一、課程基本情況

課程編號： 學分：2

周學時：2 總學時：34 開課學期：1.2

開課學院：材料科學與化學工程學院

英文名稱：

適用專業(yè)：材料科學與工程

課程類別：大類平臺選修課

課程修讀條件：先修課程大學物理、大學化學

網絡課程地址:

課程負責人： 所屬基層學術組織：高分子材料科學與工程系

二、課程簡介

材料科學基礎是是了解、分析和掌握材料性能的入門課，是材料類工科學生必學的重要基礎課。

三、教學目標

總目標：為學生從事材料及其制品的設計、生產和研究工作打下必要的基礎。

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

能力目標：建立從材料設計、組織控制、制備加工到性能評價與工程應用的概念體系，理解材料科學與工程內涵，學會分析材料問題的方法。

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

四、教學內容及學時分配

第1章緒論 (2學時)

1 1材料的定義、分類及基本性質

1 1 1金屬材料

1 1 2無機非金屬材料

1 1 3高分子材料

1 1 4復合材料

1 2材料科學與工程概述

1 2 1材料科學的由來

1 2 2材料科學與工程的性質與范圍

1 2 3材料科學在工程中的作用

第2章材料結構基礎 (8學時)

2 1物質的組成、狀態(tài)及材料結構

2 1 1物質的組成和狀態(tài)

2 1 2材料結構的含義

2 2材料的原子結構

2 2 1量子力學的幾個基本概念

2 2 2原子核結構

2 2 3原子核外電子

2 3原子之間相互作用和結合

2 3 1基本結合(化學鍵合)

2 3 2派生結合(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結晶體的特點與晶體的性質

2 5 2晶體幾何學基礎

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晶體結構缺陷

2 6 3非晶體

2 6 4擴散

2 7固體中的轉變

2 7 1固體中的轉變類型

2 7 2平衡和相變

2 7 3相圖

2 8固體的表面結構

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表面結構及幾何形狀

2 8 4固體表面的特性

第3章材料組成與結構 (10學時)

3 1材料組成和結構的基本內容

3 2金屬材料的組成與結構

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金屬材料的再結晶

3 3無機非金屬材料的組成與結構

3 3 1無機非金屬材料的組成與結合鍵

3 3 2無機非金屬材料中的簡單晶體結構

3 3 3硅酸鹽結構

3 3 4無機非金屬材料的非晶體結構

3 3 5陶瓷

3 3 6碳化合物

3 4高分子材料的組成和結構

3 4 1高分子材料組成和結構的基本特征

3 4 2高分子鏈的組成和結構

3 4 3高分子鏈的聚集態(tài)結構

3 4 4高分子材料的組成和織態(tài)結構及微區(qū)結構

3 4 5聚合物共混材料

3 5復合材料的組成與結構

3 5 1復合材料定義及分類

3 5 2復合材料的組成

3 5 3復合材料的結構

3 5 4復合材料的界面

第4章材料的性能 (10學時)

4 1固體材料的力學性能

4 1 1材料的力學狀態(tài)

4 1 2應力和應變

4 1 3彈性形變

4 1 4永久形變

4 1 5強度、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材料的電學性能

4 3 1電導率和電阻率

4 3 2材料的結構與導電性

4 3 3材料的超導電性

4 3 4材料的介電性

4 4材料的磁學性能

4 4 1物質的磁性

4 4 2磁疇與磁滯回線

4 4 3金屬材料的磁學性能

4 4 4非金屬材料的磁學性能

4 4 5高分子材料的磁學性能

4 5材料的光學性能

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材料的光學性質

4 5 4旋光性及非線性光學性

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化學腐蝕

4 6 3電化學腐蝕

4 7復合材料的性能

4 7 1復合材料的特性

4 7 2復合材料性質的復合效應

4 7 3復合材料的力學性能

4 8納米材料及效應

4 8 1納米材料的結構

4 8 2納米材料的基本物理效應

4 8 3納米材料的應用

第5章材料的制備與成型加工 (4學時)

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+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

教材材料科學與工程基礎顧宜、趙長生化學工業(yè)出版社2010年

參考書材料科學導論馮端、師昌緒化學工業(yè)出版社2002年

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審核人：

制定時間： 年 月