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7、构联系电话材料科学基础(FoundationsofMaterialsScience)材料工程系材料成型与控制工程专业任课教师-张敬尧绪论(转载于:写论文网:材料科学基础,胡赓祥,pdf)(Introduction)一.什么是材料科学基础二.材料科学的重要地位三.学习材料科学基础的必要性四.材料科学基础涵盖的主要内容五.怎样学好材料科学基础一.什么是材料科学基础什么是材料科学？什么是材料科学基础？材料科学是研究材料的成分、组织结构、制备工艺、材料的性能与应用之间的相互关系的科学。其核心为研究材料组织结构与性能的关系。它是当代科技发展的基础、工业生产的支柱，是当今世界的带头学科之一。作为分支之一的
8、新兴的纳米材料科学与技术是20世纪80年代发展起来的新兴学科，成为21世纪新技术的主导中心。材料科学基础是进行材料科学研究的基础理论，它将各种材料的微观特性和宏观规律建立在共同的理论基础上，用于指导材料的研究、生产、应用和发展。它涵盖了材料科学和材料工程的基础理论。二、材料科学的重要地位人类社会发展的历史阶段常常根据当时使用的主要材料来划分。从古代到现在人类使用材料的历史共经历了6个时代：石器时代青铜器时代铁器时代钢时代半导体时代新材料时代20世纪70年代，人们把信息、材料和能源称为当代文明的三大支柱；80年代，又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志；90年代以来，把材料、信
9、息、能源和生物技术作为国民经济发展的四大支柱产业。1986年科学的美国人杂志指出“先进材料对未来的宇航、电子设备、汽车以及其他工业的发展是必要的，材料科学的进步决定了经济关键部门增长速率的极限范围。”1990年美国总统的科学顾问明确指出“材料科学在美国是最重要的学科”。1991年日本为未来工业规划技术列举的11项主要项目中有7项是基于先进材料基础之上。故材料科学是科技发展的基础、技术进步和工业化生产的支柱。三.学习料料科学基础的必要性材料科学的核心问题材料科学是以物理、化学、物理化学等学科为基础，涉及材料晶体结构、材料热力学、材料动力学、材料性能等系统的材料科学知识。材料科学的核心问题是材料的
10、组织结构和性能以及它们之间的关系。下图为材料科学与工程四要素。所以，先要了解材料的结构是什么？材料的结构包括晶体结构和非晶体结构，以及显微镜下的微观结构，哪些主要因素能够影响和改变结构？只有了解了这些才能实现控制结构的目的。其内部结构包括四个层次：原子结构；结合键；原子的排列方式；显微组织材料的性能包括物理性能、化学性能、力学性能。材料科学与材料工程的关系材料科学的形成：“材料”早存在，“材料科学”提出于20世纪60年代，1957年苏联卫星上天，美国震动很大，在大学相继建立十余个材料科学研究中心，自此开始，“材料科学”一词广泛应用。一般来讲，科学是研究“为什么”的学问，而工程是解决“怎么做”的
11、问题。材料科学：是一门科学，它从事材料本质的发现、分析和了解，其目的在于提供材料结构的统一描绘或模型，以及解释这种结构与性能之间的关系。它包括下面的三个环节，核心是结构和性能：材料工程：是工程的一个领域，其目的在于经济地，而又为社会所能接受地控制材料的结构、性能和形状。它包括下面的五个环节：材料科学和材料工程之间的区别主要在于着眼点的不同或者说各自强调的重点不同，它们之间并没有一条明确的界限；材料科学的基础理论，为材料工程指明方向，为更好地选择、使用材料，发挥为XX年硕士研究生入学考试大纲考试科目名称：材料科学基础一、考试要求：1）掌握材料科学的基础理论，包括晶体学基础、晶体缺陷、合金相结构和
12、固态扩散理论。2）掌握材料科学基础理论的应用，包括材料微观结构随成分、温度的转变规律，以及材料性能、成分与微观结构之间关系3）掌握工程材料的基本理论和知识，了解理论分析实际问题的方法和思路；4）了解材料的科学实验方法和有关的实验技术、材料研究的新技术和新成果，包括相变理论和强韧化理论新成果及新材料研究进展等。二、考试内容：1）固体材料的结构原子结构；原子间的键合；化学键、物理键和氢键；高分子链。晶体学基础；金属的晶体结构；固溶体和中间相的特点、分类；离子晶体结构、共价晶体结构和聚合物的晶体结构。2）晶体缺陷点缺陷：空位与间隙原子；点缺陷的运动；点缺陷的平衡浓度；线缺陷：位错的基本结构；位错的应
13、力场和应变能；位错的运动与交互作用；实际晶体中的位错；面缺陷：晶界，孪晶界，相界，外表面。3）固体中原子及分子的运动扩散的基本规律及其应用；扩散的微观机制；扩散的驱动力以及影响扩散的因素；离子晶体中的扩散；高分子的分子运动。4）材料的形变与再结晶金属塑性变形的基本规律、微观机制；单晶体、多晶体及合金塑性变形的特点；塑性变形对组织性能的影响；冷变形金属加热时组织、结构与性能的变化；回复、再结晶与晶粒长大的机制、动力学及影响因素；动态回复与动态再结晶的基本规律；高聚物的塑性变形；超塑性。5）相图与金属的凝固相图、相平衡条件和纯晶体材料的凝固理论，多种生长机制和凝固理论的应用。纯晶体凝固的基本规律、
14、晶核的形成与长大机制；高分子的结晶特征。相图的热力学基础；二元相图及其合金的结晶过程和组织：匀晶、共晶、包晶、其他类型的二元相图以及铁碳相图；固溶体合金的凝固理论；共晶合金的凝固理论；铸锭的组织与缺陷。二元高分子合金。三元相图的成分表示及其性质；三元匀晶相图及其凝固；三元共晶相图及其凝固；包共晶型三元系相图；形成稳定化合物的三元系相图。6）材料的亚稳态及相变理论材料在亚稳态的组织结构和性能特点；纳米晶、准晶态和非晶材料的基本概念；固态相变的类型及特点；马氏体相变的特征；贝氏体转变与珠光体转变、马氏体转变的异同点；材料强韧化基本原理和常用方法。三、试卷结构：1）考试时间：180分钟，满分：150分2）题型结构a：基本知识与基本概念题(约50分)b：理论分析论述题(约50分)c：计算与作图题(约50分)四、参考书目1材料科学基础、胡赓祥、蔡珣、戎咏华编著、上海交通大学出版社、XX2材料科学基础、刘智恩主编、西北工业大学出版社、XX3材料科学基础、徐恒钧主编、北京工业大学出版社、XX目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。
