文档介绍：课程计划安排
材料科技与创新第一讲材料概论(6学时)
介绍材料学的基本情况,包括材料的定义、材料的地位和作用、
材料科学与工程、材料的基本要素、材料的分类以及材料的应用等
(非材料类专业选修课) 第二讲结构材料(6学时)
包括金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料
第三讲功能材料(3学时)
包括导电材料、半导体材料、绝缘材料、超导材料、压电材料、
铁电材料、磁性材料、光电材料和敏感材料等
第四讲纳米材料(3学时)
纳米材料和纳米效应、碳纳米管碳纳米管、莲花效应莲花效应等
第五讲生物医用材料(3学时)
生物降解与生物活性材料、生物医用金属材料、生物医用陶瓷材
北京科技大学材料科学与工程学院料、生物医用高分子材料、生物复合材料
第六讲纳米生物医用材料(3学时)
纳米生物技术、疾病的诊断和治疗、生物检测和分离、生物传感
器和生物芯片
[1] 杨瑞成丁旭陈奎编著《材料科学与材料世界》化第一讲材料概论
学工业出版社北京 2005;
[2] 陈光崔崇主编《新材料概论》科学出版社北京
2003; 介绍材料学的基本情况,包括材料的
[3]张立德牟季美编《纳米材料和纳米结构》科学出版定义、材料的地位和作用、材料科学与
社北京2001; 工程、材料的基本要素、材料的分类以
[4] 马如璋蒋民华徐祖雄主编《功能材料学》冶金工及材料的应用等。
业出版社北京 1999;
[5] 阮建明邹俭鹏黄伯云编著《生物材料学》科学出版
社北京2004
哥伦比亚号航天飞机2、材料与人类
一、材料“神舟”七号飞船成功返回
1、材料的含义材料是人类生产和生活
所必须的物质基础
材料是指人类用以制造
各种有用器件的物质
锉刀
¾经过人类劳动而取得的劳动
对象称为原料;
¾经过二次加工的原料称为材
料;
¾材料用于制造各种有用器件
(工具)。手
锤国产涡喷-7涡轮喷气发动机
1
材料是人类进化的里程碑
由于材料的重要性,历史学家根据人类所使用材料的发展水平和利用程度是人类文明进步的标志
的材料来划分时代。
►石器时代象形尊(西周)
►青铜器时代
►铁器时代
铁器
¾材料的发展与人类社会简图
石器
没有半导体材料的工业化生产,就不可能有目前没有低消耗的光导纤维,也就没有现代的光纤通讯
的计算机技术
龙芯联想计算机
没有高温高强度的结构材料,就不可能有今天的
航空工业和宇航工业材料是人类现代文明的基石
飞机发动机叶片
现代文明
生物技术
波音客机信息技术
能源技术
材料科学与工程
在航天飞机表面装陶瓷防护瓦片
2
3、材料与中国
4000年前的夏朝我们的祖先已经能够炼铜,到殷、商
时期,我
中华民族在人类历史上为材料的发展和应用作
出过重大贡献。
司母戊鼎
►早在公元前6000—
河南安阳晚商遗址出土
5000年的新石器时
代,中华民族的先青铜铸造
人就能用黏土烧制
高133厘米
成陶器,到东汉时
期又出现了瓷器, 重875kg
并流传海外。饰纹优美
古代剑刃制造中的特殊技术
越王勾践剑
梯度材料古已有之这是古代剑刃截面图
春秋晚期越国青铜兵器
春秋战国时代的
出土于湖北江陵楚墓
青铜剑,剑身及
的青铜组成,是
剑锷锋芒犀利复合材料很好的
例子
锋能割断头发
我国从春秋战国时期便开始大量使用铁器,明朝
黄石铜矿遗址科学家宋应星在《天工开物》一书中就记载了古代
的渗碳热处理等工艺。
►春秋晚期
►矿井深达50m
►炼铜炉渣多达40万
吨
►实属罕见
宋应星生铁炒熟铁图
3
新中国成立后,先后建起了鞍山、攀枝花、宝钢等大中国第一颗人
型钢铁基地
造卫星长征火箭
原子弹、氢
弹的爆炸,
卫星、飞船
的上天等都中国第一颗原子弹爆炸中国第一颗氢弹爆炸
说明了我国
在材料的开
发、研究及
鞍钢应用等方面
有了飞跃的
攀钢夜景发展。
中国的航天事业-“神舟”七号载人飞船 2004年中国各种材料总产量及世界排名
材料产业名称生产量(万世界排名
吨)
钢铁 27246 第一位
有色金属 1430 第一位
水泥(2003) 86208 第一位
平板玻璃 27702 第一位
(2003)
陶瓷(2003) 亿件第一位
合成树脂 1950 第二位
合成橡胶 13