工程材料第一章基础知识主要涵盖材料的分类、性能指标及工程应用的核心概念,重点包括金属、陶瓷、高分子和复合材料的特性差异,以及强度、硬度、塑性等关键性能参数的工程意义。
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材料的分类与特性
工程材料通常分为四大类:金属(如钢、铝,以高强度和导电性著称)、陶瓷(耐高温、高硬度但脆性大)、高分子(塑料、橡胶,轻质且易加工)和复合材料(结合多种材料优势,如碳纤维增强塑料)。 -
核心性能指标
- 强度:材料抵抗外力破坏的能力,如抗拉强度、屈服强度。
- 硬度:表面抗局部变形能力,常用洛氏或布氏硬度衡量。
- 塑性:材料变形不断裂的特性,延伸率和断面收缩率是重要参数。
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工程应用选择原则
根据使用环境(如温度、腐蚀性)和功能需求(如承重、绝缘)匹配材料。例如,航空航天需轻量化高强材料,而建筑结构优先考虑钢材的可靠性和成本。
理解这些基础知识是合理选材、优化设计的关键,后续章节将深入不同材料的微观结构与加工工艺。