当前课程知识点:材料学概论 >  第4讲 金属及合金材料(一) >  4.2 金属材料的组织结构 >  4.2.4 钢的各种组织形态

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4.2.4 钢的各种组织形态在线视频

4.2.4 钢的各种组织形态

下一节:4.3.1 铸锭组织和连续铸造

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4.2.4 钢的各种组织形态课程教案、知识点、字幕

我们这一节

讲钢的各种组织形态

我们材料科学与工程

用材料科学与工程四面体来表示

这个四面体

第一个顶角是composition

第二个顶角是structure

第三个顶角是synthesis and processing

第四个顶角 上边那个顶角

是performance or properties to cost ratio

我们整个的材料科学与工程

四面体就包括

我们材料科学与工程的

整个学科

但是我们古代

在描述一种材料的时候

往往是一种

文学的语言来描述它

比方说削铁如泥

还有 比方说

《三国演义》里边

讲关云长用大刀的时候

叫做青龙偃月刀

82斤的青龙偃月刀

在《水浒传》在说

鲁智深的禅杖的时候

叫做64斤的柄铁禅杖

还有中国京剧当中

比方说红鬃烈马里边讲

白马银枪高思继

在《隋唐演义》里边

讲那个秦琼的时候

讲八面金锏

那么讲这些话

表面上很花哨

实际上很苍白

为什么说它很苍白

比方说你八面金锏

你本身八面金锏

金本身如果纯金它是很软的

它的密度又很大

价钱又很贵

把这个东西做成兵器

显然是不合适的

另外你说

白马银枪高思继

银也是这样

纯银是很软的

密度也比较高

那么白马目标很大

很容易中枪

都是苍白的

用什么办法来描述它比较科学

就刚才我们讲的

用材料科学与工程四面体来表示

它是什么成分

什么组织结构

是怎么加工怎么合成的

它的性能是什么

它的功能是什么

它的性价比是什么

这样描述最科学

那么这一节

我们讲的是

钢的组织形态

钢的组织形态

就是材料科学

与工程四面体当中

那个structure

我们讲了structure两种内容

两方面内容

一种叫做结构

一种叫做组织

所谓结构是什么

它就是一个比较微观的概念

它的范围比较广

比方电子结构

原子结构

晶体结构

相结构等等

那么组织

它是比较宏观的概念

是什么

用眼睛和光线显微镜

可以看到的

我们现在

就讲钢的各种组织形态

注意钢的各种组织形态

从铸造到冷加工

会经历一系列的变化

会经历一系列的变化

我们要通过加工

通过热处理

改善钢材的组织结构

达到我们所需要的性能

因此我们这节课

从铸造组织

冷加工组织

热加工组织

热处理组织

各种组织形态是什么

我们讲这些内容

我们看看钢的实际组织

首先钢液

当然它决定钢的成分了

钢的成分就是刚才讲的composition

成分不一样

它性能肯定是不一样的

有了钢液的成分以后

一般来讲

从钢液决定的成分

后边再加工也好

热处理也好

它的成分是不会变的

它就定死了

一般成分不会变化的

后边需要改变的是什么

通过加工

通过热处理

改变它的组织形态

从而改变它的性能

我们说铸造组织

它是个铸片

要加热

变成γ晶粒

所谓γ晶粒是什么

是奥氏体了

那么奥氏体把它加热到

奥氏体

它是面心立方的

它的加工性能很好

它表现的比较软

它可以做充分的变形

最后我们需要的是什么

需要的是卷带

卷带当然是一个了

管子 钢轨 各种型钢

打针的针头

这都是我们需要的制品

都需要的制品

它会发生哪些变化

热压延是混合组织

冷压延是冷加工组织

退火以后

是再加工 再结晶组织

好了我们看看

铸造组织是什么样子

铸造组织什么样

我们讲过铸造组织

典型的是三区组织

什么叫三区组织

就是表面上

因为冷速比较高

比较脏

形核中心比较多

得到 是等轴的细晶粒

中间部位

因为冷温度比较高

冷速比较慢

它的热量传递

没有固定的方向

因此 它的长大

是主要的

长的晶粒都比较大

而且长的晶粒

都是一样的

所谓等轴等轴

那意思是什么

就是那个晶粒

在各个方向上的长度

都是一样的都相等

那就是球形的了

等轴的晶粒 还比较粗

那么在边缘

这是等轴细晶粒

跟中心的等轴粗晶粒之间

它是柱状晶

为什么柱状晶

因为热量是朝这个方向

来传递的

晶体长大

是方向长大

因此 就长成柱状

如果细看

甚至会形成树枝状的

树枝状的东西

这个图里边等轴晶

就是截图是等轴晶

上边图是树枝晶

好 你要加热

一加热

就是说原始的晶粒是铸造的

刚才说的三区组织

一加热

它晶粒就变大

变成γ晶粒

晶粒也变成粗大了

这是加热的组织

那么压延组织我们叫做加工组织

加工组织

有热加工组织

冷加工组织

和退火的再结晶组织

我们说冷加工热加工

不是按照绝对温度的高低

来区分冷加工和热加工

是按照材料的

再结晶温度来区分

冷加工和热加工

在再结晶温度以上的加工

叫做热加工

在再结晶温度以下的加工

叫做冷加工

冷加工 热加工

它的区别在哪

当然热加工

它加工比较容易

加工比较容易

那么为什么它比较容易

因为加工它材料变软了

另外 你把它加热到γ晶粒

加热到奥氏体去了

奥氏体它是个面心立方的

面心立方它就很容易加工

它的滑移系统非常多

它很容易加工

但是热加工 加工完了以后

因为温度比较高

它马上会发生再结晶

它就不会保留

冷加工组织

所谓冷加工组织

就是在再结晶温度以下的加工

叫做冷加工

冷加工组织它保留

它的加工的组织

什么叫加工组织

注意这个组织

是晶粒要拉长的

晶界也拉长的

有夹杂有气泡都会要拉长的

这叫做保留冷加工组织

冷加工组织

如果加工到一定程度

继续再加工

它就难度就很大了

必须进行退火

使它发生再结晶

退火以后表面上看

它是变软了

实际上从组织上讲

得到了再结晶组织

再结晶组织

它就消除了原来的加工组织

它又变得比较容易加工了

继续再进行加工

我刚才讲就是说

就是说衡量冷加工

和热加工

用再结晶温度来区分

再结晶温度以上的

叫做热加工

再结晶温度以下的

叫做冷加工

那么再结晶温度

是怎么定义

一般来讲

大概地来讲

是把按它材料熔点的二分之一

也就是0.5倍的T{\fs10}M{\r}

T{\fs10}M{\r}就是熔点

高于0.5倍熔点的

就叫做热加工

低于0.5倍熔点的

叫做冷加工

那就跟材料的熔点有关了

钨三千多度

一千度

到不了热加工

对于平常的锡 铅这些

温度不高

不是特别高

就达到了热加工

所以情况不一样

你拿汞

它常温它是个液态的

到很低的温度

零下很低的温度

它还是热加工

所以冷热加工

一定要区分

按照它的再结晶温度来区分

那么上边

实际上我们讲了两件事

第一件事

就是讲它的铸造

得到什么组织

第二件事

是加工得到什么组织

我们现在第三件事

就讲热处理会得到什么组织

那什么叫热处理

所谓热处理

就是把材料

加热到预定的温度

在预定的温度保持预定的时间

然后 要按照预定的冷却速度

给它降温冷却下来

把这种过程叫做热处理

表面上看热处理

不就是烧烧

不就是加加热

实际上并不是这样

加热的时候

它会发生转变

保温的时候 它会发生转变

冷却的时候

会发生转变

什么转变

组织发生变化

它组织一发生变化

性能也就发生变化

所以

对于材料来讲

热处理

是个非常非常关键的一步

上次我们也讲过了

对 钢铁来讲

它热处理

是个非常非常重要的一部分

它为什么

因为钢铁

它随着温度不同

它会发生同素异构转变

它非常丰富

在910度以下它是什么

它是体心立方的叫α铁

温度再往升高

它变成面心立方γ铁

再往上升高

又变成体心立方的δ铁

它非常丰富

同素异构转变非常丰富

为它刚才做热处理

提供了极好的条件

与他相类似的还有谁

还有钴 还有钛

我们拿人工关节

换牙都钴 钛

当然它本身它耐腐蚀

另外它有同素异构转变

也是很重要的

相反的有些金属

它就不行

你比如说拿铝 拿镍

拿铜这些

它没有同素异构转变

所以 你就不能通过热处理

显著的改善它的性能

这是钢材作为结构材料

很重要的性能之一

当然其它还有了它比较便宜

储量比较多

可以做成各种各样的

成分合金

除了这个以外

它热处理能改善它的性能

提高它的性能

这是钢材

大量应用的重要的

那么提到热处理

就这两条曲线

一条曲线叫做TTT曲线

一条曲线就是CCT曲线

什么叫TTT曲线

什么叫CCT曲线

TTT曲线就是什么

恒温转变曲线

Time Temperature Transformation

恒温转变曲线

CCT曲线

叫做连续转变曲线

连续转变曲线

左边这条曲线

就是恒温转变曲线

右边这条曲线是什么

是连续转变曲线

这两种热处理过程的

区别是什么

就是左边

连续转变曲线

就是把刚才加热到A1以上

形成奥氏体

然后降温

降到一定温度以后

就在某一温度下保温

温度不变

使它保温

这是时间轴温度不变

是它发生转变

那么右边连续转变曲线

是什么

就是说也是把刚才

加热到A1这个温度

使它形成奥氏体

在这种形成奥氏体以后

进行连续转变就是说

连续的冷却

不像左边这条曲线一样

我要它在某一个温度上

连续的不变的转变

它是要连续的转变曲线

连续转变曲线

那么等温转变曲线

它有什么特点

就是在一定温度下保温

那么根据保温的温度不同

可以形成不同的组织

在图上有

一种是奥氏体

一种是粗珠光体

一种是细珠光体

一种是羽毛状的珠光体

还有针状贝氏体

马氏体加贝氏体

马氏体加残留奥氏体

还有马氏体

所以你根据它的连续转变

冷却速度不一样

就可以形成不同的组织

好 那么什么叫做连续转变曲线

连续转变曲线

实际上图上示的这两条

这两条像C一样的

你看两条曲线

C一样

左边这条C

C1这条曲线

叫做什么

叫做转变开始

右边这条曲线

叫做转变结束

那么这条曲线

像英文的字母C

因此 叫做C曲线

如果把它曲线再画长一点话

有的像S一样

你看像个S一样

又叫做S曲线

一般叫做C曲线

注意这边

右边这转变开始

这时转变结束

或者这是转变为零的时候

这是转变为100%的时候

中间这部分

达到哪就转变多少

从零到100%

注意当你做

等温转变曲线的时候

原则上讲

我在不同的温度上保温

都可以100%的得到这种组织

100%的得到粗珠光体

100%的得到细珠光体

只要是转变温度

过了这条C曲线就行了

那么C曲线

因为它形状向C

注意C

就左边有一个

突出的部分

把这个部分

叫做什么 叫做鼻尖

鼻尖左移鼻尖右移

是根据你合金元素的不一样

还是不一样

大家伙要记住这条

连续转变 冷却曲线

注意我们刚才讲的相图

就是从这条等温转变曲线来的

那在不同的成分

我把成分立起来了

做这条曲线

我在某一个温度上保温

得到什么

某一个温度保温

比方粗珠光体

再一个温度保温

细珠光体

再一个温度保温

羽毛状的珠光体

就是在这个相图上

得到了一个成分

我稍微变一下成分

又做这种连续转变曲线

又得到什么时候开始转变

什么时候结束

什么时候开始转变

什么时候结束

把整个相图的成分

从零一直到100%

无数种

无数种的温度

所以要得到

一条平衡相图是很难的

在同一个成分

降温的时候 每次降

近似等于零

温差降很小的

在这种温度下保温

无穷长的时间

那么成分取无穷多个

这等于是三个无穷长

三个无穷相乘

你想想做一张相图是多难

做一张相图

真正做一张相图是很难的

因此相图

好多相图

是略微有点误差的

为什么有误差

就是说

随着仪器越来越精

随着你的试验越来越细心

时间越来越长

你做的相图越来越精确

早期做的相图不太精确

现在做的相图

也不太精确

注意我在这上边

有一些个关键点

你比如0.0218

0.77 2.11 4.3

这几个成分点都有变化

最新的文献

我取的这些文献

有的是过去的文献

最新的文献

这些成分点都会有变化

就是你做的不一样

为什么说

我刚才讲了

三个无穷的乘积

那你说是就很长了

时间很长了

这叫做是

它是等温转变曲线

做理论研究非常有用

实际上我们热处理用

是用到的连续冷却转变曲线

就是右边

你看你右边图上可以看到

底下这三条曲线

一个是退火一个是正火

一个是油淬还有一个是水淬

它不一样的

谁的冷却速度最高

注意纵坐标是温度

横坐标是时间

时间越短降温

时间越长越降温

当然时间长的冷速慢了

所以退火

冷却速度是很慢的

正火快一点

油淬 又快了一点

水淬 它的冷却速度是最快的

你看冷却速度不一样的时候

它会发生转变

发挥不同的转变

从这个图上

也有两条类似的曲线

这个图里边

给了一个珠光体的转变开始

珠光体的结束

同样有

以贝氏体的转变开始

贝氏体转变结束

等等这些

注意从连续冷却曲线

我们可以看到

我们得到的组织

不可能是完全100%的某种组织

不可能得到100%的珠光体

也不可能得到100%的贝氏体

因为它转变过程当中

它在发生转变你再冷却

发生转变再冷却

你很快就冷却过去了

跟左边这条曲线不一样

左边这条曲线

你是在温度不变的时候

我在给它冷却

我有充分的时间

它发生转变

充分的时间发生转变

因此 在等温转变曲线

可以实现100%的转变

但是在连续转变曲线

过程当中

不可能发生100%的转变

一般发生了50%的这种转变

我们就给它说

已经发生了某种组织的转变了

那么在这种

等温转变曲线当中

注意在图的左下角

有两条平行线

一条平行线是M{\fs10}S{\r}

一条平行线是M{\fs10}F{\r}

M{\fs10}S{\r}表示马氏体开始转变的温度

M{\fs10}F{\r}是马氏体转变终了的温度

那个是转变开始的温度

是转变终了的温度

你如果冷却

冷却到马氏体

它就开始转变了

好 那么这个图上当中也有

马氏体开始转变温度

马氏体终了转变温度这些都有的

所以从这两条曲线

一个是TTT曲线

一个是CCT曲线

我们就可以看出

给一种材料加热到某一定温度

当然加热到A1以上了

加热到奥氏体

然后进行冷却

无论是等温转变还是连续转变

根据你冷却速度的不一样

就可以得到我们所需要的组织

从而达到所需要的性能

那么这张图

就是典型的珠光体的组织示意图

我刚才讲了

当共析钢

也就是含碳量0.07%的钢

在做恒温转变曲线的时候

它就会发生共析转变

形成珠光体组织

什么叫珠光体

是铁素体和渗碳体所组成的

成片状的机械混合物

你看到图上

可以看的很清楚

白的是铁素体

黑的是渗碳体

它得到

是铁素体和渗碳体

所组成的成片状的机械混合物

你看一片铁素体

一片渗碳体

一片铁素体一片渗碳体

你比方说亚共析

你比方说它

它为什么一片一片的

它是这个道理

当你形成铁素体的时候

铁素体里边的含碳量是比较低的

它会把原来

那个奥氏体当中

含碳量它会往外排除

往它左右排除

只有左右排除以后话

它才能形成铁素体

通过什么 通过扩散

那扩散必须得一定温度

它往两边一排除

两边的含碳量就高了

它含碳量高

为它形成渗碳体

就提供了条件

这是按先铁素体析出的

如果先渗碳体析出也是样

它要形成渗碳体

那么渗碳体的碳浓度是高的

它必须得需要两边的碳

往里扩散

它两边的碳一往里扩散

两边就是

碳就比较少了

碳比较少

它为形成铁素体

创造了条件

所以 它是通过扩散把原来一个

均匀的含碳量的一个奥氏体

通过冷却它就变成什么

变成珠光体了

典型的珠光体组织

我这是为了形象起见

画出个正六面体

正六面体

表示一个晶粒

当然晶粒不完全是正六面体

我为了形象起见

这就是珠光体

那么右边图

下边 就是出析的铁素体

注意铁素体

它是个单向的

什么单向

它是个碳在α铁当中的

是什么

是个间隙式固溶体

它就是个BCC

碳在这里边

什么叫固溶体

碳共享人家α铁的晶格

它是个体心立方的

溶在人家间隙里边

它是个单向的

珠光体

它就是两相组织

一个是铁素体

一个是渗碳体

两相组成什么组织

珠光体组织

所以这里边

什么叫相

什么叫组织

一定要弄清楚了

这张图就是贝氏体

贝氏体组织

贝氏体组织看到

贝氏体往往是从晶界析出的

你们看这张图当中很清楚

贝氏体它是比较

它跟刚才我们讲的那个

是一个正六面体的不一样了

它是你看

贝氏体

它一般在一维方向上比较长

当然你贝氏体也有针状的

也有羽毛状的情况不一样

注意它是从晶界析出的

它是贝氏体组织

然后 下边是马氏体组织

注意刚才讲了

贝氏体组织

要求冷却速度比较快

或者说

你在等温转变的时候

温度比较低

达到了贝氏体转变的

那个温度保温达到贝氏体组织

那马氏体冷速更快了

冷速更快

马氏体

它的含碳量

不像我们刚才讲的

珠光体一个是渗碳体

一个是铁素体

渗碳体里边

含碳量也比较高

铁素体里边

含碳量也比较低

它通过扩散

但是马氏体

它加入到奥氏体以后

碳是均匀的了

一冷却

冷却到马氏体转变温度

它碳来不及扩散

它还在保持在原来的什么

那个面心立方当中

只不过是什么

它晶格发生了畸变

这一发生畸变

碳来不及长程扩散

它还在什么

组织里边去

得到马氏体组织

这马氏体组织

有针状的

有板条状的

针状的冷速更快

板条状

冷速比较慢一点

但是得到的组织

都是马氏体组织

我们刚才讲了

我们不是说在转变过程当中

都是转变成100%

除了等温转变

保温时间足够长

长长的

温度变化小小的

转变时间长长的

这样得到的是平衡

我们转变过程当中

特别是在热处理过程当中

不可能达到100%的转变

我们一般达到50%相变

就可以实现了这种转变了

你比方650度

就是珠光体跟贝氏体的分界线

450度

就是马氏体跟贝氏体的

这是转变50%的组织

50%的组织

你们看看它的强度

发生了极大的变化

一般的铁素体钢270兆帕

到了珠光体

珠光体因为一片一片的

铁素体 渗碳体

铁素体 渗碳体

铁素体 渗碳体

这就叫组织强化

一组织强化变成400兆帕

贝氏体

从400兆帕到一个G帕

到马氏体可以到一个G帕

所以通过热处理

当然你有成分

有成分做先提条件的

如果都是共析钢来讲

你要形成贝氏体

珠光体 贝氏体 马氏体

强度会发生很大很大的变化

很大的变化

几倍的变化

材料学概论课程列表:

第1讲 材料的支柱和先导作用

-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准

--1.1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准

-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准--作业

-1.2 材料的作用

--1.2.1 材料是人类社会进步的标志

--1.2.2 材料是当代文明的根基

--1.2.3 材料是各类产业的基础

--1.2.4 先进材料是高新技术的核心

--1.2.5 新材料是国家核心竞争力的体现

--1.2.6 材料可以“点石成金,化腐朽为神奇”

--1.2.7 “制造材料者制造技术”,材料可以“以不变应万变”

--1.2.8 复合材料和功能材料大大扩展了材料的应用领域

-1.2 材料的作用--作业

-1.3 材料科学与工程四面体

--1.3.1 材料科学与工程的定义和学科特点

--1.3.2 材料科学与工程四要素

--1.3.3 重视材料的加工和制造

--1.3.4 提高材料的性能永无止境

-1.3 材料科学与工程四面体--作业

-1.4 材料与创新

--1.4.1 关注材料的最新应用——强调发展,注重创新

--1.4.2 “9.11事件”世贸大厦垮塌和“3.11大地震”福岛核事故都涉 及材料

--1.4.3 新材料如何适应技术创新和产业创新

-1.4 材料与创新--作业

-本讲作业--作业

第2讲 材料就在元素周期表中(一)

-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布

--2.1 在元素周期表中发现材料

--2.1.2 元素周期表中120种元素综合分析

--2.1.3 原子的核外电子排布(1)——量子数和电子轨道

--2.1.4 原子的核外电子排布(2)——电子排布的三个准则

-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布--作业

-2.2 元素周期表反映元素的规律性

--2.2.1 核外电子排布的应用(1)——碳的sp3、sp2、sp杂化

--2.2.2 核外电子排布的应用(2)——四面体键的奇妙之处

--2.2.3 核外电子排布的应用(3)——电子授受及元素氧化数变化

--2.2.4 核外电子排布的应用(4)——过渡族元素和难熔金属

--2.2.5 原子半径、离子半径和元素的电负性

--2.2.6 原子的电离能和可能的价态表现

-2.2 元素周期表反映元素的规律性--作业

-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素

--2.3.1 稀土元素和锕系元素

--2.3.2 日常生活中须臾不可离开的元素

-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素--作业

-本讲作业--作业

第3讲 材料就在元素周期表中(二)

-3.1 材料性能与组织结构的关系

--3.1.1 材料性能和化学键类型之间的关系

--3.1.2 材料性能与微观结构的关系

--3.1.3 铁的晶体结构

--3.1.4 材料性能与组织的关系

-3.1 材料性能与组织结构的关系--作业

-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体

--3.2.1 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体

--3.2.2 化合物半导体和荧光体材料

-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体--作业

-本讲作业--作业

第4讲 金属及合金材料(一)

-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢

--4.1.1 从矿石到金属制品(1)——高炉炼铁

--4.1.2 从矿石到金属制品(2)——转炉炼钢

-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢--作业

-4.2 金属材料的组织结构

--4.2.1 晶态和非晶态、单晶体和多晶体

--4.2.2 相、相图、组织和结构

--4.2.3 凝固中的形核与长大

--4.2.4 钢的各种组织形态

-4.2 金属材料的组织结构--作业

-4.3 铸锭及其组织

--4.3.1 铸锭组织和连续铸造

-4.3 铸锭及其组织--作业

-本讲作业--作业

第5讲 金属及合金材料(二)

-5.1 金属材料的加工

--5.1.1 金属的热变形

--5.1.2 金属的冷变形

--5.1.3 由铜锭到铜箔的压延加工

-5.1 金属材料的加工--作业

-5.2 钢材的热处理

--5.2.1 热处理的目的和热处理温度的确定

--5.2.2 钢的退火(annealing)

--5.2.3 钢的正火(normalizing)

--5.2.4 钢的淬火(quenching)(1)——加热和急冷的选择

--5.2.5 钢的淬火(quenching)(2)——增加淬透性和防止淬火开裂

--5.2.6 钢的回火(tempering)

--5.2.7 恒温转变

-5.2 钢材的热处理--作业

-5.3 钢的强化机制

--5.3.1 钢的强化机制及合金钢

--5.3.2 应用最广的碳钢

--5.3.3 表面处理(1)——表面淬火及渗碳淬火

--5.3.4 表面处理(2)——表面渗碳、氮化及喷丸处理

--5.3.5 合金钢(1)——强韧钢、可焊高速钢和工具钢

--5.3.6 合金钢(2)——高速钢、不锈钢、弹簧钢和轴承钢

--5.3.7 铸铁及轻金属的减振应用

-5.3 钢的强化机制--作业

-本讲作业--作业

第6讲 粉体及纳米材料

-6.1 粉体材料的性能

--6.1.1 粉体及其特殊性能(1)——小粒径和高比表面积

--6.1.2 粉体及其特殊性能(2)——易流动性和高分散性

--6.1.3 粉体及其特殊性能(3)——低熔点和高化学活性

--6.1.4 粉体的特性及测定(1)——粒径和粒径分布的测定

--6.1.5 粉体的特性及测定(2)——密度及比表面积的测定

--6.1.6 粉体的特性及测定(3)——折射率和附着力的测定

-6.1 粉体材料的性能--作业

-6.2 粉体的加工与处理

--6.2.1 破碎和粉碎

--6.2.2 分级和集尘

--6.2.3 混料及造粒

--6.2.4 输送及供给

--6.2.5 非机械式粉体制作方式

-6.2 粉体的加工与处理--作业

-6.3 粉体的应用

--6.3.1 日常生活中的粉体

--6.3.2 工业应用的粉体材料

--6.3.3 粉体精细化技术——粒度精细化及粒子形状的改善

-6.3 粉体的应用--作业

-6.4 纳米材料

--6.4.1 纳米材料和纳米技术的概念

--6.4.2 “纳米”就在我们身旁

--6.4.3 纳米材料制备和纳米加工

--6.4.4 纳米技术与纳米材料的发展前景

-6.4 纳米材料--作业

-本讲作业--作业

第7讲 陶瓷及陶瓷材料

-7.1 陶瓷材料的定义和分类

--7.1.1 陶瓷发展史——人类文明进步的标志

--7.1.2 日用陶瓷的进展

--7.1.3 陶瓷及陶瓷材料分类

-7.1 陶瓷材料的定义和分类--作业

-7.2 坯体成型

--7.2.1 普通粘土陶瓷的主要原料

--7.2.2 陶瓷成型工艺(1)——旋转制坯成型和注浆成型

--7.2.3 陶瓷成型工艺(2)——干压成型、热压注成型和等静压成型

--7.2.4 陶瓷成型工艺(3)——挤压成型、注射成型和流延成型

-7.2 坯体成型--作业

-7.3 陶瓷烧结

--7.3.1 普通陶瓷的烧结过程

--7.3.2 陶瓷的烧成和烧结工艺

-7.3 陶瓷烧结--作业

-7.4 陶瓷材料的结构

--7.4.1 普通陶瓷的组织和结构

--7.4.2 精细陶瓷的组成、组织结构和性能

-7.4 陶瓷材料的结构--作业

-7.5 结构陶瓷

--7.5.1 结构陶瓷及应用(1)——Al2O3和Zr02

--7.5.2 结构陶瓷及应用(2)——TiO2、BeO和AlN

--7.5.3 结构陶瓷及应用(3)——SiC和Si3N4

--7.5.4 低温共烧陶瓷(LTCC)基板

-7.5 结构陶瓷--作业

-7.6 功能陶瓷

--7.6.1 单晶材料及制作

--7.6.2 功能陶瓷及应用(1)——陶瓷电子元器件

--7.6.3 功能陶瓷及应用(2)——生物陶瓷和换能器件

--7.6.4 功能陶瓷及应用(3)——微波器件、传感器和超声波马达

-7.6 功能陶瓷--作业

-本讲练习--作业

第8讲 玻璃材料及玻璃的应用

-8.1 玻璃的发展简史

--8.1.1 玻璃的发现

--8.1.2 古代玻璃与现代玻璃的组成惊人地相似

-8.2 玻璃的定义和特征

--8.2.1 玻璃的传统定义和现代定义

-8.3 玻璃的加工

--8.3.1 玻璃的熔融和成型加工

--8.3.2 非传统方法制造玻璃

-8.1-8.3 小节练习--作业

-8.4 建筑及高铁用玻璃

--8.4.1 新型建筑玻璃(1)

--8.4.2 新型建筑玻璃(2)

--8.4.3 汽车、高铁用玻璃(1)

--8.4.4 汽车、高铁用玻璃(2)

--8.4 建筑及高铁用玻璃--作业

-8.5 高技术玻璃

--8.5.1 生物医学用玻璃材料

--8.5.2 特殊性能玻璃材料(1)

--8.5.3 特殊性能玻璃材料(2)

--8.5.4 图象显示、光通信用玻璃材料(1)

--8.5.5 图象显示、光通信用玻璃材料(2)

--8.5.6 图像显示、光通信用玻璃材料(3)

-8.5 高技术玻璃--作业

-本讲练习--作业

第9讲 高分子及聚合物材料(一)

-9.1 何谓高分子和聚合物

--9.1.1 何为高分子和聚合物

--9.1.2 常见聚合物的结构和用途——按结构和反应分类

-9.1 何谓高分子和聚合物--作业

-9.2 聚合物的合成

--9.2.1 加聚反应和聚合物实例(1)——均加聚

--9.2.2 加聚反应和聚合反应实例(2)——共加聚

--9.2.3 缩聚反应和聚合物实例——共缩聚

-9.2 聚合物的合成--作业

-9.3 从结构层次看聚合物

--9.3.1 聚丙烯中的不对称碳原子引起的立体异构

--9.3.2 高分子链的结构层次

--9.3.3 高分子链间的相互作用

--9.3.4 高分子的聚集态结构

-9.3 从结构层次看聚合物--作业

-本讲练习--作业

第10讲 高分子及聚合物材料(二)

-10.1 高分子材料性能与加工

--10.1.1 天然橡胶和合成橡胶

--10.1.2 塑料的分类、特性及用途

--10.1.3 热固性树脂(热固性塑料)

--10.1.4 工程塑料

--10.1.5 新型电子产业用的塑料薄膜

--10.1.6 聚合物的结构模型及力学特性

--10.1.7 聚合物的形变机理及变形特性

--10.1.8 聚合物的成形加工及设备(1)——压缩模塑和传递模塑

--10.1.9 聚合物的成形加工及设备(2)——挤出成型和射出成型

--10.1.10 聚合物的成形加工及设备(3)——塑料薄膜和纤维丝制造

-10.1 高分子材料性能与加工--作业

-10.2 胶粘剂和涂料

--10.2.1 胶粘剂的构成和粘接原理

--10.2.2 胶粘剂的制造和用途

--10.2.3 涂料的分类及构成

--10.2.4 涂料中的成分、成膜和固化

-10.2 胶粘剂和涂料--作业

-本讲练习--作业

第11讲 复合材料和生物材料

-11.1 复合材料的定义和分类

--11.1.1 复合材料的定义和分类

--11.1.2 复合材料的界面

--11.1.3 复合材料的特长及优势

-11.1 复合材料的定义和分类--作业

-11.2 增强材料和基体材料

--11.2.1 复合材料中增强材料与基体材料的匹配

--11.2.2 增强纤维的制造

--11.2.3 碳纤维及C/C复合材料

--11.2.4 增强纤维的编制和铺展

--11.2.5 复合材料的成形制造

-11.2 增强材料和基体材料--作业

-11.3 复合材料的应用

--11.3.1 复合材料在航空航天领域的应用

-11.4 天然复合材料

--11.4.1 天然复合材料——木材的断面组织

--11.4.2 天然复合材料——木材的微观结构

-11.5 生物材料

--11.5.1 生物材料的定义和范畴

--11.5.2 骨骼、筋和韧带组织

--11.5.3 各种植入人体的材料

-11.3-11.5 节练习--作业

-本讲练习--作业

第12讲 磁性及磁性材料

-12.1 磁性的来源

--12.1.1 磁性源于电流

--12.1.2 过渡金属元素3d壳层的电子结构与其磁性的关系

-12.1 磁性的来源--作业

-12.2 磁性材料的分类

--12.2.1 亚铁磁性和软磁铁氧体磁性材料

-12.2 磁性材料的分类--作业

-12.3 磁畴和磁滞回线

--12.3.1 磁畴和磁畴壁的运动

--12.3.2 决定磁畴结构的能量类型

--12.3.3 磁滞回线及其决定因素

-12.3 磁畴和磁滞回线--作业

-12.4 软磁材料与硬磁材料

--12.4.1 非晶态高导磁率材料

--12.4.2 永磁材料及其进展

--12.4.3 钕铁硼稀土永磁材料及制备工艺

--12.4.4 钕铁硼永磁材料性能的提高与改进

--12.4.5 粘结磁体

--12.4.6 永磁材料的应用和退磁曲线

--12.4.7 磁性材料的各种应用

-12.4 软磁材料与硬磁材料--作业

-本讲练习--作业

第13讲 薄膜技术及薄膜制备技术

-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件

--13.1.1 薄膜的定义和薄膜材料的特殊性能

--13.1.2 获得薄膜的三个必要条件

--13.1.3 真空获得

--13.1.4 薄膜是如何沉积的

--13.1.5 气体放电

--13.1.6 等离子体与薄膜沉积

-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件--作业

-13.2 薄膜制备——PVD法

--13.2.1 真空蒸镀

--13.2.2 离子镀和激光熔射

--13.2.3 溅射镀膜

--13.2.4 磁控溅镀靶

--13.2.5 溅射镀膜的应用

-13.2 薄膜制备——PVD法--作业

-13.3 薄膜制备——CVD法

--13.3.1 CVD法原理及设备

--13.3.2 各类CVD的应用

-13.3 薄膜制备——CVD法--作业

-13.4 薄膜的加工

--13.4.1 薄膜图形化——湿法刻蚀和干法刻蚀

--13.4.2 反应离子刻蚀(RIE)和反应离子束刻蚀(RIBE)

--13.4.3 平坦化技术和大马士革工艺

-13.4 薄膜的加工--作业

-13.5 薄膜材料的应用

--13.5.1 超硬涂层

--13.5.2 金刚石及类金刚石图层

--13.5.3 电镀Cu膜用于集成电路芯片制作

-13.5 薄膜材料的应用--作业

-本讲作业--作业

4.2.4 钢的各种组织形态笔记与讨论

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