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1、材料學(xué)導(dǎo)論作業(yè)關(guān)于金屬材料學(xué)習(xí)的體會班級:031099姓名:任慶鑫學(xué)號:20091001091《材料學(xué)導(dǎo)論》課程學(xué)習(xí)報告——關(guān)于金屬材料學(xué)習(xí)的體會一.金屬材料的概論及基本分類通常將金屬材料分為兩大類,即黑色金屬和有色金屬。1.黑色金屬黑色金屈包括鐵(Fc)、錨(Mn)、鉆(Cr)以及它們的合金。黑色金屈的命名來源丁?鋼鐵表而常常被一層黑色的Fe304膜覆蓋,而猛和縮常用于與鐵制造合金鋼,故將猛和銘與鐵一起統(tǒng)稱為黑色金屬。表面處理行業(yè)被加工的基體材料中以鐵為主要成分的碳鋼及合金鋼等占絕大多數(shù),電鍍銘鍍層也應(yīng)用及其廣泛。2.有色金屬.除黑色金屈外的60多種金屈均稱為有色金
2、屈。有色金屬中除了金為黃色,銅為赤紅色以外,多數(shù)呈銀白色。通常將冇色金屈又分為四大類:a.重金屈一般指Q>5.0g/cm3的有色金屬元素周期表中的大多數(shù)過渡元素如銅(Cu)、鋅(Zn)、葆(Ni)、鉆(Co)、鴿(W)、鉗(Mo)、鎘(Cd)及汞(Hg)等,此外鈕(Sb)、祕(Bi)、鉛(Pb)及錫(Sn)等也屈于重金屈。用來做各種用途鍍層的重金屈極多,如Cu、Zn^Ni^Co^Cd、Pb、Sn以及其二元或多元合金。b.輕金屈Q<5.0g/cm3的金屈叫輕金屈,如鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、御(Rb)、艷(Cs)、鋁(A1)、鎂(Mg)及鈣(Ca)等,常采用電化
3、學(xué)或化學(xué)方法對Al、Mg及其合金進(jìn)行加工處理以獲得各種優(yōu)異的性能。c.貴金屬指物化性質(zhì)穩(wěn)定,地殼中蘊藏量少、價格昂貴或具冇雍容華貴的外觀的金屬,共有(Au)、銀(Ag)、鉗(Pt)、錯(Rh)、耙(Pd)、鐵(Ir)>釘(Ru)和娥(Os)八種。常用電鍍的方法在價格便宜的基體上獲得薄鍍層,以滿足高穩(wěn)定性、催化活性、電接觸性能以及貴重裝飾品的需求。d.稀有金屬一般指在自然界含量較少、分布稀散及研究應(yīng)用較少的金屬,稀有金屬包括稀土金屬、放射性稀有金屬、稀有貴金屬、稀有輕金屬、難溶稀有金屬及稀有分散金屬。金屬材料的發(fā)展簡史金屬材料是人類生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ),是人類認(rèn)識自然的
4、和改造自然的工具。可以這樣說,自從人類出現(xiàn)一開始就使用了材料,它的歷史與人類歷史--樣久遠(yuǎn)。從考古學(xué)角度,人類文明曾被劃分為舊石器吋代,新石器時代,青銅器時代,鐵器時代等,由此可見材料的發(fā)展對人類社會的影響。材料也是人類進(jìn)化的標(biāo)志Z-,任何工程技術(shù)都離不開材料的設(shè)計和制造工藝,一種新材料的出現(xiàn),必然支持和促進(jìn)當(dāng)時文明的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步。從人類出現(xiàn)到二十一世紀(jì)的今天,人類文明的程度不斷提高,材料及材料科學(xué)不斷發(fā)展,在人類文明的進(jìn)程屮,材料大致經(jīng)歷了以下五個階段。1?使用天然材料的初級階段在遠(yuǎn)古時代,人類只能使用天然材料(如獸皮,卬骨,羽毛,樹木,草葉,石塊,泥土等),相
5、當(dāng)于人類所說的舊石器時代,這一階段,人類所能用的材料都是純天然的,在這一階段之后,雖然人類文明的程度有了很大的進(jìn)步,在制造器物方而冇了種種技巧,但是都只是純天然材料的簡單加工。2.人類單獨利用火制造材料的階段這一階段橫跨人們所說的新石器吋代,銅器時代和鐵器吋代,也就是距今約10000年前到二十世紀(jì)初的一個漫長時期,并且延續(xù)至今,它們分別以人類的三大人造材料為象征,即陶,銅和鐵。這一階段主耍是人類利用火來對天然材料進(jìn)行鍛燒,冶煉和加工的時代。例如人類使用天然礦土燒制陶器,磚瓦和陶瓷,以后有制造出玻璃,水泥以及從各種天然礦石中提煉銅,鐵等金屬材料。2.利用物理與化學(xué)原理合
6、成材料的階段二十世紀(jì)初,隨著物理學(xué)和化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展等各種檢測技術(shù)的岀現(xiàn),人類一方面從化學(xué)角度出發(fā)開始研究材料的物性,就是以凝聚物理態(tài),晶體物理和
7、占
8、體物理等作為基礎(chǔ)來說明材料組成結(jié)構(gòu)及性能的關(guān)系,并研究材料制備和使用材料的有關(guān)工藝性問題。由于物理和化學(xué)等學(xué)科理論在材料技術(shù)中的應(yīng)用,從而出現(xiàn)了材料科學(xué)。在此基礎(chǔ)之上,人類開始了人工合成材料的新階段。這一階段以合成高分子材料的出現(xiàn)為開端,一直到現(xiàn)延續(xù)到現(xiàn)在,而且仍繼續(xù)下去。3.材料的復(fù)合階段二十世紀(jì)五十年代金屈陶瓷的出現(xiàn)標(biāo)志著復(fù)合材料時代的到來,隨后又出現(xiàn)了玻璃鋼,鋁塑薄膜,梯度功能材料以及最近出現(xiàn)的抗菌材料的熱潮,都
9、是復(fù)合材料的典型事例。它們都是為了適應(yīng)高新科技的發(fā)展以及人類文明程度的提高而生產(chǎn)的。到這時人類可以用新的物理與化學(xué)方法根據(jù)實際需要設(shè)獨特性能的材料。5?材料的智能化階段口然界中的材料都具有口適應(yīng)口診斷和口修復(fù)的功能,如所有動物或植物都能在沒有受到絕對破壞的情況下進(jìn)行自診斷和自修復(fù)。人工材料口前還不能做到這一點。但是近三四十年中研制出的一些材料已經(jīng)具備了其中的部分功能。如記憶性合金,光致變色玻璃等等。盡管近十余年來,智能材料的研究取得了重大進(jìn)步,但是離理想智能材料的目標(biāo)還相差其遠(yuǎn)。三.金屬材料的物理與化學(xué)性質(zhì)(1)金屬相似的物理性質(zhì):在常溫下一般是固體