《材料物理性能》课程教学课件（PPT讲稿）绪论（山东理工大学：张华）

材料物理性能(A) 绪论 授课教师：张华 班级：材料化学1601、1602

材料物理性能(A) 绪论 授课教师：张华 班级：材料化学1601、1602

材料 > 定义：是人类用来制造物品、器件、构件、机器或其 它产品的物质。 > 作用：是人类赖以生存和发展的物质基础。 金属 材料 合 材 无机 有机 非金属 脚 高分子 材料 材料

➢ 定义：是人类用来制造物品、器件、构件、机器或其 它产品的物质。 ➢ 作用：是人类赖以生存和发展的物质基础。 无机 非金属 材料 有机 高分子 材料 金属 材料 复 合 材 料

材料性能 材料性能是一种用于表征材料在给定的外界 条件下行为的参量 有多少行为，就对应地有多少性能。 外界条件不同，相同的材料也会有不同的性能。 性能必须量化，多数的性能都有量纲

材料性能 材料性能是一种用于表征材料在给定的外界 条件下行为的参量 ⚫ 有多少行为，就对应地有多少性能。 ⚫ 外界条件不同，相同的材料也会有不同的性能。 ⚫ 性能必须量化，多数的性能都有量纲

材料性能的划分 复杂性能 化学性能 ■力学性能 物理性能 ③ ② ① ④③②① ⑥⑤④ ③② ① 使用性 ②工艺性 ①复合性 抗 耐 刚韧延强 辐磁 色 光 声 热 腐 学 学 学 入 化 性性性性性性 能 能 性性性 性性性度 能能能能能能

◼ 物 理 性 能 ◼ 力 学 性 能 ◼ 化 学 性 能 ◼ 复 杂 性 能 材料性能的划分 ① 复 合 性 能 ② 工 艺 性 能 ③ 使 用 性 能 ① 抗 氧 化 性 ② 耐 腐 蚀 性 ③ 抗 渗 入 性 ① 强 度 ② 延 性 ③ 韧 性 ④ 刚 性 ① 热 学 性 能 ② 声 学 性 能 ③ 光 学 性 能 ④ 电 学 性 能 ⑤ 磁 学 性 能 ⑥ 辐 照 性 能

机械性能：高强材料、 超硬材料、耐磨材料、韧性 材料、摩擦材料等 热学性能：耐火材料、绝热材料（保温材料)、传 热材料、防火材料等 化学性能：耐腐蚀材料、「 防水材料、吸附材料、离 子交换材料、催化剂载体、胶凝材料等 光学性能：电光材料、导光材料、透光材料、荧光 材料、发光材料、感光材料、分光材料等

 机械性能： 高强材料、超硬材料、耐磨材料、韧性 材料、摩擦材料等  热学性能： 耐火材料、绝热材料（保温材料）、传 热材料、防火材料等  化学性能： 耐腐蚀材料、防水材料、吸附材料、离 子交换材料、催化剂载体、胶凝材料等  光学性能： 电光材料、导光材料、透光材料、荧光 材料、发光材料、感光材料、分光材料等

按材料性能（功能）分类 ,电学性能：绝缘材料、介电材料、压电材料、铁 电材料、超导材料、半导体材料等 磁学性能：磁性材料 声学性能： 隔声材料、吸音材料等 核物理性能：放射性材料、反应材料等 生物性能： 骨科材料、齿科材料、生物陶瓷等 复合性能： 智能材料、梯度功能材料等

 电学性能： 绝缘材料、介电材料、压电材料、铁 电材料、超导材料、半导体材料等  磁学性能： 磁性材料  声学性能： 隔声材料、吸音材料等  核物理性能： 放射性材料、反应材料等  生物性能： 骨科材料、齿科材料、生物陶瓷等  复合性能： 智能材料、梯度功能材料等

材料性能研究的重要性 1.材料性能的研究，贯穿于整个人类的文明史 不 人类使用的材料的能力，决定了人类的文明 的发展水平

材料性能研究的重要性 1.材料性能的研究，贯穿于整个人类的文明史 人类使用的材料的能力，决定了人类的文明 的发展水平

2.材料性能决定了材料用途 如：绝缘基板材料： 首先必须要具有一定的强度，以便能够承载起安装在其上的集成电路元 件及布在其上的电路线， 要有均匀而平滑的表面，以便进行穿孔、开槽等精密加工，从而能够构 成细微而精密的图形， 应有优良的绝缘性能（尤其是在高频下）， 要有充分的导热性，以迅速散发电路上因电流产生的热， 硅与基片的热膨胀系数之差应较小，从而保证基片与电路间良好的匹配 性，电路与基片就不会剥离

2.材料性能决定了材料用途 如：绝缘基板材料： 首先必须要具有一定的强度，以便能够承载起安装在其上的集成电路元 件及布在其上的电路线， 要有均匀而平滑的表面，以便进行穿孔、开槽等精密加工，从而能够构 成细微而精密的图形， 应有优良的绝缘性能(尤其是在高频下)， 要有充分的导热性，以迅速散发电路上因电流产生的热， 硅与基片的热膨胀系数之差应较小，从而保证基片与电路间良好的匹配 性，电路与基片就不会剥离

3. 材料性能的研究，有助于研究材料的内部结构 如：根据布拉格公式n入=2dsin日（X射线在晶体中的衍 射现象必须满足布拉格(Bragg)公式)，利用晶体对 X-ray的衍射图象，就可以推知晶体中面网间距d, 进而就可以分析晶体的结构。 结构决定了性能，而性能则是内部结构某些方面的体现。 X-try Hean Diffraction Process Diffraction Pattem from NSLS

3. 材料性能的研究，有助于研究材料的内部结构 如：根据布拉格公式nλ=2dsinθ（X射线在晶体中的衍 射现象必须满足布拉格(Bragg)公式)，利用晶体对 X-ray的衍射图象，就可以推知晶体中面网间距d， 进而就可以分析晶体的结构。 结构决定了性能，而性能则是内部结构某些方面的体现