材料成形技术基础.ppt
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金属材料成型_6.2_半固态成形技术路线
图6-8 半固态成形技术的两种工艺路线
对于流变成形，由于把浆料制备和加工成形相承接，具有生产效率高 、整体流程短的特点，近年来发展十分迅速，不过浆料的保存和输送难度 大，设备自动化控制复杂，成本相对高。对于触变成形，浆料的制备和最 终成形可分开进行，成形厂方甚至可以不参与熔炼制浆，只需提供二次 加热，工业污染小，而且半固态坯料输送方便，易于实现自动化，因而在 国外较早得到了广泛应用，不过这种方式的缺点是坯料经过冷却和再加热 的过程，能源消耗有所增加。
图6-9 机械搅拌制备半固态浆料
b、电磁搅拌法
电磁搅拌法是目前半固态成形工业生产上最成熟最广泛被应用的制浆 方法，它是在感应线圈中通入一定相位的交变交流，从而产生变换旋转的 磁场，而金属液中便有感应电流产生，洛伦兹力就驱使金属熔体产生剧烈 运动，使非枝晶凝固模式取代传统的枝晶凝固趋势，从而获得含有球形固 相的半固态浆料。如图6-10所示，按熔体被搅拌力驱动的流动方式，一般 分为垂直式、水平式、螺旋式。电磁搅拌采用无接触式地对合金熔体进行 搅动，对合金污染极大降低，且通过调节电流、磁场强度和频率等参数就 能实现搅拌效果的控制，可以连续高效地制备坯料，适用于工业化的生产 应用。但由于电磁搅拌的集肤效应，通常认为，直径大于150mm的铸坯 不宜采用电磁搅拌法。
c、注射成型法
注射成型法是将低熔点金属颗粒进行加热至半固态成型，尺寸为几毫米的合金 粒子在料筒中边被加热边被螺旋体剪切推进，通过螺旋强制对流的搅拌作用，得 到细小均匀球状晶的半固态浆料组织，然后以高速（注塑十倍速度）注入模腔里 。这种方法非常适于相对较活泼的镁合金材料，在整个浆料制备和成型工艺中可 以不使用保护气体和防氧化剂，不需要配备熔化炉，而且不会产生浮渣、炉渣等 ，兼顾安全性和环保。
第一章塑料成型工艺及其模具设ppt课件
1.3.1聚合物的结晶
1.聚合物的结晶现象 （1）结晶的概念 （2）二次结晶和后结晶 （3）结晶速度和结晶度
1）结晶速度 2）结晶度 2.结晶对塑件质量的影响
通常结晶度大的塑件密度大，强度、硬度高，刚度、 耐磨性好，耐化学性和电性能好；结晶度小的塑料，柔 软性、透明性较好，伸长率和冲击韧度较大。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
前锋料遇到障碍后分流－合流－熔接
1.3 聚合物成型过程中的物理行为 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
1.1.3 聚合物高分子的物理状态、力学及加工适应性
1. 高聚物的温度、力学状态及成型加工的关系
1.2
聚合物的流变性质 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
1.2.1 聚合物的粘弹性质
1.成型过程中的应力和应变
2.聚合物变形流动时的粘弹性质
➢ 温度残余应力：由于注射型腔内快速的不均匀冷却固 化而产生的热应力。
1.4 聚合物成型过程中的化学行为 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
1.4.1 聚合物降解
定义：聚合物分子在受到热、应力、微量水、酸、碱等 杂质以及空气中的氧作用，导致聚合物链断裂、分子变 小、相对分子质量降低的现象 。
1.聚合物的结晶现象 （1）结晶的概念 （2）二次结晶和后结晶 （3）结晶速度和结晶度
1）结晶速度 2）结晶度 2.结晶对塑件质量的影响
通常结晶度大的塑件密度大，强度、硬度高，刚度、 耐磨性好，耐化学性和电性能好；结晶度小的塑料，柔 软性、透明性较好，伸长率和冲击韧度较大。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
前锋料遇到障碍后分流－合流－熔接
1.3 聚合物成型过程中的物理行为 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
1.1.3 聚合物高分子的物理状态、力学及加工适应性
1. 高聚物的温度、力学状态及成型加工的关系
1.2
聚合物的流变性质 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
1.2.1 聚合物的粘弹性质
1.成型过程中的应力和应变
2.聚合物变形流动时的粘弹性质
➢ 温度残余应力：由于注射型腔内快速的不均匀冷却固 化而产生的热应力。
1.4 聚合物成型过程中的化学行为 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
1.4.1 聚合物降解
定义：聚合物分子在受到热、应力、微量水、酸、碱等 杂质以及空气中的氧作用，导致聚合物链断裂、分子变 小、相对分子质量降低的现象 。
第9章半固态成形技术 PPT
2、半固态金属的组织特性、形成机理与力学行为
(1) 非枝晶的形成与演化
图7 Al-20Cu合金未搅拌和机械搅拌(流变铸造)状态的凝固组织
液体金属在凝固过程中搅拌且激冷，其结晶造成固体颗粒的初始形貌 呈树枝状，然后在剪切力作用下，枝晶会破碎，形成小的球形晶，图7 未常规铸造和半固态铸造的组织对比，可见利用流变铸造方法生产的半 固态金属具有独特的非枝晶、近似球形的显微结构。球形组织的形成过 程？
(2) 半固态金属的力学行为
下表为用不同加工方法获得的A356铝合金的力学性能，从表中可以看出， 半固态金属加工技术的优越性。如触变成形并在T6状态下的性能较金属型 铸造所获得的合金有更好的力学性能，并与锻件的性能相近。
注：SSM为半固态加工；PM为金属型铸造；CDF为闭模锻造
几种铸造方法铸件性能比较
图2 半固态金属的内部结构： (a) 高固相分数， (b) 低固相分数
半固态金属的金属学和力学 主要有以下几个特点：
• 由于固液共存，在两者界面不断 发生熔化、凝固，产生活跃的扩 散现象，因此，溶质元素的局部 浓度不断变化；
• 由于晶粒间或固相粒子间夹有液 相成分，固相粒子间几乎没有结 合力，因此，其宏观流动变形抗 力很低；
根据所研究的材料，可分为有色金属及其合 金的低熔点材料半固态加工和钢铁材料等料半固态成形研究
铝、镁、铅、铜 研究重点在成形工艺的开发
铝合金半固态加工技术（触变成形）已经成熟并进入 规模生产，主要应用于汽车、电器、航空航天领域。
②高熔点黑色金属的半固态成形研究
图8 球形微粒固态金属加工两种方法(流变成形和触变成形)的工艺流程图
半固态浆料搅动时的组织演变受很多因素影响，半固态浆料的 温度、固相分数和剪切速率是三个基本因素。
钣金模具成型及工艺讲解通用课件
弯曲成型技术
弯曲成型技术是将金属板材通过弯曲加工形成所需形状的一 种成型方法。
弯曲成型技术广泛应用于各种金属制品的制造，如门窗、家 具、厨具等。弯曲成型过程中，金属板材在模具的作用下发 生弯曲变形，形成所需的形状。
拉伸成型技术
拉伸成型技术是将金属板材通过拉伸加工形成所需形状的 一种成型方法。
拉伸成型技术广泛应用于各种金属制品的制造，如饮料罐 、食品罐等。拉伸成型过程中，金属板材在模具的作用下 发生拉伸变形，形成所需的形状。
02
钣金模具成型广泛应用于汽车、 家电、航空航天等制造业领域， 是实现产品结构化和轻量化的重 要手段。
钣金模具成型的工艺流程
准备材料
选择合适的金属板材 ，并进行表面处理， 如清洗、涂油等。
设计模具
根据产品需求，设计 相应的模具结构，包 括凹模、凸模、下模 等。
模具安装
将设计好的模具安装 到冲压机或弯曲机上 ，并进行调整和校准 。
应用智能技术，实现自动化、 数字化、智能化生产。
高品质要求
对产品精度、表面质量、稳定 性等方面要求更高。
环境友好性
减少对环境的负面影响，实现 绿色制造和可持续发展。
技术创新与展望
新型材料的应用
采用高强度、轻质、耐腐蚀等新型材料，提 高产品性能。
人工智能与机器学习的应用
通过人工智能和机器学习技术，优化模具设 计和生产过程。
拉伸设备
拉伸设备是用于对金属板材进行拉伸 加工的设备，主要应用于各种拉伸钣 金件的制造。
VS
拉伸设备通常由拉伸机、模具和夹具 等组成，通过拉伸力将金属板材拉伸 成所需的形状。拉伸设备的拉伸力和 模具设计对拉伸质量有着重要影响。
局部成型设备
局部成型设备是用于对金属板材进行局部成型加工的设备，主要应用于各种局部成型钣金件的制造。
材料成型及控制工程ppt课件
学业学习与就业发展 自我规划与发展
.
淄博市经济发展
在工业上：打造30个具有区域特色的重点产业集群。
张店区：重点打造精细化工、电子信息和装备制造等产业集群。
淄川区：重点打造新医药、汽车及零部件制造、纺织服装及新材料等产业集群。博山区
：重点打造泵业、机电装备和陶琉产业集群。
.
学业学习与就业发展
材料成型及控制工程专业研究通过热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表 面形状，研究热加工过程中的相关工艺因素对材料的影响，解决成型工艺开发、 成型设备、工艺优化的理论和方法；研究模具设计理论及方法，研究模具制造 中的材料、热处理、加工方法等问题。本学科是国民经济发展的支柱产业。 本专业培养具备材料科学与工程的理论基础、材料成型加工及其控制工程、模 具材料成型及控制工程设计制造等专业知识，能在机械、模具、材料成型加工 等领域从事科学研究、应用开发、工艺与设备的设计、生产及经营管理等方面 工作的高级工程技术人才和管理人才。 本专业学生毕业后可以到机械制造业、汽车及船舶制造业、金属及橡塑材料加 工等领域从事与焊接材料成型、模具设计与制造等相关的生产过程控制、技术 开发、科学研究等方面的工作。本专业择业面广，市场需求量大，就业情况良 好。
产业集群。
沂源县：重点打造医药及包装材料和新材料产业集群。
高新区：重点打造新材料、先进装备制造、绿色精细化工、新医药与生物、节能环保等
五大特色产业集群。
.
发展专业的趋势
材料成形及控制工程这一隶属于机械学科、具有机械类学科典型特征的专业，同时还具有浓厚的 材料学科的色彩，成为一个业务领域宽、知识范围广的名副其实的宽口径专业。 自1999年高校开始扩大招生规模以来，高校毕业生就业率日趋下降，而全球性的金融危机更是让 就业形势变的更加不容乐观。伴随我国沿海等周边城市的快速发展，大部分高校毕业生就业观念 也在跟随经济发展方向，选择在大中城市寻求发展空间，逐渐形成了向大中城市流动的洪流，造 成了人才集中超过了有限的就业市场的需求。 淄博市是老工业城市，目前已步入工业化中后期的快速发展阶段，这一阶段，发展导向和扶持政 策聚焦到新的高端产业上，实现产业在高端化方面的突破，培植新动力，是加快工业化的必然要 求。淄博市的装备制造业在技术结构方面上仍存在自主研发能力还比较薄弱，许多重大技术装备 、重要领域发展所需要的大量高技术、高附加值的成套装备，尚不具备研究开发与制造能力，不 得不依靠进口解决，而我们材料成型及控制工程专业的就业主要集中在制造业，就目前的发展情 况来看，总体的职业岗位数量可能会维持稳定且略有增长，但随着现代科技的发展，机电一体化 ，数控增加等等，择业面广，市场需求量大，就业状况良好，总体来说，材料成型及控制工程专 业的就业形势还不会太严峻，并且也会推动淄博的工业经济发展,提高淄博的经济水平。
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淄博市经济发展
在工业上：打造30个具有区域特色的重点产业集群。
张店区：重点打造精细化工、电子信息和装备制造等产业集群。
淄川区：重点打造新医药、汽车及零部件制造、纺织服装及新材料等产业集群。博山区
：重点打造泵业、机电装备和陶琉产业集群。
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学业学习与就业发展
材料成型及控制工程专业研究通过热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表 面形状，研究热加工过程中的相关工艺因素对材料的影响，解决成型工艺开发、 成型设备、工艺优化的理论和方法；研究模具设计理论及方法，研究模具制造 中的材料、热处理、加工方法等问题。本学科是国民经济发展的支柱产业。 本专业培养具备材料科学与工程的理论基础、材料成型加工及其控制工程、模 具材料成型及控制工程设计制造等专业知识，能在机械、模具、材料成型加工 等领域从事科学研究、应用开发、工艺与设备的设计、生产及经营管理等方面 工作的高级工程技术人才和管理人才。 本专业学生毕业后可以到机械制造业、汽车及船舶制造业、金属及橡塑材料加 工等领域从事与焊接材料成型、模具设计与制造等相关的生产过程控制、技术 开发、科学研究等方面的工作。本专业择业面广，市场需求量大，就业情况良 好。
产业集群。
沂源县：重点打造医药及包装材料和新材料产业集群。
高新区：重点打造新材料、先进装备制造、绿色精细化工、新医药与生物、节能环保等
五大特色产业集群。
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发展专业的趋势
材料成形及控制工程这一隶属于机械学科、具有机械类学科典型特征的专业，同时还具有浓厚的 材料学科的色彩，成为一个业务领域宽、知识范围广的名副其实的宽口径专业。 自1999年高校开始扩大招生规模以来，高校毕业生就业率日趋下降，而全球性的金融危机更是让 就业形势变的更加不容乐观。伴随我国沿海等周边城市的快速发展，大部分高校毕业生就业观念 也在跟随经济发展方向，选择在大中城市寻求发展空间，逐渐形成了向大中城市流动的洪流，造 成了人才集中超过了有限的就业市场的需求。 淄博市是老工业城市，目前已步入工业化中后期的快速发展阶段，这一阶段，发展导向和扶持政 策聚焦到新的高端产业上，实现产业在高端化方面的突破，培植新动力，是加快工业化的必然要 求。淄博市的装备制造业在技术结构方面上仍存在自主研发能力还比较薄弱，许多重大技术装备 、重要领域发展所需要的大量高技术、高附加值的成套装备，尚不具备研究开发与制造能力，不 得不依靠进口解决，而我们材料成型及控制工程专业的就业主要集中在制造业，就目前的发展情 况来看，总体的职业岗位数量可能会维持稳定且略有增长，但随着现代科技的发展，机电一体化 ，数控增加等等，择业面广，市场需求量大，就业状况良好，总体来说，材料成型及控制工程专 业的就业形势还不会太严峻，并且也会推动淄博的工业经济发展,提高淄博的经济水平。
材料成形工艺基础最新精品课件第五章金属塑性成形理论基础
图5-3孪生变形示意图
2. 多晶体的塑性变形
多晶体的塑性变形是由于晶界的存在和 各晶粒晶格位向的不同，其塑性变形过程比 单晶体的塑性变形复杂得多。在外力作用下， 多晶体的塑性变形首先在晶格方向有利于滑 移的晶粒A内开始，然后，才在晶格方向较 为不利的晶粒B、C内滑移。由于多晶体中 各晶粒的晶格位向不同，滑移方向不一致， 各晶粒间势必相互牵制阻扰。为了协调相邻 晶粒之间的变形，使滑移得以继续进行，便 图5-4 多晶体塑性变形过程示意图 会出现晶粒彼此间相对的移动和转动。因此， 多晶体的塑性变形，除晶粒内部的滑移和转 动外，晶粒与晶粒之间也存在滑移和转动。
图5-6 回复和再结晶示意图
（3）晶粒长大 在结晶退火后的金属组织一般为细小均匀的等 轴晶。如果温度继续升高，或延长保温时间，则在结晶后的晶粒 又会长大而形成粗大晶粒，从而使金属的强度、硬度和塑性降低。 所以要正确选择再结晶温度和加热时间的长短。
5.2.2 冷变形和热变形后金属的组织与性能
金属在再结晶温度以下进行的塑性变形称为冷变形，在再结晶以 上进行的塑性变形称为热变形。
图5-7 冲压件的制耳
（4）残余内应力 残余内应力是指去除外力后，残留在金属内 部的应力，它主要是由于金属在外力作用下变形不均匀而造成的。 残余内应力的存在，使金属原子处于一种高能状态，具有自发恢 复到平衡状态的倾向。在低温下，原子活动能力较低，这种恢复 现象难以觉察，但是，当温度升高到某一程度后，金属原子获得 热能而加剧运动。金属组织和性能将会发生一系列变化。
1. 锻造比 锻造比是锻造生产中代表金属变形程度大小的一个参数，一 般是用锻造过程中的典型工序的变形程度来表示（Y）。如拔长时， 锻造比Y拔=F0/F；镦粗时，锻造比Y镦=H0/H。（式中，H0、F0分别为坯 料变形前的高度和横截面积，H、F分别为坯料变形后的高度和横截面 积）。
2. 多晶体的塑性变形
多晶体的塑性变形是由于晶界的存在和 各晶粒晶格位向的不同，其塑性变形过程比 单晶体的塑性变形复杂得多。在外力作用下， 多晶体的塑性变形首先在晶格方向有利于滑 移的晶粒A内开始，然后，才在晶格方向较 为不利的晶粒B、C内滑移。由于多晶体中 各晶粒的晶格位向不同，滑移方向不一致， 各晶粒间势必相互牵制阻扰。为了协调相邻 晶粒之间的变形，使滑移得以继续进行，便 图5-4 多晶体塑性变形过程示意图 会出现晶粒彼此间相对的移动和转动。因此， 多晶体的塑性变形，除晶粒内部的滑移和转 动外，晶粒与晶粒之间也存在滑移和转动。
图5-6 回复和再结晶示意图
（3）晶粒长大 在结晶退火后的金属组织一般为细小均匀的等 轴晶。如果温度继续升高，或延长保温时间，则在结晶后的晶粒 又会长大而形成粗大晶粒，从而使金属的强度、硬度和塑性降低。 所以要正确选择再结晶温度和加热时间的长短。
5.2.2 冷变形和热变形后金属的组织与性能
金属在再结晶温度以下进行的塑性变形称为冷变形，在再结晶以 上进行的塑性变形称为热变形。
图5-7 冲压件的制耳
（4）残余内应力 残余内应力是指去除外力后，残留在金属内 部的应力，它主要是由于金属在外力作用下变形不均匀而造成的。 残余内应力的存在，使金属原子处于一种高能状态，具有自发恢 复到平衡状态的倾向。在低温下，原子活动能力较低，这种恢复 现象难以觉察，但是，当温度升高到某一程度后，金属原子获得 热能而加剧运动。金属组织和性能将会发生一系列变化。
1. 锻造比 锻造比是锻造生产中代表金属变形程度大小的一个参数，一 般是用锻造过程中的典型工序的变形程度来表示（Y）。如拔长时， 锻造比Y拔=F0/F；镦粗时，锻造比Y镦=H0/H。（式中，H0、F0分别为坯 料变形前的高度和横截面积，H、F分别为坯料变形后的高度和横截面 积）。
金属塑性成形课件
液压成形特点
液压成形可以提高锻件精度、降低成本、减少模具制造时间，适用于生产大型、 复杂形状的锻件。但需要使用专门的液压设备和液态介质，成本较高。
粉末冶金
粉末冶金基本工艺
粉末冶金是将金属粉末作为原料，通过压制、烧结等工艺制 成具有一定形状和性能的制品。
粉末冶金特点
粉末冶金可以生产出高精度、高密度、高性能的制品，适用 于生产复杂形状的零件。但生产周期长、成本高，且对于大 型零件来说存在一定的局限性。
制品翘曲
优化坯料加热和模具设计，改善制品冷 却条件，减少翘曲变形。
工艺优化与改进方法
优化工艺参数
引进新工艺
通过试验和模拟等方法，确定最佳的工艺参 数组合，提高产品质量和生产效率。
积极推广新工艺，提高生产效率和产品质量 ，降低生产成本。
自动化与智能化
持续改进
引入自动化和智能化设备，提高生产过程的 稳定性和效率，降低人为因素对产品质量的 影响。
03
针对不同的产品要求，灵活调整工艺参数
模具设计
1
根据产品要求和工艺方案，进行模具设计计算
2
确定模具的结构形式、材料、尺寸和精度要求 等
3
对模具进行强度、刚度和稳定性等方面的校核
计算机辅助工艺设计
01
利用计算机辅助工艺设计软件，进行工艺模拟和优化
02
根据模拟结果，对工艺方案、工艺参数和模具等进行调整和优
3
非晶合金材料
具有高强度、高硬度、耐磨、耐蚀等优点，是 制造精密部件的理想材料。
高精度与高效率成形技术
精密塑性成形技术
采用高精度模具、精确控制成形工艺参数等方法，使金属坯料达到高精度、 高化工艺流程、采用多工位成形、高速压制等手段，提高生产效率，降 低生产成本。
液压成形可以提高锻件精度、降低成本、减少模具制造时间，适用于生产大型、 复杂形状的锻件。但需要使用专门的液压设备和液态介质，成本较高。
粉末冶金
粉末冶金基本工艺
粉末冶金是将金属粉末作为原料，通过压制、烧结等工艺制 成具有一定形状和性能的制品。
粉末冶金特点
粉末冶金可以生产出高精度、高密度、高性能的制品，适用 于生产复杂形状的零件。但生产周期长、成本高，且对于大 型零件来说存在一定的局限性。
制品翘曲
优化坯料加热和模具设计，改善制品冷 却条件，减少翘曲变形。
工艺优化与改进方法
优化工艺参数
引进新工艺
通过试验和模拟等方法，确定最佳的工艺参 数组合，提高产品质量和生产效率。
积极推广新工艺，提高生产效率和产品质量 ，降低生产成本。
自动化与智能化
持续改进
引入自动化和智能化设备，提高生产过程的 稳定性和效率，降低人为因素对产品质量的 影响。
03
针对不同的产品要求，灵活调整工艺参数
模具设计
1
根据产品要求和工艺方案，进行模具设计计算
2
确定模具的结构形式、材料、尺寸和精度要求 等
3
对模具进行强度、刚度和稳定性等方面的校核
计算机辅助工艺设计
01
利用计算机辅助工艺设计软件，进行工艺模拟和优化
02
根据模拟结果，对工艺方案、工艺参数和模具等进行调整和优
3
非晶合金材料
具有高强度、高硬度、耐磨、耐蚀等优点，是 制造精密部件的理想材料。
高精度与高效率成形技术
精密塑性成形技术
采用高精度模具、精确控制成形工艺参数等方法，使金属坯料达到高精度、 高化工艺流程、采用多工位成形、高速压制等手段，提高生产效率，降 低生产成本。
(完整版)工程材料及材料成型技术基础
17
§1-1 材料原子(或分子)的相互作用
1、离子键 当正电性金属原子与负电性非金属
原子形成化合物时，通过外层电子的重 新分布和正、负离子间的静电作用而相 互结合，故称这种结合键为离子键。
离子晶体硬度高，强度大，脆性大。 如氯化钠，陶瓷。
18
2、共价键 当两个相同的原子或性质相差不大的
原子相互接近时，它们的原子间不会有电 子转移。此时原子间借共用电子对所产生 的力而结合，这种结合方式称为共价键。
14
3．陶瓷材料 ① 普通陶瓷—主要为硅、铝氧化物的硅酸盐材料. ② 特种陶瓷—高熔点的氧化物、碳化物、氮化物
等烧结材料。 ③ 金属陶瓷—用生产陶瓷的工艺来制取的金属与
碳化物或其它化合物的粉末制品。 4．复合材料 是由两种或两种以上的材料组合而成的材料。 ①按基体相种类分：聚合物基、金属基、 陶瓷基、 石墨基等。 ②按用途分：结构、功能、智能复合材料。
15
本部分重点
1)工程材料的概念
– 制造工程结构和机器零件使用的材料
2)工程材料的分类
• 金属材料
钢铁材料 有色金属及其合金
• 有机高分子材料
塑料 橡胶等
• 陶瓷材料 • 复合材料
16
第一章 工程材料的结构与性能
§1-1 材料原子(或分子)的相互作用
当大量原子(或分子)处于聚集状态时， 它们之间以键合方式相互作用。由于组成 不同物质的原子结构各不相同，原子间的 结合键性质和状态存在很大区别。
8
绪论
一、材料的发展史
材料(metals) 是人类用来制作各种产品的物质，是 先于人类存在的，是人类生活和生产的物质基础。 反映人类社会文明的水平。
1 . 石器时代 ：古猿到原始人的漫长进化过程。原料： 燧石和石英石。 2. 新石器时代：原始社会末期开始用火烧制陶器。 3. 青铜器时代：夏(公元前2140年始)以前就开始了 4. 铁器时代：春秋战国时期(公元前770～221年)开始 大量使用铁器
§1-1 材料原子(或分子)的相互作用
1、离子键 当正电性金属原子与负电性非金属
原子形成化合物时，通过外层电子的重 新分布和正、负离子间的静电作用而相 互结合，故称这种结合键为离子键。
离子晶体硬度高，强度大，脆性大。 如氯化钠，陶瓷。
18
2、共价键 当两个相同的原子或性质相差不大的
原子相互接近时，它们的原子间不会有电 子转移。此时原子间借共用电子对所产生 的力而结合，这种结合方式称为共价键。
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3．陶瓷材料 ① 普通陶瓷—主要为硅、铝氧化物的硅酸盐材料. ② 特种陶瓷—高熔点的氧化物、碳化物、氮化物
等烧结材料。 ③ 金属陶瓷—用生产陶瓷的工艺来制取的金属与
碳化物或其它化合物的粉末制品。 4．复合材料 是由两种或两种以上的材料组合而成的材料。 ①按基体相种类分：聚合物基、金属基、 陶瓷基、 石墨基等。 ②按用途分：结构、功能、智能复合材料。
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本部分重点
1)工程材料的概念
– 制造工程结构和机器零件使用的材料
2)工程材料的分类
• 金属材料
钢铁材料 有色金属及其合金
• 有机高分子材料
塑料 橡胶等
• 陶瓷材料 • 复合材料
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第一章 工程材料的结构与性能
§1-1 材料原子(或分子)的相互作用
当大量原子(或分子)处于聚集状态时， 它们之间以键合方式相互作用。由于组成 不同物质的原子结构各不相同，原子间的 结合键性质和状态存在很大区别。
8
绪论
一、材料的发展史
材料(metals) 是人类用来制作各种产品的物质，是 先于人类存在的，是人类生活和生产的物质基础。 反映人类社会文明的水平。
1 . 石器时代 ：古猿到原始人的漫长进化过程。原料： 燧石和石英石。 2. 新石器时代：原始社会末期开始用火烧制陶器。 3. 青铜器时代：夏(公元前2140年始)以前就开始了 4. 铁器时代：春秋战国时期(公元前770～221年)开始 大量使用铁器