現如今，大家都不可避免地要接觸到論文吧，藉助論文可以達到探討問題進行學術研究的目的。寫論文的注意事項有許多，你確定會寫嗎？以下是小編為大家收集的關於材料導論的論文範文，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。
材料導論的論文 篇1
雖然我已經進大材料專業兩個多月，卻由於種種原因，不能對材料這門基礎學科有清楚的認識，甚至對於別人問我材料是幹什麼的，我也是尷尬地不能回答。在這10來次的課程中，我終於進一步認識到了材料學科的優勢和發展前景，對於自己的未來也有了更多自信和期許。
材料共分為金屬材料，無機非金屬材料和高分子材料三大類。在這些課程中，教授們著重強調了無機非金屬材料中的陶瓷材料。以前，我總認為陶瓷無非就是瓷碗，花瓶之類，卻沒想到它還會有那麼多的化學特性和功能。實際上，陶瓷是瓷器和陶器的統稱，它採用天然原料如長石、粘土和石英等燒結而成，是典型的矽酸鹽材料，主要組成元素是矽、鋁、氧，這三種元素佔地殼元素總量的90%，普通陶瓷來源豐富、成本低、工藝成熟。這類陶瓷按效能特徵和用途又可分為日用陶瓷、建築陶瓷、電絕緣陶瓷、化工陶瓷等。大多數陶瓷具有良好的電絕緣性，因此大量用於製作各種電壓的絕緣器件。陶瓷材料在高溫下不易氧化，並對酸、鹼、鹽具有良好的抗腐蝕能力。此外，它在防輻射方面也發揮著至關重要的作用。
在所有的材料中，最令我感興趣的是功能材料。功能材料是指那些具有優良的電學、磁學、光學、熱學、聲學、力學、化學、生物醫學功能，特殊的物理、化學、生物學效應，能完成功能相互轉化，主要用來製造各種功能元器件而被廣泛應用於各類高科技領域的高新技術材料。它涉及資訊科技、生物工程技術、能源技術、奈米技術、環保技術、空間技術、計算機技術、海洋工程技術等現代高新技術及其產業。功能材料不僅對高新技術的發展起著重要的推動和支撐作用，有著十分廣闊的市場前景和極為重要的戰略意義。
其中，太陽能電池材料是新能源材料研究開發的熱點。隨著能源日益緊缺和環保壓力的不斷增大，石油的枯竭幾乎像一個咒語， 給人類帶來了不安。各國都開始力推可再生能源，其中開發和利用太陽能已成為可再生能源中最炙熱的“新寵”，太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置。太陽能資源豐富，而且免費使用，又無需運輸，對環境無任何汙染。正是因為這些優點，太陽能光伏產業才蓬勃發展起來。相信在未來，太陽能電池會發揮越來越重要的作用。
儘管我國非常重視功能材料的發展取得了一批接近或達到國際先進水平的研究成果，在國際上佔有了一席之地，卻依舊和已開發國家存在著、較大的差距。因此已開發國家企圖通過功能材料領域形成技術壟斷，並試圖佔領中國廣闊的市場。例如，高鐵的一些關鍵材料還需從國外進口，每年都得花高達千億的資金去購買這些材料，還必須滿足他們各種要求，這對擁有萬千專家學者的中國來說，這不能不說是一種悲哀。特別是我國國防用關鍵特種功能材料是不可能依靠進口來解決的，必須要走獨立自主、自力更生的道路。如軍事通訊、航空、航天、鐳射武器等，都離不開功能材料的支撐。
如何在畢業後成為一位優秀的材料人，這是我們每個人都需要思考的問題，未來充滿著未知，這一切都有待於我們的努力。首先，我們要有勤勉、認真、踏實的學習作風，我們所學的基礎課程都是很樸實無華的內容，這就要求我們能靜下心來，從一磚一瓦打基礎做起，不可心浮氣躁。其次，我們需要動手實驗的實
踐能力，任何的成果都要依靠理論和實驗，用實驗來驗證理論，這就要求我們要有一定的動手能力，對於實驗的操作、各種儀器的使用要有相當的瞭解。而且我們一定要有舉一反三的創新能力，我們的目標就是在於如何研發出不同於前人的材料，製作新工藝和新方法，這樣人類才能更好地利用科學來造福眾生，才能使我們的世界越來越豐富多彩。另外，我們還要學習一定的軟體知識。課上，老師教我們如何用軟體來模擬物質結構，引起了我們極大的興趣，如果我們將想要在材料方面大展身手，軟體將是我們研究學習不可或缺的幫手。
材料是一門既傳統，又尖端的學科，注重基礎，同時又是一門應用性很強的學科。目前，我國材料科學在國際上處於追趕狀態，國家在民用，國防，航空上對於各種材料關鍵問題需要去突破，解決，且非常迫切。學好材料，真的是利國利民，同時對於自身也是前途無限。我希望未來能和燕青芝教授一樣將研究材料作為自己的興趣愛好，用它來服務社會，用它來促進國家越來越快的發展！
材料導論的論文 篇2
人類的生活與生存都離不開各種各樣的材料。人類根據材料的種類，將人類漫長的歷史分為了三大時代：石器時代,青銅時代，和鐵器時代。可見不同的材料的出現，推動了歷史的發展，為人類的進步發揮了巨大的作用！
一．首先是金屬材料。金屬材料不是最早被人類使用的，但卻是應用最廣泛的一種材料。金屬的種類很多，可以說每一種金屬都有各自獨特的性質。生活中最常見的金屬要數鐵了，而鋼是鐵和碳的合金。純淨的鐵即鐵的單質在生活中不常見，因為，純淨的鐵容易氧化，而且很脆。鋼鐵具有耐變形、強度高、耐磨性好、硬度高、價格低、壽命長等特點。因此鋼鐵被廣泛的應用於生活的各個方面。例如：建築、交通、電器等等。但是鋼鐵同樣具有一些缺點：易生鏽、密度高、怕潮溼腐蝕等。為了解決這些問題，我們可以對其進行電鍍、噴塗、發黑、發藍等處理。
鋁材同樣也是一種常見的金屬材料。鋁材通常是以率膽汁為主要原料，同時新增增加強度、硬度、耐磨度等效能金屬元素。如碳、鎂、矽、硫等，組成多種合金。鋁材具有不生鏽、設計變化快、模具成本低等特點。鋁材不易生鏽主要與鋁的性質有關，鋁在空氣中容易被氧化，而氧化形成的氧化鋁覆蓋在了鋁的表面，形成了一層緻密的氧化鋁薄膜。這層薄膜阻止了內層的鋁被氧化。鋁材可以製成鋁合金門窗，一些高檔的汽車架構也是由鋁合金製成的。比如勞斯萊斯的車身全部由鋁合金製成，不僅節省了重量，還增強了強度。
日常生活中常見的金屬還有鎂、銅、金、銀、汞等。其中鎂合金具有高強度和剛度，有良好的鑄造性和減震效能，質量性。鎂合金常被應用於汽車行業，一些重要的汽車零部件常由鎂製造。如座椅骨架、儀表盤、轉向盤、變速器外殼等。有些高檔的跑車甚至用全鎂合金的車身，如布加迪威龍，他曾經以五百多公里的時速打破世界紀錄。銅主要應用於電子產業，它以其優良的導電性和價格低的特點成為導電材料的最佳選擇。金和銀因其性質穩定而且存量少外表亮麗，常被用來製作首飾，其實金和銀的導電性要強於銅的。汞的俗名為水銀，被用來製作溫度計，因為它在常溫下為液態，汞也是唯一一種常溫下為液態的金屬單質。
我們還經常聽說鈦、記憶性合金、稀有金屬等一些較為先進的金屬材料。鈦合金與鋁鎂合金相比，具有強度更高、抗腐蝕效能良好、抗疲勞效能良好、導熱性小、受熱不易變形等特點。因此鈦合金常被應用於航空航天領域。用作航天器發動機的葉片等。在醫學方面鈦合金可以製作成人造關節、骨架代替壞死的骨組織。形狀記憶性合金是一種能夠記憶原有形狀的金屬材料。是一種智慧材料。當合金的溫度低於某一溫度，受到一定的有線強度的熱變形後，可由加熱的方式使其恢復到形變前的形狀。記憶性合金可以用來製作航天器巨大的天線，可以製作成眼鏡框等。稀土材料可以製作成超導體、高折射率的玻璃、電池電極、相片鏡片、催化劑氧化劑等。我國的.稀土資源富饒，但是正在被盲目的開採，大量的稀土資源流向國外，稀土資源是我國寶貴的資源，我們應當更加重視它保護它！
二．陶瓷材料。陶瓷是陶器和瓷器的總稱。陶器和瓷器的特性存在一定的差異。陶器是在新石器時代（即公元8000~2000年）出現的，瓷器比陶器出現的晚。陶瓷是將粘土萃取後燒成的。700度左右燒成的即是陶器，1200度左右燒成的是
瓷器。陶的密度較低，內部有孔，花盆即使一種陶器，由於它有孔可供空氣進入到土壤中，有利於植物的生長；而瓷器的密度較大，沒有孔，因此它完全不吸水，而且耐高溫腐蝕，家裡的碗就是瓷器。
我們生活中常見的陶瓷一般是普通的陶瓷。它的脆性、均勻性、可靠性、韌性、強度上都有一定的缺陷。人們採用高純度人工合成的原料利用精密控制燒結成的特種陶瓷，具有特殊的效能，能夠適應各種各樣的需要。特種陶瓷具有特殊的力學、光、電、聲、磁等效能。特種陶瓷是工程材料中剛度最好、硬度最高的材料。其抗壓強度較高，抗拉強度較低，塑性和韌性很差。再熱效能方面，特種陶瓷在高溫下化學效能良好，導熱性相對於金屬材料較低。當溫度發生變化時，陶瓷的形變很小。電效能方面，大多數陶瓷是具有良好的絕緣性的。鐵電陶瓷可以在外電場的作用下改變形狀。有極少數的陶瓷具有半導體的效能，可以做整流器。同時某些陶瓷還具有獨特的光學效能，比如透明陶瓷。
利用陶瓷的力學性質，我們可以把陶瓷作為結構材料，做成切具切割金屬；利用特種陶瓷的熱效能，我盟將它做成隔熱層，能夠有效的保溫；利用陶瓷的絕緣性，我們將陶瓷做成電壓的絕緣器件，這一點應用極為常見。利用電陶瓷的特性，可以將其製作成電容、擴音機、電唱機、超聲波儀、聲納、醫療用聲譜儀等；利用陶瓷的光學性，可以將其製成固體鐳射器材料、光導纖維、光儲存器等。
還有一些特種陶瓷具有獨特的性質，可用作高溫軸承，在腐蝕介質中的密封環，電熱偶套管大型計算機記憶遠見等。
由於陶瓷的成本越來越低、來源廣泛、技術成熟，它有著廣泛的應用前景。
三.高分子材料。高分子材料是指以高分子化合物為主要成分的材料，一般來講高分子化合物的分子質量應在10000以上。高分子材料的特性有：高分子材料的強度低，但是由於高分子材料密度很低，故其比強度較高；高分子的強性模量很低，但其具有很優秀的強性效能；高分子材料還具有粘彈性，高度耐磨性，高絕緣性，膨脹係數大，導熱性低，熱穩定性差化學穩定性高，易老化等特點。
隨著社會的發展高分子材料已經漸漸地開始通入我們的生活之中。通過對高分子材料的特殊處理和應用，高分子材料在我們的生活中發揮除了巨大的作用！可以說人類已經進入到了一個高分子時代！當我們環顧四周，發現我們的杯子是由高分子材料製成，桌子新增入了高分子材料使其變得更結實；書本的封面上覆蓋了一層高分子材料做成的薄膜，使其不易被汙濁；手中的筆有高分子材料做成的筆桿；眼鏡片和框都是由高分子材料製作成的；再看看我們身上穿的衣服也是由高分子材料做成的。看來，高分子材料已經充滿了我們日常的生活。
不僅僅是日常中。再能也上，高分子材料被應用於種子處理：人們將高分子材料通過各種方法包裹在種子表面，改變種子外觀和形狀，便於機械播種。在環保方面，人們正在開發可降解的高分子材料。尤其是可生物降解的高分子材料，因為它的汙染最小而且研發的方向較為廣泛。也許不久以後人們使用後的高分子材料可以直接埋掉，幾天後就會被微生物“吃掉”。
金屬、陶瓷、高分子材料已經深入融合到我們的生活當中。有時它們是單一出現，有時它們會有機的結合在一起。我想我們只有更加了解每一種材料的特性，才能更好地將它們應用到恰當的地方。人類仍為此而努力，相信會有更加豐富的材料被人類發現或創造出來，我們的生活也會因為這些材料變得更加美好！
材料導論的論文 篇3
一、材料的發展和材料科學技術的興起
材料自古以來就和人類文明有著非常重要的關係, 有人認為人類的一切活動都離不開能源、材料和知識三個要素。材料是人類用來製造工具、房屋、衣服、車船等的原料人們最初使用的材料都是天然的，如石頭樹木、訝角等等, 以及一些在自然界存在的金屬如自然金、銀、銅、隕鐵等。由於一些偶然機遇的發現，加上細心的觀察和重複的實驗，古人逐漸學會了製造陶器和冶煉金屬。我國是世界上最早製陶和冶金的國家之一。現在的考古發掘證明, 我國在八千多年前已經制成實用的陶器, 在六千多年以前已經冶煉出黃銅, 在四千多年前已有簡單的青銅工具,在三千多年前已用隕鐵製造兵器。我國在三千多年前的殷商時期已在青銅器的鑄造方面達到很高水平, 製造出重達875公斤的青銅大鼎, 以及許多造型優美、鑄工精細的鑄件。越王勾踐和秦始皇的青銅寶劍到現在仍然光亮如新, 鋒利無比。我們的祖先在二千五百多年前的春秋時期已會冶鑄生鐵, 比歐洲要早一干八百多年以上。在《周禮考工記》中已經記載有世界最早的合金理論萌芽一“六齊”規範，列出了六種銅、錫合金的成分和用途。在水銀、鋅、黃銅、白銅、水法鍊銅和罐鋼等的冶煉技術方面，我國古代均在世界上居於領先地位，具有光榮的歷史。人類發展史上的石器時期，銅器時期和鐵器時期都是根據材料來劃分的。
在現代有人把材料和能源、資訊(包括通訊和計算科學技術) 並列為當代科學技術的三大基礎。一個國家材料的品種、產量和質量是直接衡量這個國家科學技術、工農業和國防發展水平的重要標誌之一, 所以許多經濟發達的國家，對材
料工業和材料研究都給予很大重視，在古老的冶金、陶瓷以及高分子化學等的基礎上發展出一門新興的材料科學, 培養了大量的材料科學和工程人員。我國在1978-1985年全國科學技術發展鋼要(草案) 中將農業、能源、材料、電子計算機、鐳射、空間、高能物理及遺傳工程等八個影響全域性的綜合性科學技術列為重點帶頭學科，材料科學居於突出的地位。在這八個學科中材料科學、能源和電子計算機又是其它學科的基礎, 成為三大支柱。
二、金屬材料的概念
金屬材料是指金屬元素或以金屬元素為主構成的具有金屬特性的材料的統稱。包括純金屬、合金、金屬材料金屬間化合物和特種金屬材料等。
三、金屬材料的分類
金屬材料的分類可按照成分和用途分為兩大類。其中按金屬成份分類可分為鋼鐵、有色（非鐵）金屬和複合金屬材料三大類；按材料用途分類可分為結構材料和工程材料。
（一）、金屬材料的成分分類
1、鋼鐵
鋼鐵可細分為以下幾種：工業純鐵、碳鋼、合金鋼和鑄鐵四種。其中工業純鐵為含碳約在0.01% 以下的鐵一碳合金；碳鋼為含碳在0.01-1.5% 間的鐵-碳合金；合金鋼為含鎳、鉻、鎢、釩、鈦、鈷、銅、錳、矽等合金元素的鐵一碳合金；鑄鐵為含碳2.0-4.0% 間的鐵一碳合金(也可含其它合金元素)。
2、有色（非鐵）金屬
有色（非鐵）金屬可分為重有色金屬、輕有色金屬、稀有和難熔金屬、稀土金屬、稀散金屬、貴金屬和放射性金屬七大類。重有色金屬為銅、鉛、鋅、鎳、錫等及其合金；輕有色金屬為鋁、鎂、鈦、鈹等及其合金；稀有、難熔金屬為鎢、鉬、鉑、鈮、鉿、釩、鉻等及其合金；稀土金屬為鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤等；稀散金屬為鎵、銦、鉈等；貴金屬為金、銀、鉑族金屬及其合金；放射性金屬為鈾、釷、鐳。
3、複合金屬材料
複合金屬材料主要為以下幾種：鍍層一鍍鋅鐵皮、鋼絲, 鍍錫鐵皮( 馬口鐵) 等；滲層一滲鉻、滲鋁鋼板、鋼管等；包層一包銅鋼絲, 包鎳( 及鎳合金) 鋼板, 農用鋼板等；機械混合合金——銀一鎢、銅一鎢合金, 硬質合金, 金屬陶瓷等；纖維增強合金一鈹絲增強鋁合金, 鎢絲增強高溫合金, 碳、硼絲增強合金等。
（二）、金屬材料的用途分類
1、結構材料
結構材料可主要分為三類：一類為結構鋼, 不鏽鋼, 耐熱鋼, 耐酸鋼, 彈簧鋼, 軸承鋼, 工具鋼, 模具鋼, 鑄鐵( 包括可鍛鑄鐵, 球墨鑄鐵等) ；第二類為結構用的鋁、鎂、欽、銅等及其合金；第三類為複合材料一纖維增強, 復層, 蜂窩結構等材料。
2、功能材料
功能材料主要有以下：精密合金一磁性、導電、電阻、彈性，恆膨脹等材料，低熔點合金；電子材料一半導體，電真空材料，封接材料，消氣材料；超導材料一金屬、固溶體、金屬間化合物；能源材料一太陽能電池材料，制氫、儲氫材料, 夾層材料等；醫用材料一牙科材料，人造骨骼、關節，記憶材料，醫療器械材料等；催化劑一金屬微粉、細絲等。
四、金屬材料的特質
（一）、疲勞
許多機械零件和工程構件，是承受交變載荷工作的。在交變載荷的作用下，雖然應力水平低於材料的屈服極限，但經過長時間的應力反覆迴圈作用以後，也會發生突然脆性斷裂，這種現象叫做金屬材料的疲勞。 金屬材料疲勞斷裂的特點是：載荷應力是交變的，載荷的作用時間較長，斷裂是瞬時發生的以及無論是塑性材料還是脆性材料，在疲勞斷裂區都是脆性的。所以，疲勞斷裂是工程上最常見、最危險的斷裂形式。
金屬材料的疲勞現象，按條件不同可分為下列幾種：高周疲勞、低周疲勞、熱疲勞、腐蝕疲勞和接觸疲勞。
（二）、塑性
塑性是指金屬材料在載荷外力的作用下，產生永久變形（塑性變形）而不被破壞的能力。金屬材料在受到拉伸時，長度和橫截面積都要發生變化，因此，金屬的塑性可以用長度的伸長（延伸率）和斷面的收縮（斷面收縮率）兩個指標來衡量。
金屬材料的延伸率和斷面收縮率愈大，表示該材料的塑性愈好，即材料能承受較大的塑性變形而不破壞。一般把延伸率大於百分之五的金屬材料稱為塑性材料（如低碳鋼等），而把延伸率小於百分之五的金屬材料稱為脆性材料（如灰口鑄鐵等）。塑性好的材料，它能在較大的巨集觀範圍內產生塑性變形，並在塑性變形的同時使金屬材料因塑性變形而強化，從而提高材料的強度，保證了零件的安全使用。此外，塑性好的材料可以順利地進行某些成型工藝加工，如衝壓、冷彎、冷拔、校直等。因此，選擇金屬材料作機械零件時，必須滿足一定的塑性指標
（三）、耐久性
金屬材料的耐久性是指在金屬材料在使用過程中經受環境的作用，而能保持其使用效能的能力。
（四）、硬度
硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要效能指標之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。
五、金屬材料的效能
金屬材料的效能決定著材料的適用範圍及應用的合理性。金屬材料的效能主要分為四個方面，即：機械效能、化學效能、物理效能、工藝效能。
（一）、金屬材料的機械效能
金屬材料的機械效能指金屬在一定溫度條件下承受外力（載荷）作用時，抵抗變形和斷裂的能力（也稱為力學效能）。金屬材料承受的載荷有多種形式，它可以是靜態載荷，也可以是動態載荷，包括單獨或同時承受的拉伸應力、壓應力、彎曲應力、剪下應力、扭轉應力，以及摩擦、振動、衝擊等等，衡量金屬材料機械效能的主要指標為強度、塑性、應用範圍及韌性。
（二）、金屬材料的化學效能
金屬與其他物質引起化學反應的特性稱為金屬的化學效能。在實際應用中主要考慮金屬的抗蝕性、抗氧化性（又稱作氧化抗力，這是特別指金屬在高溫時對氧化作用的抵抗能力或者說穩定性），以及不同金屬之間、金屬與非金屬之間形成的化合物對機械效能的影響等等。在金屬的化學效能中，特別是抗蝕性對金屬的腐蝕疲勞損傷有著重大的意義。
（三）、金屬材料的物理效能
金屬的物理效能主要從密度（比重）、熔點、熱膨脹、磁效能吸引鐵磁性物體的性質、電學效能等考慮。
（四）、金屬材料的工藝效能
金屬對各種加工工藝方法所表現出來的適應性稱為工藝效能，主要有以下四個方面：切削加工效能、可鍛性、可鑄性、可焊性。
六、金屬材料的製備與合成
材料製備的質量直接影響零件的後續生產製造和使用效能。下面對以工程領域中鐵的製備方法及特點為例作簡要介紹。
（一）、高爐鍊鐵
1、高爐鍊鐵原料
鍊鐵的主要原料是鐵礦石（赤鐵礦石、磁鐵礦石、褐鐵礦石、菱鐵礦石），它是由鐵的氧化物和含SiO2、Al2O3、CaO、MgO等成分的脈石構成。鐵礦石的主要作用是提供鐵元素。冶煉前鐵礦石經選礦篩分後，破碎磨成粉料，然後燒結成塊以備後續冶煉使用。另外，鍊鐵原料還有燃燒（焦炭）和造渣用的熔劑（石灰石）。焦炭在高爐中的主要作用一是為鍊鐵提供熱源，二是作為還原劑把鐵和其它元素從礦石中還原出來。熔劑石灰石的作用是在高爐內受熱分解形成CaO和MgO。
2、鍊鐵裝置及過程
鍊鐵是在高爐中進行的，高爐爐體是由耐火材料砌成，外面包裹鋼板。