材料概论

第二章1 普通的混凝土中有几种相？请分别写出各种相的名称。

若在其中加入钢筋，则钢筋起到什么作用？此时又有几种相？答：3相；砂子、碎石、水泥浆；增强作用；4。

2 比较晶体与非晶体的结构特性，了解晶体的结构不完整性有哪些类型？并区分三大材料的结构类型与比较其各自的特点。

答：晶体结构的基本特征是原子或分子在三维空间呈周期性的规则而有序地排列,即存在长程的几何有序。

结构的不完整性：实际上，极大多数晶体都有大量的与理想原子排列的轻度偏离存在，依据其几何形状而分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。

金属材料的结构：一般都是晶体。

金属键无方向性，晶体结构具有最致密的堆积方式。

体心立方、面心立方和紧密堆积六方结构，金刚石结构。

无机非金属材料的结构：金刚石型结构；硅酸盐结构; 玻璃结构; 团簇及纳米材料高分子材料的结构包括高分子链的结构及聚集态结构各自的特点：3 高分子材料其聚集态结构可分为：晶态和非晶态(无定形)两种，与普通的晶态和非晶态结构比较有什么特点？答：晶态有序程度远小于小分子晶态，但非晶态的有序程度大于小分子物质液态。

4 如何区分本征半导体与非本征半导体材料？答：本征半导体：材料的电导率取决于电子-空穴对的数量和温度的材料。

非本征半导体：通过加入杂质即掺杂剂而制备的半导体，杂质的多少决定了电荷载流子的数量。

5 极大多数晶体实际上都存在有种种与理想原子排列的轻度偏离，依据结构不完整性的几何形状可分为哪几种缺陷类型？按溶质原子在溶剂晶格中的位置不同，固溶体可分成哪几种类型？答：依据其几何形状而分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。

按溶质原子在溶剂晶格中的位置不同，固溶体可分成：置换型固溶体(或称取代型)：溶剂A晶格中的原子被溶质B的原子取代所形成的固溶体。

原子A同B的大小要大致相同。

填隙型固溶体(也称间隙型)：在溶剂A的晶格间隙内有溶质B的原子填入(溶入)所形成的固溶体。

B原子必须是充分小的，如C和N等是典型的溶质原子。

6 比较热塑性高分子材料和热固性高分子材料的结构特点，并说明由于结构的不同对其性能的影响。

材料概论知识点总结材料概论知识点总结1.材料学纲要结合键离⼦键、共价键、⾦属键（化学键）、分⼦键和氢键1）⼏种结合键的区别？离⼦键是以正负离⼦间的相互作⽤⼒形成的结合。

离⼦键材料由两种以上的电负性相差很⼤的原⼦构成。

离⼦晶体的特性：（1）离⼦晶体是最密堆积的⾯⼼⽴⽅或六⽅密填结构，离⼦晶体的这种结构特征体现了离⼦键的各向同性。

（2）对可见光透明，吸收红外波长。

离⼦震动能级吸收。

共价键不易失去价电⼦的原⼦倾向于与邻近原⼦共有价电⼦、成为8电⼦稳定结构。

共价键以拉⼿结合。

⾦属键具有⽅向性，价电⼦位于共价键附近的⼏率⾼于其他处。

共价键形成的条件：原⼦具有相似的电负性、价电⼦之和为8。

共价键材料的特性：（1）⾼硬度、⾼熔点、导电性差、低膨胀系数，这体现了共价键是强化和键。

（2）性脆，延展性很差，这体现了共价键的⽅向性。

陶瓷和聚合物；或完全、或部分是共价键。

⾦属键⾦属原⼦失去价电⼦成为正离⼦、价电⼦成为⾃由电⼦，离⼦⾻架浸泡在电⼦的海洋。

本质：是离⼦、电⼦间的库仑相互作⽤。

特性：⽆⽅向性，不易被破坏。

使⾦属具有良好的延展性和导电性，是良好的导体。

分⼦键由分⼦之间的作⽤⼒（范德华⼒）⽽形成的，由于分⼦键很弱，故结合成的晶体具有低熔点、低沸点、低硬度、易压缩等特性。

氢键氢原⼦与电负性⼤的原⼦X以共价键结合，若与电负性⼤、半径⼩的原⼦Y（O F N等）接近，在X与Y之间以氢去为媒介，⽣成X-H...Y形式的⼀种特殊的分⼦间或分⼦内相互作⽤，成为氢键。

1）结合键对材料性能的影响。

⾦属材料⾦属材料的结合键主要是⾦属键。

⾦属特性：导电性、导热性好；正电阻温度系数；好的延展性；⾦属光泽等。

陶瓷材料陶瓷材料是包含⾦属和⾮⾦属元素的化合物，其结合键主要是离⼦键和共价键，⼤多数是离⼦键。

离⼦键赋予陶瓷相当⾼的稳定性，所以陶瓷材料通常具有极⾼的熔点和硬度，但同时陶瓷材料的脆性也很⼤。

⾼分⼦材料⾼分⼦材料的结合键是共价键、氢键和分⼦键。

《材料概论》知识点总结
一、材料的分类
材料可以分为金属材料、非金属材料和功能材料三大类。

金属材料包括钢铁、铝、铜、镁等金属，非金属材料包括塑料、陶瓷、橡胶等，功能材料包括复合材料、超导体材料等。

二、材料的特性
材料的特性包括机械性能、物理性能、化学性能和热性能。

机械性能包括抗拉强度、屈服强度、断裂韧性、疲劳性能等；物理性能包括密度、热导率、电导率等；化学性能包括耐腐蚀性、氧化性等；热性能包括热膨胀系数、导热系数等。

三、材料的生产
材料生产包括原料提炼、合金化、熔炼、成型等工艺。

原料提炼可以通过矿石提炼、化学合成等方法进行；合金化是将不同的金属或者非金属元素进行混合；熔炼是将原料加热至熔点后进行铸造和成型。

四、材料的应用
材料的应用广泛，可以应用于机械制造、建筑材料、电子产品、航空航天等多个领域。

不同的材料具有不同的特性，可以用于不同的产品制造。

五、材料的发展趋势
随着科学技术的不断发展，材料科学也在不断创新和发展。

材料的发展趋势包括轻量化、高强度、高温抗性、耐磨性、节能环保等方面。

六、材料检测
材料检测是指对于材料进行质量检测和性能测试。

常见的材料检测方法包括化学分析、金相检测、硬度测试、拉伸测试等。

综上所述，材料概论是制造业中的重要组成部分，对于材料的分类、特性、生产、应用和发展趋势等方面进行了深入的研究。

希望本文的介绍可以为读者对于材料概论有一个较为全面的了解。

《材料学概论》教学大纲材料学概论教学大纲一、课程目标与任务1.课程目标：本课程旨在使学生了解材料学的基本概念、基本原理、基本分类和基本应用，掌握材料学的基本知识和实验技能。

2.课程任务：(1)了解材料学的基本概念和基本原理；(2)掌握材料学的基本分类和组织结构；(3)了解材料学的基本应用和发展前景；(4)培养学生的实验能力和材料分析能力。

二、教学内容与教学方法1.教学内容：(1)材料学的概念和基本原理-材料的定义和分类-材料的结构和性质-材料的加工和改性(2)材料的基本分类和组织结构-金属材料-无机非金属材料-有机材料(3)材料学的基本应用和发展前景-材料科学与工程学的基本研究方向-材料在工业、医学、航空航天等领域的应用(4)材料学的实验技能和分析方法-材料的制备和加工技术-材料的结构和性能的表征方法2.教学方法：(1)讲授法：通过讲述材料学的基本概念、原理和分类，引导学生了解材料学的基本知识；(2)案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解材料学的应用和发展前景；(3)实验教学法：通过实验教学，培养学生的实验能力和材料分析能力；(4)讨论与互动：促进学生思维的活跃，通过讨论和互动形式培养学生的问题解决能力。

三、教学评估与考核方法1.教学评估方法：(1)平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况等；(2)实验报告：评估学生的实验能力和材料分析能力；(3)期末考试：考察学生对课程内容的掌握程度。

2.考核方法：(1)结合平时成绩、实验报告和期末考试成绩综合评定学生的学习成绩；(2)根据学生的学习情况，进行个别辅导和帮助，提高学生的学习效果。

四、教材与参考书目1.教材：2.参考书目：(1)《材料科学基础》主编：XXX，出版社：XXX，出版时间：XXXX。

(2)《材料工程概论》主编：XXX，出版社：XXX，出版时间：XXXX。

五、教学进度安排本课程总学时为XX学时，具体的教学进度安排如下：第一周：材料学的概念和基本原理（X学时）-材料的定义和分类-材料的结构和性质-材料的加工和改性第二周：材料的基本分类和组织结构（X学时）-金属材料-无机非金属材料-有机材料第三周：材料学的基本应用和发展前景（X学时）-材料科学与工程学的基本研究方向-材料在工业、医学、航空航天等领域的应用第四周：材料学的实验技能和分析方法（X学时）-材料的制备和加工技术-材料的结构和性能的表征方法注：具体的教学进度可能根据实际情况进行调整。

材料概论期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料科学中，材料的分类不包括以下哪一项？A. 金属材料B. 陶瓷材料C. 有机高分子材料D. 生物材料答案：D2. 材料的力学性能主要取决于材料的什么？A. 微观结构B. 宏观形状C. 表面处理D. 环境因素答案：A3. 以下哪种材料不属于金属材料？A. 钢B. 铝C. 塑料D. 铜答案：C4. 陶瓷材料的主要特点是什么？A. 导电性好B. 导热性好C. 耐腐蚀D. 弹性好答案：C5. 有机高分子材料的分子结构通常是什么？A. 线型结构B. 网状结构C. 层状结构D. 纤维结构答案：A6. 材料的热处理过程通常不包括以下哪一项？A. 退火B. 正火C. 淬火D. 焊接答案：D7. 材料的硬度是指材料的什么性质？A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 抗磨损能力答案：D8. 金属材料的塑性变形通常发生在哪个温度区间？A. 室温B. 低温C. 高温D. 熔点附近答案：A9. 材料的疲劳寿命与什么因素有关？A. 材料的强度B. 材料的硬度C. 材料的韧性D. 所有上述因素答案：D10. 材料的断裂韧性是指材料在什么条件下的性能？A. 静载荷作用下B. 动载荷作用下C. 冲击载荷作用下D. 循环载荷作用下答案：D二、简答题（每题5分，共30分）1. 简述材料的热处理对材料性能的影响。

答案：材料的热处理是通过对材料进行加热、保温和冷却等过程来改变材料的微观结构，从而改善材料的宏观性能。

例如，退火可以降低材料的硬度，提高韧性；淬火可以提高材料的硬度和强度；正火可以消除材料的内应力，改善材料的塑性。

2. 什么是材料的疲劳寿命？影响疲劳寿命的因素有哪些？答案：材料的疲劳寿命是指材料在循环载荷作用下，从开始加载到发生疲劳断裂的时间。

影响疲劳寿命的因素包括材料的微观结构、材料的化学成分、载荷的大小和频率、环境因素等。

3. 什么是材料的断裂韧性？断裂韧性与材料的哪些性质有关？答案：材料的断裂韧性是指材料在受到冲击载荷作用下，抵抗裂纹扩展的能力。

11.什么是材料？什么是材料的三层含义？①材料(广义)：人类社会可接受的、能经济地制造有用器件的物质。

②材料(具体)：用来生产和构成(制造)功能更多、更强大的各种产品的物质。

这样的物质有天然生成的，如砂金、石、橡胶、木等；也有人工合成的，如钢、陶瓷、塑料、胶合板等。

③材料的含义：原料、制品和中间产品。

2.简述无机非金属材料的化学成分分类、使用性能分类？根据其化学结合键的类型，材料可分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料四大类，即材料的化学分类。

按使用性能，材料可分为结构材料和功能材料两大类。

3.为什么说材料是人类社会进步的里程碑？材料是我们衣食住行的必备条件，是人类一切生活和生产活动的物质基础，它先于人类存在，并且与人类的出现和进化有着密切的联系。

材料是社会进步和经济发展的物质基础与先导，4.什么是金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料？①金属材料：以金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。

包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。

②无机非金属材料：一种或多种非金属元素(如O、C、N等，通常为O)的化合物，主要为金属氧化物和金属非氧化物，不含C-H-O链。

包括氧化物、氮化物、卤化物、硼化物、硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等。

③高分子材料：由大量分子量特别大的大分子化合物组成的有机材料，亦称聚合物。

④复合材料：由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。

5.什么是结构材料、功能材料？①结构材料(或称工程材料)：以强度、硬度、塑性、韧性等力学性质为主要性能指标的工程材料的统称。

也就是要求强度、韧性、塑性等机械(力学)性能的材料。

②功能材料：具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的新材料。

功能材料：要求以光、电、磁、热、声、核辐射等特殊性能为主要功用的材料。

航空航天材料概论航空航天材料是指用于航空航天工业领域的各种材料，包括金属、合金、复合材料等。

航空航天工业对材料的要求非常高，因为航空航天器需要在极端的环境条件下运行，如高温、低温、高速等。

因此，航空航天材料必须具备优异的机械性能、耐腐蚀性能、导热性能和防火性能，以确保飞行器的安全和可靠性。

1.金属材料：-铝合金：铝合金是一种轻质、强度高的材料，常用于制造飞机机身和结构件。

-钛合金：钛合金具有良好的强度、抗腐蚀性和热稳定性，通常用于制造飞机发动机部件和航空航天器的结构件。

-镍基高温合金：镍基高温合金具有良好的高温强度和抗氧化性能，适用于制造航空发动机叶片和涡轮燃气轮机等。

2.复合材料：-碳纤维增强复合材料（CFRP）：碳纤维增强复合材料具有高强度、低密度和良好的抗腐蚀性能，广泛应用于航空航天领域，如飞机机身、机翼和直升机旋翼等。

-玻璃纤维增强复合材料（GFRP）：玻璃纤维增强复合材料是一种常见的低成本复合材料，常用于制造小型飞机和无人机的结构件。

-高温复合材料：高温复合材料具有良好的耐高温性能，适用于制造航空发动机和航天器的高温部件，如热结构件和隔热材料等。

除了上述材料外，还有许多其他特殊用途的航空航天材料，如陶瓷材料、聚合物材料和金属复合材料等。

这些材料在航空航天工业中发挥着重要的作用。

未来，随着航空航天技术的发展和应用领域的扩展，航空航天材料将继续面临新的挑战和机遇。

例如，航空航天材料的研发方向可能包括降低材料的密度、提高材料的强度和耐热性能，以适应新一代航空航天器的需求。

总之，航空航天材料是航空航天工业中不可或缺的重要组成部分，对于飞行器的安全和可靠性至关重要。

通过不断的研究和创新，航空航天材料将继续为航空航天技术的发展做出重要贡献。

1）高分子材料：是由高分子化合物或以高分子化合物为主、辅以各种添加剂和填料等物质经加工而成的一种材料。

9）均聚物均聚物是指由一种单体通过共价键连接起来构成的聚合物.10）共聚物共聚物是指由两种或两种以上单体聚合而成的聚合物。

按单体单元在高分子链中的不同序列分布分类,共聚物可以分为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物。

11）高分子共混物两种或两种以上聚合物通过机械或溶液混合在一起的物质叫做高分子共混物。

取向(orientation)：在外力作用下，分子链沿外力方向平行排列。

热塑性塑料：受热时软化或熔融、冷却后硬化，韧性好，可反复成型。

它包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯醚、聚四氟乙烯等。

热固性塑料：在加热、加压并经过一定时间后即固化为不溶、不熔的坚硬制品，不可再生。

具有更好耐热性和抗蠕变能力。

常用热固性塑料有酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、有机硅树脂等。

☐挤出成型聚合物（一般为热塑性）与各种助剂混和均匀后，在挤出机料筒内受到螺杆机械剪切力作用产生摩擦热和外热的作用使之熔融塑化，再在螺杆的推送下，通过过滤网、多孔板，进入口模成型连续制品的方法。

☐注射成型注射成型又称注射模塑或注塑，是将塑料加热熔融塑化后，在螺杆（或柱塞）加压下，物料通过机筒前端的喷嘴快速注入温度较低的闭合模具内，经过冷却定型后，开启模具即得制品的方法。

塑料基本性能☐质轻,相对密度0.9-2.3,泡沫塑料0.01-0.05☐电绝缘好,体积电阻率1016-18 ,介电损耗10-4☐力学强度范围宽☐防腐☐隔热☐成型加工性能好☐减震,消音,透光不足：耐热差,力学强度小于金属,导热差,膨胀系数大,易变形,易燃,蠕变,冷流,疲劳等。

塑料组成与作用I 树脂(60-100%)决定塑料基本性能粘结作用II 助剂(提高性能、降低成本)A 热稳定剂:金属盐类,皂类,有机锡,环氧化油光稳定剂:UV吸收剂,光屏蔽剂,猝灭剂,自由基捕捉剂B 增塑剂:邻苯二甲酸酯,磷酸酯类C 润滑剂:硬脂酸(酯),石蜡D 填充剂/增强剂:碳酸钙,滑石粉,木粉,短纤维E 改性剂:ACR,MBSF 固化剂:胺类G 其他：如发泡,阻燃,抗静电,防腐,着色等PE聚乙烯的结构：聚乙烯是线性聚合物，由于C-C链是柔性链，因而PE是柔性很好的热塑性聚合物。

第一章1.材料的四要素：性质和现象、使用性能、结构和成分、合成和加工2.材料的分类按材料组成、结构特点分：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料复合材料定义：用经过选择的、含一定数量比的两种或两种以上的组分（或称组元），通过人工复合、组成多相、三维结合且各相之间有明显界面的、具有特殊性能的材料。

3.金属材料纯金属及其合金。

合金是由两种或两种以上元素组成，其中至少有一种为金属元素组成具有金属性的材料。

金属性的关键特征是具有正的电阻温度系数，这是由于它的导电是自由电子的运动所决定的。

1）.金属材料分类：○1黑色金属（钢和铸铁）钢：碳素钢和合金钢（按成分）；普通钢、优质钢和高级优质钢（按品质）；平炉钢、转炉钢、电炉钢和奥氏体钢（按冶炼法）；结构钢、工具钢、特殊钢及专用钢（按用途）。

铸铁：灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和特殊性能铸铁等。

○2有色金属(非铁材料)轻金属(密度﹤5)、重金属(密度﹥5)、贵金属、类金属和稀有金属，如A1、Cu、Zn、Sn、Pb、Mg、Ni、Ti及其合金。

在工程上占有重要地位。

4.无机非金属材料主要包括晶体、陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等按性能和用途：传统陶瓷和特种陶瓷1).陶瓷的基本特性:①化学键主要是离子键、共价键以及它们的混合键;②硬而脆、韧性低、抗压不抗拉、对缺陷敏感;③熔点较高，具有优良的耐高温、抗氧化性能;④自由电子数目少，导热性和导电性较小;⑤耐化学腐蚀;⑥耐磨损;⑦成型方式为粉末制坯、烧结成型.5.高分子材料以C、H、N、O元素为基础，由大量结构相同的小单元聚合组成，分子量大，并在某一范围内变化。

1)塑料是重要的高分子材料，分为通用塑料和工程塑料。

通用塑料包括：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、。

工程塑料（高强、高模、耐高温）：ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜、聚酰亚胺。

2).高分子材料的基本属性①结合健主要为共价健，部分范德华键；②分子量大，无明显的熔点，有玻璃化转变温度、粘流温度；③力学状态有玻璃态、高弹态和粘流态；④强度较高；⑤质量轻；⑥良好的绝缘性；⑦优越的化学稳定性。

材料学概论重点.doc材料学概论是材料学的入门课程，主要介绍材料科学的基本概念、理论和方法。

本文将重点介绍材料学概论中的一些重要内容。

1. 材料的基本分类材料可以按照其组成、特性及用途等方面进行分类。

从组成角度来看，材料可以分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料等。

从特性角度来看，材料可以分为金属材料、陶瓷材料、塑料材料、纤维材料和半导体材料等。

从用途角度来看，材料可以分为结构材料、功能材料和生物材料等。

2. 材料的物理性质材料的物理性质包括密度、热力学性质、光学性质、磁性和导电性等。

密度是指单位体积内的质量，可以反映材料的重量和体积之间的关系。

热力学性质包括热容、热导率、热膨胀系数等，这些指标可以反映材料的热响应能力。

光学性质包括折射率、吸收系数、反射率等，可以反映材料的光传播和吸收能力。

磁性是指材料对磁场的响应能力，主要包括铁磁性、顺磁性和抗磁性。

导电性是指材料对电场的响应，主要包括导电材料和绝缘材料。

材料的化学性质包括化学组成、化学稳定性、反应性等。

化学组成是指材料中元素或化合物的种类和相对量，可以决定材料的性质和用途。

化学稳定性是指材料在不同环境下的稳定性，主要包括氧化性、还原性和腐蚀性等。

反应性是指材料与其他物质发生各种化学反应的能力。

4. 材料的制备和表征材料的制备包括物理制备和化学制备两类。

物理制备包括熔融法、凝固法、沉淀法和气相沉积法等，化学制备包括溶胶-凝胶法、水热法、电化学沉积法等。

材料的表征主要包括物理性质表征和化学性质表征。

物理性质表征主要包括形貌表征、结构表征和力学性质表征等，化学性质表征主要包括元素定量分析、化学反应等。

5. 材料的应用材料的应用涉及到多个领域，主要包括电子材料、光学材料、结构材料、生物材料等。

电子材料包括半导体材料、金属材料和磁性材料等，可以用于电子元件的制造；光学材料包括玻璃、透镜等，可以用于光学仪器和装置等；结构材料包括钢铁、混凝土等，可用于建筑和工程结构；生物材料包括医用材料和食品包装材料等。

材料学概论材料学是一门研究材料的学科，探索材料的结构、性质、制备、加工和应用等方面。

它是工程学、物理学和化学的交叉学科，对于现代科技和工业的发展起到了至关重要的作用。

材料学的研究对象包括金属、陶瓷、聚合物、复合材料等各种种类的材料。

它的研究内容主要包括：材料结构的表征和评价、材料性能的测试和气体快鈬决面，并且程度上，对材料的制备和加工技术，材料退火和热处理等也进行了研究。

材料的结构是研究材料性质的基础，它决定了材料的物理、化学和力学性质。

通过各种手段，如显微镜观察、X射线衍射、电子束衍射等，可以对材料的内部结构进行研究。

材料的性质包括热性能、力学性能、电性能、光学性能等。

通过实验测试和数学模型分析，可以对不同材料的各种性质进行研究和评价，为材料选择和设计提供依据。

在材料的制备和加工方面，可以根据所需材料的特性和应用需求，选择合适的制备方法进行材料的合成。

常见的制备方法有熔炼、溶液法、溅射法等。

而加工方法则包括成型、锻造、热处理等。

这些技术旨在改变材料的形状、结构和性能，使其更符合使用要求。

材料的退火和热处理是改变材料结构和性能的重要方法。

退火是指将金属材料加热到一定温度并保持一段时间，然后缓慢冷却。

退火可以消除应力和缺陷，提高材料的延展性和塑性。

热处理则是对材料进行加热和冷却，以改变其组织结构和性能。

通过合理的退火和热处理工艺，可以提高材料的硬度、强度和耐腐蚀性等。

材料学的应用范围非常广泛。

在工程领域，它可以用来设计和优化材料，以满足不同工程的要求。

在新能源领域，材料学可以用来研究和开发高效的能源材料，如太阳能电池、储能材料等。

在生物医学领域，材料学可以用来研发生物材料，如人工关节、心脏支架等。

在电子领域，材料学可以用来研制新型的导电材料和半导体材料，推动电子技术的发展。

总之，材料学作为一门重要的学科，对于现代科技和工业的发展起到了不可或缺的作用。

通过对材料结构、性质、制备和加工等方面的研究，可以不断提高材料的性能，推动科技进步和社会发展。

材料科学基础第零章材料概论该课程以金属材料、瓷材料、高分子材料及复合材料为对象，从材料的电子、原子尺度入手，介绍了材料科学理论及纳观、微观尺度组织、细观尺度断裂机制及宏观性能。

核心是介绍材料的成分、微观结构、制备工艺及性能之间的关系。

主要容包括：材料的原子排列、晶体结构与缺陷、相结构和相图、晶体及非晶体的凝固、扩散与固态相变、塑性变形及强韧化、材料概论、复合材料及界面，并简要介绍材料科学理论新发展及高性能材料研究新成果。

材料是指：能够满足指定工作条件下使用要求的，就有一定形态和物理化学性状的物质。

按基本组成分为：金属、瓷、高分子、复合材料金属材料是由金属元素或以金属元素为主，通过冶炼方法制成的一类晶体材料，如Fe、Cu、Ni等。

原子之间的键合方式是金属键。

瓷材料是由非金属元素或金属元素与非金属元素组成的、经烧结或合成而制成的一类无机非金属材料。

它可以是晶体、非晶体或混合晶体。

原子之间的键合方式是离子键，共价键。

聚合物是用聚合工艺合成的、原子之间以共价键连接的、由长分子链组成的髙分子材料。

它主要是非晶体或晶体与非晶体的混合物。

原子的键合方式通常是共价键。

复合材料是由二种或二种以上不同的材料组成的、通过特殊加工工艺制成的一类面向应用的新材料。

其原子间的键合方式是混合键。

材料选择：密度弹性模量:材料抵抗变形的能力强度:是指零件承受载荷后抵抗发生破坏的能力。

韧性：表征材料阻止裂纹扩展的能力功能成本结构(Structure)性质(Properties)加工(Processing)使用性能(Performance)在四要素中，基本的是结构和性能的关系，而“材料科学”这门课的主要任务就是研究材料的结构、性能及二者之间的关系。

宏观结构←显微镜下的结构←晶体结构←原子、电子结构重点讨论材料中原子的排列方式（晶体结构）和显微镜下的微观结构（显微组织）的关系。

以及有哪些主要因素能够影响和改变结构，实现控制结构和性能的目的。

作业11。

人类使用材料的历史经历了哪些时代？答：人类使用材料的历史经历了石器时代、青铜器时代、铁器时代、水泥时代、钢时代、硅时代、新材料时代。

2.材料的化学(键）分类和使用性能分类？答:材料的化学（键)分类：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料.材料的使用性能分类：结构材料、功能材料。

3.什么是材料科学、材料工程、材料科学与工程？答:材料科学:一门以固体材料为研究对象，以固体物理、固体化学、热力学、动力学、量子力学、冶金、化工为理论基础的边缘交叉基础应用学科，是运用电子显微镜、X射线衍射、热谱、电子离子探针等各种精密仪器和技术，探讨材料的组成、结构、制备工艺和加工使用过程与其机械、物理、化学性能之间的规律的一门基础应用学科.材料工程：运用材料科学的理论知识和经验知识，为满足各种特定需要而发展、制备和改进各种材料的工艺技术。

材料科学与工程:研究材料的组成与结构、合成与制备(工艺）、性能、使用效能(用途）四者之间相互关系和规律的一门科学.4。

简述无机非金属材料及其特点？答：无机非金属材料是一种或多种非金属元素(如O、C、N等，通常为O）的化合物，主要为金属氧化物和金属非氧化物，不含C—H—O链。

无机非金属材料的特点：①组成：一种或多种非金属元素（如O、C、N等，通常为O）的化合物.②结构:结合键主要为离子键、共价键或离子－共价混合键.③性能：高熔点、高强度、耐磨损、高硬度、耐腐蚀和抗氧化的基本属性,宽广的导电性、导热性和透光性以及良好的铁电性、铁磁性和压电性，很差的延展性及耐冲击性。

④合成与制备（艺):(暂忽略）。

⑤使用效能(应用）：(暂忽略）。

作业21。

从CaO-SiO2二元相图分析矿物组成与化学组成、工艺条件的关系？答:①CaO—SiO2二元相图.②矿物组成与化学组成的关系：在870—1125℃之间，随着SiO2质量分数的降低，CaO质量分数的提高，所形成的矿物组成依次为α磷石英，α磷石英+β—CS，β—CS，β-CS+ C2S，C2S，C2S+C3S，C3S，C3S+CaO，CaO。