- 相关推荐
关于材料导论的论文范文
现如今，大家都不可避免地要接触到论文吧，借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。写论文的注意事项有许多，你确定会写吗？以下是小编为大家收集的关于材料导论的论文范文，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。
材料导论的论文 篇1
虽然我已经进大材料专业两个多月，却由于种种原因，不能对材料这门基础学科有清楚的认识，甚至对于别人问我材料是干什么的，我也是尴尬地不能回答。在这10来次的课程中，我终于进一步认识到了材料学科的优势和发展前景，对于自己的未来也有了更多自信和期许。
材料共分为金属材料，无机非金属材料和高分子材料三大类。在这些课程中，教授们着重强调了无机非金属材料中的陶瓷材料。以前，我总认为陶瓷无非就是瓷碗，花瓶之类，却没想到它还会有那么多的化学特性和功能。实际上，陶瓷是瓷器和陶器的统称，它采用天然原料如长石、粘土和石英等烧结而成，是典型的硅酸盐材料，主要组成元素是硅、铝、氧，这三种元素占地壳元素总量的90%，普通陶瓷来源丰富、成本低、工艺成熟。这类陶瓷按性能特征和用途又可分为日用陶瓷、建筑陶瓷、电绝缘陶瓷、化工陶瓷等。大多数陶瓷具有良好的电绝缘性，因此大量用于制作各种电压的绝缘器件。陶瓷材料在高温下不易氧化，并对酸、碱、盐具有良好的抗腐蚀能力。此外，它在防辐射方面也发挥着至关重要的'作用。
在所有的材料中，最令我感兴趣的是功能材料。功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。它涉及信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术、空间技术、计算机技术、海洋工程技术等现代高新技术及其产业。功能材料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。
其中，太阳能电池材料是新能源材料研究开发的热点。随着能源日益紧缺和环保压力的不断增大，石油的枯竭几乎像一个咒语， 给人类带来了不安。各国都开始力推可再生能源，其中开发和利用太阳能已成为可再生能源中最炙热的“新宠”，太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。太阳能资源丰富，而且免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。正是因为这些优点，太阳能光伏产业才蓬勃发展起来。相信在未来，太阳能电池会发挥越来越重要的作用。
尽管我国非常重视功能材料的发展取得了一批接近或达到国际先进水平的研究成果，在国际上占有了一席之地，却依旧和发达国家存在着、较大的差距。因此发达国家企图通过功能材料领域形成技术垄断，并试图占领中国广阔的市场。例如，高铁的一些关键材料还需从国外进口，每年都得花高达千亿的资金去购买这些材料，还必须满足他们各种要求，这对拥有万千专家学者的中国来说，这不能不说是一种悲哀。特别是我国国防用关键特种功能材料是不可能依靠进口来解决的，必须要走独立自主、自力更生的道路。如军事通信、航空、航天、激光武器等，都离不开功能材料的支撑。
如何在毕业后成为一位优秀的材料人，这是我们每个人都需要思考的问题，未来充满着未知，这一切都有待于我们的努力。首先，我们要有勤勉、认真、踏实的学习作风，我们所学的基础课程都是很朴实无华的内容，这就要求我们能静下心来，从一砖一瓦打基础做起，不可心浮气躁。其次，我们需要动手实验的实
践能力，任何的成果都要依靠理论和实验，用实验来验证理论，这就要求我们要有一定的动手能力，对于实验的操作、各种仪器的使用要有相当的了解。而且我们一定要有举一反三的创新能力，我们的目标就是在于如何研发出不同于前人的材料，制作新工艺和新方法，这样人类才能更好地利用科学来造福众生，才能使我们的世界越来越丰富多彩。另外，我们还要学习一定的软件知识。课上，老师教我们如何用软件来模拟物质结构，引起了我们极大的兴趣，如果我们将想要在材料方面大展身手，软件将是我们研究学习不可或缺的帮手。
材料是一门既传统，又尖端的学科，注重基础，同时又是一门应用性很强的学科。目前，我国材料科学在国际上处于追赶状态，国家在民用，国防，航空上对于各种材料关键问题需要去突破，解决，且非常迫切。学好材料，真的是利国利民，同时对于自身也是前途无限。我希望未来能和燕青芝教授一样将研究材料作为自己的兴趣爱好，用它来服务社会，用它来促进国家越来越快的发展！
材料导论的论文 篇2
人类的生活与生存都离不开各种各样的材料。人类根据材料的种类，将人类漫长的历史分为了三大时代：石器时代,青铜时代，和铁器时代。可见不同的材料的出现，推动了历史的发展，为人类的进步发挥了巨大的作用！
一．首先是金属材料。金属材料不是最早被人类使用的，但却是应用最广泛的一种材料。金属的种类很多，可以说每一种金属都有各自独特的性质。生活中最常见的金属要数铁了，而钢是铁和碳的合金。纯净的铁即铁的单质在生活中不常见，因为，纯净的铁容易氧化，而且很脆。钢铁具有耐变形、强度高、耐磨性好、硬度高、价格低、寿命长等特点。因此钢铁被广泛的应用于生活的各个方面。例如：建筑、交通、电器等等。但是钢铁同样具有一些缺点：易生锈、密度高、怕潮湿腐蚀等。为了解决这些问题，我们可以对其进行电镀、喷涂、发黑、发蓝等处理。
铝材同样也是一种常见的金属材料。铝材通常是以率胆汁为主要原料，同时添加增加强度、硬度、耐磨度等性能金属元素。如碳、镁、硅、硫等，组成多种合金。铝材具有不生锈、设计变化快、模具成本低等特点。铝材不易生锈主要与铝的性质有关，铝在空气中容易被氧化，而氧化形成的氧化铝覆盖在了铝的表面，形成了一层致密的氧化铝薄膜。这层薄膜阻止了内层的铝被氧化。铝材可以制成铝合金门窗，一些高档的汽车架构也是由铝合金制成的。比如劳斯莱斯的车身全部由铝合金制成，不仅节省了重量，还增强了强度。
日常生活中常见的金属还有镁、铜、金、银、汞等。其中镁合金具有高强度和刚度，有良好的铸造性和减震性能，质量性。镁合金常被应用于汽车行业，一些重要的汽车零部件常由镁制造。如座椅骨架、仪表盘、转向盘、变速器外壳等。有些高档的跑车甚至用全镁合金的车身，如布加迪威龙，他曾经以五百多公里的时速打破世界纪录。铜主要应用于电子产业，它以其优良的导电性和价格低的特点成为导电材料的最佳选择。金和银因其性质稳定而且存量少外表亮丽，常被用来制作首饰，其实金和银的导电性要强于铜的。汞的俗名为水银，被用来制作温度计，因为它在常温下为液态，汞也是唯一一种常温下为液态的金属单质。
我们还经常听说钛、记忆性合金、稀有金属等一些较为先进的金属材料。钛合金与铝镁合金相比，具有强度更高、抗腐蚀性能良好、抗疲劳性能良好、导热性小、受热不易变形等特点。因此钛合金常被应用于航空航天领域。用作航天器发动机的叶片等。在医学方面钛合金可以制作成人造关节、骨架代替坏死的骨组织。形状记忆性合金是一种能够记忆原有形状的金属材料。是一种智能材料。当合金的温度低于某一温度，受到一定的有线强度的热变形后，可由加热的方式使其恢复到形变前的形状。记忆性合金可以用来制作航天器巨大的天线，可以制作成眼镜框等。稀土材料可以制作成超导体、高折射率的玻璃、电池电极、相片镜片、催化剂氧化剂等。我国的稀土资源富饶，但是正在被盲目的开采，大量的稀土资源流向国外，稀土资源是我国宝贵的资源，我们应当更加重视它保护它！
二．陶瓷材料。陶瓷是陶器和瓷器的总称。陶器和瓷器的特性存在一定的差异。陶器是在新石器时代（即公元8000~2000年）出现的，瓷器比陶器出现的晚。陶瓷是将粘土萃取后烧成的。700度左右烧成的即是陶器，1200度左右烧成的是
瓷器。陶的密度较低，内部有孔，花盆即使一种陶器，由于它有孔可供空气进入到土壤中，有利于植物的生长；而瓷器的密度较大，没有孔，因此它完全不吸水，而且耐高温腐蚀，家里的碗就是瓷器。
我们生活中常见的陶瓷一般是普通的陶瓷。它的脆性、均匀性、可靠性、韧性、强度上都有一定的缺陷。人们采用高纯度人工合成的原料利用精密控制烧结成的特种陶瓷，具有特殊的性能，能够适应各种各样的需要。特种陶瓷具有特殊的力学、光、电、声、磁等性能。特种陶瓷是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料。其抗压强度较高，抗拉强度较低，塑性和韧性很差。再热性能方面，特种陶瓷在高温下化学性能良好，导热性相对于金属材料较低。当温度发生变化时，陶瓷的形变很小。电性能方面，大多数陶瓷是具有良好的绝缘性的。铁电陶瓷可以在外电场的作用下改变形状。有极少数的陶瓷具有半导体的性能，可以做整流器。同时某些陶瓷还具有独特的光学性能，比如透明陶瓷。
利用陶瓷的力学性质，我们可以把陶瓷作为结构材料，做成切具切割金属；利用特种陶瓷的热性能，我盟将它做成隔热层，能够有效的保温；利用陶瓷的绝缘性，我们将陶瓷做成电压的绝缘器件，这一点应用极为常见。利用电陶瓷的特性，可以将其制作成电容、扩音机、电唱机、超声波仪、声纳、医疗用声谱仪等；利用陶瓷的光学性，可以将其制成固体激光器材料、光导纤维、光存储器等。
还有一些特种陶瓷具有独特的'性质，可用作高温轴承，在腐蚀介质中的密封环，电热偶套管大型计算机记忆远见等。
由于陶瓷的成本越来越低、来源广泛、技术成熟，它有着广泛的应用前景。
三.高分子材料。高分子材料是指以高分子化合物为主要成分的材料，一般来讲高分子化合物的分子质量应在10000以上。高分子材料的特性有：高分子材料的强度低，但是由于高分子材料密度很低，故其比强度较高；高分子的强性模量很低，但其具有很优秀的强性性能；高分子材料还具有粘弹性，高度耐磨性，高绝缘性，膨胀系数大，导热性低，热稳定性差化学稳定性高，易老化等特点。
随着社会的发展高分子材料已经渐渐地开始通入我们的生活之中。通过对高分子材料的特殊处理和应用，高分子材料在我们的生活中发挥除了巨大的作用！可以说人类已经进入到了一个高分子时代！当我们环顾四周，发现我们的杯子是由高分子材料制成，桌子添加入了高分子材料使其变得更结实；书本的封面上覆盖了一层高分子材料做成的薄膜，使其不易被污浊；手中的笔有高分子材料做成的笔杆；眼镜片和框都是由高分子材料制作成的；再看看我们身上穿的衣服也是由高分子材料做成的。看来，高分子材料已经充满了我们日常的生活。
不仅仅是日常中。再能也上，高分子材料被应用于种子处理：人们将高分子材料通过各种方法包裹在种子表面，改变种子外观和形状，便于机械播种。在环保方面，人们正在开发可降解的高分子材料。尤其是可生物降解的高分子材料，因为它的污染最小而且研发的方向较为广泛。也许不久以后人们使用后的高分子材料可以直接埋掉，几天后就会被微生物“吃掉”。
金属、陶瓷、高分子材料已经深入融合到我们的生活当中。有时它们是单一出现，有时它们会有机的结合在一起。我想我们只有更加了解每一种材料的特性，才能更好地将它们应用到恰当的地方。人类仍为此而努力，相信会有更加丰富的材料被人类发现或创造出来，我们的生活也会因为这些材料变得更加美好！
材料导论的论文 篇3
一、材料的发展和材料科学技术的兴起
材料自古以来就和人类文明有着非常重要的关系, 有人认为人类的一切活动都离不开能源、材料和知识三个要素。材料是人类用来制造工具、房屋、衣服、车船等的原料人们最初使用的材料都是天然的，如石头树木、讶角等等, 以及一些在自然界存在的金属如自然金、银、铜、陨铁等。由于一些偶然机遇的发现，加上细心的观察和重复的实验，古人逐渐学会了制造陶器和冶炼金属。我国是世界上最早制陶和冶金的国家之一。现在的考古发掘证明, 我国在八千多年前已经制成实用的陶器, 在六千多年以前已经冶炼出黄铜, 在四千多年前已有简单的青铜工具,在三千多年前已用陨铁制造兵器。我国在三千多年前的殷商时期已在青铜器的铸造方面达到很高水平, 制造出重达875公斤的青铜大鼎, 以及许多造型优美、铸工精细的铸件。越王勾践和秦始皇的青铜宝剑到现在仍然光亮如新, 锋利无比。我们的祖先在二千五百多年前的春秋时期已会冶铸生铁, 比欧洲要早一干八百多年以上。在《周礼考工记》中已经记载有世界最早的合金理论萌芽一“六齐”规范，列出了六种铜、锡合金的成分和用途。在水银、锌、黄铜、白铜、水法炼铜和罐钢等的冶炼技术方面，我国古代均在世界上居于领先地位，具有光荣的历史。人类发展史上的石器时期，铜器时期和铁器时期都是根据材料来划分的。
在现代有人把材料和能源、信息(包括通讯和计算科学技术) 并列为当代科学技术的三大基础。一个国家材料的品种、产量和质量是直接衡量这个国家科学技术、工农业和国防发展水平的重要标志之一, 所以许多经济发达的国家，对材
料工业和材料研究都给予很大重视，在古老的冶金、陶瓷以及高分子化学等的基础上发展出一门新兴的材料科学, 培养了大量的材料科学和工程人员。我国在1978-1985年全国科学技术发展钢要(草案) 中将农业、能源、材料、电子计算机、激光、空间、高能物理及遗传工程等八个影响全局的综合性科学技术列为重点带头学科，材料科学居于突出的地位。在这八个学科中材料科学、能源和电子计算机又是其它学科的基础, 成为三大支柱。
二、金属材料的概念
金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。
三、金属材料的分类
金属材料的分类可按照成分和用途分为两大类。其中按金属成份分类可分为钢铁、有色（非铁）金属和复合金属材料三大类；按材料用途分类可分为结构材料和工程材料。
（一）、金属材料的成分分类
1、钢铁
钢铁可细分为以下几种：工业纯铁、碳钢、合金钢和铸铁四种。其中工业纯铁为含碳约在0.01% 以下的铁一碳合金；碳钢为含碳在0.01-1.5% 间的铁-碳合金；合金钢为含镍、铬、钨、钒、钛、钴、铜、锰、硅等合金元素的铁一碳合金；铸铁为含碳2.0-4.0% 间的铁一碳合金(也可含其它合金元素)。
2、有色（非铁）金属
有色（非铁）金属可分为重有色金属、轻有色金属、稀有和难熔金属、稀土金属、稀散金属、贵金属和放射性金属七大类。重有色金属为铜、铅、锌、镍、锡等及其合金；轻有色金属为铝、镁、钛、铍等及其合金；稀有、难熔金属为钨、钼、铂、铌、铪、钒、铬等及其合金；稀土金属为镧、铈、镨、钕、钷、钐等；稀散金属为镓、铟、铊等；贵金属为金、银、铂族金属及其合金；放射性金属为铀、钍、镭。
3、复合金属材料
复合金属材料主要为以下几种：镀层一镀锌铁皮、钢丝, 镀锡铁皮( 马口铁) 等；渗层一渗铬、渗铝钢板、钢管等；包层一包铜钢丝, 包镍( 及镍合金) 钢板, 农用钢板等；机械混合合金——银一钨、铜一钨合金, 硬质合金, 金属陶瓷等；纤维增强合金一铍丝增强铝合金, 钨丝增强高温合金, 碳、硼丝增强合金等。
（二）、金属材料的用途分类
1、结构材料
结构材料可主要分为三类：一类为结构钢, 不锈钢, 耐热钢, 耐酸钢, 弹簧钢, 轴承钢, 工具钢, 模具钢, 铸铁( 包括可锻铸铁, 球墨铸铁等) ；第二类为结构用的铝、镁、钦、铜等及其合金；第三类为复合材料一纤维增强, 复层, 蜂窝结构等材料。
2、功能材料
功能材料主要有以下：精密合金一磁性、导电、电阻、弹性，恒膨胀等材料，低熔点合金；电子材料一半导体，电真空材料，封接材料，消气材料；超导材料一金属、固溶体、金属间化合物；能源材料一太阳能电池材料，制氢、储氢材料, 夹层材料等；医用材料一牙科材料，人造骨骼、关节，记忆材料，医疗器械材料等；催化剂一金属微粉、细丝等。
四、金属材料的特质
（一）、疲劳
许多机械零件和工程构件，是承受交变载荷工作的。在交变载荷的作用下，虽然应力水平低于材料的屈服极限，但经过长时间的应力反复循环作用以后，也会发生突然脆性断裂，这种现象叫做金属材料的疲劳。 金属材料疲劳断裂的特点是：载荷应力是交变的，载荷的作用时间较长，断裂是瞬时发生的以及无论是塑性材料还是脆性材料，在疲劳断裂区都是脆性的。所以，疲劳断裂是工程上最常见、最危险的断裂形式。
金属材料的疲劳现象，按条件不同可分为下列几种：高周疲劳、低周疲劳、热疲劳、腐蚀疲劳和接触疲劳。
（二）、塑性
塑性是指金属材料在载荷外力的作用下，产生永久变形（塑性变形）而不被破坏的能力。金属材料在受到拉伸时，长度和横截面积都要发生变化，因此，金属的塑性可以用长度的伸长（延伸率）和断面的收缩（断面收缩率）两个指标来衡量。
金属材料的延伸率和断面收缩率愈大，表示该材料的塑性愈好，即材料能承受较大的塑性变形而不破坏。一般把延伸率大于百分之五的金属材料称为塑性材料（如低碳钢等），而把延伸率小于百分之五的金属材料称为脆性材料（如灰口铸铁等）。塑性好的材料，它能在较大的宏观范围内产生塑性变形，并在塑性变形的同时使金属材料因塑性变形而强化，从而提高材料的强度，保证了零件的安全使用。此外，塑性好的材料可以顺利地进行某些成型工艺加工，如冲压、冷弯、冷拔、校直等。因此，选择金属材料作机械零件时，必须满足一定的塑性指标
（三）、耐久性
金属材料的耐久性是指在金属材料在使用过程中经受环境的作用，而能保持其使用性能的能力。
（四）、硬度
硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
五、金属材料的性能
金属材料的性能决定着材料的适用范围及应用的合理性。金属材料的性能主要分为四个方面，即：机械性能、化学性能、物理性能、工艺性能。
（一）、金属材料的机械性能
金属材料的机械性能指金属在一定温度条件下承受外力（载荷）作用时，抵抗变形和断裂的`能力（也称为力学性能）。金属材料承受的载荷有多种形式，它可以是静态载荷，也可以是动态载荷，包括单独或同时承受的拉伸应力、压应力、弯曲应力、剪切应力、扭转应力，以及摩擦、振动、冲击等等，衡量金属材料机械性能的主要指标为强度、塑性、应用范围及韧性。
（二）、金属材料的化学性能
金属与其他物质引起化学反应的特性称为金属的化学性能。在实际应用中主要考虑金属的抗蚀性、抗氧化性（又称作氧化抗力，这是特别指金属在高温时对氧化作用的抵抗能力或者说稳定性），以及不同金属之间、金属与非金属之间形成的化合物对机械性能的影响等等。在金属的化学性能中，特别是抗蚀性对金属的腐蚀疲劳损伤有着重大的意义。
（三）、金属材料的物理性能
金属的物理性能主要从密度（比重）、熔点、热膨胀、磁性能吸引铁磁性物体的性质、电学性能等考虑。
（四）、金属材料的工艺性能
金属对各种加工工艺方法所表现出来的适应性称为工艺性能，主要有以下四个方面：切削加工性能、可锻性、可铸性、可焊性。
六、金属材料的制备与合成
材料制备的质量直接影响零件的后续生产制造和使用性能。下面对以工程领域中铁的制备方法及特点为例作简要介绍。
（一）、高炉炼铁
1、高炉炼铁原料
炼铁的主要原料是铁矿石（赤铁矿石、磁铁矿石、褐铁矿石、菱铁矿石），它是由铁的氧化物和含SiO2、Al2O3、CaO、MgO等成分的脉石构成。铁矿石的主要作用是提供铁元素。冶炼前铁矿石经选矿筛分后，破碎磨成粉料，然后烧结成块以备后续冶炼使用。另外，炼铁原料还有燃烧（焦炭）和造渣用的熔剂（石灰石）。焦炭在高炉中的主要作用一是为炼铁提供热源，二是作为还原剂把铁和其它元素从矿石中还原出来。熔剂石灰石的作用是在高炉内受热分解形成CaO和MgO。
2、炼铁设备及过程
炼铁是在高炉中进行的，高炉炉体是由耐火材料砌成，外面包裹钢板。
【材料导论的论文】相关文章：
医学导论论文05-23
导师指导论文致谢通用06-29
网络工程导论结业论文11-30
土木工程导论论文题目12-06
生命科学导论论文3000字02-25
大一临床医学导论论文01-02
TPU材料论文11-21
纳米材料论文10-21
建筑装饰材料论文03-31
新能源的材料论文11-26