最新材料科学基础 绪论 introduction_PPT课件课件PPT.ppt 49页

'材料科学基础绪论introduction_PPT课件 课件、作业、复习题下载Z5940B00012021/8/132《材料科学基础》CAI课件-李克 考核及成绩评定各部分所占比例：课堂考勤及课堂表现、作业、实验：20%。缺勤1次扣10分；迟到1次扣2分；作业抄袭扣10分。期中考试：20%。开卷，课堂进行期末考试：60%。闭卷2021/8/133《材料科学基础》CAI课件-李克 巨型司母戊鼎（河南安阳晚商遗址）铜器时代（约公元2140年间）：-金属冶炼温度较低我国青铜的冶炼在夏（约公元2140年间）以前就开始了，虽然晚于古埃及和西亚，但发展较快。著名的有：晚商遗址出土的司母戊鼎，湖北江陵楚墓中发掘出的越王勾践剑，湖北隋县出土的战国青铜编钟，这些均构成了青铜器是中国古文明的象征。2021/8/138《材料科学基础》CAI课件-李克 湖北江陵楚墓出土越王勾践宝剑铜器时代2021/8/139《材料科学基础》CAI课件-李克 湖南长沙砂子塘战国凹形铁锄铁器时代（春秋战国时期)-我国从春秋战国时期（公元前770～221年）开始大量使用铁器。公元前六世纪末叶，我国在世界上首先掌握了生铁铸造方法，使生铁的利用比西欧约早一千八百年。公元一世纪，我国发明了炼钢方法，比西欧也约早一千八百年；公元二世纪末，刀师蒲元已掌握了水质对淬火的影响，当时他在今陕西南部造刀时，要用成都的水，并深知水质与淬硬的关系。它预演了十五、六个世纪以后美国为淬火要从英国Sheffield取水的故事。金属冶炼温度更高1500℃2021/8/1310《材料科学基础》CAI课件-李克 硅片时代：-硅单晶生长，熔点1400℃1、集成电路技术的发明和掌握带动了信息技术的发展，包括数码产品、数字通信、网络电子商务、以及制造业各领域、包括交通、物流、航空航天等相关产业的发展。ipadGPS2021/8/1311《材料科学基础》CAI课件-李克 硅片时代：2、传统的油、气、煤等能源、资源紧缺，推动了新型能源及其生产技术的发展，包括太阳能、风能、高容量化学电源及储能等相关产业的发展。应用的材料包括Si、半导体、高分子、石墨材料、纳米碳材料等。技术领域包括化学、材料、机电控制多学科综合。2021/8/1312《材料科学基础》CAI课件-李克 材料技术到材料科学的转变技术与科学的概念科学-science源于拉丁文的“知识”。科学是理性地、系统地探索自然，目的是寻求真理、发现新知识。从事基础科学研究的人往往是受好奇心的驱使，不可能预知所研究的东西有没有用，其成果通过发表在同行评议的期刊上得到科学界的承认，有些成果会有意想不到的应用，有些则可能永远也不能应用。技术-technology-由希腊文的“艺术或技巧”和“学问”两个字根构成，technology是有关实用技艺和工业艺术的学问，研究的是知识的实际应用，目的是发明，其成果往往可以申请专利，也能在研究期刊上发表，但不一定马上能成为产品。一项发明从概念的模型或设计到形成产品，还要经过大量的技术开发工作，包括改进设计、优化制造工艺或程序等。科学只有通过技术才能转化为生产力2021/8/1313《材料科学基础》CAI课件-李克 中国古代的科技成就：“考工记”（先秦），“梦溪笔谈”（宋代沈括），“天工开物”（明代宋应星-奉新）。其中，“考工记”中有“六齐”之律的论述：“金有六齐，六分其金而锡居一，谓之鈡鼎之齐；五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐；四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐；三分其金而锡居一，谓之大刃之齐；五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐；金、锡半，谓之鉴燧之齐。”两种理解：一种是将“金”看成是青铜，则锡含量为：16.7％、20％、25％、33.3％、40％、50％；另一种是将“金”看成是纯铜，则锡含量为：14.3％、16.7％、20％、26％、28.6％、33.3％。成分的变化导致强度、硬度和韧性的变化。中国科学技术大学陈玉方和美国华盛顿史密森博物学院的C.W.Chase选用后一种作为“六齐”模拟试验成分，运用现代科学技术手段研究，证实“六齐”之律的科学性（文物保护与考古科学，1991，第3卷）。2021/8/1314《材料科学基础》CAI课件-李克 明代以后，封建社会的腐朽没落约束了生产力，冶金技术没有能进一步提高，没有像西方那样在十八世纪以后得到很快发展，更没能在十九世纪以后像西方那样将科学技术、教学、物理、化学、力学应用于冶金，使之从一门技术发展成为一门科学。近代西方国家在材料科学与技术方面取得的成就远胜我国。十八世纪工业革命迅速发展，对材料特别是钢铁的需求急速增长。为了适应这一需要，西方在化学、物理、材料力学等学科的基础上，产生了一门新的科学—物理冶金（PhysicalMetallurgy），中国叫“金属学”，明确地提出：金属的外在性能取决于内部结构。对材料内部结构的研究手段：近一百多年来，光学显微镜、X射线技术、电子显微镜等新仪器和新技术的相继出现和发展，为揭示材料内部的结构（从肉眼—原子）提供了有力的手段，金属学得到了长足进步。2021/8/1315《材料科学基础》CAI课件-李克 19世纪初,Widmanstabtten用硝酸水溶液腐刻铁陨石切片,观察到片状Fe-Ni奥氏体的规则分布(魏氏组织),预告金相学即将诞生。Sorby在1863年用反射式显微镜观察抛光腐刻的钢铁试样,不但看到珠光体中的渗碳体和铁素体的片状组织,还对钢的淬火和回火作了初步探讨,金相学已基本形成。19-20世纪之交,Martens(马氏)和Osmond对金相学的发展和金相检验在厂矿中的推广做了重要贡献,同时Roberts-Austen(奥氏)和Roogzeboom初步绘制出Fe-C平衡图,为金相学奠定了理论基础。到了二十世纪中叶,金相学已逐步发展成金属学、物理冶金和材料科学。1912年Laue等发明X射线衍射,接着Bragg父子就把它应用到金属及一些简单无机化合物的晶体结构测定。二十年代,金相学的一些基本问题得以迎刃而解,如β-Fe不存在(1922),有序固溶体(1923),单晶体的滑移系统(1922-1925),织构(1925),电子化合物(1926),马氏体的四方度(1926)等。三十年代,复杂一些的晶体结构问题：如间隙化合物(1930),取向关系(1930),G.P.区(1939),等等。四十年代,用富里叶分析研究金属冷加工产生的晶粒碎化及晶格畸变(1948),并已出现“金属的结构”(C.S.Barrett,1943)、“X射线金相学”(A.Taylor,1945)等专著。2021/8/1316《材料科学基础》CAI课件-李克 Ruska在三十年代研制出第一台电子显微镜,战后(1954年)又发展出带有电子衍射功能的高分辨电镜。他在1986年获得这个迟到的但却是当之无愧的诺贝尔物理奖。材料科学的几次突破性进展：首先是电子衍射与成像的结合使位错的直接观察得以实现，位错等晶体缺陷因此得以成为六、七十年代的研究热点。选区衍射使晶体结构分析进入到微米甚至到纳米层次。高分辨电镜已发展到分辨单个原子的水平,这就为九十年代发现和研究碳纳米管、石墨烯创造了条件,开辟了纳米技术的新纪元.2021/8/1317《材料科学基础》CAI课件-李克 (ClassificationofMaterials)2.研究的对象-材料的分类按照材料的性能特点分类：2021/8/1318《材料科学基础》CAI课件-李克 按照功能和应用分类：1。结构材料2。电子材料3。磁性材料4。光学材料5。航天航空材料6。生物材料7。智能材料8。能源材料按照功能（新的学科方向）分为：结构材料和功能材料，功能材料包括电子信息材料、生物材料、能源材料、环境材料等，实际包含了以上各类材料--金属、非金属等。2021/8/1319《材料科学基础》CAI课件-李克 为什么不同类型材料会体现不同的性质？如金属材料的强度、韧性和塑性；陶瓷材料的强度、脆性；高分子材料的韧性和延展性；举例1、2、3、4（讲义）基于材料的成分、组织结构与性能之间的相关性：2021/8/1320《材料科学基础》CAI课件-李克 3.材料科学与工程学科的定义及演变材料科学——研究材料的组织结构与性能之间关系的学科，侧重科学原理的探究。材料工程——基于材料的组织结构与性能之间的关系，设计材料组织结构，以获得预期的材料性能，侧重科学知识的实际应用。2021/8/1321《材料科学基础》CAI课件-李克 我国材料科学与工程专业的演变学习苏联分设小专业，冶金与材料加工分家。机械制造系，设立金属热处理(铸锻焊)专业材料成型及控制工程专业材料科学与工程学院（大部分院校）材料科学与工程专业学习美国上世纪50年代80年代美国MIT材料专业的历史演变：地质与采矿→采矿→采矿与冶金→冶金→冶金与材料科学→材料科学与工程“冶金”专业→“材料科学与工程”的社会背景：1957年苏联的人造卫星升空，引起美国社会震动，分析原因是材料科学与工程落后。→成立材料研究所。之后冶金系、化工系改名。2021/8/1322《材料科学基础》CAI课件-李克 南昌大学材料成型及控制工程专业“铸造”模块铸造工艺学（刘，含造型材料）铸造合金及熔炼（曾）铸造材料化学（艾）冶金传输原理（曾）冶金原理压铸工艺及模具设计铸件形成理论铸造过程数值模拟共修专业主干课程：材料科学基础材料成型原理材料成型设备工程材料与机械制造基础“锻压”模块“焊接”模块“塑料”模块以上课程在本学科基本概念的很多方面会有重复金属凝固原理（研究生课程）2021/8/1323《材料科学基础》CAI课件-李克 本课程的学习方法：本课程是一门理论性和实践性都很强的课程，与基础课相比，有很大不同：课堂学习：书中概念多，术语多；公式、定律少，定性的描述多；内容多，需要记忆和理解的知识多。应注意理解基本概念，掌握基本知识，并通过例题和习题，举一反三，加深理解。实践环节：主动参与实验、实践；PEP-PRP(ParticipationinResearchProgram;ParticipationinExperimentProgram)科学的进步在于青年，创新在于青年，希望在你们身上！Theoldergeneration,initsgenerosity,leavesmuchunansweredandundonetoprovokethenew!“网络教学平台”-材料科学基础-教学材料-课堂教学2021/8/1324《材料科学基础》CAI课件-李克 初中语文文言文学习方法 “最有价值的知识是关于方法的知识。”----达尔文 文言文是一种传承祖国古代灿烂文化的载体，是古人留给我们的珍贵文化遗产。作为中国人，我们要学文言文，还要学好文言文！怎么学？！ 如何学好文言文一树立良好的态度二了解文章的相关背景三掌握方法 树立良好的态度态度决定你的高度，要想有取得好的结果必须树立正确的态度。对于文言文的学习也是如此。1、喜爱文言，培养兴趣。有些同学抱怨我们今天不用文言文，干嘛去学“之乎者也”？此言差矣：首先文言文是我国古代所有文化的承载形式。无论是医学、数学、天文、地理都是用文言文写成，流传至今。其次，现代汉语中的成语和典故绝大部分来自文言文。例如：缘木求鱼（盂子·粱惠王上）、因噎废食（《吕氏春秋·荡兵》再次，文言文中蕴含丰富的生活哲理，既能陶冶我们的情操，又能指导我们如何为人处世2、克服懒惰，“勤”字当头。“书山有路勤为径，学海无涯苦作舟”。学习的苦和勤在学习文言文上尤为突出，大量的文章要全篇背诵，密密麻麻的注释要一一背会，频频出现的语法要条条掌握，没有“勤”是断然不行的，学习文言文最大的敌人是懒惰，只有勤背勤记勤写的同学才能学好它 了解文章的相关背景我们常说要以知人论世春秋笔法的原则来解读文章，对于文言文来说要想学好文言文就必须了解相关的知识。第一，要有相关的历史知识。常言说，文史不分家。每个人都是生活在一个时代里的，这个时代的政治、经济、文化等必定会对他产生影响。所以，我们只有了解了这个人所处的时代，才能了解他的作品的内涵。比如屈原，他力主改革，希望楚国强大，但楚王“内惑于郑袖，外欺于张仪”，先疏远屈原，后把他流放汨罗江，使其改革之志不能实现，投江而死。了解了这段历史，我们在理解《离骚》时就容易的多了。 第二具备相关的文化常识。中国古代文化博大精深，内涵丰富，并且有许多内容随着历史的发展不断地演变。如姓名和称谓，官职和科举，地理常识，宗法礼俗，服饰和器物，历法和刑法，古籍注释体例等八个方面所涉及的内容，古今有很大的差别。这些内容虽然不需要学生全部掌握，但平时学习中遇到的也应积累下来作为自己的知识储备，以便在文言文学习和考试中随时调用。第三，学会以“今人之心，度古人之腹”。我们生活在当今社会，面对灾难，会团结一心，众志成城；面对丑恶，会抨击、鞭挞；我们会同心抵御外辱。其实这种思想感情是一脉相承的。面对外辱，文天祥写下：“人生自古谁无死，留取丹心照汗青”，面对百姓的困苦，杜甫写下了：“朱门酒肉臭，路有冻死骨”，所以我们在学习古文时，应善于把古人和今人的情感放在一起对比联想，从而揣摩古人的思想，准确的理解文言文所反映的实质。 一.“读”目的（为什么读）：文字生疏，无停顿断句，缺乏语感，不理解文意，无法掌握文言文规律特点。形式（怎么读）：范读，齐读，默读，吟读，个人读，小组读。边读边思考，边读边纠正，边读边体会。 效果：1.初读解决生僻字，停顿，节奏，整体感知文章，便于分析内容。2.在理解字词句子基础上再读课文，体会文意和情感。3.熟练掌握课文内容基础上，熟读课文，培养语感，体会文言文遣词造句的特点。“熟读百遍，其义自见。”“旧书不厌百回读，熟读深思字自知。” 二.译(1)方法：1.加字：单音词双音词2.换字：3.补充：4.删字：5.保留：人名。地名。国号。年号。官职等等6.调整:语序和前后逻辑关系注：说话要有主语！！！ 2．文言文翻译的要求——信、达、雅“信”是指译文的准确无误。所说的准确无误，就是要使译文忠于原文，如实地、恰当地用现代汉语把原文翻译出来。“达”是指译文的通顺畅达。所说的通顺畅达，就是要使译文符合现代汉语的语法及用语习惯，字通句畅，没有语病。“雅”是指译文的优美自然。所说的优美的自然，就是要使译文生动、形象，完美地表达原文的写作风格。 翻译的步骤：1、先易后难，先同后异。2、不懂词靠推，不懂句靠回顾。3、先草稿，炼句字，以图信达，求高雅。4、读课文，增语感，融会贯通，巧迁移。 文言翻译重直译，联系全文斟词句。名字称谓不必译，单音词语双音替。倒装语句调语序，其他特殊一般译。碰见虚词因句译，能删能替看语气。 总的要求：直译为主，意译为辅。具体方法：保留对译替换调序增补删除（留、对、换、调、补、删）翻译原则：字字落实，文从句顺。（信、达、雅）小结文言文句子翻译方法： 平时学好文言文具体步骤1.对照注释，借助工具书<古汉语常用字字典>等进行直译，直译（一对一）是翻译的基本要求！独立完成，理解文意。2.质疑，讨论，答疑。逐字逐句解答，问题具有代表性。3.笔记怎么记？口述的内容记书上，黑板上的内容记本上 记什么?A.重点实词：例如：书下注释及质疑词汇B.通假现象：古汉语中，有些字可以用读音相同或相近的字来代替，这种现象就叫通假。例如：项为之强：通“僵”，僵硬。C.古今异义：古今词义的变化，是指由于语言的变迁，相同的一个词在古文中的意思和现代白话文中的意思相去甚远，这些词原先的意思便是古义，现在变化了的意思便是今义。词的古今意义差别大致有以下几种情况：词义扩大词义缩小词义转移感情色彩变化 D.词类活用：如名词作动词，形容词作动词，名词作状语等等E.一词多义：随着语言的不断发展、演变，一个词在其本义的基础上，又派生出其他的义项，主要包括引申义、比喻义和假借义。F.常见虚词（每篇都有！重中之重！）而、之、以、于、为、其、则、乎例如：相委而去日中不至，则是无信 三.知识归纳，构建系统的知识网络知识以归纳是一种行之有效的学习方法，它是把同类知识联成知识网络和体系。归纳、总结所学的文言文，找出文言词语的语法规律，并在不断地教学实践中加以完善补充，在理解的基础上消化吸收，进而做到举一反三、触类旁通。 课外文言文解题步骤及技巧第一步：快速浏览题目。第二步：仔细分析标题。第三步：结合注释速读全文。第四步：“对症下药”解答问题。 第一步：快速浏览题目课外文言文阅读试题有个特点：有的题目选项出示了文中某些关键字词的意思，有的题目则提示了文言文的主要内容。浏览题目有助于同学们初步了解文言文的大致意思。所以，接到课外文言文阅读文段，应该快速浏览文段后的题目。 第二步：仔细分析标题。一般而言，课外文言文阅读文段都会给出标题。教师要指导学生留意并仔细分析文段的标题。因为大部分标题本身就概括了文言文的主要内容。理解题目可以帮助学生理解材料的内容，从而帮助题目答题。 第三步：结合注释速读全文。文言文阅读文段，对于一些难懂的文言字词一般都会给出注释。这些注释有助于同学们准确理解文言文的主要内容。所以，教师应提醒学生千万别忽略这些注释，而应结合注释速读全文。另外需要注意的是，教师要提醒学生在阅读全文的过程中，碰到“拦路虎”千万别停下来苦苦思索，而应继续阅读。总之，速读全文，不求完全读懂，能明白文章的大致意思就可以了。 第四步：“对症下药”解答问题。1、词语解释题。这是典型的“题目在课外，答案在课内”题目。这类题目多数是考查文言实词中一词多义的现象，而这些文言实词基本上都是同学们在课内文言文中学习过的。解题时，应先套用我们学习过的文言实词的意思，再联系上下文检验，经检验意思通顺，则为正确答案。2、句子翻译题。翻译句子应该在直译的基础上意译。首先，在草稿上把关键的字词的意思解释出来(直译)；然后，将句子的大致意思写出来(意译)。二是文言文中有些特殊句式(如主谓倒装、宾语前置、状语后置等倒装句)和现代汉语的语序不一样，翻译时要作适当的调整。3、内容理解题。解决这种类型的题目有三种方法：第一，引用原文句子回答；第二，摘录原文关键的词语回答；第三，用自己的话组织文字回答。三种方法，采用第一、二种方法回答的准确率一般会比较高。 第四步：“对症下药”解答问题。4、开放性理解题的解题方法。（1）第一类的解题方法——说说对文中人物的评价、观点或看法。解题时，首先应该读懂文章，弄清文章的人物究竟是怎样的人，作者对他的基本态度是什么，是肯定还是否定，是赞赏还是批评等问题。（2）第二类解题方法—结合自身或现实，谈谈读后的启示或收获。在中考中，重点是考查从作品中获得人生观、世界观、美好品德、某种精神方面的启示或收获。①读原文，看文章是赞美或宣扬哪一种人生观、世界观、品质、精神。②作判断，这些的一切在当今社会是否值得提倡，我们又该如何云改正或抵制。 相信自己!我能!我行!相信自己!我能!我行!'