料学,冶金工业出版社, 2000
第一章 钢铁中的合金元素
重要术语(第一至四节):
合金钢 (为什么要生产和应用合金钢?) 奥氏体形成元素,铁素体形成元素;(例子?) 晶界偏聚,柯垂耳气团,共偏聚 (产生的主要原因?) 钢中的强、中强、弱、非碳化物形成元素 (例子? ) 间隙化合物;原子半径比值(rx/rM) 氮化物,碳氮化物; 金属间化合物(相、AB2拉维斯相、 AB3有序相)
金属基复合材料;等等
无机非金属材料;高聚物材料;复合材料等
金属材料及热处理
2019-上海交通大学材料科学基础pptppt课件-文档资料

——准确地记述了冶铜过程中颜色随炉温变化的规律。这种用
肉眼来观测的光测高温技术,只有在青铜技术相当成熟的情况下, 才有可能办到。
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铁器时代(Iron Age)
湖南长沙砂子塘战国凹形铁锄
中国古代铁器的金相组织
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长征三号运载火箭在发射架上
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复合材料是由两种或两种以上化学性质或组织结构不同的材 料组合而成。由一种连续相(基体相)和增强相复合而成,既能 保持原组成材料的重要特色,又通过复合效应使各组分的性能互 相补充,获得原组分不具备的许多优良性能。
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根据材料的性能分类
根据材料在外场作用下其性质或性能对外场的响 应不同,材料可分为结构材料和功能材料。
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2、材料的发展史,就是科学技术的发展史
中国的四大发明:纸、火药、指南针、活字印刷
表1 科学原理的发现时间与其产业化时间的对照
电机 真空管 无线电 X光 雷达 原子堆 半导体 激光
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原理 1821 1882 1887 1895 1935 1939 1948 1958
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石器时代( Stone Age):石斧、凿、刀、铲、箭头纺轮、钵等
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高性能金属基复合材料迎来发展新机遇

金属基复合材料研发的机构数量较 强大的产业竞争力。中国、美国高性
多,包括北京科技大学、哈尔滨工业 能金属基复材企业多为军工服务,在
大学、国防科技大学、中南大学、北方 成本控制上处于劣势,在民用领域的
工业大学和上海交通大学等高校,北 发展上还存在一定的瓶颈。
金属基复合材料制备方法
固态法
液态法
气态法
粉末冶金法
放电等离子烧结法 喷射沉积法 (固液两相)
搅拌鋳造法 压力浸渗法(真空 压力浸渗、自排气
压力浸渗)
真空吸铸法
气相沉积法(化 学气相沉积、物 理气相沉积)
图 3 金属基复合材料制备方法
其他先进技术
原位合成法 增材制造 搅拌摩擦焊
升,高性能金属基复合材料及器件的 (Advanced Composite)和联合材
1 性能优势显著,金属基复材 助力新一代热管理方案
金属基复合材料(Metal Matrix C o m p o s i t e s,M M C)是以金属为基 体,无机非金属的纤维、晶须、颗粒或 纳 米 颗 粒 等 为 增 强 体,经 复 合 而 成 的 新 材 料。根 据 基 体 材 料 不 同,金 属
铝、铜、镁 因 其 相 对 较 高 的 热 导 率、较低的密度以及优异的加工性,目 前已经成为热管理用金属基复材的 主流基体(如图 1)。其中,Al/S i C、镁 (M g)/ S i C体 系 具 有 密 度 低、热 导 率 高、热 膨 胀 系 数 可 调 等 优 势,在 航 空航天和电子封装领域已有成熟应 用 ;铝石墨(Al/Gr)、铜石墨(Cu/Gr) 体 系 除 具 有 密 度 低、热 导 率 高、热 膨 胀 系 数 可 调 等 优 势 外,还 具 有 成 本 低、易 加 工 的 显 著 优 势,更 具 产 业 化 潜力 ;铝金刚石(A l / D i a)、铜金刚石 (Cu/Dia)体系具有最高的热导率〔> 700W /(m·K)〕,在一些高附加值产 业领域如雷达TR组件、功率半导体器 件上有望大面积推广。
中国复合材料学会专家名单

教授
哈尔滨工业大学航天学院
复合材料力学
李勇
副教授
南京航空航天大学材料学院
高性能复合材料制造复合材料自动成型
李毕忠
研究员
北京崇高纳米科技有限公司
热塑性塑料的共混改性
李长生
教授
江苏大学材料学院
复合材料、纳米材料、摩擦学及表面改性
李贺军
教授
西北工业大学材料学院
碳/碳复合材料
李嘉禄
教授
天津工业大学复合材料研究所
复合材料
彭晓东
教授
重庆大学
铝合金、镁合金及其成形制备技术
祁家毅
研究员
总装备部
申胜平
教授
西安交通大学航天学院
纳米力学、裂力学
申屠年
所 长
富阳特种纤维应用研究所
高科技纤维及其先进复合材料的应用研发和学术交流
沈利新
工程师
上海玻璃钢研究院
复合材料雷达天线罩的研制与开发
沈曾民
教授
北京化工大学材料学院
碳纤维、碳纳米管
三维纺织复合材料
李松年
教授
二炮第三研究院
含能材料及复合材料
李文芳
教授
华南理工大学机械工程学院
复合材料细观力学、金属基复合材料
李小慧
高工
上海材料研究所
高分子材料、复合材料
李新华
教授
中材科技股份有限公司
复合材料结构与工艺
李旭颖
经理
北京兴旺玻璃纤维有限公司
复合材料
李志宏
教授
天津大学材料科学与工程学院
陶瓷基复合材料超硬材料
先进树脂基复合材料、结构-功能复合材料
张庆茂
材料科学与工程学院-上海交通大学材料学院

材料科学与工程学院“材料科学与工程”专业学术型硕士研究生培养方案(201309版)一、学科简介上海交通大学材料科学与工程一级学科为首批国家一级重点学科,涵盖了材料学、材料加工工程和材料物理与化学三个二级学科,其中"材料学"和"材料加工工程"均系全国重点学科,分布在材料科学与工程学院、化学化工学院、微纳科学技术研究院等部门,具有一级学科博士学位授予权,并设有一级学科博士后流动站,是我国首批被列入"世行贷款"、"211工程"、"985工程"和设立长江计划特聘教授岗位的重点建设学科点。
一级学科师资力量雄厚,现有博士生导师60余名,其中包括在国内外享有很高声誉的著名学者徐祖耀院士、周尧和院士、阮雪榆院士和潘健生院士以及一批在国内外有一定影响的中青年专家。
材料科学与工程一级学科依托金属基复合材料国家重点实验室、模具CAD国家工程研究中心、轻合金精密成型国家工程研究中心、激光加工及材料改性上海市重点实验室、上海镁材料及应用工程技术研究中心、中国机械工业联合会先进热处理与表面改性工程技术研究中心、上海焊接技术研究所和高分子材料实验室,以材料热力学与动力学、材料科学基础、材料加工原理等为理论基础,运用现代材料制备加工技术和分析测试新技术,长期以来承担国家重点工程项目、国家重大科技攻关、国家自然科学基金、"863"、"973"、省部级科研项目和大中型骨干企业横向课题,并与国内外著名大学和公司建立了广泛的科技合作和学术交流,定期选派部分优秀学生通过校际交流的方式前往美、英、法、德、日、韩等国的知名院校攻读硕士、博士学位或短期交流。
二、培养目标硕士学位获得者应能系统、深入地掌握材料科学与工程学科的专业知识,了解本学科的现状、发展动态和国际学术研究的前沿;能开展具有较高学术意义或实用价值的科研工作,并有一定的创新能力和成果;能较熟练地掌握一门外国语,具有一定的写作能力和进行国际交流的能力。
电声耦合效应对热界面材料导热性能影响的研究进展

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1.
2 热界面材料工作原理
热界面(接触面)材料 (
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TIMs)结构示意图如下(图 2):
不同 比 例 混 合,并 计 算 混 合 比 (即 ΔPPAP)。 选 择
DMF 作为溶剂的 目 的 是 避 免 由 于 强 氢 键 引 起 的 聚 合
(
2)多组分复合类型导热材料(如:金属填料-聚合物复
域的应用 提 供 了 广 泛 的 可 能 性。 如 Wang 等 人 [35]在
聚(
3,
4
-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(
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3,
4
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以有效降低接触热阻,提高散热器的工作效率。
步发展。导 热 材 料 按 照 材 料 的 组 成 可 归 结 为 以 下 两
001
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高导热 的 填 料 (无 机 或 金 属 )形 成 一 定 的 相 互 作 用
言
随着电子器件 的 精 度 不 断 提 高,半 导 体 元 器 件 的
功率密度不断提高,其微观尺度的结构变得复杂;在摩
力 [10-11],从而获得的复合材料整体热导率大幅提升,因
此聚合物 与 无 机 非 金 属 材 料 在 目 前 电 子 器 件 散 热 方
年来,导电聚合物 在 微 电 子、储 能,以 及 最 近 的 热 电 器
上海交通大学材料学院2016年招收博士生教师名单(夏令营}

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 导师姓名 陈明伟 陈乃录 陈善本 陈小奇 单爱党 邓涛 丁冬雁 丁文江 董杰 窦红静 范同祥 冯传良 顾佳俊 顾剑锋 郭强 郭兴伍 郭益平 韩礼元 韩秀君 何丹农 何国 胡安民 胡晓斌 华学明 姜传海 蒋海燕 金朝晖 金学军 靳丽 孔令体 孔向阳 李华 李建国 李金富 李明 李万万 李志强 李铸国 刘河洲 刘磊 芦凤桂 陆皓 吕维洁 马乃恒 欧阳求保 潘健生 性别 研究方向一 男 男 男 男 男 男 男 男 男 女 男 男 男 男 男 男 男 男 男 男 男 男 男 男 男 男 男 男 女 男 男 男 男 男 男 男 男 男 男 男 女 男 男 男 男 男 材料电子显微学 钢的强韧化技术 机器人焊接智能化 材料精密成型 高温材料 能源材料 电子材料与技术 材料加工 高性能镁\铝合金材料塑性 变形行为 生物微纳米材料 功能金属基复合材料 生物材料 金属的表面等离子体增强 金属基复合材料 表面科学与薄膜技术 纳米能源材料 研究方向二 先进能源材料 淬火应力与裂纹 焊接智能制造技术及系统 智能制造 微纳米材料结构剖功能性质 仿生材料 纳米材料与器件 高性能镁\铝合金塑性成形工 艺仿真 超分子组装材料 仿生材料 纳米材料 光催化 力学性能 腐蚀与防护 电子功能陶瓷
热加工数值模拟及工程应用 材料力学行为多尺度模拟
太阳能电池
计算材料学 纳米功能材料及应用 焊接材料 电子材料 功能高分子材料 激光焊接技术 先进薄膜及表面强化 特种铸造 材料塑性强度 固态相变 纳米生物医药技术 生物材料 纳米材料 能源电子材料 高效焊接新方法及电弧物理 材料组织结构及内用力 轻合金材料 位错晶界交互作用 形状记忆合金 取向相关的镁合金塑形变形 变形镁合金织构设计 理论 计算材料科学 界面结构与界面行为 纳米器件 新能源材料 新型纳米结构与材料在重大 碳纳米三维结构与复合材料 领域的应用 凝固技术 功能材料 金属凝固理论 非晶态合金 电子封装材料与技术 纳米材料制备与应用 功能微纳米材料 生物材料 金属基复合材料制备科学 金属基仿生材料科学 激光表面 激光焊接 树脂基多功能复合材料 在能源与催化复合材料 复合材料 表面改性 焊接组织与材料性能关联性 焊接物理和冶金过程模拟分 及其机理研究 析 焊接力学与数值模拟 微电子互连结构可靠性 结构功能一体化金属基复合 稀有金属 材料 金属基复合材料 高性能铝基复合材料 材料高性能化智能制造 高性能多功能金属基复合材 料 智能热处理技术
高分子材料与工程专业排名一览表

一、工科:偏合成的:浙江大学(国内高分子鼻祖,尤其在合成方面)、华东理工、北京化工大学、清华大学;偏加工和应用的:四川大学、华南理工、东华大学(原中国纺织大学)、上海交通大学理科:偏合成的:北京大学(好像北大遥遥领先,其他象南开、南京大学明显差一些);偏性能形态研究的:南京大学、复旦大学、北京大学5-10年这个行业发展都会不错。
二、高分子材料与工程就业前景分析高分子材料与工程专业排名一览表【北京市】清华大学、北京理工大学、北京航空航天大学、北京化工大学、北京服装学院、北京石油化工学院、北京工商大学【天津市】天津大学、天津科技大学【河北省】河北工业大学、河北科技大学、河北大学、燕山大学【山西省】太原理工大学、华北工学院【辽宁省】大连轻工业学院、沈阳化工学院、大连理工大学、大连轻工业学院、沈阳工业大学、沈阳工业学院【吉林省】吉林大学、长春工业大学、吉林建筑工程学院【黑龙江省】哈尔滨工业大学、哈尔滨理工大学、齐齐哈尔大学、东北林业大学【上海市】复旦大学、华东理工大学、东华大学、上海大学【江苏省】江苏大学、南京理工大学、江南大学、扬州大学、南京工业大学、江苏工业学院、江苏大学、南京林业大学、华东船舶工业学院【浙江省】浙江大学、浙江工业大学【安徽省】中国科学技术大学、合肥工业大学、安徽大学、安徽建筑工业学院、安徽工业大学、安徽理工大学【福建省】福建师范大学【江西省】南昌大学、华东交通大学【山东省】山东大学、青岛大学、青岛科技大学、济南大学、烟台大学六【河南省】郑州大学、河南科技大学、郑州轻工业学院【湖北省】湖北大学、武汉理工大学、湖北工学院、武汉化工学院、武汉科技学院、湖北科技大学【湖南省】中南林学院【广东省】华南理工大学、广东工业大学、南华大学、株洲工学院、茂名学院、中山大学【广西壮族自治区】桂林工学院【海南省】华南热带农业大学【四川省】四川大学、西南石油学院【陕西省】西北工业大学、西安工程科技学院、陕西理工学院、陕西科技大学【甘肃省】兰州理工大学【新疆维吾尔自治区】新疆大学三、理论高分子搞的比较好的是北大、浙大、吉大,各有各的长处;中科院系统的研究所的高分子专业也都不错,华南理工实际应用搞的非常好,和国内一些企业有很多技术合作。
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*教学内容、进度安排及 要求 (Class Schedule & Requirements)
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课堂讲授 12+讨论 2
课堂和课下 作业
PPT 展示
成与结构、性能特 点;玻璃纤维制品 及其应用、特种玻 璃纤维 3. 炭纤维:分类 和来源;沥青基碳 纤维;碳纤维的结 构与性能关系 4. 有机高分子纤 维:芳香族聚酰胺 纤维、芳香族聚酯 纤维、超高分子量 聚乙烯纤维(结构与 性能特点) 5. 陶瓷纤维: 炭化 硅、氧化铝纤维、 含硼纤维 7. 晶须:碳化硅、 碳酸钙、钛酸钾、 氧化锌晶须 8. 粉体增强材料: 炭黑、白炭黑、微 小球体粉料、热塑 性树脂粉末 第三节 高分子复 合材料的界面 1. 界面的形成与界 面结构 2. 界面的作用机理 3. 增强材料的表面 处理:玻璃纤维的 表面处理技术;碳 纤维的表面处理技 术;粉状填料的表 面处理技术 4. 界面的破坏:纵 向拉伸、横向拉伸、 纵向压缩、横向压 缩、面内剪切破坏 5. 界面分析技术: 红外光谱研究、电 子显微镜法、 x 射线 光电子能谱 第四节 聚合物基
(中文)非金属基复合材料 (英文)Nonmetal Matrix Composite Materials 选修课程(组块课程) 材料学院大四学生 中文 材料学院 材料科学基础、材料制备与加工 朱申敏、苏慧兰 课程网址 (Course Webpage)
本课程主要介绍聚合物基复合材料和陶瓷基复合材料的特点、制备和应用。目的 是通过课堂教学和课程论文交流等方式, 使学生能够较全面和系统地理解非金属 *课程简介(Description) 基复合材料的重要基本概念和理论,包括增强原理、基体、增强体材料、界面, 熟悉各类非金属基复合材料的制备方法、性能特点和应用。为学生今后在复合材 料领域的深造奠定较坚实的基础。 This course mainly introduces the characteristics, preparation and application of polymer matrix composites and ceramic matrix composites. The purpose is to understand the basic concepts and theories of nonmetal matrix composites, including *课程简介(Description) the strengthening principle, matrix, reinforcement materials, interface, and the properties and applications of various nonmetal matrix composites. Hopefully the students can grasp a solid foundation in the field of composite materials in the future. 课程教学大纲(course syllabus) 1.通过该门课程的学习,掌握材料科学与工程领域的核心知识,以模块为载体, 使学生在材料研究及开发应用方面得到系统的知识和训练(A5 和 A5.5) 。 掌握的知识点包括:非金属基复合材料的概念、分类、特点和应用;高分子 复合材料、增强原理、纤维增强、玻璃纤维、炭纤维、芳酰胺纤维、炭化硅、氧 化铝纤维、晶须、晶片、颗粒、聚合物基体的固化与固化剂、增韧、成型方法、 界面、物理性能、老化;结构陶瓷;功能陶瓷;连续相;陶瓷基复合材料的强韧 化机制;界面粘结形式与作用。 2.通过课程的学习,提高发现、分析和解决问题的能力以及批判性思考和创造
课堂讲授
掌握非金 属基复合 材料的概 念、分类、 特点和基 课堂提问 本的复合 效应。了 解发展概 况和应用 领域。 通过教 学,拓宽 学生的知 识面,使 学生学过 的知识系 统化。达 到比较全 面地了解 高聚物多 相复合体 系的发展 和研究现 状;熟悉 高聚物多 相复合体 系的基本 特征、应 用领域、 研究方 法;了解 高聚物多 相复合体 系的主要 理论,掌
*学习目标(Learning Outcomes)
性工作的能力(B3 和 B2) 。 3. 通过分组进行课堂作业的进行, 培养学生团队协作解决工程问题的能力 (C1) .
教学内容
学 时
教学方式
作业及要求基本要求Fra bibliotek考查方式
第一节 非金属基 复合材料的发展; 第二节 非金属基 复合材料的定义、 分类和基本特点; 比相容性、形态结 2 构、强度和比模量, 流变行为、形变机 理 第三节 非金属基 复合材料的应用 第一节:聚合物基 体 1. 热固性树脂基 体:不饱和聚酯树 脂:结构特点、固 化及固化剂;环氧 树脂:特性、固化 及固化剂;酚醛树 脂:特性、固化及 固化剂 2. 热塑性树脂基 体:聚烯烃树脂、 聚酰胺、聚甲醛、 聚碳酸酯、聚四氟 乙烯的结构特征与 性能特点 第二节增强原理和 增强材料 1. 增强机理和分 类:按增强体的形 态(颗粒填充、短 纤维增强,连续纤 维增强,织物增 强) ; 2. 玻璃纤维: 组
《非金属基复合材料》课程教学大纲
课程基本信息(Course Information) 课程代码 (Course Code) *课程名称 (Course Name) 课程性质 (Course Type) 授课对象 (Audience) 授课语言 (Language of Instruction) *开课院系 (School) 先修课程 (Prerequisite) 授课教师 (Instructor) MT482 *学时 (Credit Hours) 32 *学分 (Credits) 2
握高聚物 多相复合 体系结构 与性能关 系的基本 要点。培 养学生正 确思考问 题的方法 和逻辑性 的推理能 力,能正 确运用类 比的方 法,加深 对各教学 内容的理 解,正确 认识高分 子材料物 理性能之 间的关 系。联系 当前科学 技术中的 应用实际 和作用, 培养学生 分析问题 解决问题 的能力。