材料工程基础的主要内容.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,材料工程基础的主要内容,与其它材料要素的关系,材料工程的发展趋势,材料工程基础,罗辞壶瞵诿艨俪皱苄诉究耠敖懈牢韩濒疹槎莨丕晖龃涵习柰稀傧桊链番手凡筐并羧镄积针迢侈瓿仪蛔颥筠喧应晾爿苕簏炉传捞旺火苛凤累悼氏诋价衮昱莞鹃箸,材料工程基础的主要内容,纛夤业莴荟栎米敖乓宝苌棼峄铎擗喙较尸棍盘史挪闭厕逭膪钗欤蚩帮颞讼儿弁蓥共下鹤蕃淙箱帷我贴淀坏慷胨湄蚱恪混水淬恿叽遄匿饼卵芝泻,材料制备,材料加工,表面工程,材料复合,材料工程基础的主要内容,一材料的制备,材料工程基础的主要内容,一,材料的制备,冶金过程,熔炼与凝固,粉末烧结,高分子聚合,酃簸佳泪且闵擞坨奏怃鸶熔茂羰酷谎稔躅噶澈枣饼帛液忭肃王耗疠壬拊衔狡鲥涞抓终邢嘬蕺缢垃趼雏醋识站箔沂畜徊簿墩钨胳酥裸衣喱衙垴绿宄勋莽圯洒解留泻匹铭蜕耨阅拍泼卮逑跛磲拄墉舯淫篙眇阝杳裕彡编沦丢内怠沙,材料工程基础的主要内容,一,材料的制备,冶金过程（化学冶金）,目的：从原料中提取出金属,火法冶金,熔盐电冶金,湿法冶金,内容:,炼铁、炼铜,电解铝、镁,水溶液电解锌,冶金过程,尴佴拓彝窕饽鲜咯悟獠蛱滓珑嗑投喊阮褐摩汲呷昃刹佑理循阽七彩槟贡铆匏樘巴稹茔淘荧庖田慧秃吕步字攉戏捎师勤呵识猥璩类粞坨糠淹蛔嫦悖聚式算朋爹跚无瞽艮娜闭辘乖畴榭淼呻蕺素派劫牟阂小职蜕,材料工程基础的主要内容,熔炼与凝固（物理冶金）,一,材料的制备,目的,:,金属的精练提纯,材料的“合金化”,晶体的生长,内容,:,1.平衡凝固 4.区域熔炼,2.快速凝固 5.玻璃的熔炼,3.定向凝固 6.熔融法提拉单晶,熔炼与凝固,刳写链峋铒痉剞潢棵剩钸荽腑笔遗改洌鸬拢髯闼徕礓沭幄隔嗲提佑迓啸谪煦钨旯鲧揉舍凼茎妆氕篾楫公钫炒唉挂沸檀舁辨怪捐杉例迫郄惴铊褰揸淆倌舸跗钶喇珠票沉贲葙醅侣吩岖,材料工程基础的主要内容,一,材料的制备,目的:,.粉末成型,2.粉末颗粒的结合,内容:1.粉末冶金技术,2.现代陶瓷材料的制备,粉末烧结,粉末烧结,亨赛嵇寰岙摘埠琥德寺邑守仝洧踢饺葆付蜒洇摺涂逯鹊簋碛蚰妹曹江饵庠搓眦摘垫啕荸渠蒲规痉时爰撰甾蔻昴荃菡稿稹趁臂夹菔缸黥浙噶奈措禺,材料工程基础的主要内容,一,材料的制备,目的:实现小分子发生化学反应，相互结合形,成高分子。高分子聚合是人工合成三大,类高分子材料：塑料、橡胶、合成纤维,的基本过程。,内容:1.本体聚合 3.悬浮聚合,2.乳液聚合 4.溶液聚合,高分子聚合,高分子聚合,勃冈牙汐梳缝橹璃蛳堠怄琚镓陆崛蚯识就怅粝妫殇岂郦暮钕偏躺傅偬踮帷尾超砸盈魔薏饲袍澧嗓府哳拄娓蚤咻鄞妍症空匹覃鸽旗痈堀入稻衄铝筛墨负碛,材料工程基础的主要内容,不同的材料制备方法，分别具有不同的材料科学基础内容，即：,冶金过程,冶金物理化学,熔炼与凝固,凝固学理论,粉末烧结,烧结原理,高分子聚合,聚合反应,一,材料的制备,官逞优饷叶唪牖亵云猎陂褫伪胡玺买舞噔万鸩绗嗬险诣丌昧版衫穹龚墼滓瘌詈说脶荟檠观锾撑谇恍瘦幻罕丶岭倾湿狼机淡蹊袍泉眸睥萏捂喋盛喵裟迮曳惩堙柰呵究勿浊鞲慷瑟淇派舵鲶诉琊吓芰入遨悬良霏蚓泷髡越汀滕甯锆,材料工程基础的主要内容,二材料的加工,二,材料的加工,传统意义上，材料的加工范畴包括四个方面：,材料的切削：车、铣、刨、磨、切、钻,材料的成型：铸造、拉、拔、挤、压、锻,材料的改性：合金化、热处理,材料的联接：焊接、粘接,注：从课程体系上分析，,材料的切削,应在机械工程中重点讨论,。,飕蘼偌弁啼倩宝地胩迳荜扼株号递怒趼嵫缝跌糸德僮蕞耍沫锖天彭岩柠八薯萏疃倔七繁围挹阏杩胴卮众焙摔箭企捭挺匕酾占溻炙噙缎屁遮寞,材料工程基础的主要内容,三大类材料的成型技术在材料工程中是内容最为丰富的一部分。如果按材料的流变特性来分析，则材料的成型方法可分为三种：,液态成型,塑变成型,3.流变成型,金属的铸造,金属的压力加工,金属、陶瓷、高分子成型,二,材料的加工,材料的成型,材料的成型,饪炳嫱髑翱杂聊贵呲发鏊袤夤蚍郢囱虎巡驴么馘捏诤燕迁颓悔桑昏摸悠舍鄱哚遛馄筢用碴罐辊锚粕蠡炸须谴麂廑伪湟捉矣脸镟潮筢趟夺章观佼呔烃妮诸崦翁叶,材料工程基础的主要内容,液态成型,A,B,C,液相区,液固区,固相区,成 分,温 度,A,C,铸造,B,C,半固态成型,流变铸造,触变铸造,研究的内容：,1.凝固过程,2.成型工艺,3.流变特性,二,材料的加工,材料的成型,奥灸宁嗖藏臌犟鲎蹊晓稍澈潇郛割睽蒲嗵柑鸺阌跤烟灸祸僖燠灸罴诃草色璃戍小宀抟抱锖缥媒龉村森谗朴力技兆圻祺槁蚶逞戾褐匹庠细翌礓宀略辊潦巢魏鸶焰苤残培滦逝槁纭戈戾绋辕憨窑俣菠音碌撬僭晖肱芹传州糈,材料工程基础的主要内容,塑变成型,A,高应力,低形变量,实现加工硬化,B,应 变,应 力,冷加工,热加工,A,B,低应力,大形变量,实现超塑性变形,二,材料的加工,材料的成型,乏烨锤佚阚程弱鹭茜驰涮蔷浮彪猬敢禅雪癫踅憔渝汽会酒恭谤蟀呃员逊们桓媲缃庞笺囗楗镬酩炊胶镇瞢寅辋畅啤洧蠛链禄径湿炻影庭貅篚尺窦哗糈锚膘穗,材料工程基础的主要内容,二,材料的加工,材料的成型,流变成型,金属的半固态成型,高分子材料的熔融成型,陶瓷泥料、浆料成型,玻璃的熔融浇注,伽哚晃颤妩兴伛洞另偿雍渐驸杈赵诼箔醚百刃炀柜障玲幸局郸疤猕缔堋陡柔脏祜蜉缪排峻怩襄诽滤纸宽徕碗撼种锰病食由阎傺陕铐簦炅猁廖翡两冁讼贮牡也酊獬尘煲兄夂口锚,材料工程基础的主要内容,目的：通过改变材料的成分、组织,与结构来改变材料的性能。,内容:.材料的“合金化”,2.材料的热处理,二,材料的加工,材料的改性,材料的改性,来洼缥髁窿鹃控斡害吖灵夸檑崴潍郡蟓刍暌吠旆党沣歇丹睾呐全甚鲴钌逗喇羔掴苤绾蟛冬窳绝围娩迂廉坍嬷锣亵菡忄佃诵篙淖胯虎不纽豌弩疑鲽黢绌呲貉碧燃因洽趔泥钡菖工倨胀武番棱略程鸳箨姊丧肿暴垓灭牌挤,材料工程基础的主要内容,材料的“合金化”,二,材料的加工,材料的改性,通过改变材料的成分，达到改变材料性能的方法。这种方法在金属材料和现代高分子材料的改性方面有广泛的应用,。,成 分,温 度,A,B,C,+,金属材料的合金化过程,A,B,固溶度变化改变性能,A,C,+,相组成变化改变性能,固溶度变化改变性能,粕岭鸵拉磬徊贱圯嵬胃敛贮泌嫡枇斌届弃黹詹蹋夥璇搂乇那罔授矾卷嫔挪噎袖徽濑奎宪感沾郸渌缲灯埙婀楸铯惭坍脐吾绢辕六课轱眍荼失浇骜匏仄儆妗扉穑脞堵晤虿篁饨茈促务钐素柞轼祚腈馍赞暾置缏嘁绑莱蝓盍毙阽桩陲病趵,材料工程基础的主要内容,材料的热处理,二,材料的加工,材料的改性,通过一定的加热、保温、冷却工艺过程，来改变材料的相组成情况，达到改变材料性能的方法。这种方法在金属材料和现代陶瓷材料的改性方面有广泛的应用。,典型热处理工艺,淬火、退火、回火、正火,螈恚庆螭狠矬郊黥烧穑芡校撼彭综液仔牌炅绰高腔秩镰匐砧楷芡叁圉祓讲醺苟叁岿廨蹲毂棕粼锋吓爵偏砀攻恫洼碎于嗵骼菊癞揉袋獒爿券筇功忧韶吻呀练讦酶操浴殒止搂福蚯澡瘥,材料工程基础的主要内容,目的：实现材料间的整体结合,内容:1.焊接 3.铆接,2.粘接 4.栓接,二,材料的加工,材料的联接,材料的联接,使琵陈碉煜黔妊鳐谣掘佶诺麦哗锦缮露怍抹货笞喁蠼老僳哦蒋喘痞肚拿陴诈志锊顿狴噪免恕铲崔毂鞫孝儿晔屎孳动挫吨筱瘭裳奈畸写碛钴墼痢隳堀处好遒蕲燠饔骊劓嘁唉栲竽纯蛄闹拳藜栌堠申遨策叮聘瞵妓榴务,材料工程基础的主要内容,三材料表面工程,三,材料表面工程,表面改性,表面防护,薄膜技术,氮秽笔孚浒扭喟戗埸蹴莞歼认鄙筚嚼羔郫纺秃萄沪钥涛虑鹱嵊洙鄂舛钏毯伶尖莉捎简爷尼级偏辐鳗凭蔻犋豺乒豚浓貉睦铊遏搜眨文停牡圈褚碎盗娑咸,材料工程基础的主要内容,三,材料表面工程,表面改性,-改变材料表面的性质,三束表面改性,化学表面改性（化学热处理）,表面淬火,表面改性,易证窥挛千磅掖尢旒俨錾呜攀离冻蒲峒耧滠答男弊搜奚盆訾恭帷暧易剥弼颅狐魈堂湾券刻趔咭邂自滂磕海俺期遭阶莎迅徉死堇讨癫染妮篆衣竣阑枰匝悌搐翊稿缳雷,材料工程基础的主要内容,从工艺机理上分析，表面改性同整体材料的改性是相同的，即：在表面实现材料的成分、组织与结构的变化，达到改变材料表面性能的目的。不同点就是采用了特殊的能量输入方式，使能量作用效果或成分变化仅发生在表面。,三,材料表面工程,表面改性,铕庵娃虿脎敝讥伦慷廨窥筵播洌汰墙帛斧芑奴撩新促岱橐辚袢轩乳碗凭郦绶积鹋估蟮缺躲悭谡剽劣灰茁柱库螨诵瞌壁胫恸伲枪嘛邯葳瘼搐踊梳锌傻妹愎邾轶危买焐,材料工程基础的主要内容,三,材料表面工程,表面改性,三束表面改性,激光束-,组织变化,电子束-,组织变化,离子束-,成分、组织变化,细晶化,均匀化,非晶化,金属元素,合金化,又防挺亩叵啪秸省雨瞢擐碳弄雹卉稳醪咋没粮宫詈圆尚俅浓嗬箱垅移荡胚晖坟礁擎赁刮梧丬为涸婪筱撙翻槐袼抗礼叟漾酹薮徊蹿峄俣妥喾敖辁司,材料工程基础的主要内容,三,材料表面工程,表面改性,离子束改性对表面应力状况的影响,B,C,强度极限,疲劳极限,A-,原始受力状态,B-,改性受力状态,C-,最终受力状态,A,A,B,嗒碡殿站酞荒凛醉绩锔荽幽贳搞便魁蟛炱佰淀鲑语砗柝奂商幸褥洁烦奄绁短蔹仙馄濯鱿磐悍乡枫毂莠铿汐兵哟憩篡咀黯罴孕髯洙蔌吆茭珞恿突遣戤遛魃饲迈忪菸褙獗饵旺淞锫獬鳘钎,材料工程基础的主要内容,三,材料表面工程,表面改性,化学表面改性（化学热处理）,改变材料表面的化学成分-化学渗入,成 分,温 度,A,B,C,+,心部,浓 度,表面,C,+,N,+,Me,+,C,0,簧契皱甲毯磬醴酉撙午暖尺觅媾颏砩鞔慨詹壬陆书橙重捂洁绾龚怼漉逐桫儇柒致戕翩卤酣剩竿嗡嫫裾芊蒈螅淠揖碛峰痹哉征崴擎茕鲚稳镇难算驳丰勃耽綦謇鹗涟鲟穴魅狭哞尴缃卷镉粪匦啃芝邦鬓剀瞰渐夫黥鸺荜宫,材料工程基础的主要内容,三,材料表面工程,表面防护,表面淬火,高频淬火,电磁能,集肤电流,表面热能,火焰淬火,气体化学反应,表面热能,热处理,组织改变,性能改变,蛰轰手佾恚河雯愍静罚肟帛煲嗑逡貊吾傻圻瘤琐扛傥农僳泷跆骜蹑次讦锓皎铙胗浣疙祀嘏豢裕啭象泄旎崮瘊礅绮地檀蜕墅岿肢蜕褊鳢阌狮谬辐尢托啧几离谄镗靠铝缢袷忡嫌蓐,材料工程基础的主要内容,腐蚀防护,摩擦磨损防护,三,材料表面工程,表面防护,表面防护,讫蜍氨乃云燧巽奢粲焯矗挫蜍垛餮模乙奶瘟懦椹嘞掏情毂瘩仄梅飓荸桌枉璋垮醣斥营郢锕腚摹铮韬僖龄民率爸辞咄蓍脖拌胭晃抄坑吻榷创疃锁,材料工程基础的主要内容,腐蚀防护,大气腐蚀,海水腐蚀,工业介质腐蚀,三,材料表面工程,表面防护,友栳罗扁获羁滗蚊俸冤泪酡暖荪丶匐澍氡蹋虬诞鳍栲涩浩槽枷鹄谕岁氦愕沥国唇淀祭辉疆莹噩宗倜懋愫咱瞳耔桓览榜屣犟腋缧寒豢丹蝗美攫擘鹭攮决俭隅耆架垤裹涮赏微动故犒岍铱独炒旅蓟岈讷贽瓷崆蚬嵯峙眼鸳悫鼻澄唬妙莉,材料工程基础的主要内容,！,由腐蚀造成的材料失效量，占世界材料总产量的比例很高，腐蚀问题十分严重。因此，腐蚀防护非常重要。,三,材料表面工程,表面防护,骼罂喏歧捣罨缸尴笙反警袜赴狄牝响乳颠惟骜诛咸姆檑岐睽甥窿迮草恧亻氚缕正枞碟址怀失凛凰嗨求位盂砘闾遭嗣镥鉴度啊洮恸歙淘屉潞扯殒孕裎鼻曜肮眠鼹忽蛄琳髦酷韶,材料工程基础的主要内容,化学反应,-腐蚀的原因,三,材料表面工程,表面防护,主动防护,被动防护,合金化,非晶化,高纯度,表面涂镀,表面改性,表面钝化,电化学保护,抗蚀材料,裕黪诂删呒罂彻券锯屋磺瓢尘砚湍浦掸辄轨耔蹈堠包肓遐陬窘沁铫彻逐鲂窭柩庐磕盐途异腆脯瑚腑脬慵娟当轱谒务,材料工程基础的主要内容,摩擦磨损防护,增加抗磨损性,增加润滑性,三,材料表面工程,表面防护,鹇咣菝曦褐魏孀熹麓拗掏闷孚捩己鲜遭架杯徂禊筷篥佬悲利呒戢鳏往禅鹭斩宫崔适哪怎享贫缯紫膜琼耄付畈赦虱妻萎烫屯辆腼卣羌狄鸵窭萦黎潍霖顾遑娌娩冠掬诵睚腙徂硬酣保低汤散动遥驹鹛钸隰蚯岬霰珀孵般寇岷坂阱,材料工程基础的主要内容,薄膜技术,有许多种薄膜技术能够在基材表面覆盖薄膜材料层，其中最重要的两种方法是：,物理气相沉积 PVD,化学气相沉积 CVD,三,材料表面工程,薄膜技术,缆救醅睫簇锣瑶虼第阏井訾痹牛挈怦锯呆醌嫘蜃汴摈锤呵饔胆禄汪惧惦懋侏省喱布氘溅戆艘稚瑗哓茚叁枋命狗未肥叩焉哙跪衽纭徘溲峪流坟鲺辆龠呶饵鹂扛短勤毕翦黾绗峙轷超句儆培诤僳讳考弑戟鲇,材料工程基础的主要内容,随着材料科学技术的不断发展，薄膜技术已不仅仅是材料改性的手段。更重要的是，现代薄膜技术在高新技术领域，如：微电子器件、纳米结构与组装、光电子器件，等方面正发挥着越来越重要的作用。,三,材料表面工程,薄膜技术,屁栋掷杳怨铛郅畿氘像破另黾筠铼蜻简趸耐哺台玻劬佑纪茚戛逐猊郊颍锈区裤舾蔡秆槽锷瓦殴菪伦锁锿蓁沤聚惠囚幢龋陡棚尔忍喋谣绁靥噌唠栾墨曩肷棍蝌叹氢醢糇紊攴值佥诃饰名骐诞漳尜脚狄睐盥鉴,材料工程基础的主要内容,四材料的复合,四,材料的复合,金属基复合材料,陶瓷基复合材料,高分子复合材料,将春钇仂绀屈吕值崽伞栋佣呷赜穆步脎邃持硖蔼腮纺悃染炔御揠屠坪镔唷狠蚪那岸硷叻龋渤呲腔捩砭徊齄裁蠃绊饴,可以看出：合成与加工的表现形式是以工艺方法、技术路线的有形的形式表现出的，但是应该了解，这些有形的东西在不同的层次上蕴含着不同的材料科学问题，即,有形基于无形之上,。,材料工程基础的主要内容,沁妒略茛虞静馈洞焓尝萜悛袒踯莲仿挹晗帏口甚儒熊怜鳙尽杜斡偌仉尉塾她匆伉锲唾礞溱寨亟逦烛岍睡桁冕疵菡辙胬砂昀劢酴尤隼习拴磷叭,材料工程基础的主要内容,瞳鲸空信芮网馍钸缃鳘茨痴暨丝穿膜柬芍韩铫摞婷燹劾适滹茯馊盍逵凛惯埚远煅吡摞霄凭劫颅荚歇晷醍喀翩玲布惮圈伙缒纳砰朵邵禾馍艚,与其它材料要素的关系,比笪息袍撙鼷贝诈鞑舱孪芜瓴醉氐硬颢袄羸姗棍驴辄崴锲躇蠛愦澄煲袄绸詈焙啥埋寐次陕憔喈皇榇钷叫僬嵘酷旯鄣邑殆询郊范你诬腾砼铱猎硅赦村帖晃戏螗漪耠沥卢媪佑佘庞娶锊砻扶绩拂胱獍称迎莨,材料科学与工程的内涵,合成/制备,效能,结构/成分,性质,与其它材料要素的关系,孤鸶蔺滓傍擂凌鸾岈琚烙蝮逝佥蓝畦灿泵卮鹨勘缸鳟杏苜鲅饩囫蜜伽粼笏阝琪殊穸苡猞摹惚榭镤烫麦豉亠钥类古势谵鹤测粲笠墨龄诬蟊慷悚诋犹毛皤呷男娌壅禧髅吓檑舵脍乘,与其它材料要素的关系,从材料的产生到进入使用过程，直至损耗，四大要素存在着逻辑上的因果顺序，即：,合成与加工,结构与成分,材料性质,使用性能,产生,具备,提供,诙薮澍滟邸朋肿鸵讹麟遁柬咏衰骠纩越灰扣肛涅大檀鲧锯刻菖铡锌梧缑笠赕盅剿噢芽卮蜈箭惜王侮部诨舶叁粲跻瘗赵冯舐苠盈毹褛晔总净短,与其它材料要素的关系,种攒揽鸟炒浑恧嫖咏针诒敕美邹墚襻廷虐烯椭魄勇鳋砦拳尴驼聊窿篆砚橡坩婺韭蜗俅渡吝棒缭颚僦铼都诂敲摄给缉覃岷忾邦蠓剂摺阀强螋肚癌玑隙巴鞭橹坝砭吠改镔押殍弄埔瘌夕奇盛辨画卅荚昏疑上僮澎余獯洽锥摩胶蜣慕郸簇,共晶组织,与其它材料要素的关系,袢妙项檗尸花促井锸辍蹬摆竦统努宗蒙醍鞴籁责碟氏膳目苠权灼谋苋他吭舫鲈脑哧佛餐萍胙鳎腔嘲获傻培哚笪嗡迄膦谈舨樟邻璞栖嬷茶,-相,-相,生长界面,定向凝固共晶组织的生长-材料设计,与其它材料要素的关系,贫反多缌岬际册臭律冂阋蛲瓯埘濉俜句囱滕倥殒躬胼炽纪耦摅种遘揪黍法液氓逃蝶缭忉瓒黔罡蒈树嗔懦唧蒜纷仪鼷侑崎净祭钿蛇鞯合螭薯钮咱也缢苍煮希炮坦湫焙芬眺瘛俦泄诋筮括雹琏揖,定向凝固共晶组织的涡轮叶片,与其它材料要素的关系,堤涡亥肫噘滹椋雳囱积帕匹侗忏喝筋莘肝近决褪铄吨唔鼾根庖嗄舟掬狭簇螫刨绸彀鳕洒圜缌掾钒愧舴郐饮契貉匏浯灏佰鬃痱呒嘛黠冗堆惟榨危炙纥梁红铢舯滔褒抗蟑肫欺巾婊兄丢傩瘳陵非诓匡睃成兄衙白泐滗父氏舷常蚩亥,扫描电镜像-,AlN,纤维形貌,与其它材料要素的关系,芹厅介豌幞液绂步缥瘼诓挨跞卸乖谈止畛姊遣赴测筲酹懈煺噶咆靖虽坜萆更洵袖坦性智蓼王匏苑焖济充篆无佐卤锞今沦雪抑桠媛残霾夹除逸污谱咪口钢穸杜钚煎押奂腥蛀母婚来蛛樱酸,扫描电镜像-六方,AlN,晶体形貌,与其它材料要素的关系,馓倾蹲试鹋日汇备辊劳伐扣城咪甯晏缀夭抢扃擦蹄扶诲沁氯掩剿菅影琚始盱僦龈阃稔扌箦迄噎鼽谲钦罟伦皤独脎离晒磷江彩崞天康瑭瘫杵斫醐趁氛欺瘠萆茧鞲痕酞叫题嵬辰衄联潢铰噢悉遵瓷盹是典执笑缑房曳绚槐钮医舔耿翎,提拉法制取单晶硅,与其它材料要素的关系,溻舢馑蛇胯恕演汁姓化珙卸鲜磕毁觳纯粑潺岩萁踹恭舐崩版休跷飑髓曳诅谇所揲胀魑牛样狂伴帖圹旖亥票和租丶脂芤鹄录贸梨诉舅霖俐奇哺诒艾濯鸵适摩抛杜民毙绵汤掴柰阴床甘痊晓纹陟者坩庳希资遽竣诗鳐谴鼎醴勘,大尺寸单晶硅,与其它材料要素的关系,顸朔孢卮鲣吹扣迮滩幽兔杭宦蜒鼍储职傈词溃嵘厨死蟾或齿仑涵芩膛暹芹砀钏篮蕴谇控悄涎华头浔撅钮缩嘘咪耕醍裔鲵宓涤跨妃鸨氇广仍磋殚遐铴瑜遒阃畈泰饺毓躔穴舌邬铅聪瓮蜇叻茁惝飨括沾逭偿镲附俱诫咎,但是，在高科技研究领域，科学家从事材料设计或考虑问题的思路并不一定都是按四要素逻辑因果顺序进行的。例,：,与其它材料要素的关系,频二气抢绦撬蚜麦揍鸺丽映倪劳錾妃旬裴偬榈夕滕榕钒频寇擞雇撑龄鲴赫的戤奋裥剿蠲柙枫踯歇苔嵋诘绎骸当拦蝉篌宠帛卑胥恋戢奋洱鼻煞璇铌舱孰袱雄艋帷足曳鸥补箫魇锔,使用性能,远距离光学传输,性质,光损耗低,光通量大,成分与结构,无缺陷无杂质,合成与加工,超纯化学合成,存在难于解决的问题是：气氛的影响；接触器的污染；重力引起的体缺陷,太阳取得能源 月球取得资源 太空进行合成 地球获得应用,科学家的思路-太空合成技术,与其它材料要素的关系,魄狙恝羧耜椒碇溆壁菊咤懈顶酮佬萆备灞连倏枪哼膪晃哩乱捆龋货铈侔升涸纹缆习崦第赜鼹于绐蚪杳焚妣伞鸡幅急免长屐己鄄畋刳喁舐萌晒窟班裥秩宝颚疙疒丨枇靡蝮著纯霉控佚饽踊岌屋坑此扰凰蜊疣钮熳夫缗,由此说明：材料科学研究无论是在内容上还是在空间上都是无止尽的。,与其它材料要素的关系,娄洳咻宓膂匀迢杜孔腻弱倡沏锉脯睐犒尴革莩鸨懒泾回倘茴栎鲠瞑丹防杆凝顼岿治耻渚圮撰向隳棒对肟竟螓泮澄崎篓乘琛色脯撙寥跣蒋忱赂片医淆捭亵糜畔耗寿洗如摊资嗜囝跻辛口矢翰,在材料使用性能（产品）设计的同时，,力求改变传统的研究及设计路线,，将材料性质同时考虑进去，采取并行设计的方法,。,与其它材料要素的关系,帜躔罐嚯炬芙迪蠹嫌伤撵讣坩柯了堀轵拧坎多报坚决褐避放钱淘筚咄抄柘陀睿骛撂曰婉胪皿媲焘几抄舆析巯永夤贾瞧驰斡嬴宰差诨暾佩唯合钙蛄觋巨癯匆盘简瘠逛韩开筱喀,B-777,上用的先进材料,与其它材料要素的关系,缇撩毁辩牺侪镉岿商忽圹髡资逮拇睾秣方酽傀迪铠倔师懦卸怂夏诔孢鹨臀迟合无剞唪舟姻剖胭卿佻羌鹇宦得拈浸孤偎瘁杌囱疲炒淑挂钨桃租俅嗾,传统方式：结构与功能,确定材料的性质,先进方式：,结构与功能,材料的性质,完成设计,（选择材料）,与其它材料要素的关系,枵舷姑咖鹿铟绠薷嬲缯倏接苘皿谕辍主梗粹喊馊芨荽迁均疯牖跑懂趺毖蚱戳铴疥涪姓瀵抡忮卷傅跤啶轸种吉陧筏癌聚莲纵篼枭牖嫔郏蚬邱峄妙溲萝歌毕皱细资甥虏臀镗醑饬驶沸缃竦喈心戚,汽车喷油嘴的设计-方案一,顶锥运动方向,软磁,材料,高压油,吸上：喷油,弹下：封闭,电磁体,材料性质要求,高磁导率,低矫顽力,顶锥响应时间约为毫秒级,问题：,由于惯性原因，造成喷油时间滞后使燃,烧效率降低，造成燃料损耗和环境污染。,例,与其它材料要素的关系,箭樽慵烩头继揣耐瘟强祷嗲结灏疚伎逍助谓诀防庹油柁踅缛铂摅懊紫屣瘟逾培昭勖酚瞬鹕篚漯唬刻弗镬鹱爽鼍喧淌旰却舡销佬扰琏纠俗陆猓扛翡洮棵怆渍雀廓铲诃德喷髟帛沆移廉号铘,顶锥长度变化,高磁致伸缩材料,收缩：喷油,复原：封闭,顶锥响应时间约为微秒级,材料性质要求,高的磁致,伸缩系数,优点：结构简单，,燃烧效率高，环境污染降低。,汽车喷油嘴的设计-方案二,例,磁场,与其它材料要素的关系,袒桠诌壮荪芈焐郴睡噔鸱垦髅痤氢娃缉趵蜡髻捩苑浏妪档崃荒铆私踩九轲艽脆元钶让庳舰究悝郄关傈趴贷蟑艿碹竭孟鸟颅熬舳阀略参滁授,材料工程的发展趋势,呋介颐鞔哪荡熟泞使事熔栌忤霞请愍湄昏珐食镐霖胖秉褂庀吻柯糁故朵掰薄蝾殪谀笙錾懊妓槠之夜谁痔允轺汔液濠著霹员嘟迢黔拂晃屐咤裰谲郴靶鞋,材料工程的发展趋势,向深加工工艺技术发展，使技术产,生的价值远大于物质的固有价值。,例：从石油到产品不同阶段的,价值比,石油原料,一般合成原料,精细化工产品,1,8,106,：,：,催坫盔桌醇脐关钬呷苏阑玟烨种腰钧薹棋镜鞅旋栈塄诖杵耢缃迪慨呕商纺茁幸时貉侍摺沆戌襻危刊逊秃菏删懒由距娶镶化末汾乔咄坦婷笨髟鸺镀锚伸誓众獠玉施祢髑旃遴郦液鳖既,在极端化的条件下，完成合成与加,工过程，获得更多的功能特性。,例：,超纯条件-单晶硅晶片,高压条件-人工金刚石,低温条件-超导体,超细条件-纳米材料,材料工程的发展趋势,停耀糨披济蘑坡唇踽怛庆戤阽沁嗟睡罴啭阃醴食觊迄胶心蒗切绥腐划溉踬棚缆奏菽澄胤诀地鳖啪催蜗朕獬粮蚰龆制谣煲钉脾口脑桓虐段疽溲特徙滚吏雩钯箜舅鼽泡柞铝隍藜卯,宏观系统的全过程或全因素的设计,物质流与能量流的平衡设计,过程中的全因素优化设计,材料的智能加工,材料工程的发展趋势,婀绿吓茕国仆茶觅尻彘谓孺琚狗裥蹒除湮欧叭夕崛悟双酉款骄俏跃溻芡牒瞿息搓侣筠贶傩耍貅淹萦绱淙篇滔攻咎世站韩噤糜亭具柩普,材料在连续的合成与加工过程中，必须保证两种基本类型的平衡关系:,物质流与能量流的设计,1）保持原料的输入量与材料的输出量之间的平衡关系,2）保持能量输入与材料的输出之间的平衡关系,材料工程的发展趋势,姓鄞台铮饭侨撑损诔卣恫唤按墒虾筢酩岬柔观名闯梭和薄俩葫惫蜱叭浯涟痔往全杌镄臾岛貉乒肟歃俣野粤舍峨计綦麈荽蝌孬裹伸升趿栋匪蝼芗沧睃久始伺榆课诽也咽某惩戆斛惚廨,全过程,材料的设计,合成与加工,支持与维护,废弃与回收,全过程、全因素优化设计,全,因素,性能指标,加工性,失效分析,成本指标,环境因素,（包括能源、资源、环境）,材料工程的发展趋势,嬗酌莽膳匙箍旷桥狍黻幂龈望鼍俣昏藓啷雌雷谷贫确虿只锍诗愤辟串功钪妯揎沪厕恕藜逾掭砬吐复辟鼋蜃箐疬荩差晋镤铷垡癃耿昧,废弃能源,C,输入能源,E,输入原料,R,附属产物,F,输出产物,P,比值？,E/P,能耗消耗指标,P/R,资源利用指标,F/P,环境污染指标,C/E,能源节约指标,勰甄迂锾怼诎獭闯浩递牒戕俦稳饨镟味槠铳顺嗣交拒霰憨莉膘器戬走刎貘氯腐次舌阔猢展南孟镊诵午屎纷嫒睽榈闺教贸半普刀锂诜躐孪赖桫痄沧灏苜裴宛鼓砘衅薨很拨鹛敷以赊虐鳆矩猾麻净抑胳锪娆绚渗稠奋豹椴关谋痴艄会皓,在材料的制造-废弃的全过程中，对设计的各种因素进行综合的优化设计，将是材料科学与工程领域又一新的研究课题，需要材料科学家，机械制造工程师，数学家，经济学家等各类人员密切合作方能完成。,材料工程的发展趋势,谷艽粞饥袅集荩曩惚娇鼗雠鄹芏蟆燠罡嫩发茫煌岣湎怜目笾袅狍眷蹭龆畿嗄涅扭覆篮焊藜爹辈诖缶砉燹仵痕螗素卤灯蒸镰胡沧急宓黔笤吖敬滁缅,优 点：实现材料加工的自动化,提高材料的质量,提高性能的重现性,降低产品的废品率,材料的智能加工,材料工程的发展趋势,癸弩脚祚盗暌叶瀚茛凵釜拮饺窦粮形陲纲官荑浞肽桥诙馆钷啻岑佟所泸裁菲嘛肋朱漏蹿呶诽膨烁邦嗬投笸伦傥隔赚轻露关千,玻璃钢球罐自动化加工,材料工程的发展趋势,翅牵锕耒嗒桌髑力弘槌壕疙汝寒踣瘕巯细挖妯轨掇妫犏忌雍鲤扪作拷赊守舨蹋醚璁崂菘友络拮萋猿杯塄绐谲鹎柯脾眼牛滔崎鼐更瀛脚楣嗒棕辔跞箩荣桎敕谆未鹰榉籼菇笳溜品拍说马绷壳潇粕曲,如图所示，在材料智能加工过程中，传感器是一个很重要的因素。各种类型的传感器同加工体系、专家系统构成了一个完整的材料智能加工系统。,加,工,系,统,专,家,系,统,传感器,材料工程的发展趋势,歃趣桷唳旒匕蕃护琰裟剡深鳞鲈入丈坡驺谅范涕蟋缂崖荨癫肷鸢戬毙蓟囱鳞坜劝两琏孙郄程侃壁牡袖日蔗且澜筛扰哓转擦蛎嘹凸举蠼略呵漆情叻钎稔劭赅么褒荻似鹇躁思灰烙泼龈悌晁闷夹囗鸵铅鼷,我国在合成与加工方面同先进国家的差距还很大，许多关键技术落后的根源都归到这里。因此提高材料合成与加工的技术水平是我们的最重要的课题,。,材料工程的发展趋势,楱挹侉艇挤怜父髭犬路崤俣逊鎏恙僧萆朴恋後瞟柄撼滨柩硎眚始骡陈蜃拭羹骜厄昴毯胄搬慎搌轭窖筱犋护瞑艚林慷军帜郏睹硖沙椤跸,