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2021年考研材料科学基础考点知识点归纳总结

[] [] [] 发布人:精勤学习网   发布日期:2020-08-20 11:17   共 277 人浏览过

下载完整资料:2021年材料科学基础考点归纳与典型题(含考研真题)详解


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  试看部分内容

第1章 材料概论

1.1 考点归纳

一、材料的分类

工程材料按属性可分为四类:金属材料、陶瓷材料、高分子材料及由前三类相互组合而成复合材料;

按使用性能可分为两大类:主要利用其力学性能的结构材料和主要利用其物理性能的功能材料。

1.金属材料

(1)金属材料中包括两大类型:钢铁材料和有色金属。有色金属主要包括铝合金、钛合金、铜合金、镍合金等;

(2)在有色金属中,铝及其合金用得最多,这主要是因为铝及其合金的以下特性:

重量轻,只有钢的1/3;

有好的导热性和导电性,在远距离输送的电缆中多用铝;

耐大气腐蚀,可用来制作容器和包装品、建筑结构材料及导电材料。

2.陶瓷材料

(1)传统的陶瓷材料是由粘土、石英、长石等成分组成,主要作为建筑材料使用;

(2)新型的结构陶瓷材料,其化学组成和制造工艺都大不相同,其成分主要是A12O3、SiC、Si3N4等;

(3)新型结构陶瓷在性能上的优点:

重量轻;

压缩强度高,可以和金属相比,甚至超过金属;

熔点高,耐高温;

耐磨性能好,硬度高;

化学稳定性高,有很好的耐蚀性;

电与热的绝缘材料。

(4)新型结构陶瓷在性能上的缺点:

容易脆断;

不易加工成形。

3.高分子材料

(1)高分子材料又称聚合物;

(2)按用途可分为:塑料、合成纤维和橡胶三大类型;

(3)塑料又分为:通用塑料和工程塑料。

4.复合材料

(1)金属、聚合物、陶瓷自身都各有其优点和缺点,如把两种材料结合在一起,就产生了复合材料;

(2)复合材料可分为三大类型:塑料基的复合材料、金属基和陶瓷基的复合材料;

5.电子材料、光电子材料和超导材料

(1)电子材料是指在电子学和微电子学中使用的材料,主要包括半导体材料、介电功能材料和磁性材料等;

(2)光电子材料;

(3)超导材料。

二、材料性能与内部结构的关系

1.材料的性能

金属、陶瓷与材料三种基本类型材料中,金属有好的导电性,有高的塑性与韧性;陶瓷材料则有高的硬度但很脆,且大多是电的绝缘材料;高分子材料的弹性模量、强度、塑性都很低,多数也是不导电的。

2.内部结构关系

这些材料的不同性能都是由其内部结构决定的,从材料的内部结构来看,可分为四个层次:原子结构、结合键、原子的排列方式(晶体和非晶体)以及显微组织。

三、材料的制备与加工工艺对性能的影响

材料的性能取决于其内部结构,只有改变了材料的内部结构才能达到改变或控制材料性能的目的,而材料的制备和加工工艺常常对材料的性能起着决定性作用。

四、什么是材料科学

材料科学是研究各种材料的结构、制备加工工艺与性能之间关系的科学。这一关系可用一四面体表示,如图1-1所示。

图1-1  材料科学与工程四要素

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