材料的主要表征方法有哪些？各种方法可揭示材料结构哪个方面的信息

材料成分和组织结构的检测有：

高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）

扫描电子显微镜（SEM）

扫描探针显微镜/扫描隧道显微镜（SPM/STM）

原子力显微镜（AFM）

X射线衍射（XRD）

热重/差热分析/差示扫描量热法（TG/DTA/DSC）

超导量子相干磁力测定仪（SQUID）

BET气体吸附表面积测量和孔结构分析（BET法）

属新材料按功能和应用领域可划分为高性能金属结构材料和金属功能材料。高性能金属结构材料指与传统结构材料相比具备更高的耐高温性、抗腐蚀性、高延展性等特性的新型金属材料，主要包括钛、镁、锆及其

合金、钽铌、硬质材料等，以及高端特殊钢、铝新型材等。金属功能材料指具有辅助实现光、电、磁或其他特殊功能的材料，包括磁性材料、金属能源材料、催化净化材料、信息材料、超导材料、功能陶瓷材料等。

在众多品种中，我们建议重点关注稀土永磁材料。与其他材料相比，稀土具有优异的光、电、磁、催化等

物理特性，在新兴领域的应用急速增长，其中永磁材料是稀土应用领域最重要的组成部分，2009年永磁材料占稀土新材料消费总量的57%。在国家新兴产业政策的推动下，新能源汽车、风力发电、节能家电等领域将拉动稀土永磁材料钕铁硼磁体的需求出现爆发式增长。建议重点关注钕铁硼行业龙头中科三环、宁波韵升，以及稀土资源类企业包钢稀土、厦门钨业等。钢铁材料、稀有金属新材料、高温合金、高性能合金是属于金属类工程结构材料。

①、钢铁材料和稀有金属新材料

钢铁材料提高钢材的质量、性能，延长使用周期，在钢铁材料生产中，应用信息技术改造传统的生产工艺

，提高生产过程的自动化和智能化程度，实现组织细化和精确控制，提高钢材洁净度和高均匀度，出现低温轧制、临界点温度轧制、铁素体轧制等新工艺。

稀有金属新材料指高强、高韧、高损伤容限钛合金，以及热强钛合金、锆合金、难熔金属合金、钽钨合金、高精度铍材等。

②、高温合金和高性能合金

高温结构材料主要种类包括：高温合金、粉末合金、高温结构金属间化合物，以及高熔点金属间化合物等

文明之母－新型材料技术

人类社会发展的历史证明，材科是人类生存和发展、征服自然和改造自然的物质基础，也是人类社会现代文明的重要支柱。纵观人类利用材料的历史，可以清楚地看到，每一种重要的新材料的发现和应用，都把人类支配自然的能力提高到一个新的水平。在人类的历史上，经历了"石器时代"、"青铜时代"和"铁器时代"。这些不同材料的应用代表了不同的生产力水平。材料科学技术的每一次重大突破，都会引起生产技术的革命．大大加速社会发展的进程，并给社会生产和人们生活带来巨大的变化。

当今国际社会公认，材料、能源相信息技术是现代文明的三大支柱。从现代科学技术发展史中可以看到，每一项重大的新技术发现，往往都有赖于新材料的发展。对国民经济和现代科学技术具有重要作用的半导体材料就是一个明显的例证。

所谓材料，是指人类能用来制作有用物件的物质。所谓新材料，主要是指最近发展或正在发展之中的具有比传统树料更为优异的性能的一类材料。目前世界上传统材料已有几十万种，而新材料的品种正以每年大约5％的速度在增长。世界上现有800多万种人工合成的化合物，而且还在每年以25万种的速度递增，其中相当-部分有发展成为新材料的潜力。

世界各国对材料的分类不尽相同，但就大的类别来说，可以分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料及复合材料四种。若按照材料的使用性能来看，可分为结构材料与功能材料两大类。结构材料的使用性能主要是力学性能；功能树料的使用性能主要是光、电、磁。热、声等功能性能。从材料的应用对象来看，它又可分为信息材料、能源材料、建筑材料、生物材料、航空航天材料等。

金属材料是最古老的材料，但同样也在不断地推陈出新，许多新兴金属材料应运而生。例如，微合金钢、低合金高强度钢、双相钢等新钢种。在有色金属及合金方面则出现了高纯高韧铝合金、高强高模铝程合金、高温铝合金，先进的高强、高韧和高温钛合金，先进的镍基、铁镍铬基高温合金，铜合金、难熔金属合金及稀员金属合金等。除此之外还涌现了其他许多新型高性能金属材料，如快速冷凝金属非晶和微晶材料、纳米金属材料、有序金属间化合物、定向凝固柱晶和单晶合金等。新型金属功能材料，如磁性材料中的铰铁硼稀土水磁合金及非晶态孰磁合金、形状记忆合金、新型铁氧体及超细金届隐身材料、贮氢材料及活性生物医用材料等也正在向着高功能化和多功能化方向发展。

陶瓷材料是人类最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料，旧石器时代的先民们只会采集天然石料加工成器皿和工件。经历了漫长的发展和演变过程，以粘土、石英、长石等矿物原料配制而成的瓷器才登上了历史的舞台。从陶器发展到瓷器，是陶瓷发展史上的第一次重大飞跃。由于低熔点的长石和黏土等成分配合，在焙烧过程中形成了流动性很好的液相，冷却后成为玻璃态，形成釉，使瓷器更加坚硬、致密和不透水。从传统陶瓷到先进陶瓷，是陶瓷发展史上的第二次重大飞跃。所谓先进陶瓷主要是指利用材料的电、磁、声、光、热、弹性等方面直接的或耦合的效应以实现某种使用功能的陶瓷。这一过程始于本世纪四五十年代，目前仍在不断发展。从先进陶瓷发展到纳米陶瓷将是陶瓷发展史上的第三次重大飞跃，陶瓷科学家还需在诸如纳米粉体的制备、成型、烧结等许多方面进行艰苦的工作，预期在本世纪末和下世纪初，陶瓷科学在这一方面将取得重大突破，有可能解决陶瓷的致命弱点-脆性问题。

高分子是由碳、氢、氧、氮、硅、硫等元素组成的分子量足够高的有机化合物。之所以称为高分子，就是因为它的分子量高。常用高分子材料的分子量在几百到几百万之间，高分子量使它具有了一定的强度，从而可以作为材料使用。这也是高分子化合物不同于一般化合物之处。又因为高分子化合物一胶具有长链结构，每个分子都好像一条长长的线，许多分子纠集在一起，就成了一个扯不开的线团，这就是高分子化合物具有较高强度，可以作为结构材料使用的根本原因。另一方面，人们还可以通过各种手段，用物理的或化学的方法，或者使高分子与其他物质相互作用后产生物理变化或化学变化，从而使高分子化古物成为能完成特殊功能的功能高分子材料。

功能高分子材料主要包括物理功能高分子材料及化学功能高分了材料。前者如导电高分子、高分子半导体、光导电高分于、压电从热电高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等；后者如反应性高分子、离子交换树脂、高分子分离膜、螯合高分子、高分子催化剂、高分子试剂及人工脏器等。此外还有生物功能和医用高分子材料，如生物高分子、模拟酶、高分子物及人工骨材料等。

高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等，其中被称为现代高分子三大合成材料的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国家建设和人民日常生活中必不可少的重要材料。

金属、陶瓷和有机高分子材料各有其固有的优点和缺点，而复合材料则是由有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料，它既能保留原组成材料的主要特色，又能通过复合效应获得原组分所不具备的性能，还可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联，从而获得新的优越性能。在古代的复合材料中最引人注目的是中国的漆器。它是以丝、麻等天然纤维作增强材料、用火漆作粘结剂而制成的复合材料。历经几千年的发展，由古代复合材料而发展到近代复合材料，包括软质复合材料(各种纤维增强的橡胶)以及硬质复合材料(即纤维增强树脂，如玻璃钢等)。60年代以来由于航空、航天工业的迅猛发展，需要高强度、高模量、耐高温和低密度的复合材料，于是先进的复合材料应运而生。

复合材料可分为结构复合材料和功能复合材料。功能复合材料一般由功能体和基体组成，基体不仅起到构成整体的作用，而且能产生协同或加强功能的作用。目前形成产业规模的主要是结构复合材料，功能复合材料正处于发展之中。功能复合材料的效能一般均优于单质复合材料，因此它的发展前景是不可估量的。

材料科学与工程四个要素之间的关系如下：

  1、定义：材料科学与工程是研究材料的组成，结构，加工技术，性能和应用的学科。 主要的专业方向是金属材料，无机非金属材料，耐磨材料，表面强化，材料加工等。目的是揭示材料的性能。

  材料科学与工程属于工程学科的一级学科之一。 有三个二级学科：材料物理与化学，材料科学和材料加工工程。

  2、材料科学与工程的内涵：材料工程-制备过程中材料的工艺与工程技术研究。 材料科学与工程-研究材料的成分，结构，生产过程，材料特性和性能以及它们之间的关系。

研究领域有相同之处：材料工程主要研究工程学上各种材料的属性、制造、使用，包括陶瓷、金属、聚合物及其他复合材料等。材料科学专业研究方向基本有四大类：金属材料、无机非金属材料、高分子材料和电子信息材料。

材料科学主要研究材料科学基础、材料表面与界面、材料实验、金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、 复合材料、 生物材料、纳米材料。材料科学是多学科交叉与结合的结晶，是一门与材料工程技术密不可分的应用科学。

-材料科学

-工程

问题一：生产非标自动化设备常用的材料都有哪些 传感器、气缸、金属件、电气元件等等，具体可以咨询中、利、特、自动化公司。

问题二：设计中常用金属材料有哪些？其主要特点是什么 设计，需要理论力学+材料力学+结构力学还有金属工艺学的垫底。

何况修完这些，也只是初级阶段。这里的篇幅和时间都奉陪不起。

如果只要皮毛，查看金属材料手册乃至这方面的采购手册[比如实用五金手册]可有所奏效。

问题三：金属耐磨材料有哪些？ 根据金属耐磨材料的成分北京耐默公司将金属耐磨材料分成以下五类：

一是高锰钢系列：如高锰钢（ZGMn13）、KNMn19Cr2（专利）高锰合金（ZGMn13Cr2MoRe)、超高锰合金（ZGMn18Cr2MoRe）等；

二是抗磨铬铸铁系列：如高、中、低铬合金铸铁（Cr15MoZCu)；

三是耐磨合金钢系列：如中、低、高碳多元合金钢（如ZG49SiMnCrMo和ZG35Cr2MONIRe）；

四是奥贝球铁（ADI）系列

五是各类复合或梯度材料及硬质合金材料、KN纳米合金（专利产品）：如碳化铬复合材料（Cr2C3=Q235)、高能离子注渗碳化钨材料（WCSP）、高韧硬质合金（YK256）、KN999纳米合金等。

问题四：机械设备（自动化设备）组成零件是什么材料，是钢还是铁还是其他？ 机械零件基本上是用钢材，机架等一般用铸铁的比较多。理论上零件加工切削加工即可，但是现在应该是锻造后再精加工，这样的零件强度比切削加工的要好。零件加工出来并不能成为成品，最为关键的是最后的热处理程序。包括整个零件的热处理和表面热处理。

大多数机械零件都有国家标准，在设计时尽量选用标准零件，在市场上很容易找到，也不需要全部找工厂定制，非标零件定制价格一定不便宜的。当然如果是机器人之类，那一定要定制，而且材料也不是普通钢材。

厂家应该找当地汽车工业较发达的地区，建议在上海找。

问题五：金属材料工程专业与机械设计制造及其自动化专业哪个更有前途 这个要看具体情况，个人认为若准备考研或者从事科研工作，准备在学术上有所成就，学金属材料工程专业有潜力，也更有前途。若准备直接就业，机械类的比较好，适用面广，工作相好找，工作也很容易上手，但是后续发展不足，有自己的制约！

总之，个人认为学材料比较有前途！不论是搞学术还是以后就业，材料专业的后续发展都不错！只是材料专业前期优势较机械专业弱一些！这些主要体现在前期工作中，材料专业要求一定得工作经验！而机械容易上手，但是，材料后期发展很好！

问题六：新型金属材料 新型金属材料种类繁多，它们都属合金。

形状记忆合金 形状记忆合金是一种新的功能金属材料，用这种合金做成的金属丝，即使将它揉成一团，但只要达到某个温度，它便能在瞬间恢复原来的形状。形状记忆合金为什么能具有这种不可思议的“记忆力”呢？目前的解释是因这类合金具有马氏体相变。凡是具有马氏体相变的合金，将它加热到相变温度时，就能从马氏体结构转变为奥氏体结构，完全恢复原来的形状。

最早研究成功的形状记忆合金是Ni－Ti合金，称为镍钛脑（Nitanon）。它的优点是可靠性强、功能好，但价格高。铜基形状记忆合金如 Cu－Zn－Al和 Cu－Al－Ni，价格只有Ni－Ti合金的10%，但可靠性差。铁基形状记忆合金刚性好，强度高，易加工，价格低，很有开发前途。表7－3列出一些形状记忆合金及其相变温度。

形状记忆合金由于具有特殊的形状记忆功能，所以被广泛地用于卫星、航空、生物工程、医药、能源和自动化等方面。

在茫茫无际的太空，一架美国载人宇宙飞船，徐徐降落在静悄悄的月球上。安装在飞船上的一小团天线，在阳光的照射下迅速展开，伸张成半球状，开始了自己的工作。是宇航员发出的指令，还是什么自动化仪器使它展开的呢都不是。因为这种天线的材料，本身具有奇妙的“记忆能力”，在一定温度下，又恢复了原来的形状。

多年来，人们总认为，只有人和某些动物才有“记忆”的能力，非生物是不可能有这种能力的。可是，美国科学家在五十年代初期偶然发现，某些金属及其合金也具有一种所谓“形状记忆”的能力。这种新发现，立即引起许多国家科学家的重视。研制出一些形状记忆合金，广泛应用于航天、机械、电子仪表和医疗器械上。

为什么这些合金不“忘记”自己的“原形”呢原来，这些合金都有一个转变温度，在转变温度之上，它具有一种组织结构，面在转变温度之下，它又具有另一种组织结构。结构不同性能不同，上面提及美国登月宇宙飞船上的自展天线， 就是用镍钛型合金作成的，它具有形状记忆的能力。这种合金在转变温度之上时，坚硬结实，强度很大;而低于转变温度时，它却十分柔软，易于冷加工。科学家先把这种合金做 成所需的大半球形展开天线，然后冷却到一定温度下，使它变软，再施加压力，把它弯曲成一个小球，使之在飞船上只占很小的空间。登上月球后，利用阳光照射的温度，使天线重新展开，恢复到大半球的形状。

形状记忆合金问世以来，引起人们极大的兴趣和关注，近年来发现在高分子材料、铁磁材料和超导材料中也存在形状记忆效应。对这类形状记忆材料的研究和开发，将促进机械、电子、自动控制、仪器仪表和机器人等相关学科的发展。

高温合金 涡轮叶片是飞机和航天飞机涡轮喷气发动机的关键部件，它在非常严酷的环境下运转。涡轮喷气发动机工作时，从大气中吸入空气，经压缩后在燃烧室与燃料混合燃烧骇然后被压向涡轮。涡轮叶片和涡轮盘以每分钟上万转的速度高速旋转，燃气被喷向尾部并由喷筒喷出，从而产生强大的推力。在组成涡轮的零件中，叶片的工作温度最高，受力最复杂，也最容易损坏。因此极需新型高温合金材料来制造叶片。

贮氢合金 氢是21世纪要开发的新能源之一。氢能源的优点是发热值高、没有污染和资源丰富。贮氢合金是利用金属或合金与氢形成氢化物而把氢贮存起来。金属都是密堆积的结构，结构中存在许多四面体和八面体空隙，可以容纳半径较小的氢原子。如镁系贮氢合金如MgH2，Mg2Ni等；稀土系贮氢合金如LaNi5，为了降低成本，用混合稀土 Mm代替La，推出了MmNiMn， MmNiAl等贮氢合金；钛系贮氢合金如TiH2，TiMn15。贮氢合金用于氢动>>

问题七：金属材料工程与机械设计制造及其自动化哪个好 金属材料工程更加偏向材料可能会划分到材料院系,而机械专业铁定是工学院耽的

机械主要是应用,数理化学的都是应用型的主要基础课程是力学,机械基础和电工

而金属材料的话,我认为化学可能会学的很深入

机械也学金属材料,不过就一本书,课程的名称叫做工程材料

就业的话,机械很广

问题八：结构材料有哪些 结构材料(structural material)是以力学性能为基础，以制造受力构件所用材料，当然，结构材料对物理或化学性能也有一定要求，如光泽、热导率、抗辐照、抗腐蚀、抗氧化等。

建筑工程中主体结构材料有钢筋水泥 沙子石子

现代通信、计算机、信息网络技术、集成微机械智能系统、工业自动化和家电等以电子信息技术为基础的高技术产业迅速发展，推动了系列信息功能材料的研究、发展，以及广泛应用。研制与开发具有高比强度、高比刚度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀等性能结构材料，是新一代高性能结构材料发展的主要方向。材料细分领域庞大复杂，涉及约70家A股上市公司。我们根据主要新材料的发展方向，将其分为金属新材料、新型无机非金属材料、高分子及复合材料三大类。

金属新材料按功能和应用领域可划分为高性能金属结构材料和金属功能材料。高性能金属结构材料指与传统结构材料相比具备更高的耐高温性、抗腐蚀性、高延展性等特性的新型金属材料，主要包括钛、镁、锆及其

合金、钽铌、硬质材料等，以及高端特殊钢、铝新型材等。金属功能材料指具有辅助实现光、电、磁或其他特殊功能的材料，包括磁性材料、金属能源材料、催化净化材料、信息材料、超导材料、功能陶瓷材料等。

无机非金属材料指某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物和硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐为主要组成的无机材料，主要包括陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料、搪瓷、磨料等。新型无机非金属材料指经过微观结构设计、精确化学计量、先进制备技术而达到不含有害元素且具有特定性能的材料。

从材料种类看，新型陶瓷具有强度高、耐高温、耐磨损等特点，主要应用于汽车、火车、飞机、机械等制造业，个股可关注生产陶瓷轴承的轴研科技和生产陶瓷刹车片的博云新材；陶瓷纤维具有重量轻、热稳定性好

、导热率低的特性，广泛应用于节能环保、机械、冶金化工等领域，个股可关注北京利尔、鲁阳股份；新型玻璃中，玻璃基板是构成液晶显示器件的一个重要基本部件，全世界仅4家企业能够制造玻璃基板，国内企业彩虹股份已取得玻璃基板的技术突破，有望在年底前实现量产，可保持关注。

高温结构陶瓷材料是先进陶瓷材料发展的重点，其主要应用目标是燃气轮机和重载卡车用低散热柴油机。采用陶瓷发动机可以提高热效率，降低燃料消耗。

问题九：西安工业大学除了测控技术与仪器、金属材料工程、机械设计制造及其自动化这三个专业，还有什么好专业 光电不错，其实自动化还不如入电气工程及其自动化好在找工作！

问题十：金属材料化学成分用什么来分析 鉴定金属由哪些元素所组成的试验方法称定性分析。测定各组分间量的关系(通常以百分比表示)的试验方法称定量分析。若基本上采用化学方法达到分析目的，称为化学分析。若主要采用化学和物理方法(特别是最后的测定阶段常应用物理方法)，一般采用仪器来获得分析结果，称为仪器分析。化学分析根据各种元素及其化合物的独特化学性质，利用化学反应，对金属材料进行定性或定量分析。定量化学分析按最后的测定方法可分为重量分析法、滴定分析法和气体容积法等三种。重量分析法是使被测元素转化为一定的化合物或单质与试样中的其他组分分离，最后用天平称重方法测定该元素的含量。滴定分析法是将已知准确浓度的标准溶液与被测元素进行完全化学反应，根据所耗用标准溶液的体积(用滴定管测量)和浓度计算被测元素的含量。气体容积法是用量气管测量待测气体(或将待测元素转化成气体形式)被吸收(或发生)的容积，来计算待测元素的含量。由于化学分析具有适用范围广和易于推广的特点，所以至今仍为很多标准分析方法所采用。仪器分析根据被测金属成分中的元素或其化合物的某些物理性质或物理与化学性质之间的相互关系，应用仪器对金属材料进行定性或定量分析。有些仪器分析仍不可避免地需要通过一定的化学预处理和必要的化学反应来完成。金属化学分析常用的仪器分析法有光学分析法和电化学分析法两种。光学分析法是根据物质与电磁波(包括从γ射线至无线电波的整个波谱范围)的相互关系，或者利用物质的光学性质来进行分析的方法。最常用的有吸光光度法(红外、可见和紫外吸收光谱)、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、发射光谱法(看谱分析)、浊度法、火焰光度法、X射线衍射法、X射线荧光分析法以及放射化学分析法等。电化学分析法是根据被测金属中元素或其化合物的浓度与电位、电流、电导、电容或电量的关系来进行分析的方法。主要包括电位法、电解法、电流法、极谱法、库仑(电量)法、电导法以及离子选择电极法等。仪器分析的特点是分析速度快、灵敏度高，易于实现计算机控制和自动化操作，可节省人力，减轻劳动强度和减少环境污染。但试验装工通常较庞大复杂，价格昂贵，有些大型、复杂、精密的仪器只适用于大批量和成分较复杂的试样分析工作。参考：xkjwfg