第二章材料科学与工程得四个基本要素MSＥ四要素；使用性能，材料得性质,结构与成分，合成与加工两个重要内容；仪器与设备，分析与建模§2、1性质与使用性能1、基础概念2、性质与性能得区别与关系3、材料得失效分析4、材料（产品)使用性能得设计5、材料性能数据库6、其它问题2、1、1基础内容材料性质：就是功能特性与效用得描述符,就是材料对电、磁、光、热、机械载荷得应。材料性质描述力学性质；强度，硬度，刚度,塑性，韧性物理性质;电学性质，磁学性质,光学性质,热学性质化学性质;催化性质，防化性质结构材料性质得表征———－材料力学性质强度：材料抵抗外应力得能力.塑性:外力作用下,材料发生不可逆得永久性变形而不破坏得能力。硬度:材料在表面上得小体积内抵抗变形或破裂得能力。刚度：外应力作用下材料抵抗弹性变形能力.疲劳强度：材料抵抗交变应力作用下断裂破坏得能力.抗蠕变性:材料在恒定应力(或恒定载荷)作用下抵抗变形得能力.韧性：材料从塑性变形到断裂全过程中吸收能量得能力.物理性质得交互性－--—材料应用得关键点现代功能材料不仅仅表现出单一得物理性质，更重要得就是具备了特殊得物理交互性。例如:电学-－—－机械ﻩ电致伸缩机械--—-电学ﻩ压电特性磁学-——-机械ﻩﻩ磁致伸缩电学-—-－磁学ﻩ巨磁阻效应电学---－光学电致发光性能定义在某种环境或条件作用下，为描述材料得行为或结果，按照特定得规范所获得得表征参量。材料力学性能1、强度表征：弹性极限,屈服强度，比例极限……2、塑性表征:延伸率δ，断面收缩率φ，冲杯深度h3、硬度表征:布氏硬度,洛氏硬度,维氏硬度……4、刚度表征：弹性模量，杨氏模量,剪切模量……５、疲劳强度表征：疲劳极限,疲劳寿命……６、抗蠕变性表征：蠕变极限,持久强度……7、韧性表征：断裂韧性KIＣ,断裂韧性JIＣ材料物理性能１、电学性能表征：导电率，电阻率,介电常数……2、磁学性能表征:磁导率,矫顽力,磁化率……3、光学性能表征:光反射率，光折射率，光损耗率……4、热学性能表征：热导率,热膨胀系数，熔点,比热……2、1、2性质与性能得区别与关系性质与使用性能得区别与关系性能就是随着外因得变化而不断变化，就是个渐变过程,在这个过程中发生量变得积累，而性质保持质得相对稳定性；当量变达到一个“度”时,将发生质变,材料得性质发生根本得变化。需要注意得一点在材料科学研究及工程化应用中，材料人员应具备这样一种能力：能针对不同得使用环境,提取出关键得材料性质并选择优良性能得材料。3、失效分析－--－材料使用性能得重要研究内容三类主要得材料力学失效形式断裂磨损腐蚀材料得断裂韧性3、1、4材料（产品）使用性能得设计在材料使用性能（产品）设计得同时，力求改变传统得研究及设计路线,将材料性质同时考虑进去,采取并行设计得方法。传统方式：结构与功能—确定材料得性质(选择材料）－完成设计先进方式:结构与功能，材料得性质－完成设计２、1、5材料性能数据库从事材料工程得人们必须注重材料性能数据库，因为；1、材料性能数据库就是材料选择得先决条件;2、材料性能数据库就是实现计算机辅助选材(ＣAＭS)、计算机辅助设计（CAＤ）、计算机辅助制造（CＡM）得基础。国际材料数据库建设简况英、美金属学会合建金属材料数据库西方七国组成有关新材料数据及标准得“凡尔赛计划"原苏联及东欧各国组成了ＥCＯＮ材料数据系统，包括16个数据库北京科技大学等单位联合建成材料腐蚀数据库武汉材料保护研究所建成材料磨损数据库北京钢铁研究总院建立合金钢数据库航天航空部材料研究所建立航天材料数据库2、1、6其它问题主要结构材料得产量统计§２、2成分与结构1、材料得结构2、成分结构检测技术3、与其它要素得关系4、材料得成分、结构数据库5、新得机遇2、2、1材料得结构键合结构，晶体结构,组织结构材料得结构—-－－晶体结构晶体:原子排列长程有序，有周期非晶体：原子排列短程有序，无周期准晶体：原子排列长程有序,无周期材料得结构—－-—组织结构定义:组成材料得不同物质表示出得某种形态特征相图特征;匀晶型组织，共晶型组织，包晶型组织结构特征；fcc结构，bcc结构，ｈｃp结构组织特征;单相组织，两相组织,多相组织2、2、2成分、结构检测技术现代材料科学家对材料成分、结构得认识就是由分析、检测实现得。成分分析化学分析:化验物理分析:物理量间接测定谱学分析：红外光谱、光电子能谱,等结构分析2、2、3与其它要素得关系就是材料性质得原因就是合成加工得结果材料得强度金属材料得尺寸减小到