工程材料的基本知识

工程施工中的材料

在工程施工中，不同的材料有着不同的用途和特点。例如，水泥是用于制作混凝土的主要

原料，可以将各种建筑材料粘合在一起，提高建筑物的强度和稳定性；钢筋是钢结构工程

中的重要材料，具有非常好的抗拉强度和弯曲性能，可以增加建筑物的承载能力；砖瓦是

用于砌筑墙体和地面的常见材料，具有良好的保温和隔音性能，同时还可以美化建筑外观。

除了以上提到的几种常见材料，工程施工中还会用到很多其他材料，例如沙石、水泥制品、塑料、玻璃、木材等。这些材料在施工过程中扮演着不同的角色，满足着不同的需求。沙

石主要用于混凝土制作，可以提高混凝土的强度和耐久性；水泥制品如水泥管、水泥板等

可以用于排水和防水工程；塑料材料在现代建筑中应用广泛，具有轻质、耐久、耐腐蚀等

优点；玻璃是建筑中重要的装饰材料，同时还可以用于采光和通风；木材在建筑中也发挥

着重要作用，可以用于搭建临时支撑、木结构等。

在工程施工中，选择合适的材料非常重要。首先要考虑材料的品质和性能是否符合工程项

目的要求，例如强度、密度、耐久性等。其次要考虑材料的价格和供应情况，以及施工过

程中的便捷性和安全性。最后还要考虑材料的环保和可持续性，选择对环境影响小的材料，避免浪费资源。

在实际施工中，材料的选取要遵循相关标准和规范，不能使用劣质材料，以免影响工程项

目的质量和安全。同时要做好材料的储存和管理，保证材料的完好和安全。此外，要定期

检查材料的使用情况，及时补充和更换，确保施工进度和质量。

总的来说，工程施工中的材料是工程项目的基础，选择合适的材料对于工程项目的质量和

建筑材料工程知识点总结

建筑材料是建筑工程中不可或缺的重要组成部分，它直接影响着建筑物的质量、安全和使

用寿命。建筑材料工程是研究和应用各种建筑材料的学科，其研究内容涵盖了材料的性能、特性、使用和施工等方面。本文将从材料的种类、性能与特性、使用原则和施工技术等方

面对建筑材料工程的知识点进行总结。

一、建筑材料的种类

1.水泥及其制品

水泥是一种用于混凝土和砌体的常用材料，主要包括硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、渣水泥、

矿渣水泥等。水泥制品包括砌体、混凝土、石膏板等，广泛应用于建筑工程中。

2.钢材

钢材是建筑结构中常用的结构材料，主要包括型钢、钢板、钢管等，具有高强度和良好的

塑性，被广泛用于建筑结构和设备制造中。

3.木材

木材是一种天然的建筑材料，具有良好的抗压、抗拉性能，被广泛用于建筑结构和装饰中。

4.玻璃

玻璃是一种常用的建筑装饰材料，具有良好的透光性和装饰性，被广泛应用于建筑的窗户、墙面和隔断中。

5.陶瓷

陶瓷是一种常用的建筑装饰材料，具有良好的耐磨性和装饰性，被广泛用于建筑的地面、

墙面和装饰品中。

6.塑料

塑料是一种常用的建筑装饰材料，具有良好的耐候性和塑性，被广泛用于建筑的装饰和隔

热材料中。

7.砂浆

砂浆是一种常用的建筑材料，用于粘接和填充，主要包括水泥砂浆、石膏砂浆、石灰砂浆等。

8.涂料

涂料是一种常用的建筑装饰材料，具有良好的防水、防潮和装饰性，被广泛用于建筑的墙面和地面装饰中。

9.绝缘材料

绝缘材料是一种用于建筑保温和隔热的材料，主要包括聚苯板、岩棉、玻璃棉等。

10.防水材料

防水材料是一种用于建筑防水的材料，主要包括沥青、聚乙烯膜等。

工程材料学知识点

第一章

材料是有用途的物质。一般将人们去开掘的对象称为“原料”，将经过加工后的原料称为“材料”

工程材料：主要利用其力学性能，制造结构件的一类材料。

主要有：建筑材料、结构材料

力学性能：强度、塑性、硬度

功能材料：主要利用其物理、化学性能制造器件的一类材料.

主要有：半导体材料（Si）磁性材料压电材料光电材料

金属材料：纯金属和合金

金属材料有两大类：钢铁（黑色金属）非铁金属材料（有色金属）

非铁金属材料：轻金属（Ni以前）重金属（Ni以后）贵金属（Ag，Au，Pt，Pd）

稀有金属（Zr，Nb，Ta）放射性金属（Ra，U）

高分子材料：由低分子化合物依靠分子键聚合而成的有机聚合物

主要组成：C，H，O，N，S，Cl，F，Si

三大类：塑料（低分子量）：聚丙稀

树脂（中等分子量）：酚醛树脂，环氧树脂

橡胶（高分子量）：天然橡胶，合成橡胶

陶瓷材料：由一种或多种金属或非金属的氧化物，碳化物，氮化物，硅化物及硅酸盐组成的无机非金属材料。

陶瓷：结构陶瓷Al2O3，Si3N4，SiC等功能陶瓷铁电压电

材料的工艺性能：主要反映材料生产或零部件加工过程的可能性或难易程度。

材料可生产性：材料是否易获得或易制备

铸造性：将材料加热得到熔体，注入较复杂的型腔后冷却凝固，获得零件的能力

锻造性：材料进行压力加工(锻造、压延、轧制、拉拔、挤压等)的可能性或难易程度的度量焊接性：利用部分熔体，将两块材料连接在一起能力

第二章

（详见课本）

密排面密排方向

fcc{111}<110>

bcc{110}<111>

工程材料学知识点总结

一、材料的基本性质

1. 密度：材料的密度是指单位体积内的质量。密度越大，材料的质量就越大，密度越小，材料的质量就越小。

2. 弹性模量：材料的弹性模量是指材料在受力时产生弹性变形的能力。弹性模量越大，材料的刚度就越大，抗压抗弯能力就越强。

3. 强度：材料的强度是指材料在受力时承受拉伸、压缩、剪切等力的能力。强度越大，材料的抗拉强度、抗压强度、抗剪强度就越大。

4. 韧性：材料的韧性是指材料在受外力作用下能够吸收能量的能力。韧性越大，材料的抗冲击性就越好。

5. 硬度：材料的硬度是指材料的抗划伤、抗刮伤能力。硬度越大，材料就越难被划伤或刮伤。

6. 热膨胀系数：材料的热膨胀系数是指材料在温度变化时产生体积膨胀或收缩的程度。热膨胀系数越大，材料在温度变化时的变形就越大。

二、金属材料

1. 铁素体和奥氏体：铁素体是铁碳合金中的烤饼组织，具有较低的强度和硬度；奥氏体是铁碳合金中的馒头组织，具有较高的强度和硬度。

2. 钢的分类：钢可以按照成分分为碳钢、合金钢和特种钢；按照用途分为结构钢、工具钢和耐磨钢。

3. 铸铁的分类：铸铁可以按照形态分为白口铸铁和灰口铸铁；按照成分分为白口铸铁、灰口铸铁和球墨铸铁。

4. 不锈钢的特性：不锈钢具有耐腐蚀、耐高温、抗氧化等特性，适用于化工、食品加工、医疗器械等领域。

5. 铝合金的应用：铝合金具有轻质、耐腐蚀、导热性好的特性，广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。

三、非金属材料

1. 水泥混凝土：水泥混凝土应用广泛，常见于建筑、桥梁、水利工程等领域。它具有强度高、耐久性好、施工方便等特点。

名词解释

1.表观密度：材料在自然状态下，单位体积内的质量。堆积密度:是指粉状或粒状材料在堆积状态下，单位体积的质量。

2、亲水材料:当湿润角小于90度时。材料表面吸附水分，表现出亲水性，这种材料称为亲水材料。

3、水泥活性混合材料是指磨成细粉后，与石灰或与石灰和石膏拌和在一起，并加水后，在常温下，能生成具有胶凝性水化产物，既能在水中，又能在空气中硬化的混和材料。4．普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、6%—15%混材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称普通硅酸盐水泥

5．碱-骨料反应：水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性骨抖发生化学反应，可引起混凝土产生膨胀、开裂甚至破坏，这种化学反应称为碱一骨料反应

6.陈伏：是指石灰膏（或石灰乳）在储灰坑中放置2周以上时间，使过火石灰逐渐熟化的过程。

7、混凝土立方体抗压强度标准值：指按标准方法制作和养护的边长为150mm 的立方体试件，在28d 龄期，用标准试验方法测得的强度总体分布中具有不低于95 ％保证率的抗压强度值。

8、混凝土拌合物的和易性:是指混凝土拌合物是否易于施工操作和获得均匀密实混凝土的性能。

9、混凝土拌合物的流动性:指混凝土拌合物在自重或外力作用下产生流动，能均匀密实地填满模板的性能。

10．合理砂率:合理砂率是在水灰比及水泥用量一定的条件下，使混凝土拌合物保持良好的粘聚性和保水性并获得最大流动性的含沙率。

11．钢的冷弯性能：冷弯性能是钢材在常温条件下承受的弯曲变形的能力。

13、石油沥青的针入度：指在规定温度25 ℃条件下，以规定重量100g 的标准针，经历规定

工程材料复习总结

第一部分

项目一：工程材料

1．金属材料一般是指具有金属特性的物质。

2．金属材料通常分为钢铁材料、非铁金属材料、粉末冶金材料。

3．钢铁材料是指以铁、碳为主要元素组成的铁碳合金，分为工业用钢、工程铸铁。4．非合金钢（碳素钢），通常分为碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、铸钢。5．工业用钢是指碳的质量分数在%

11

.2以下并含有其他元素的铁碳合金；工程铸铁是指碳的质量分数在%

.2以上并含有其他元素的铁碳合金。

11

6．钢材生产过程：轧制→锻造→拉拔→挤压

7．钢材分类：板材、型材和管材。

项目二：工程材料性能

1．力学性能：材料在力的作用下表现出来的特性。

2．力学指标：强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度。实验：拉伸试验、硬度试验、冲击试验、疲劳试验。

3．变形：材料受到外力作用时，机器零件和部件在宏观上将表现出形状和尺寸的变化。

4.

⎩⎨⎧变形外力之后被保留下来的产生不能自行恢复卸除外力继续加大，材料将

塑性变形，变形随之消失外力不大时，去除外力弹性变形变形5. 荷载（负荷、负载）：材料所受的力。

⎪⎩

⎪⎨⎧化向随时间发生周期性变大小、方向或大小和方变动载荷突然增加的载荷冲击载荷载荷大小不变或变动很慢的静载荷分类

6．强度：材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。

7．变形的五种基本形式：拉伸与压缩、剪切与挤压、扭转、弯曲。

8．力—伸长曲线

()1Oe 弹性变形阶段：发生弹性变形

()2eeL 微量塑性变形阶段：弹性变形（大部分）+塑性变形（小部分）

()3'eLeL 屈服阶段：屈服现象（水平线段或锯齿形线段）

第二章材料的性能

1、布氏硬度

布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定.

缺点：压痕大，不能用于太薄件、成品件及比压头还硬的材料。

适于测量退火、正火、调质钢,

铸铁及有色金属的硬度（硬度少于450HB）。

2、洛氏硬度

HRA用于测量高硬度材料，如硬质合金、表淬层和渗碳层。

HRB用于测量低硬度材料, 如有色金属和退火、正火钢等.

HRC用于测量中等硬度材料，如调质钢、淬火钢等。

洛氏硬度的优点：操作简便,压痕小，适用范围广.

缺点:测量结果分散度大。

3、维氏硬度

维氏硬度所用载荷小,压痕浅，适用于测量零件表面的薄硬化层、镀层及薄片材料的硬度，载荷可调范围大，对软硬材料都适用。

4、耐磨性是材料抵抗磨损的性能，用磨损量来表示.

分类有黏着磨损（咬合磨损）、磨粒磨损、腐蚀磨损。

5、接触疲劳：（滚动轴承、齿轮）经接触压应力的反复长期作用后引起的一种表面疲劳剥落损坏的现象.

6、蠕变：恒温、恒应力下,随着时间的延长，材料发生缓慢塑变的现象。

7、应力强度因子：描述裂纹尖端附近应力场强度的指标。

第三章金属的结构与结晶

1、晶体中原子（分子或离子）在空间的规则排列的方式为晶体结构.为便于描述晶体结构，把每个原子抽象成一个点，把这些点用假想直线连接起来，构成空间格架，称为晶格。

晶格中每个点称为结点，由一系列原子所组成的平面成为晶面。

由任意两个原子之间连线所指的方向称为晶向。

组成晶格的最小几何组成单元称为晶胞。

晶胞的棱边长度、棱边夹角称为晶格常数.

①体心立方晶格

晶格常数用边长a表示，原子半径为√3a/4,每个晶胞包含的原子数为1/8×8+1=2（个）。

工程材料名词解释

工程材料是指在工程中使用的各种材料，包括金属、非金属和合成材料等。下面是一些常见的工程材料及其解释：

1. 水泥：一种常见的建筑材料，由石灰石、黏土和其他材料经过研磨混合而成。用于制作混凝土和砂浆等建筑材料。

2. 钢筋：由碳素钢制成的一种金属材料，常用于加固混凝土结构。具有优异的抗张强度和耐腐蚀性能。

3. 沥青：一种黑色胶状物质，主要由石油提炼而成。用于铺设道路、修补裂缝和防水等。

4. 砖块：由粘土通过烧制而成的方块状材料。用于建筑墙体、地面铺设和装饰等。

5. 玻璃：由石英砂、碱碳酸盐和其他辅助材料经高温熔化而成的无机物。用于制作窗户、镜子和容器等。

6. 木材：来源于树木，经过切削、干燥和处理等工艺制成的建筑材料。具有轻质、隔热和装饰等特点。

7. 铝合金：由铝与其他金属元素合金化而成的材料，具有低密度、高强度和优良的导热性能。常用于制作飞机、汽车和建筑等。

8. 混凝土：由水泥、砂、骨料和水按一定比例拌合而成的坚固

材料。用于制作建筑和基础等。

9. 钢材：由铁与碳及其他合金元素合金化而成的材料，具有高强度、良好的可塑性和可加工性。广泛应用于建筑、汽车和机械等领域。

10. 塑料：一种由高分子聚合而成的合成材料，具有轻质、耐

腐蚀和潮湿等优点。用于制作塑料板材、管道和容器等。

以上只是一些常见的工程材料，随着科技的进步和社会的发展，新的工程材料不断涌现，为工程施工和装修提供了更多的选择。

工程材料基础

工程材料基础是指对工程材料的基本性质和特点进行系统、全面的学习，包括材料的

组成、性能、结构、加工工艺等方面的知识。

工程材料可以分为金属材料、非金属材料和复合材料三大类。金属材料主要由金属元

素组成，具有优秀的导电、导热和机械性能，常用于制造建筑结构和机械设备。非金

属材料包括塑料、橡胶、陶瓷等，根据性质的不同可以应用于不同领域，如建筑、电子、化工等。复合材料是由两种或两种以上不同材料组合而成，相互补充、增强性能，具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点。

工程材料的性能包括机械性能、物理性能、化学性能和热性能等。机械性能包括强度、韧性、硬度等，能够反映材料的承受能力和变形能力。物理性能包括密度、导热性、

导电性等，直接影响材料的使用效果和工艺加工。化学性能指材料在化学介质中的抗

腐蚀能力和稳定性。热性能包括热膨胀系数、热导率等，影响材料在高温环境下的变

形和损伤。

工程材料的结构是指材料的内部组织和形态特征，包括晶体结构、晶粒大小和相的组

成等。材料的结构对其性能有很大影响，如晶体结构的完整性和晶粒的大小会影响材

料的强度和韧性。

工程材料的加工是指材料的加工与制造过程，包括材料的成型、加热处理、焊接、涂

层等。不同材料有不同的加工特点和要求，需要选择合适的加工工艺和设备，以保证

材料的质量和工程的可靠性。

通过对工程材料基础的学习，可以更好地理解和应用材料科学原理，为工程设计和制

造提供基础支持，提高工程质量和效率。

土木工程材料知识点

一、金属材料

金属材料在土木工程中广泛应用，常见的金属材料有钢铁和铝。钢铁

是最常用的金属材料，它具有高强度、耐腐蚀和可塑性等优点，在建筑和

桥梁中常用于梁、柱和框架等结构。铝具有轻质、耐腐蚀和可回收等特点，在建筑和航空领域中得到广泛应用。

二、非金属材料

1.混凝土：混凝土是最常见的非金属材料之一，它由水泥、沙子、石

子和水混合而成。混凝土具有耐久性和承载能力，用于制作基础、柱、梁

和板等结构部件。

2.砖石：砖石是一种常用的建筑材料，它具有一定的强度和耐久性。

砖石常用于墙体和地面铺装等部位。

3.玻璃：玻璃是一种透明材料，它具有良好的光透性和美观性。玻璃

在建筑中常用于窗户、幕墙和隔断等部位。

三、复合材料

复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成，具有优良的性能。在

土木工程中，常见的复合材料有玻璃纤维和碳纤维增强复合材料。

1.玻璃纤维增强复合材料：玻璃纤维增强复合材料具有优异的抗冲击

性和耐腐蚀性，被广泛应用于桥梁、塔架和风力发电机塔等结构中。

2.碳纤维增强复合材料：碳纤维增强复合材料具有高强度和刚度，重

量轻，被广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等领域。

总之，土木工程材料是土木建筑领域的重要组成部分，选择合适的材料对于项目的成功非常重要。随着科技的发展，新型的材料也不断涌现，为土木工程领域带来了更多的选择。

工程材料学知识要点

工程材料学是工程领域中一门重要的学科，主要研究各种工程材料的组成、性质、加工、应用等方面的知识。对于从事工程领域的学生或者从业人员来说，学习了解工程材料学的知识点是非常必要的。

本文将从工程材料分类、晶体结构、成分、热力学、化学、力学等方面为大家详细介绍工程材料学常见的知识点。

一、工程材料分类

1.金属材料：常见的有铁、铝、铜、锌等，应用最多的材料。

2.非金属材料：常见的有陶瓷、聚合物、复合材料等。

3.半导体材料：如硅、锗等。

4.磁性材料：如铁氧体、硬磁材料等。

二、晶体结构

1.晶体是由一定数量的离子、原子或分子组成，按照它们

的排列方式制成的。

2.晶格：它描述了晶体内原子或离子之间的空间布局，是

晶体中最基本的结构单元。

3.晶体有14种基本的对称性类型，每一种晶体结构类型

都有其特定的晶体结构参数，如胞型参数、晶胞参数、原子坐标等。

三、成分

1.组分：指材料中所包含的元素或化合物，这些元素或化

合物的种类和数量给出材料的化学组成。

2.相：相是指材料中具有相同组成和结构的部分，单一组

分材料只有一个相，而多组分材料则存在多个相。

四、热力学

1.热力学是研究热、功、能量之间的关系的分支学科，它

涉及相变、绿木况、热力学函数等基本概念。

2.相图：相图是不同条件下研究物质的物理状态的视觉表示，它涵盖了各种透平、不透明和化学变化等。

五、化学

1.化学反应：工程材料在加工和使用过程中经常会发生化

学反应，例如腐蚀、印刷、加工等。

2.酸碱中和反应：材料的腐蚀往往与酸碱中和反应有关，

例如酸性大气污染、海洋水腐蚀等。