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• 非金属材料指工程材料中除金属材料以外的其他一切材料。 • 非金属材料的原料来源广泛，自然资源丰富，成形工艺简单，具有一些特殊性能，应用日益广泛，已成为机械工程材料中不可缺少的重要组成部分。 • 在机械工程中常用的非金属材料主要包括高分子材料、陶瓷材料和复合材料； 学习要点： • 1．高分子材料（高聚物）是通过聚合反应以低分子化合物结合形成的。聚合反应分为加聚反应和缩聚反应。 • 2．塑料主要由合成树脂和添加剂组成。 • 3．常用塑料及其在生产中的用途。 • 4．工业陶瓷的特点及用途。 • 5．复合材料的特点及分类

教学提示：材料的基本性质是材料的共同性质，学生通过学习，要求了解材料科学的一些基本概念,并掌握材料各项基本力学性质、物理性质、化学性质、耐久性质等材料性质的意义，以及它们之间的相互关系和在工程实践中的意义。教学要求：熟练掌握土木工程材料的基本力学性质。掌握土木工程材料的基本物理性质，耐久性的基本概念。了解土木工程材料的基本组成、结构和构造，了解材料结构和构造与材料基本性质的关系

先进的相变储能材料是推动储能技术发展的核心和关键，在促进新能源开发和提高能源利用率中起着至关重要的作用。因在相变过程中具有高储能密度和小体积变化等优势，相变材料中应用最多的是固?液相变材料。然而在其相变过程中会发生固态向液态的转变，为了避免其在液相状态下的泄露，需要加以定形才能使用。多孔基复合相变材料在有效防止固液相变发生泄露的同时，还需兼顾定形复合相变材料传热性能的提升。本文针对这个问题进行了大量的调研，对近年来国内外在提高多孔基定形复合相变材料传热性能方面的研究进行了综合分析，介绍了三种强化传热的方法，分别是使用高导热多孔材料做载体材料、掺杂高导热纳米材料做添加剂以及构筑高导热多级结构多孔材料，并对提升复合相变材料传热性能研究方法的前景作了展望

金属有机框架材料 (Metal-organic frameworks，MOFs）是一种新颖的多孔晶体材料，具有比表面积大、孔隙率高、结构可设计性强等优点，但是，MOFs的低电导率以及在电解液中的稳定性等问题限制了其作为电极材料的应用。近年来，如何结合MOFs的优势进行锂离子电池电极材料的设计与合成受到了越来越多的关注。目前，通过自牺牲得到的多孔碳骨架和金属化合物等MOFs衍生复合电极材料，不仅解决了电导率低的问题，而且保留了MOFs的高比表面积和复杂多孔结构，为锂离子的插入/脱出、吸附/解吸等过程提供了丰富的活性位点；与此同时，从结构单元和化学组成方面增加了材料结构的复杂性，开放性的孔隙结构可以缓冲体积膨胀带来的机械应力，对外来离子存储和多离子传输具有重要的意义。本文综述了MOFs及其衍生物在锂离子电池电极材料的设计和研究中取得的最新进展，重点阐述了针对锂离子电池电极材料的要求进行MOFs形貌控制和修饰的方法，以及具有多孔、中空或特殊结构的MOFs衍生电极材料的制备关键影响因素及其结构特性对电化学性能的影响。最后，分析了MOFs衍生电极材料的研究挑战和发展方向

为满足现代电子工业日益增长的散热需求，急需研究和开发新型高导热陶瓷（玻璃）基复合材料，而改善复合材料中增强相与基体的界面结合状况是提高复合材料热导率的重要途径.本文在对金刚石和镀Cr金刚石进行镀Cu和控制氧化的基础上，利用放电等离子烧结方法制备了不同的金刚石增强玻璃基复合材料，并观察了其微观形貌和界面结合状况，测定了复合材料的热导率.实验结果表明：复合材料中金刚石颗粒均匀分布于玻璃基体中，Cu/金刚石界面和Cr/Cu界面分别是两种复合材料中结合最弱的界面；复合材料的热导率随着金刚石体积分数的增加而增加；金刚石/玻璃复合材料的热导率随着镀Cu层厚度的增加而降低，由于镀Cr层实现了与金刚石的化学结合以及Cr在Cu层中的扩散，镀Cr金刚石/玻璃复合材料的热导率随着镀Cu层厚度的增加而增加.当金刚石粒径为100μm、体积分数为70%及镀Cu层厚度为约1.59μm时，复合材料的热导率最高达到约91.0 W·m-1·K-1

为了探讨Cr3C2强化相提高Cr3C2/Ni3Al复合材料耐磨性的机制, 本文采用热等静压技术制备了Ni3Al合金和Cr3C2/Ni3Al复合材料, 借助纳米压痕仪对Ni3Al合金和Cr3C2/Ni3Al复合材料中各组成相的力学性能进行了表征, 利用销-盘式摩擦磨损试验机研究了热等静压Ni3Al合金和Cr3C2/Ni3Al复合材料的耐磨性能, 并结合扫描电子显微镜和纳米压痕仪分析了材料磨损表面形貌和磨损次表面层硬度变化.结果表明, Cr3C2的添加提高了复合材料基体的硬度, Cr3C2/Ni3Al复合材料中各组成相的纳米硬度和弹性模量由基体相、扩散相到硬芯相是逐渐增大的, 呈现出梯度变化, 有利于提高Cr3C2/Ni3Al复合材料的耐磨性.在本研究实验条件下, Ni3Al合金和Cr3C2/Ni3Al复合材料表面的磨损形式主要为磨粒磨损, Cr3C2/Ni3Al复合材料表现出更加优异的耐磨性能.Cr3C2/Ni3Al复合材料耐磨性能的提高主要跟碳化物强化相阻断磨粒切削、减弱摩擦副间相互作用、减小加工硬化层厚度、磨粒尺寸等因素有关

本书内容包括：固体材料的结构，常用工程材料(高分子材料、金属材料、陶瓷材料和复合材料)的结构、力学性能、成分、加工工艺以及应用前景，常用工程材料的化学性能(耐腐蚀性能)和物理性能(电、磁、热和光学性能)以及新型材料(生物材料、纳米材料和智能材料)的介绍等

• 生物医学材料的发展概况 • 生物材料的分类及性能 • 医用金属材料 • 不锈钢 • 钴（Co）基合金 • 钛（Ti）基合金 • 形状记忆合金 • 贵金属 • 纯金属钽 • 纯金属铌 • 纯金属铬 • 医用高分子材料 4.4.1 天然高分子生物材料 4.4.2 合成高分子生物材料 • 其他生物医学材料 • 生物医学材料的安全性 • 生物材料的发展趋势 • 纳米医学材料简介

采用低温球磨技术制备了Mg-4%Ni-1%NiO储氢材料,主要研究低温球磨时间对材料形貌结构以及储氢性能的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析材料的形貌和相组成,采用压力-组成-温度(P-C-T)设备研究材料的储氢性能.结果表明:分别经过2、4和7 h球磨后,材料的相组成没有发生明显改变,只有极少量的Mg2Ni合金相生成.随着球磨时间的延长,材料的平均粒度逐渐下降,作为催化剂的Ni、NiO相逐渐揉进基体内部.伴随着上述变化,材料的活化性能、吸氢性能逐渐提高,球磨到7 h后材料仅需活化1次即可达到最大吸放氢速率,初始吸氢温度降为60℃,在4.0 MPa初始氢压和200℃下吸氢量为6.4%(质量分数),60s即可完成饱和吸氢量的80%,10min内完成饱和吸氢量的90%;材料的放氢性能则在球磨4 h后已经基本保持不变,0.1MPa下初始放氢温度为310℃,在350℃、0.1MPa下材料可在500s内释放饱和储氢量的80%