材料学基础知识课件

口腔材料学（第口腔材料学（第5版）版）山东大学口腔医学院兰 晶口腔材料学（第5版）山东大学口腔医学院第二章第二章 材料学基础知识材料学基础知识l材料的性能影响材料的用途和使用效果l决定材料性能的最根本因素l组成材料的各元素的原子结构l原子间的相互结合、相互作用l原子或分子在空间的排列分布和运动规律l原子集合体的形貌特征第二章 材料学基础知识材料的性能影响材料的用途和使用第一节第一节 材料的微观结构材料的微观结构l l本节为自学内容l一、原子间结合键l化学键：主价键，结合力强l离子键l共价键l金属键l物理键：次价键，结合力弱l范德华力l氢键第一节 材料的微观结构本节为自学内容第一节第一节 材料的微观结构材料的微观结构l二、固体结构l晶体l物质内部的微粒以周期性重复方式在三维空间作有规律排列，即长程有序l非晶体l蜡、玻璃、松香第一节 材料的微观结构二、固体结构第一节第一节 材料的微观结构材料的微观结构l（一）晶体l单晶体：内部微粒按同一取向排列，是由一个核心沿各个方向均匀生长而成的l具有规则的多面体外形l具有各向异性l具有固定的熔点l多晶体l晶界l各向同性l无规则外形第一节 材料的微观结构（一）晶体第一节第一节 材料的微观结构材料的微观结构l1、晶格、晶胞及晶格参数第一节 材料的微观结构1、晶格、晶胞及晶格参数第一节第一节 材料的微观结构材料的微观结构l2、晶型转变l晶体在固态下随温度或压力的改变，会发生晶型转变l伴随体积的变化l氧化锆l二氧化硅l备注：Y2O3，三氧化二钇，白色略带黄色粉末。熔点：2415；相对密度：5.01；溶解性：不溶于水和碱，溶于矿物酸。第一节 材料的微观结构2、晶型转变第一节第一节 材料的微观结构材料的微观结构l（二）非晶体l长程无序l各向同性l无规则外形l无明显熔点，只存在软化温度范围l晶态与非晶态可互相转化第一节 材料的微观结构（二）非晶体第二节第二节 金属材料基本知识金属材料基本知识l掌握l金属的结构l金属的熔融和凝固l合金的特性l口腔金属的分类l金属的形变与热处理l金属的成型方法l金属的腐蚀与防腐蚀l金属的生物学效应第二节 金属材料基本知识掌握第二节第二节 金属材料基本知识金属材料基本知识l包括纯金属和合金l纯金属是由单一金属元素组成l合金是由两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素熔合在一起所组成的具有金属特性的物质第二节 金属材料基本知识包括纯金属和合金第二节第二节 金属材料基本知识金属材料基本知识l一、金属的结构（一）纯金属的晶体结构l常见的有体心立方结构、面心立方结构、密排六方结构l晶格类型与金属的性质密切相关第二节 金属材料基本知识一、金属的结构第二节第二节 金属材料基本知识金属材料基本知识l一、金属的结构（二）合金的晶体结构l固溶体l置换固溶体l间隙固溶体l固溶强化：通过融入某种溶质元素来形成固溶体而使金属强化的现象。l金属化合物第二节 金属材料基本知识一、金属的结构第二节第二节 金属材料基本知识金属材料基本知识l二、金属的熔融和凝固l纯金属的熔点和凝固点均为恒定不变的温度，且两者的温度几乎相同l合金的熔解和凝固温度是一个范围第二节 金属材料基本知识二、金属的熔融和凝固材料学基础知识课件第二节第二节 金属材料基本知识金属材料基本知识l三、合金的特性 1、合金的熔点比凝固点低 2、合金的延展性较所组成的金属低，而韧性 增高 3、合金的强度、硬度较所组成的金属高 4、合金的导电、导热性降低 5、色泽改变 6、腐蚀性第二节 金属材料基本知识三、合金的特性第二节第二节 金属材料基本知识金属材料基本知识l四、口腔金属的分类第二节 金属材料基本知识四、口腔金属的分类合金的分类合金的分类 更广义更广义l高贵（high-noble）金属合金 贵金属含量60%且金含量40%l贵（noble）金属合金 贵金属含量25%，不规定金的含量l贱金属（predominately base metal）合金 贵金属含量25%合金的分类 更广义高贵（high-noble）l贵金属：金(Au)、铂(Pt)、钯(Pd)、铱(Ir)、铑(Rh)、锇(Os)、钌(Ru)银(Ag)有争议贵金属：金(Au)、铂(Pt)、钯(Pd)、铱(Ir)、l贱金属、非贵金属：钴(Go)、铬(Cr)、镍(Ni)、钛(Ti)、铜(Cu)、锌(Zn)、锡(Sn)、铟(In)、镓(Ga)贱金属、非贵金属：第二节第二节 金属材料基本知识金属材料基本知识l五、金属的形变与热处理l（一）金属的形变l1、塑性形变l2、概念l热加工l冷加工l再结晶温度l加工硬化 l（二）金属的热处理第二节 金属材料基本知识五、金属的形变与热处理第二节第二节 金属材料基本知识金属材料基本知识l热处理方法l目的：l降低金属的硬度，增加塑性，减少脆性l消除由于冷加工过程中产生的内应力，防止金属制品的变形和开裂l退火：将金属加热到临界温度以上，保温一定时间后，随炉温缓慢冷却到室温的热处理工艺l正火：在空气中快速冷却第二节 金属材料基本知识热处理方法第二节第二节 金属材料基本知识金属材料基本知识l六、金属的成型方法l铸造l锻制l切削加工l粉末冶金l电铸l选择性激光烧结第二节 金属材料基本知识六、金属的成型方法第二节第二节 金属材料基本知识金属材料基本知识l七、金属的腐蚀与防腐蚀l电化学腐蚀：l摄取的食物l不同金属并存或相接触l金属表面的裂纹、铸造缺陷、污物的覆盖l金属内部的残余应力l防腐蚀：l避免不同金属的接触l金属表面保持光洁无缺陷l通过热处理减小或消除应力l使合金组织结构均匀（热加工）l加入耐腐蚀元素第二节 金属材料基本知识七、金属的腐蚀与防腐蚀第二节第二节 金属材料基本知识金属材料基本知识l八、金属的生物学效应l主要取决于材料在应用时被释放或溶出到生物体内元素的特性和浓度l单一元素的性能并不代表含有这一元素成分的合金的性能第二节 金属材料基本知识八、金属的生物学效应第三节第三节 陶瓷材料基本知识陶瓷材料基本知识l掌握陶瓷的概念、结构l熟悉陶瓷的分类、性能特点、制备方法第三节 陶瓷材料基本知识掌握陶瓷的概念、结构第三节第三节 陶瓷材料基本知识陶瓷材料基本知识l一、陶瓷的概念及分类l陶瓷是陶器和瓷器的总称。l陶器是以黏土为主要原料，经成型、干燥后放在窑内于9501165下烧制而成的物品，为多孔、不透明的非玻璃质。l瓷器是以高岭土、长石、石英等天然硅酸盐为主要原料，经粉碎、配制、成型和高温烧结（12001300）而成的物品，质地致密，含有玻璃质成分，具有一定的半透明性。l陶瓷还可以由玻璃晶化而来，称玻璃陶瓷。第三节 陶瓷材料基本知识一、陶瓷的概念及分类第三节第三节 陶瓷材料基本知识陶瓷材料基本知识l二、陶瓷的结构l是多相多晶材料l由晶相、玻璃相和气相组成l相的结构、所占比例及分布对陶瓷性能有显著影响l晶相起决定作用l玻璃相的作用 （5点）l气相降低陶瓷的性能第三节 陶瓷材料基本知识二、陶瓷的结构第三节第三节 陶瓷材料基本知识陶瓷材料基本知识l三、陶瓷的性能特点l力学性能l高硬度l高弹性模量、高脆性l低拉伸强度、弯曲强度和较高的压缩强度l优良的高温强度和低抗热震性l物理、化学性能l生物性能第三节 陶瓷材料基本知识三、陶瓷的性能特点第四节第四节 高分子材料基本知识高分子材料基本知识l掌握高分子的基本概念l了解高分子材料的分类、分子结构、聚合反应、聚集态结构和聚合物的生产第四节 高分子材料基本知识掌握高分子的基本概念第四节第四节 高分子材料基本知识高分子材料基本知识l一、高分子的基本概念l1、低分子化合物l2、高分子化合物（聚合物）l3、低聚物l4、单体l5、高聚物l6、均聚物l7、共聚物第四节 高分子材料基本知识一、高分子的基本概念第四节第四节 高分子材料基本知识高分子材料基本知识l二、高分子材料的分类l橡胶l纤维l塑料l与弹性模量有关l三、高分子的分子结构第四节 高分子材料基本知识二、高分子材料的分类第四节第四节 高分子材料基本知识高分子材料基本知识l四、聚合反应l由低分子单体合成聚合物的反应，可分为：l加聚反应：单体加成聚合起来的反应，无副产物l缩聚反应：有低分子的副产物产生，如水、乙醇、醋酸等l作业：P31的思考题第四节 高分子材料基本知识四、聚合反应