《工程材料第五章》课件.pptx

工程材料第五章ppt课件2023REPORTING戎阽飚玛札独嗄皤必睐绪论工程材料的性能金属材料非金属材料新材料工程材料的选用目 录CATALOGUE2023PART 01绪论2023REPORTING基本概念工程材料是指用于制造各类结构件和机械零件的各类材料，如钢铁、有色金属、高分子材料等。根据其组成和用途，可分为金属材料、非金属材料和复合材料等。工程材料的定义与分类应用价值工程材料是现代工业、交通、建筑等领域中不可或缺的基础材料，其性能和质量直接影响着产品的性能、质量和安全性。随着科技的不断发展，工程材料在推动产业升级和经济发展中发挥着越来越重要的作用。工程材料的重要性VS未来展望随着科技的进步和环保意识的提高，工程材料正朝着高性能化、轻量化、环保化和智能化等方向发展。新材料如碳纤维复合材料、纳米材料等不断涌现，为工程材料的进一步发展提供了新的机遇和挑战。工程材料的发展趋势PART 02工程材料的性能2023REPORTING材料在受到外力作用时发生形变，外力去除后能迅速恢复原来的状态而不残留任何永久变形。弹性塑性强度韧性材料在外力作用下发生形变，外力去除后不能恢复原状，但残留的形变可以稳定下来。材料在受到外力作用时抵抗破坏的能力。材料在受到外力作用时抵抗脆性断裂的能力。力学性能密度材料的质量与其所占体积的比值，表示单位体积内的质量。热导率材料导热能力的度量，表示材料在单位时间内通过单位面积的热量。热膨胀系数材料在温度升高或降低时，其尺寸发生变化的程度。比热容材料在温度升高或降低时吸收或释放热量的能力。物理性能耐腐蚀性抗氧化性化学稳定性电化学性能化学性能01020304材料抵抗各种腐蚀性介质侵蚀的能力。材料在高温下抵抗氧化作用的能力。材料在化学环境中保持其原有性质的能力。材料在电化学作用下的性质和行为。可塑性材料在压力作用下改变形状的能力。可焊性材料通过焊接工艺连接的能力。加工性能材料在机械加工过程中的切削、磨削等性能。热处理性能材料通过热处理改变其内部组织结构和性能的能力。工艺性能PART 03金属材料2023REPORTING根据含碳量不同，可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢，具有较好的塑性和韧性，主要用于建筑、机械制造和汽车制造等领域。碳素钢在碳素钢的基础上添加合金元素，如铬、镍、钨等，以提高钢材的强度、耐腐蚀性和耐热性，广泛应用于各种高要求领域。合金钢钢铁材料具有良好的导电性和导热性，广泛用于电线电缆、电子元件和散热器等领域。密度低、耐腐蚀性好，广泛用于航空、建筑和包装等领域。有色金属材料铝及铝合金铜及铜合金将金属加热至适当温度后缓慢冷却，以消除内应力、提高塑性和韧性。退火将金属加热至奥氏体化后快速冷却，使组织结构更加均匀，提高机械性能。正火将金属加热至奥氏体化后迅速冷却至室温，使金属内部产生大量马氏体组织，提高硬度和耐磨性。淬火金属材料的热处理PART 04非金属材料2023REPORTING陶瓷材料是由天然或人工合成的无机非金属材料经过高温烧结而成的一种固体材料。根据用途和性能要求，陶瓷材料可分为普通陶瓷材料和特种陶瓷材料。定义与分类陶瓷材料具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化、耐腐蚀等特点，广泛用于机械、电子、化工、航空航天等领域。特性陶瓷材料主要用于制作耐磨件、密封件、绝缘件、刀具等，还可用于制作高温炉的炉管、热交换器等。应用陶瓷材料123高分子材料是由高分子化合物（高分子聚合物）制成的材料，可分为天然高分子材料和合成高分子材料。定义与分类高分子材料具有质轻、强度高、耐磨、耐腐蚀等特点，同时还具有良好的绝缘性能和加工性能。特性高分子材料广泛应用于汽车、建筑、电子、航空航天、医疗等领域，如塑料、橡胶、纤维等。应用高分子材料 复合材料定义与分类复合材料是由两种或两种以上材料组成的一种新型材料，这些材料在性能上互相补充、协同，以实现单一材料无法达到的使用效果。特性复合材料具有各组成材料的优点，如强度高、质量轻、耐腐蚀等，同时还具有优良的加工性能和可设计性。应用复合材料广泛应用于航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域，如玻璃钢、碳纤维复合材料等。PART 05新材料2023REPORTING高强度金属如高强度钢、超高强度钢等，具有高强度、高韧性、抗疲劳等特点，适用于制造重型机械、压力容器等。金属基复合材料如铝基复合材料、钛基复合材料等，通过在金属基体中加入增强体，提高材料的强度、硬度、耐磨性等性能。轻金属如钛、铝等，具有密度小、强度高、耐腐蚀等特点，广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。新型金属材料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等，具有优良的绝缘性、耐腐蚀性、加工性能和轻质等特点，广泛应用于化工、电子、航空航天等领域。高分子材料如陶瓷、玻璃、水泥等，具有高硬度、高耐磨性、耐高温等特点，适用于制造刀具、磨具、耐火材料等。无机非金属材料如玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料等，通过将两种或多种材料组合在一起，实现优势互补，提高材料的综合性能。复合非金属材料新型非金属材料03陶瓷基复合材料由陶瓷和增强体复合而成，具有高硬度、高耐磨性、耐高温等特点，适用于制造刀具、磨具等。01金属基复合材料由金属和增强体复合而成，具有高强度、高刚性、低膨胀系数等特点，适用于制造飞机、汽车等领域的结构件。02树脂基复合材料由树脂和增强体复合而成，具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点，适用于制造船舶、汽车等领域的结构件和装饰件。新型复合材料PART 06工程材料的选用2023REPORTING适用性原则材料应满足工程要求，具有所需的物理、化学和机械性能。经济性原则在满足工程要求的前提下，应选择成本较低、资源丰富的材料。可行性原则材料应易于加工、制造和安装，符合技术要求和施工条件。安全性原则材料应无害于人体健康和生态环境，具有足够的耐久性和稳定性。材料选用的原则材料选用的步骤收集信息详细比较收集各种材料的性能参数、价格、可获得性等信息。对筛选出的材料进行详细比较，评估其优缺点。需求分析初步筛选确定选用明确工程需求，分析材料的性能要求。根据需求和信息，初步筛选出符合要求的材料。根据比较结果，确定最终选用的材料。桥梁工程中选用高强度钢材作为主梁，以满足承载力和耐久性要求。实例一建筑外墙保温工程中选用聚苯乙烯泡沫塑料，因其具有良好的保温性能和较低的成本。实例二汽车制造中选用铝合金和镁合金作为轻量化材料，以提高燃油经济性和环保性能。实例三材料选用的实例分析THANKS感谢观看2023REPORTING