材料概论论文

第一部分课程概述与体会

这几周以来的课程让我感受颇深，老师的精彩讲解演绎也让我对材料科学与工程有了更深的了解以及更深入的认识。老师带领我们学习了我校材料科学与工程领域的各个专业特点以及研究方向，为我们将来的专业选择指明了一定的方向。

我们老师主要就材料与人类社会、传统材料、新型材料等几个专业领域进行了着重介绍，老师图文并茂的讲解使我对材料各向异性原理、自蔓延高温合成技术、环境断裂等之前都曾未知晓的专业认识有了一定的了解。

在课程的讲授过程中，我们还了解了我国和我校在材料领域的现状集齐所取得成就。我感到我们材料学子的前景还是十分广阔的，但是肩上的压力和重担同时也是艰巨的。我国在材料的基础领域虽然在国际上占有一席之地，但是地位仍然相对低端，所开发耳朵产品大多属于低端性和粗放性的。所以，要振兴我国的材料科学还是需要我们一代代人的不懈努力的。

关于课程的体会与建议，首先，我觉得这门课的开始是十分必要的让我们有一次与材料学院

最好的老师接触交流的机会让我们能一次系统的、较全面的了解材料科学与工程，我们应该是倍感珍惜的。所以，在这里对老师表示衷心的感谢。关于课程的建议我个人认为课程的讲述过程中老师们可以从实验室拿一些材料样品，让我们对材料及其特性有个更为直观的了解，也可以增加我们对课程的兴趣。或者，可以分批次带领我们去实验室参观，了解材料的加工环节和整个开发过程。我想，这将比那些理论的来得更直观、更为深刻。

第二部分传统材料专题概述和体会

在听课过程中我对传统材料有了相当一部分的了解，比如：金属材料、无机非金属材料、高分子材料等，它们对于我的专业选择和学习有极其大的帮助。现代：砖、砂、石、水泥、木、瓦、混凝土预制或现浇板、钢筋等都是传统材料制成的。所谓材料,是指人类用来制作有用物件的物质;材料是人类生存和发展的物质基础,是人类社会文明的重要支柱。

下面主要谈我对传统材料的一些简单了解：

（一）金属材料

包括纯金属以及合金,合金是混合物.

如铜,铝,钢铁

无机非金属材料:如水泥,陶瓷,玻璃

有机合成材料:如塑料,橡胶,合成纤维

合金的组成由两种或两种以上的金属的结合构成,一般它在功能上会具有各金属成分的优点,甚至会有一些新功能出现。

钢铁

炼铁:铁矿石与石灰石,焦炭混合后在空气中加热,可得到生铁.

炼钢:生铁在富氧空气中加热,降低含碳量后得到钢.

生铁一般硬而脆,工业上适合铸造,不适合锻造.钢一般有一定的韧性,既适合铸造,也适合锻造.所以钢的用途更广

钢铁的锈蚀:实质上是铁在有水存在的情况下,发生缓慢氧化的过程

由于铁锈疏松,透气性,吸水性较好,所以钢铁制品一旦生锈,如不及时处理,生锈的过程不会自动停止,只会越来越快.

关于金属的污染:一是冶炼金属时产生废气,废渣造成的污染.一是废弃金属对环境造成的污染.

钢的分类：生铁和钢的比较，炼铁和炼钢。

铜

铜的物理性质 :纯铜呈紫红色,熔点约1083.4℃,沸点2567℃,密度8.92g/cm3,具有良好的延展性.1g纯铜可拉成3000m细铜丝或压延成面积为10m2几乎透明的铜箔.

纯铜的导电性仅次于银,但比银便宜得多,所以当今世界一半以上的铜用于电力和电讯工业上.

铜在潮湿的空气中易在其表面生成碱式碳酸铜(铜绿).铜常用于制造铜线,电极以及电镀工业.

铜合金。

铝

铝的物理性质:

纯净的铝是具有银白色光泽的金属,有良好的延展性,制成铝箔可包装纸烟,糖果.

铝的导电性仅次于银和铜(导电率为铜的64%,密度小于2.70g/cm3,为铜的30%),因而铝广泛地代替铜做电缆.

铝有良好的导热性,大量用于制做炊具,还可以做太阳能的吸收装置

铝是人类继铜,铁之后,第三种被广泛应用的金属.

铝的化学性质很活泼,在空气中很快生成一层致密的氧化物薄膜,可防止进一步氧化,此氧化膜不溶于水,因而使铝不与水作用

铝在氧气中加热时剧烈地燃烧,发出炫目的白光,并放出大量的热.

铝与氧结合的能力很强,是亲氧元素,它能从许多金属氧化物中夺取氧,而且产生大量的热,温

度很高,可使游离出来的金属熔化.由此可制取金属,常称铝热法,冶金工业上用铝热法制备金属铬,锰,钒等.例如:

Cr2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Cr

铝是两性金属,可与稀酸(盐酸或硫酸),强碱溶液反应生成盐,同时放出氢气.

把铝放入冷硝酸中,会使其"钝化",而不与稀酸反应.

铝的最主要用途是制造各种轻质合金,铝合金具有质轻硬度大的优点,广泛地应用于航空,汽车工业以及国防工业上,同时在日常生活中的应用也越来越广泛,如制造门窗,家俱和饮具等.纯铝也大量用来制作电线和电缆,此外也用于制造特种漆料,药膏,化妆品软管和容器及包装箔等.有机铝化合物,如三乙基铝为立体定向聚合催化剂.

铝的用途

(1)铝的密度很小,仅为2.7g/cm3,虽然它比较软,但可制成各种铝合金,如硬铝,超硬铝;防锈铝,铸铝等.这些铝合金广泛应用于飞机,汽车,火车,船舶等制造工业.此外,宇宙火箭,航天飞机,人

造卫星也使用大量的铝及其合金.例如,一架超音速飞机约由70%的铝及其合金构成.船舶建造中也大量使用铝,一艘大型客船的用铝量常达几千吨.

(2)铝的导电性仅次于银,铜,虽然它的导电率只有铜的2/3,但密度只有铜的1/3,所以输送同量的电,铝线的质量只有铜线的一半.铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力,而且有一定的绝缘性,所以铝在电器制造工业,电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途.

(3)铝是热的良导体,它的导热能力比铁大3倍,工业上可用铝制造各种热交换器,散热材料和炊具等.

(4)铝的表面因有致密的氧化物保护膜,不易受到腐蚀,常被用来制造化学反应器,医疗器械,冷冻装置,石油和天然气管道等.

(5)铝粉具有银白色光泽(一般金属在粉末状时的颜色多为黑色),常用来做涂料,俗称银粉,银漆,以保护铁制品不被腐蚀,而且美观.

(6)铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光,常用于制造爆炸混合物,如铵铝炸药(由硝酸铵,木炭粉,铝粉,烟黑及其它可燃性有机物混合而成),燃烧混合物(如用铝热剂做的炸弹和炮

弹可用来攻击难以着火的目标或坦克,大炮等)和照明混合物(如含硝酸钡68%,铝粉28%,虫胶4 %)

(7)铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等.铝还用做炼钢过程中的脱氧剂.铝粉和石墨,二氧化钛(或其它高熔点金属的氧化物)按一定比率均匀混合后,涂在金属上,经高温煅烧而制成耐高温的金属陶瓷,它在火箭及导弹技术上有重要应用.

(9)铝板对光的反射性能也很好,铝越纯,其反射能力越好,因此常用来制造高质量的反射镜,如太阳灶反射镜等.

(10)铝具有吸音性能,音响效果也较好,所以广播室,现代化大型建筑室内的天花板等也常用铝.

铝的生物功能:

铝不但是人体必需的微量元素之一,还可以入药治病.如用Al(OH)3治疗胃病及十二指肠溃疡已有多年历史.胃舒平等也是含铝药物.人体内的微量铝可阻挡肠道内磷的吸收,降低血磷,阻止继发性副甲状腺机能亢进引起的血磷增高,软组织钙化及肾结石形成,但是,过量铝摄入身

体也会带来危害.由于铝制品及铝化合物的广泛应用,现代人身体内的铝含量比古代人增加了2倍.当铝制品盛放咸,酸性或碱性食物时,其表面保护膜就会遭到破坏,氧化铝就会被溶解成胶体溶液.这种氧化铝融合在食物中,便会使人体铝摄入量增多.如此,日积月累,势必影响健康.

当人体内蓄积的铝超过正常值5倍以上,即可破坏某些酶的活性,降低胃酸,引起消化功能紊乱.

铝还可以抑制消化道对磷的吸收,干扰磷的代谢,破坏正常钙磷的比例,影响骨骼和牙齿的发育,并能使骨骼脱钙,软化,疏松.

在正常人的大脑中,铝的含量仅为2 mg～3mg.由于铝的摄入量过多,天长日久也会在大脑中堆积起来,尤其易堆积在大脑皮层和随意运动的大脑海马区等部位,使人的记忆力减退,情绪淡漠,反应迟钝,心情烦躁,精神萎靡,使人脑组织老化速度加快,这种现象被人们称为老年痴呆症.

此外,长期摄铝过多,还会使人的皮肤皱纹增多,头发容易脱落,视力下降.

使用铝制炊具的另一个最大弊端,在于隔绝了人们摄取铁的一条重要渠道,使患缺铁性贫血的人与日俱增,尤其是妇女儿童更为明显.

为了减少铝制炊具中铝对人体的过量摄入,在使用铝制炊具时,要注意以下几点: 1.应避免同其它硬质器具摩擦,以防铝表面氧化膜被破坏;2.铝制品不宜久放盐,酱,醋,酒,茶,水果汁,发酵粉,牛奶等调味品和饮料,以防铝溶解进入食物;3.铝锅烧煮食物时间不宜太久,应控制在4h以内.不要在铝锅内炸食品;4.由于氟对铝的腐蚀性强,所以在含氟量高的水质中,尽量减少使用铝制炊具.

在酸雨地区,酸雨渗入地下,会引起地下水酸化,酸化的水中的铝,铜,锌,镉比中性地下水中高几十倍.

铝合金