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一、課程基本情況

課程編號： 學(xué)分：2

周學(xué)時：2 總學(xué)時：34 開課學(xué)期：1.2

開課學(xué)院：材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院

英文名稱：

適用專業(yè)：材料科學(xué)與工程

課程類別：大類平臺選修課

課程修讀條件：先修課程大學(xué)物理、大學(xué)化學(xué)

網(wǎng)絡(luò)課程地址:

課程負(fù)責(zé)人： 所屬基層學(xué)術(shù)組織：高分子材料科學(xué)與工程系

二、課程簡介

材料科學(xué)基礎(chǔ)是是了解、分析和掌握材料性能的入門課，是材料類工科學(xué)生必學(xué)的重要基礎(chǔ)課。

三、教學(xué)目標(biāo)

總目標(biāo)：為學(xué)生從事材料及其制品的設(shè)計、生產(chǎn)和研究工作打下必要的基礎(chǔ)。

知識目標(biāo)：課程采用理論講授的方式，要求學(xué)生了解材料在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中的作用以及材料科學(xué)與工程學(xué)科的形成與發(fā)展趨勢，掌握無機(jī)材料、新能源材料、高分子材料規(guī)律與特點(diǎn)。

能力目標(biāo)：建立從材料設(shè)計、組織控制、制備加工到性能評價與工程應(yīng)用的概念體系，理解材料科學(xué)與工程內(nèi)涵，學(xué)會分析材料問題的方法。

素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生在材料方向的專業(yè)素質(zhì)，滿足社會對材料方向人才的需求。

四、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配

第1章緒論 (2學(xué)時)

1 1材料的定義、分類及基本性質(zhì)

1 1 1金屬材料

1 1 2無機(jī)非金屬材料

1 1 3高分子材料

1 1 4復(fù)合材料

1 2材料科學(xué)與工程概述

1 2 1材料科學(xué)的由來

1 2 2材料科學(xué)與工程的性質(zhì)與范圍

1 2 3材料科學(xué)在工程中的作用

第2章材料結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) (8學(xué)時)

2 1物質(zhì)的組成、狀態(tài)及材料結(jié)構(gòu)

2 1 1物質(zhì)的組成和狀態(tài)

2 1 2材料結(jié)構(gòu)的含義

2 2材料的原子結(jié)構(gòu)

2 2 1量子力學(xué)的幾個基本概念

2 2 2原子核結(jié)構(gòu)

2 2 3原子核外電子

2 3原子之間相互作用和結(jié)合

2 3 1基本結(jié)合(化學(xué)鍵合)

2 3 2派生結(jié)合(物理鍵合)

2 3 3各種鍵性的比較

2 3 4原子間距和空間排列

2 4多原子體系中電子的相互作用與穩(wěn)定性

2 4 1雜化軌道和分子軌道理論

2 4 2費(fèi)米能級

2 4 3固體中的能帶

2 5固體中的原子有序

2 5 1結(jié)晶體的特點(diǎn)與晶體的性質(zhì)

2 5 2晶體幾何學(xué)基礎(chǔ)

2 5 3晶體的類型

2 6固體中的原子無序

2 6 1固溶體

2 6 2晶體結(jié)構(gòu)缺陷

2 6 3非晶體

2 6 4擴(kuò)散

2 7固體中的轉(zhuǎn)變

2 7 1固體中的轉(zhuǎn)變類型

2 7 2平衡和相變

2 7 3相圖

2 8固體的表面結(jié)構(gòu)

2 8 1表面力和表面力場

2 8 2表面能和表面張力

2 8 3表面結(jié)構(gòu)及幾何形狀

2 8 4固體表面的特性

第3章材料組成與結(jié)構(gòu) (10學(xué)時)

3 1材料組成和結(jié)構(gòu)的基本內(nèi)容

3 2金屬材料的組成與結(jié)構(gòu)

3 2 1金屬材料

3 2 2合金材料

3 2 3鐵碳合金的基本知識

3 2 4非鐵金屬及合金

3 2 5非晶態(tài)合金

3 2 6金屬材料的再結(jié)晶

3 3無機(jī)非金屬材料的組成與結(jié)構(gòu)

3 3 1無機(jī)非金屬材料的組成與結(jié)合鍵

3 3 2無機(jī)非金屬材料中的簡單晶體結(jié)構(gòu)

3 3 3硅酸鹽結(jié)構(gòu)

3 3 4無機(jī)非金屬材料的非晶體結(jié)構(gòu)

3 3 5陶瓷

3 3 6碳化合物

3 4高分子材料的組成和結(jié)構(gòu)

3 4 1高分子材料組成和結(jié)構(gòu)的基本特征

3 4 2高分子鏈的組成和結(jié)構(gòu)

3 4 3高分子鏈的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)

3 4 4高分子材料的組成和織態(tài)結(jié)構(gòu)及微區(qū)結(jié)構(gòu)

3 4 5聚合物共混材料

3 5復(fù)合材料的組成與結(jié)構(gòu)

3 5 1復(fù)合材料定義及分類

3 5 2復(fù)合材料的組成

3 5 3復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)

3 5 4復(fù)合材料的界面

第4章材料的性能 (10學(xué)時)

4 1固體材料的力學(xué)性能

4 1 1材料的力學(xué)狀態(tài)

4 1 2應(yīng)力和應(yīng)變

4 1 3彈性形變

4 1 4永久形變

4 1 5強(qiáng)度、斷裂及斷裂韌性

4 1 6硬度

4 1 7摩擦和磨損

4 1 8疲勞

4 2材料的熱性能

4 2 1熱導(dǎo)率和比熱容

4 2 2熱膨脹性

4 2 3耐熱性

4 2 4熱穩(wěn)定性

4 2 5高分子材料的燃燒特性

4 3材料的電學(xué)性能

4 3 1電導(dǎo)率和電阻率

4 3 2材料的結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電性

4 3 3材料的超導(dǎo)電性

4 3 4材料的介電性

4 4材料的磁學(xué)性能

4 4 1物質(zhì)的磁性

4 4 2磁疇與磁滯回線

4 4 3金屬材料的磁學(xué)性能

4 4 4非金屬材料的磁學(xué)性能

4 4 5高分子材料的磁學(xué)性能

4 5材料的光學(xué)性能

4 5 1電磁輻射及其與原子的相互作用

4 5 2反射、吸收和透射

4 5 3材料的光學(xué)性質(zhì)

4 5 4旋光性及非線性光學(xué)性

4 5 5光澤

4 5 6發(fā)光

4 5 7光敏性

4 6材料的耐腐蝕性

4 6 1物理腐蝕

4 6 2化學(xué)腐蝕

4 6 3電化學(xué)腐蝕

4 7復(fù)合材料的性能

4 7 1復(fù)合材料的特性

4 7 2復(fù)合材料性質(zhì)的復(fù)合效應(yīng)

4 7 3復(fù)合材料的力學(xué)性能

4 8納米材料及效應(yīng)

4 8 1納米材料的結(jié)構(gòu)

4 8 2納米材料的基本物理效應(yīng)

4 8 3納米材料的應(yīng)用

第5章材料的制備與成型加工 (4學(xué)時)

5 1材料制備原理及方法

5 1 1金屬材料的制備

5 1 2無機(jī)非金屬材料的制備

5 1 3高分子材料的制備

5 2材料的成型加工性

5 2 1金屬材料的加工工藝性

5 2 2聚合物的成型加工特性及成型加工方法

五、考核及成績評定方式

序號考核方式成績比重(%)

1期末筆試50

2平時成績(上課表現(xiàn)+作業(yè))50(上課25+作業(yè)25)

合計 100

六、教材及參考書目：

類別教材名稱編者出版社出版時間

教材材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)顧宜、趙長生化學(xué)工業(yè)出版社2010年

參考書材料科學(xué)導(dǎo)論馮端、師昌緒化學(xué)工業(yè)出版社2002年

撰寫人：

審核人：

制定時間： 年 月