工程材料基础

建筑工程基础材料
在建筑工程中，基础材料是非常重要的一部分。

它们为建筑物提供了强大的支持和稳定性，确保了建筑物的安全性和耐久性。

以下是一些常见的建筑工程基础材料：
1. 水泥：水泥是建筑工程中最常用的基础材料之一。

它是通过将石灰石和粘土烧制而成的，具有优秀的粘结性和耐久性。

水泥常用于混凝土的制作，用于建筑物的地基、墙体和地板等部分。

2. 钢筋：钢筋是建筑工程中使用最广泛的金属材料之一。

它具有高强度和耐腐蚀性，常用于混凝土结构中，如梁、柱和地板的加固。

钢筋能够增加建筑物的承载力和抗震性能。

3. 砖块：砖块是常见的建筑工程基础材料之一，通常由黏土和其他材料制成。

砖块具有良好的抗压性和隔热性能，常用于建筑物的墙体和隔墙。

4. 沙子：沙子是建筑工程中常用的填充材料之一。

它的颗粒比较细，能够填充建筑物的空隙，增加土壤的稳定性和承载力。

5. 石材：石材是一种坚硬的建筑工程基础材料，常用于建筑物的外墙和地板。

石材具有耐久性和装饰性，能够提高建筑物的整体质量和美观度。

以上是一些常见的建筑工程基础材料，它们在建筑物的施工过
程中起着重要的作用。

不同的基础材料具有不同的性能和用途，施工过程中需要根据具体需求选择合适的材料。

工程类小知识一、工程材料基础工程材料是构成各种工程设施和机械的基础，对于其性能要求非常高。

主要材料包括金属、非金属和复合材料等。

了解材料的物理和化学性质、以及其在不同环境下的性能变化，是合理选用工程材料的关键。

二、建筑结构设计建筑结构设计是建筑学的核心，其目标是创造出安全、经济、适用的建筑。

结构设计要考虑的因素包括建筑的功能、材料、地理环境、施工工艺等。

结构形式多种多样，包括砖混结构、框架结构、钢结构等，选择合适的结构形式需要根据实际需求进行。

三、施工工艺与流程施工是将设计转化为实体的过程，需要遵循一定的工艺和流程。

不同的施工项目有其特定的工艺要求，例如混凝土浇筑、钢筋绑扎、砖墙砌筑等。

了解并掌握各种施工工艺的特点和要求，能够提高施工效率和质量。

四、土木工程基础土木工程是研究利用自然和人造材料来建造各种大型工程设施的科学和技艺。

其涵盖的领域非常广泛，包括道路、桥梁、隧道、岩土工程等。

在土木工程的设计和施工中，需要考虑地质、环境、气象等多种因素。

五、建筑给排水系统给排水系统是建筑中必不可少的部分，负责供给和排放生活和工业用水。

给水系统包括原水处理、输水管网和配水设施等；排水系统包括污水收集、处理和排放设施。

设计合理的给排水系统能够保障建筑的正常运作和生活环境的改善。

六、暖通空调系统暖通空调系统负责提供舒适的室内环境，包括供暖、通风和空气调节等功能。

系统设计需要考虑建筑的布局、气候条件以及人体舒适度等因素。

同时，节能减排也是现代暖通空调系统的重要考虑因素。

七、电气工程基础电气工程是研究利用电能和电磁能支持人类活动的工程技术领域。

电气工程涉及发电、输电、配电和用电等多个环节，以及电机与电力电子设备的设计与制造。

在设计和施工中，需要考虑安全、可靠和经济等多方面因素。

八、安全与环境工程安全与环境工程是确保工程项目安全进行和减少对环境的负面影响的重要领域。

这包括安全防护措施的制定和实施，以及环保措施的推广和应用。

⼯程材料基础名词解释⼯程材料基础名词解释⼀、合⾦：合⾦是指由两种或两种以上的⾦属元素、或⾦属元素与⾮⾦属元素组成的具有⾦属特性的物质。

⼆、固溶体：合⾦组元通过溶解形成⼀种成分和性能均匀、且结构与组元之⼀相同的固相称为固溶体。

三、固溶强化：通过融⼊某种溶质元素形成固溶体⽽是⾦属的强度、硬度升⾼的现象称为固溶强化。

四、结晶：物质从液态冷却转变为固态的过程称为凝固，凝固后的物质可以为晶体也，可以为⾮晶体。

若凝固后的物质为晶体，则这种凝固称为结晶。

五、相图：指在平衡条件下，合⾦的成分、温度和组织之间关系的图形。

六、硬度：是指材料抵抗局部变形，特别是塑形变形、压痕或划痕的能⼒。

七、热处理：是指采⽤适当的⽅式在固态下对⾦属进⾏加热、保温和冷却，以获得所学的组织和性能⼯艺⽅法。

⼋、本质晶粒度：根据标准试验⽅法，在c?930保温⾜够时间（3-8⼩时）±10后测定的钢中晶粒的⼤⼩。

是表⽰钢中奥⽒体晶粒长⼤的倾向性。

九、淬⽕：把钢进⾏奥⽒体化，保温后以适当⽅式冷却，已获得马⽒体或以下贝⽒体组织的热处理⼯艺⽅法称为淬⽕。

⼗、回⽕脆性：淬⽕钢回⽕时冲击韧性并不总是随挥回⽕温度的升⾼⽽简单的增加，有些钢在某个温度范围内回⽕时，其冲击韧性显著下降，这种脆化现象称为回⽕脆性。

⼗⼀、调质：⽣产上习惯将淬⽕加⾼温回⽕称为调质处理。

⼗⼆、变质处理：在液态⾦属结晶之前，特意加⼊某些难熔固态颗粒，造成⼤量以⾮⾃发晶核的固态质点，使结晶时晶核数量⼤⼤增加，从⽽提⾼了形核率，细化晶粒，这种处理⽅式即为变质处理。

⼗三、过冷和过冷度：实际结晶温度低于理论结晶温度的现象称为过冷，理论结晶温度T0与实际结晶温度T1之差称为过冷度。

⼗四、时效：⾦属或合⾦在⼤⽓温度下经过⼀段时间后，由于过饱和固溶体脱溶和晶格沉淀⽽使强度逐渐升⾼的现象。

⼗五、红硬性：⼜叫热硬性，钢在⾼温下保持硬度的能⼒。

⼗六、选材的基本原则：所选的材料的使⽤性能应能满⾜零件的使⽤要求，易加⼯，成本低，寿命⾼。

《材料工程基础》课程标准一、课程性质与目标《材料工程基础》是一门综合性较强的课程，旨在培养学生掌握材料工程的基本理论、基本知识和基本技能，为材料科学与工程领域的发展打下坚实的基础。

本课程的目标是使学生具备材料工程领域的基本素养，能够在实际工作中应用所学知识解决实际问题。

二、教学内容与要求1. 教学内容：本课程主要包括材料工程的基本概念、材料制备工艺、材料结构与性能的关系、材料加工技术、材料表面处理技术等方面的内容。

2. 要求：学生应掌握材料工程的基本原理和方法，能够运用所学知识分析材料制备、加工、表征过程中的问题，并能够选择合适的材料加工技术和方法解决实际问题。

同时，学生还应具备创新意识，能够不断探索新的材料制备和加工技术。

三、教学方法与手段1. 课堂教学：采用多媒体教学，通过图片、视频等手段展示材料工程的基本概念和工艺过程，激发学生的学习兴趣。

2. 实验实训：安排适量的实验实训课程，让学生亲自动手操作，了解材料制备和加工的实践过程，加深对理论知识的理解。

3. 案例教学：结合实际案例，分析材料工程在实际生产中的应用，培养学生解决实际问题的能力。

四、考核方式与标准1. 考核方式：本课程的考核包括平时成绩和期末考试成绩两部分。

平时成绩包括出勤率、作业完成情况、实验实训表现等；期末考试采用闭卷笔试方式。

2. 评分标准：根据学生的回答质量和实际操作能力进行评分，注重考察学生的综合素质和能力。

五、师资队伍与教学资源1. 师资队伍：本课程应由具有丰富教学经验和扎实专业知识的教师担任主讲，同时配备一定数量的实验指导教师。

2. 教学资源：提供丰富的多媒体教学资源，包括教学课件、视频资料、实验指导书等。

同时，应建立完善的实验实训基地，为学生提供实践操作的机会。

六、课程设置与学时分配本课程建议设置40学时，其中理论课32学时，实验课8学时。

具体分配如下：1. 理论课：包括基本概念和原理讲解、材料制备工艺和表征技术介绍等，共32学时。

材料工程基础课程摘要：一、材料工程基础课程的简介1.材料工程的概念与分类2.材料工程基础课程的重要性3.课程的主要内容和目标二、材料工程基础课程的主要内容1.材料的基本性能2.材料的结构和组成3.材料的加工工艺4.材料性能的测试与分析三、材料工程基础课程的学习方法1.注重理论联系实际2.加强实验操作能力3.培养创新思维和解决问题的能力四、材料工程基础课程在实际应用中的价值1.对我国材料工业发展的贡献2.为学生从事材料工程领域工作打下基础3.对提高人民生活质量的作用正文：材料工程是一门研究材料的制备、性能、加工和应用的学科，涉及金属材料、无机非金属材料、高分子材料等多种材料领域。

材料工程基础课程作为材料工程学科的基础课程，对培养学生的专业素质具有重要意义。

材料工程基础课程主要包括以下内容：（1）材料的基本性能，如力学性能、物理性能、化学性能等；（2）材料的结构和组成，涉及原子结构、晶体结构、缺陷等；（3）材料的加工工艺，包括冶炼、铸造、塑性加工、焊接、热处理等；（4）材料性能的测试与分析，包括力学性能测试、物理性能测试、化学性能测试等。

学习材料工程基础课程时，应注重理论联系实际，深入理解课程内容，并加强实验操作能力，以培养创新思维和解决问题的能力。

此外，还应关注材料工程领域的最新发展动态，以便更好地掌握材料工程基础课程的知识。

材料工程基础课程在实际应用中具有很高的价值。

首先，材料工程的发展对我国材料工业的进步起到了关键作用，为我国从材料大国向材料强国转变提供了有力支持。

其次，材料工程基础课程为学生从事材料工程领域工作打下了坚实的基础，使他们在未来的工作中能够更好地应对各种挑战。

材料工程基础课程摘要：1.材料工程基础课程简介2.课程的主要内容3.课程的学习方法与技巧4.课程的重要性和应用前景正文：【材料工程基础课程简介】材料工程基础课程是一门以材料科学与工程为基础的学科，旨在为学生提供材料科学与工程领域的基础知识和技能。

该课程为学生提供了深入了解材料性质、结构和制备过程的基本理论和实践知识，使他们能够在未来的职业生涯中更好地应用这些知识。

【课程的主要内容】材料工程基础课程主要包括以下几个方面的内容：1.材料的结构与性能：包括晶体学、材料力学、热力学等方面的知识。

2.材料的制备与加工：包括熔融、凝固、烧结、粉末冶金等材料制备方法，以及机械加工、热处理等加工技术。

3.材料的分类与性能：包括金属材料、陶瓷材料、聚合物材料等各类材料的性能特点、应用领域等。

4.材料的测试与分析：包括材料性能测试方法、结构分析、缺陷分析等。

【课程的学习方法与技巧】学习材料工程基础课程需要掌握一定的方法和技巧，包括：1.注重理论知识与实践操作的结合，通过实验课加深对理论知识的理解。

2.系统地学习课程内容，避免跳跃式学习导致的知识体系不完整。

3.定期复习课程内容，加深对知识点的理解和记忆。

4.结合实际应用案例学习，提高学习的兴趣和动力。

【课程的重要性和应用前景】材料工程基础课程的重要性体现在以下几个方面：1.为相关领域的科研和产业发展提供基础知识和人才支撑。

2.培养学生具备分析和解决材料科学与工程领域问题的能力。

3.为学生未来从事材料科学与工程领域的职业发展打下坚实基础。

在应用前景方面，随着我国新材料产业的快速发展，对材料工程专业人才的需求越来越大。

材料工程基础知识点总结
第一章、材料的性能及应用
1、常用的力学性能，如：σS，σb，σe，σP 等所表示的含义，弹性模量E及其主要影响因素、塑性指标的意义。

不同材料所适用的硬度（HB、HR、HV）测量方法。

第二章、原子结构和结合键
1、结合键的类型(主要为金属键、离子键、共价键)及其主要特点，它们对材料性能的主要影响
第三章、晶体结构
1、晶面与晶向的标注和识别
2、BCC、FCC、HCP三种常见金属晶体结构中所含的原子数、它们的致密度。

3、相、固溶体、中间相、固溶强化的概念、固溶体的分类、中间相的分类以及固溶体和中间相的主要区别。

第四章、晶体缺陷
1、晶体缺陷的分类、位错的含义和分类及特点。

位错（及点缺陷）密度的变化对材料性能（主要是力学性能）的影响。

2、晶界原子排列?的特点及其分类，晶界的特性；相界的分类、润湿
第五章、固体材料中原子的扩散
1、Fick第一定律的含义、非稳态扩散的误差函数解的应用计算
2、扩散的机制及影响扩散的主要因素以及在工业上的应用（如：工业渗碳为何在奥氏体状态下进行）
第六章、相平衡与相图原理
1、Gibbs相律含义，二元匀晶、共晶相图分析，杠杆定律的应用计算；相图与合金使用性（强度、硬度）和工艺性（铸造）的关系
2、铁碳相图（简化版）及其标注上面主要的成分点和温度及相；不同含碳量的合金从高温到室温下组织的变化，利用杠杆定律计算组织或相组成物的含量（主要针对C%<2.11%的合金，即钢）第七章、材料的凝固
1、液态合金结构的特点，过冷度及其与冷却速率的关系?。

第一章工程材料基础知识参考答案1.金属材料的力学性能指标有哪些？各用什么符号表示？它们的物理意义是什么？答：常用的力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等。

强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）的性能。

强度常用材料单位面积所能承受载荷的最大能力（即应力。

，单位为Mpa）表示。

塑性是指金属材料在载荷作用下，产生塑性变形（永久变形）而不被破坏的能力。

金属塑性常用伸长率5和断面收缩率出来表示：硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是衡量材料软硬程度的指标，是一个综合的物理量。

常用的硬度指标有布氏硬度（HBS、HBW）、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC等）和维氏硬度（HV）。

以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷,金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。

冲击韧性的常用指标为冲击韧度，用符号a k表示。

疲劳强度是指金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳强度或疲劳极限。

疲劳强度用。

-1表示，单位为MPa。

2.对某零件有力学性能要求时，一般可在其设计图上提出硬度技术要求而不是强度或塑性要求，这是为什么？答：这是由它们的定义、性质和测量方法决定的。

硬度是一个表征材料性能的综合性指标，表示材料表面局部区域内抵抗变形和破坏的能力，同时硬度的测量操作简单，不破坏零件，而强度和塑性的测量操作复杂且破坏零件，所以实际生产中，在零件设计图或工艺卡上一般提出硬度技术要求而不提强度或塑性值。

3.比较布氏、洛氏、维氏硬度的测量原理及应用范围。

答：（1）布氏硬度测量原理：采用直径为D的球形压头，以相应的试验力F压入材料的表面，经规定保持时间后卸除试验力，用读数显微镜测量残余压痕平均直径d,用球冠形压痕单位表面积上所受的压力表示硬度值。

实际测量可通过测出d值后查表获得硬度值。

布氏硬度测量范围：用于原材料与半成品硬度测量，可用于测量铸铁；非铁金属（有色金属）、硬度较低的钢（如退火、正火、调质处理的钢）（2）洛氏硬度测量原理：用金刚石圆锥或淬火钢球压头，在试验压力F的作用下，将压头压入材料表面，保持规定时间后，去除主试验力，保持初始试验力，用残余压痕深度增量计算硬度值，实际测量时，可通过试验机的表盘直接读出洛氏硬度的数值。

材料工程基础第一章材料的制备与合成1.制备材料的3种途径：⑴第一个途径：通过原材料熔化精炼提纯，冷凝成固体（多晶、单晶或非晶的结构）的途径。

⑵第二个途径：用多种方法制成备用的高纯粉末（单相或合金、化合物）原料，使其进一步加工固结成材的粉末冶金技术。

⑶第三个途径：从石油、天然气裂解产物中或煤炭等物质中获得化合物单体，将低分子的单体经过聚合反应合成为高分子聚合物，以块状或粉体等形式存在。

2.化工生产流程：攻头、保尾、控中间。

3.高炉炼铁原料：⑴铁矿石；⑵熔剂（作用：降低脉石熔点和去硫）；⑶燃料：常用的燃料主要是焦炭。

4.高炉炉渣：⑴主要由SiO2、Al2O3和CaO组成，并含有少量的MnO、FeO和CaS等。

⑵作用：①通过熔化各种氧化物控制金属的成分；②浮在金属液表面的炉渣能保护金属，防止金属被过分氧化，防止热量损失，起到隔热作用，保证金属不致过热。

5.造渣除P、S：P的含量高会引起钢的冷脆。

2Fe2P + 5FeO + 4CaO = 9Fe + (CaO) 4·P2O5钢中硫含量高，造成钢的热脆性。

FeS+CaO→CaS+FeO6.铝的生产流程电解法制备金属铝必须包括两个环节：一是从含铝的矿石中制取纯净的氧化铝；二是采用熔盐电解氧化铝得到纯铝。

7.炼铝过程中为什么要加入冰晶石（Na3AlF6）？①氧化铝的熔点（2050℃）太高，对电解设备的耐高温性能要求过高。

②当用冰晶石（熔点1010℃）作熔剂时，氧化铝溶解于其中（溶解度约10%），将与氧化= 938℃），这时可在1000℃以下进行电解。

通常的电解温度是铝形成低熔点共晶（T共950-970℃。

8. 单晶制备方法⑴熔体法：从结晶物熔体中生长晶体，制备大单晶和特定形状晶。

①提拉法；②坩埚下降法；③泡生法；④水平区熔法；⑤浮区法。

⑵常温溶液法：常温溶液是指水、重水或液态有机物作为溶剂的溶液。

在这类溶液中，可以生长完整性高、均匀性好的大尺寸晶体，易观察。