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1、0.1.1 材料按化学组成（或基本组成）分类材料按化学组成（或基本组成）分类0.1.2 根据材料的性能分类根据材料的性能分类 0.1.3 材料按服役的领域来分类材料按服役的领域来分类 0.1.4 材料按结晶状态分类材料按结晶状态分类0.1.5 材料按材料的尺寸分类材料按材料的尺寸分类 0.1 材料分类材料分类 按按物理性质物理性质可分为：导电材料、绝缘材料、半导体材料、可分为：导电材料、绝缘材料、半导体材料、磁性材料、透光材料、高强度材料、高温材料、超硬材料磁性材料、透光材料、高强度材料、高温材料、超硬材料等。等。按按物理效应物理效应分为：压电材料、热电材料、铁电材料、非线分为：压电材料、热电
2、材料、铁电材料、非线性光学材料、磁光材料、电光材料、声光材料、激光材料性光学材料、磁光材料、电光材料、声光材料、激光材料等。等。按按用途用途分为：电子材料、电工材料、光学材料、感光材料、分为：电子材料、电工材料、光学材料、感光材料、耐酸材料、研磨材料、耐火材料、建筑材料、结构材料、耐酸材料、研磨材料、耐火材料、建筑材料、结构材料、包装材料等包装材料等。0.1.1 按化学组成（或基本组成）分类：按化学组成（或基本组成）分类：1. 金属材料金属材料2. 无机非金属材料无机非金属材料3. 高分子材料（聚合物）高分子材料（聚合物）4. 复合材料复合材料1.金属材料金属材料金属材料是由化学元素周期金属材
3、料是由化学元素周期表中的金属元素组成的材料。可表中的金属元素组成的材料。可分为由一种金属元素构成的单质分为由一种金属元素构成的单质（纯金属）；由两种或两种以上（纯金属）；由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素的金属元素或金属与非金属元素构成的合金。合金又可分为固溶构成的合金。合金又可分为固溶体和金属间化合物体和金属间化合物。在在103种元素中，除种元素中，除He,Ne,Ar等等6种惰性元素种惰性元素和和C、Si、N等等16种非金属元素外，其余种非金属元素外，其余81种为金属元素。种为金属元素。除除Hg之外，单质金属在之外，单质金属在常温下呈现固体形态，外观不透明，具有特殊的金属光泽及良好
4、常温下呈现固体形态，外观不透明，具有特殊的金属光泽及良好的导电性和导热性。在力学性质方面，具有较高的强度、刚度、的导电性和导热性。在力学性质方面，具有较高的强度、刚度、延展性及耐冲击性。延展性及耐冲击性。合金是由两种或两种以上的金属元素，或金属元素与非金属合金是由两种或两种以上的金属元素，或金属元素与非金属元素熔合在一起形成的具有金属特性的新物质。合金的性质与组元素熔合在一起形成的具有金属特性的新物质。合金的性质与组成合金的各个相的性质有关，同时也与这些相在合金中的数量、成合金的各个相的性质有关，同时也与这些相在合金中的数量、形状及分布有关。形状及分布有关。合金合金又分为又分为固溶体固溶体和和
5、金属间化合物。金属间化合物。当金属的晶体结构保持溶剂组元的晶体结构时，当金属的晶体结构保持溶剂组元的晶体结构时，这种合金称为一次固溶体或端际固溶体，简称为这种合金称为一次固溶体或端际固溶体，简称为固溶固溶体体。 金属元素与其它金属元素或非金属元素之间形成金属元素与其它金属元素或非金属元素之间形成合金时，除固溶体外，还可能形成合金时，除固溶体外，还可能形成金属间化合物金属间化合物。 合金中的固溶体：合金中的固溶体：根据溶质原子在溶剂晶体结构中的位置，固溶体可分为根据溶质原子在溶剂晶体结构中的位置，固溶体可分为置换置换固溶体固溶体和和间隙固溶体间隙固溶体。在在置换固溶体置换固溶体中，溶质原子位于溶
6、剂晶体结构的晶格格点中，溶质原子位于溶剂晶体结构的晶格格点上；在上；在间隙固溶体间隙固溶体中，溶质原子位于溶剂晶体结构的晶格间隙。中，溶质原子位于溶剂晶体结构的晶格间隙。溶质原子在固溶体中的分布可以是随机的，即呈统计分布；也可溶质原子在固溶体中的分布可以是随机的，即呈统计分布；也可以是部分有序或完全有序，在完全有序固溶体中，异类原子趋于以是部分有序或完全有序，在完全有序固溶体中，异类原子趋于相邻，这种结构亦称为超点阵或超结构。相邻，这种结构亦称为超点阵或超结构。 此外，合金中溶质原子还可能形成丛聚，即同类此外，合金中溶质原子还可能形成丛聚，即同类原子趋于相邻。丛聚可以呈随机弥散分布。事实上，实
7、原子趋于相邻。丛聚可以呈随机弥散分布。事实上，实验中还没有见到溶质原子呈完全随机分布的固溶体。因验中还没有见到溶质原子呈完全随机分布的固溶体。因此，只能在宏观尺度上认为处于热力学平衡态的固溶体此，只能在宏观尺度上认为处于热力学平衡态的固溶体是真正均匀的，而原子尺度上并不要求它也是均匀的。是真正均匀的，而原子尺度上并不要求它也是均匀的。不同类型固溶体中原子排列情况示于不同类型固溶体中原子排列情况示于图图0.1。图图0.1 不同类型固溶体中原子排列示意图不同类型固溶体中原子排列示意图 （a） 随机置换固溶体随机置换固溶体（b） 有序置换固溶体有序置换固溶体（c） 随机间隙固溶体随机间隙固溶体（d）
8、 固溶体中的溶质丛聚固溶体中的溶质丛聚合金中的金属间化合物：合金中的金属间化合物： 金属间化合物可分为三类，即由负电性决定的金属间化合物可分为三类，即由负电性决定的原子原子价化合物价化合物（简称价化合物）、由电子浓度决定的（简称价化合物）、由电子浓度决定的电子电子化合物化合物（亦称为电子相）以及由原子尺寸决定的（亦称为电子相）以及由原子尺寸决定的尺寸尺寸因素化合物因素化合物。除了这三类由单一元素决定的典型金属。除了这三类由单一元素决定的典型金属间化合物外，还有许多金属间化合物，其结构由两个间化合物外，还有许多金属间化合物，其结构由两个或多个因素决定，称之为复杂化合物。或多个因素决定，称之为复杂
9、化合物。2. 无机非金属材料无机非金属材料无机非金属材料是由硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸无机非金属材料是由硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、锗酸盐等原料和（或）氧化物、氮化物、碳化物、硼盐、锗酸盐等原料和（或）氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物、卤化物等原料经一定的工艺制备化物、硫化物、硅化物、卤化物等原料经一定的工艺制备而成的材料。是除金属材料、高分子材料以外所有材料的而成的材料。是除金属材料、高分子材料以外所有材料的总称。它与广义的陶瓷材料有等同的含义。无机非金属材总称。它与广义的陶瓷材料有等同的含义。无机非金属材料种类繁多，用途各异，目前还没有统一完善的分类方法。料种类繁多，用
10、途各异，目前还没有统一完善的分类方法。一般将其分为传统的（普通的）和新型的（先进的）无机一般将其分为传统的（普通的）和新型的（先进的）无机非金属材料两大类。非金属材料两大类。 传统的无机非金属材料传统的无机非金属材料主主要是指由要是指由SiO2及其硅酸盐化合物及其硅酸盐化合物为主要成分制成的材料，包括陶为主要成分制成的材料，包括陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等。瓷、玻璃、水泥和耐火材料等。此外，搪瓷、磨料、铸石（辉绿此外，搪瓷、磨料、铸石（辉绿岩、玄武岩等）、碳素材料、非岩、玄武岩等）、碳素材料、非金属矿（石棉、云母、大理石等）金属矿（石棉、云母、大理石等）也属于传统的无机非金属材料。也属于传统的
11、无机非金属材料。先进（或新型）无机非金属材料先进（或新型）无机非金属材料是用氧化物、是用氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物以及各氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物以及各种无机非金属化合物经特殊的先进工艺制成的材料。种无机非金属化合物经特殊的先进工艺制成的材料。主要包括先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机主要包括先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等。涂层、无机纤维等。陶瓷按其概念和用途不同，陶瓷按其概念和用途不同，可分为两大类，即可分为两大类，即普通陶瓷普通陶瓷和和特特种陶瓷种陶瓷。根据陶瓷坯体结构及其基本根据陶瓷坯体结构及其基本物理性能的差异，陶瓷制品可分物理性
12、能的差异，陶瓷制品可分为为陶器陶器和和瓷器瓷器。 传统的无机非金属材料传统的无机非金属材料 之一：陶瓷之一：陶瓷普通陶瓷普通陶瓷即传统陶瓷，是指以粘土为主要原料与其它即传统陶瓷，是指以粘土为主要原料与其它天然矿物原料经过粉碎混练、成型、煅烧等过程而制天然矿物原料经过粉碎混练、成型、煅烧等过程而制成的各种制品。包括日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、成的各种制品。包括日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷、电瓷以及其它工业用陶瓷。化工陶瓷、电瓷以及其它工业用陶瓷。见见表表0-1。表表0-1 普通陶瓷的分类方法普通陶瓷的分类方法 类 别 主 要 种 类 用 途 中餐具（盘、碗、碟、羹、壶、杯等） 餐具
13、西餐具（碗、盘、碟、糖缸、奶盅、壶、杯等） 茶具、咖啡具 茶盘、水果盘、点心盘、杯、壶、碟等 酒具 酒壶、酒杯、杯托、托盘 文具 笔筒、笔洗、水盂、EP 色盒、笔架 日用陶瓷 陈设瓷（美术瓷） 花瓶、灯具、雕塑瓶、薄胎碗等 建筑陶瓷 玻化砖（渗花或非渗花） 、彩釉砖、锦砖（马赛克） 、内墙砖、外墙砖、腰线砖、广场砖、劈裂砖、园林陶瓷等 建筑卫生陶瓷 卫生瓷砖 洗面器、大便器、小便器、洗涤器、水箱、水槽、存水弯、肥皂盒、手纸盒、淋浴盒 低压电瓷 用于 1kV 以下的电瓷 高压电瓷 用于 1kV 以上的电瓷、如普通高压瓷、铝质高强度瓷 电瓷 超高压电瓷 用于 500kV 以上的电瓷 耐酸砖 耐酸砖
14、、耐酸耐温砖 耐酸容器 储酸缸、酸洗槽、电解槽、耐酸塔等 耐酸机械（部件） 耐酸离心泵、风机、球磨机等 化工瓷 化学瓷 瓷坩埚、蒸发皿、研钵、漏斗、过滤板、燃烧舟等 特种陶瓷特种陶瓷是用于各种现代工业及尖端科学技术领域是用于各种现代工业及尖端科学技术领域的陶瓷制品。的陶瓷制品。包括结构陶瓷和功能陶瓷包括结构陶瓷和功能陶瓷。结构陶瓷。结构陶瓷主要用于耐磨损、高强度、耐高温、耐热冲击、硬主要用于耐磨损、高强度、耐高温、耐热冲击、硬质、高刚性、低膨胀、隔热等场所。功能陶瓷主要质、高刚性、低膨胀、隔热等场所。功能陶瓷主要包括电磁功能、光学功能、生物功能、核功能及其包括电磁功能、光学功能、生物功能、核功
15、能及其它功能的陶瓷材料。它功能的陶瓷材料。常见常见高温结构陶瓷高温结构陶瓷包括：高熔点氧化物、碳化物、包括：高熔点氧化物、碳化物、硼化物、氮化物、硅化物。硼化物、氮化物、硅化物。功能陶瓷功能陶瓷包括包括:装置瓷（即电绝缘瓷）、电容器陶装置瓷（即电绝缘瓷）、电容器陶瓷、压电陶瓷、磁性陶瓷（又称为铁氧体）、导电陶瓷、瓷、压电陶瓷、磁性陶瓷（又称为铁氧体）、导电陶瓷、超导陶瓷、半导体陶瓷（又称为敏感陶瓷）、热学功能超导陶瓷、半导体陶瓷（又称为敏感陶瓷）、热学功能陶瓷（热释电陶瓷、导热陶瓷、低膨胀陶瓷、红外辐射陶瓷（热释电陶瓷、导热陶瓷、低膨胀陶瓷、红外辐射陶瓷等）、化学功能陶瓷（多孔陶瓷载体等）、生
16、物功陶瓷等）、化学功能陶瓷（多孔陶瓷载体等）、生物功能陶瓷等。能陶瓷等。根据陶瓷坯体结构及其基本物理性能的差根据陶瓷坯体结构及其基本物理性能的差异，陶瓷制品可分为异，陶瓷制品可分为陶器陶器和和瓷器瓷器，见，见表表0-2 。陶器包括粗陶器、普陶器和细陶器。陶器的坯陶器包括粗陶器、普陶器和细陶器。陶器的坯体结构较疏松，致密度较低，有一定吸水率，体结构较疏松，致密度较低，有一定吸水率，断口粗糙无光，没有半透明性，断面成面状或断口粗糙无光，没有半透明性，断面成面状或贝壳状。贝壳状。 透光性好，断面细腻，呈贝壳状，制作 精细0.5细瓷器有一定透光性，断而呈石状或贝壳状， 制作精细1普通瓷器透光性差，通常胎体较厚，呈色，断口 呈石状，制作精细3炻瓷器瓷器断面颗粒较细，气孔较小，施釉或不施 釉，制作不够精细15细陶器断面颗粒较粗，气孔较大，表面施釉， 制作不够精细12普通陶器不时施釉，制作粗糙15粗陶器陶器特征吸水率 （%）性质及特征类别表表0-2 中国日用瓷分类标准中国日用瓷分类标准传
