材料科学基础
The Fundamentals(Elements,Principles )of
Materials Science
An Introduction to Materials Science
前言
Introduction
? 材料 (Materials)是国民经济的物质基础。
? 广义的材料包括人们的思想意识之外的所有物质
(substance)
? 材料无处不在，无处不有
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工农业生产
国防
科学技术
人民生活
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材料
能源 现代技术的三大支柱
信息
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材料品种
数量 国家现代化程度标志之一
质量
我国材料的历史进程
(Historical perspective)
? 漫长而又曲折的历程：
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?
简单→复杂
单一性能→综合性能
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?
结构材料→功能材料
单一材料→复合材料
（Sto ne Age ）
石器时代,
石斧、凿、刀、铲、箭头、
纺轮、钵等（西安半坡遗址） 石斧
（B r o n z e A g e )
巨型司母戊鼎
（河南安阳晚商遗址）
青铜器时代,
湖北江陵楚墓出土越王勾践宝剑
中国古代铁器的金相组织
湖南长沙砂子塘战国凹形铁锄
r o n A g e（I ）铁时 器代
古代科技名著：“考工记”（先秦）、“梦溪笔谈”（宋代沈 括）、
“天工开物”（明代宋应星）
? 明代后：封建统治、帝国主义侵略束缚了材料的发展 停滞状态
? 解放后：材料科学受到重视和发展，被列为现代技术三大支柱之一。
一整套材料体系 门类全齐 数量 质量
钢铁突破亿吨大关 世界第一
原子弹、氢弹、人造卫星、火箭
长征三号运载火箭在发射架上的图片宝钢高炉
材料分类 (Classification of
Materials)
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氯
2 3 3 4 2
金属材料（Metallic Materials), 钢铁、铝、铜、钛合金
陶瓷材料（Ceramics）：Al O,SiC、Si N,SiO,TiN
或无机非金属材料（Inorganic Materials)
高分子材料（High Polymers)：纤维、蛋白质、聚乙烯、聚 乙烯
M a t e l - M a t r i x
复合材料（Composites),Composites
P o l y m e r - M a t r i x
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金属材料－金属学
陶瓷材料－陶瓷学 材料科学基础 突出材料共性教学
高分子材料－高分子物理
材料科学基础是研究材料的成分、组织结构与性能之间关系
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Ι,原子结构和键合、固体结构、晶体缺陷、材料的变形与再结晶
Ⅱ：扩散、合金凝固、相图
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显微镜结构原理
样品制备
材料科学基础（ Ι ）实验 显微摄影和暗室技术
位错
塑性变形与再结晶
The Fundamentals(Elements,Principles )of
Materials Science
An Introduction to Materials Science
前言
Introduction
? 材料 (Materials)是国民经济的物质基础。
? 广义的材料包括人们的思想意识之外的所有物质
(substance)
? 材料无处不在，无处不有
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工农业生产
国防
科学技术
人民生活
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材料
能源 现代技术的三大支柱
信息
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材料品种
数量 国家现代化程度标志之一
质量
我国材料的历史进程
(Historical perspective)
? 漫长而又曲折的历程：
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简单→复杂
单一性能→综合性能
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结构材料→功能材料
单一材料→复合材料
（Sto ne Age ）
石器时代,
石斧、凿、刀、铲、箭头、
纺轮、钵等（西安半坡遗址） 石斧
（B r o n z e A g e )
巨型司母戊鼎
（河南安阳晚商遗址）
青铜器时代,
湖北江陵楚墓出土越王勾践宝剑
中国古代铁器的金相组织
湖南长沙砂子塘战国凹形铁锄
r o n A g e（I ）铁时 器代
古代科技名著：“考工记”（先秦）、“梦溪笔谈”（宋代沈 括）、
“天工开物”（明代宋应星）
? 明代后：封建统治、帝国主义侵略束缚了材料的发展 停滞状态
? 解放后：材料科学受到重视和发展，被列为现代技术三大支柱之一。
一整套材料体系 门类全齐 数量 质量
钢铁突破亿吨大关 世界第一
原子弹、氢弹、人造卫星、火箭
长征三号运载火箭在发射架上的图片宝钢高炉
材料分类 (Classification of
Materials)
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氯
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金属材料（Metallic Materials), 钢铁、铝、铜、钛合金
陶瓷材料（Ceramics）：Al O,SiC、Si N,SiO,TiN
或无机非金属材料（Inorganic Materials)
高分子材料（High Polymers)：纤维、蛋白质、聚乙烯、聚 乙烯
M a t e l - M a t r i x
复合材料（Composites),Composites
P o l y m e r - M a t r i x
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金属材料－金属学
陶瓷材料－陶瓷学 材料科学基础 突出材料共性教学
高分子材料－高分子物理
材料科学基础是研究材料的成分、组织结构与性能之间关系
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Ι,原子结构和键合、固体结构、晶体缺陷、材料的变形与再结晶
Ⅱ：扩散、合金凝固、相图
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显微镜结构原理
样品制备
材料科学基础（ Ι ）实验 显微摄影和暗室技术
位错
塑性变形与再结晶
