人类使用材料的七个时代的开始时间
公元前 10 万年 公元前 3000 年 公元前 1000 年
公元 0 年 公元 1800 年 公元 1950 年 公元 1990 年
石器时代 青铜时代 铁器时代 水泥时代 钢时代 硅时代 新材料时代
人类利用材料的历史，就是一部人类 进化和进步的历史。
1.2对人类社会进步的贡献
29% 42
13%
%
50
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
年代
玻璃钢
芳纶
1.2对人类社会进步的贡献 复合材料
金属
射程(公里)
导弹壳体材料与射程的关系示意图
长征火箭壳体： 铝合金744Kg，碳纤维401Kg 减重343Kg，射程增加1476Km
1.3材料的发展前景
发展高技术新材料技 术及其产业化将是21世纪 经济发展的支柱性产业， 并对其它高技术起先导、 带动作用。
及其表面处理工艺；
4.了解 常用的工程材料性能与用途； 5.初步掌握 常用工程材料的选择及应用.
2课程设置的意义
课程性质重要性： 机械类工科学生必修课
机械产品的产生过程： 设计→选材→加工→装配
达到的目标：
1. 在机械产品生产设计时，初步学会材料 的选择方向及简单的材料选择；
2.在机械产品零件失效时，初步分析原因 及解决方法；
高分子材料 （聚合物）
塑料 合成纤维
橡胶
polymer materials
复合材料
• Composite Materials • 通常指二相或二相以上混合物构成
的非均匀固体材料，必须包括增强 相和基体相两种相，相和相之间靠 界面结合产生我们所需要的宏观性 能。复合材料是宇航工业部门最常 用的材料种类，它代表材料研究和 发展的方向。
两次工业革命都是以新材料 的发明和广泛应用为先导的
第一次工业革命（19世纪）：制钢工业的发展 为蒸汽机的发明和应用奠定了物质基础。
第二次工业革命（20世纪中叶以来）：单晶硅 材料对电子技术的发明和应用起了核心作用。
信息材料的发明和应用，才可能有当今的 “ 第三次革命 ”--- 信息革命的产生。现在
人类进入了一个新的时代 --- 信息时代。
1.2对人类社会进步的贡献
B-777上用的先进材料
1.2对人类社会进步的贡献
塑料10%--20% 铝合金5%--10%
其它
铁合金60%--75% 15%--20%低合金高强钢
1.2对人类社会进步的贡献
材料在战斗机减重中的比重
0
10
飞 先进的结构概念 机2040
有效载荷控制及机翼隐蔽
参考书: 金属机械性能, 金属工艺学, 加工工艺学, 工程材料学 等等。
3.学业安排及学习方法及考核
考核成绩构成
闭卷考试 平时成绩
80分 20分
（考勤、作业、实验等）
预祝大家顺利完成本课程的学习！
3.学业安排及学习方法及考核
学时： 27学时 （课内外学时比1：1） 实验：2×2学时
教 材：《工程材料》
实验报告及指导书：
《工程材料实验报告》 实验时间： 本学期等待通知
3.学业安排及学习方法及考核
教学方法：讲授(利用多媒体手段)、自学
(教材及参考书、录相片、实验课等) 。
学习方法：预习、听课、复习、作业、 整理学习笔记,自主学习。
A plate spring and a boat made from composite materials
1.2 对人类社会进步的贡献
材料是人类社会发展的基础和先 导，是人类社会进步的里程碑和划 时代的标志。
材料和能源、信息被称为人类 社会的“三大支柱”。
1.2对人类社会进步的贡献
1.3材料的发展前景
21世纪重点发展的高技术领域的材料
1．信息科学技术
信息材料
2．新能源科学技术
新能源材料
3．生物科学技术
生物材料
4．空间科学技术
空间技术用材料
5．生态环境科学技术 环保材料
6．用高技术改造、更新现有材料，发展材料科学技术
2.课程设置的意义
教学内容： 研究材料内部成分、内部结构与 性能之间的关系。
陶瓷
普通陶瓷 工程陶瓷
Ceramics materials
The classification of ceramics materials
General ceramics
Special ceramics
高分子聚合物（塑料）
• Polymer是有机非金属材料，由C、 H、O等元素构成的大分子量，长分 子链化合物，为晶体或非晶体结构， 由结构决定的性能变化范围很大， 故易于受人工控制和分子水平的合 成。特点：绝缘性、耐温性低、防 腐性、易加工性、机械强度不如金 属材料。
• 特点：导电性、导热性、塑性 （延展性）、固态相变/性能。
金属材料
钢铁 有色金属
纯铁 钢 铸铁
铝合金 铜合金 镁合金
钛合金
有色金属
汽缸头
活塞(裙部为铝硅合金)
无机非金属材料（陶瓷）
Ceramic Materials 是由金属、非 金属元素通过化学键结合，属于 晶体或非晶体或两者兼有。特点： 高温性能、防腐性、高耐磨（硬 度），是本世纪材料研究开发的 重点内容。
工程材料的分类
金属材料 无机非金属材料 高分子材料 复合材料
• Materials in Manufacturing
•
1
Metals
•
2 Ceramics
•
3 Polymers
•
4 Composites
金属材料
• 金属材料(Metal Materials)通常 由一种或多种金属/非金属元素 组成，具有金属晶体结构。
绪论
1. 材料的科学地位和作用
• 材料的定义与分类 • 材料对人类社会进步的贡献 • 材料的发展前景
2.课程设置的意义
• 教学内容 • 教学目的 • 课程性质及重要性
3.学业安排、学习方法及考核
材料的定义与分类
材料是人类用于制造机器、构
件和产品的物质，是人类赖以 生存和发展的物质基础。
1.1 材料的定义与分类
1. 工程材料各种性能指标； 2. 工程材料基础知识； 3. 常用的工程材料强化方式及其表面
处理工艺； 4. 常用的工程材料性能与用途； 5. 常用工程材料的选择及应用.
2.课程设置的意义
教学目的：
1.了解 工程材料各种要求性能指标； 2.了解 工程材料基础知识； 3.了解 常用的工程材料强化方式