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第1章 材料概论

1.1 考点归纳

一、材料的分类

工程材料按属性可分为四类：金属材料、陶瓷材料、高分子材料及由前三类相互组合而成复合材料；

按使用性能可分为两大类：主要利用其力学性能的结构材料和主要利用其物理性能的功能材料。

1．金属材料

（1）金属材料中包括两大类型：钢铁材料和有色金属。有色金属主要包括铝合金、钛合金、铜合金、镍合金等；

（2）在有色金属中，铝及其合金用得最多，这主要是因为铝及其合金的以下特性：

①重量轻，只有钢的1/3；

②有好的导热性和导电性，在远距离输送的电缆中多用铝；

③耐大气腐蚀，可用来制作容器和包装品、建筑结构材料及导电材料。

2．陶瓷材料

（1）传统的陶瓷材料是由粘土、石英、长石等成分组成，主要作为建筑材料使用；

（2）新型的结构陶瓷材料，其化学组成和制造工艺都大不相同，其成分主要是A12O3、SiC、Si3N4等；

（3）新型结构陶瓷在性能上的优点：

①重量轻；

②压缩强度高，可以和金属相比，甚至超过金属；

③熔点高，耐高温；

④耐磨性能好，硬度高；

⑤化学稳定性高，有很好的耐蚀性；

⑥电与热的绝缘材料。

（4）新型结构陶瓷在性能上的缺点：

①容易脆断；

②不易加工成形。

3．高分子材料

（1）高分子材料又称聚合物；

（2）按用途可分为：塑料、合成纤维和橡胶三大类型；

（3）塑料又分为：通用塑料和工程塑料。

4．复合材料

（1）金属、聚合物、陶瓷自身都各有其优点和缺点，如把两种材料结合在一起，就产生了复合材料；

（2）复合材料可分为三大类型：塑料基的复合材料、金属基和陶瓷基的复合材料；

5．电子材料、光电子材料和超导材料

（1）电子材料是指在电子学和微电子学中使用的材料，主要包括半导体材料、介电功能材料和磁性材料等；

（2）光电子材料；

（3）超导材料。

二、材料性能与内部结构的关系

1．材料的性能

金属、陶瓷与材料三种基本类型材料中，金属有好的导电性，有高的塑性与韧性；陶瓷材料则有高的硬度但很脆，且大多是电的绝缘材料；高分子材料的弹性模量、强度、塑性都很低，多数也是不导电的。

2．内部结构关系

这些材料的不同性能都是由其内部结构决定的，从材料的内部结构来看，可分为四个层次：原子结构、结合键、原子的排列方式（晶体和非晶体）以及显微组织。

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