材料的性能与表征课程教学大纲
《材料性能》课程教学大纲
《材料性能》课程教学大纲一、课程基本信息1、课程代码：MT3222、课程名称（中/英文）：材料性能/Properties of Materials3、学时/学分：51/34、先修课程：大学物理，固体物理，材料科学基础、材料加工原理5、面向对象：材料科学与工程专业6、开课院（系）、教研室：材料科学与工程学院7、教材、教学参考书：1)《材料性能学》张帆, 周伟敏. 上海交通大学出版社(2009)2)《材料性能学》王从曾. 北京工业大学出版社(2001)3)《材料的力学行为》匡震邦, 顾海澄, 李中华. 高等教育出版社(1998)4)《材料物理性能》田莳.北京航天航空大学出版社(2002)二、课程性质和任务本课程是材料科学与工程专业的专业基础主干课程。
随着现代科学技术的发展，研制与开发新型结构材料以及新型功能材料、电磁材料等具有特殊物理性能的新材料已成为近代材料研究的发展方向，材料力学性能与物理性能测试方法与技术在现代材料研究领域中也显示出重要作用。
其任务是通过教学和实验的手段，使学生掌握材料力学性能和物理性能的概念，测试及计算的基本原理，培养学生综合分析、解决问题的能力和实验技能，为学生在走上工作岗位以后，无论是从事工程技术工作，科学研究工作或者是开拓新技术领域打下坚实的实验技能基础。
三、教学内容和基本要求第0章绪论1、知识点群材料性能的概念及划分；材料性能的宏观表征方法；微观本质；影响因素；材料性能测试的一般概念。
2、教学内容第一节材料性能的研究意义第二节材料性能的概念及划分第三节材料性能的宏观表征第四节材料性能的微观本质第五节材料性能的影响因素第六节材料性能的测试3、教学安排及教学方式（课堂教学总学时数1 ）4、教学目标对本课程的重要性、范畴、主要内容、教学方法和要求等有一个初步了解，为本课程的学习打下基础。
第1章材料的常规力学性能1、知识点群拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切等静载试验方法及相应的力学性能指标；材料的缺口效应；材料的硬度试验方法；材料的冲击韧性试验方法；材料的强度统计学特性。
材料的性能与表征课程教学大纲
材料的性能与表征课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；课程名称：材料的性能与表征所属专业：材料化学课程性质：专业基础课学分：2（二）课程简介、目标与任务：材料的物理性能是材料的重要性能之一。
外接因素（温度、电场、磁场等）作用于材料，引起材料内部原子、分子、电子的微观运动状态的改变，在宏观上表现为一定的感应物理量，即呈现某一物理性能。
具体地讲，最常见的材料物理性能有材料的电性能、介电性能、光学性能、热学性能、磁学性能以及弹性性能，每一种物理性能对应一定的物理基础。
而材料的物理性能强烈依赖于物质不同层次的结构组成，同时也受环境因素的强烈影响。
每一种材料物理性能都具有一定的分子和测试方法，而物理性能分析也是材料研究的重要手段。
通过本课程的学习，对材料的电性能、介电性能、光学性能、热学性能、磁学性能以及弹性性能的物理本质和表征参量、影响因素、分析测试方法有较全面地认识，并了解物理性能分析在材料研究中的应用。
（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接：先修课程：力学，热学，电磁学，普通物理(光学与原子物理)，材料科学基础（四）教材与主要参考书。
教材：刘勇，陈国钦编著. 材料物理性能. 北京：北京航空航天大学出版社, 2015.09主要参考书：吴雪梅主编；诸葛兰剑等编著. 材料物理性能与检测. 北京：科学出版社, 2012.01.关振铎，龚江宏，唐子龙著. 无机材料物理性能第2版. 北京：清华大学出版社, 2011.06.高智勇，隋解和，孟祥龙编著. 材料物理性能及其分析测试方法. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社, 2015.11.二、课程内容与安排第1章绪论（一）教学方法与学时分配课堂授课，1学时（二）内容及基本要求主要内容：简要介绍本课程的主要内容，学习本课程的意义和目的，以本课程的学习方法。
【了解】：本课程的主要内容，本课程的学习方法。
【一般了解】：学习本课程的意义和目的第2章材料的电性能2.1 电导率和载流子2.2 电子类载流子导电2.3 离子类载流子导电2.4 半导体2.5 超导体2.6 导电性的测量2.7 电阻分析的应用2.8 延伸阅读（一）教学方法与学时分配课堂授课，5学时（二）内容及基本要求主要内容：主要讲述电子类载流子导电、离子类载流子导电、半导体、超导体的导电机制及影响因素，导电性的测量方法及电阻分析的应用。
《材料制备与表征》课程教学大纲
《材料制备与表征》课程教学大纲课程编号：20821308总学时数：48总学分数：3课程性质：方向选修适用专业：应用物理学一、课程的任务和基本要求：本课程包括材料制备技术和材料表征技术，是应用物理学专业光电材料与器件方向的模块课程。
学生通过学习要掌握以下基本内容：材料制备技术内容包括晶体结构、晶体缺陷、成核理论、界面的平衡结构、晶体生长动力学、单晶材料的制备、薄膜材料的制备、陶瓷材料的制备、复合材料的制备和材料工程新技术，重点是先进人工晶体的材料制备科学与技术。
材料表征技术主要包括X射线衍射分析、电子显微分析、热分析、振动光谱、光电子能谱、穆斯堡尔谱、色谱等各种测试方法的物理原理、仪器的功能和应用范围。
学生通过学习可以掌握材料制备技术和常用测试方法，为以后的学习工作和进一步研究打下基础。
该课程有部分内容在其他课程中出现过，在此只作简单介绍。
二、基本内容和要求：上部分：材料制备技术第一章晶体结构和晶体缺陷1.1晶体学基础1.2空间点阵1.3米勒指标1.4密堆积与配位数1.5晶体结合键型1.6元素晶体结构1.7几种典型晶体结构1.8点缺陷1.9线缺陷1.10面缺陷目的和要求：掌握晶体结构基本知识和晶体中存在的缺陷，分析晶体中缺陷来源种类。
第二章成核理论2.1相变驱动力2.2弯曲界面的平衡与相变位垒2.3均匀成核2.4非均匀成核2.5再结晶成核2.6单相固溶体的凝固目的和要求：掌握材料中原子如何结合和生长成核的知识点。
第三章界面的平衡结构3.1晶体的平衡形状3.2生长界面结构的基本类型3.3柯塞尔模型3.4杰克逊模型3.5特姆金模型目的和要求：了解掌握界面的基本种类，不同描述形式之间的区别和特点。
第四章晶体生长动力学4.1邻位面的生长——台阶动力学与运动学4.2光滑界面的生长4.3粗糙界面的生长4.4晶体生长动力学统一理论4.5晶体生长形态学目的和要求：掌握晶体生长的基本理论，晶体界面核动力研究。
第五章单晶材料的制备5.1气相生长法5.2水溶液生长法5.3水热生长法5.4熔盐生长法5.5熔体生长法目的和要求：掌握单晶材料制备方法，了解不同制备方法的优缺点。
材料性能与表征无机材料物理性能教学大纲
材料性能与表征无机材料物理性能教学大纲一、课程介绍《材料性能与表征》是材料类专业学生的学科基础课程。
本课程主要介绍材料的力学、热学、光学、磁学、电学的特性和表征方法，目的是使学生充分认识材料的物理性能以及这些性能在人类物质生活中的意义，学会利用这些知识解释有关材料的许多现象，认识材料的宏观性能与微观机制的联系，为材料的合成、制备、加工和应用指明方向。
主要内容包括：材料的受力变形、材料的脆性断裂与强度，材料的热学性能，材料的光学性能，材料的磁学性能，材料的电学性能等。
教学部分共含32个理论学时，16个实践环节学时。
Introduction“Properties and Characterization of Materials” is the main professional fundamental course for materials science and engineering students. This course mainly introduces the mechanical, thermal, optical, electrical and magnetic properties and characterization method of materials. The main purpose of this course is to make students fully understand the physical properties of materials and theirs significance in human materials life, learn to explain many phenomena of the materials by these knowledge, to understand the relationship between the macroscopic properties and microscopic mechanisms of materials, and to point out the directions for the synthesis, preparation, processing and application of the materials. The main contents of this course are listed as follows: stress deformation of materials, brittle fracture and strength of materials, thermal properties of materials, optical properties of materials, magnetic properties of materials, electrical properties of materials. The teaching part of this course includes 32 theoretical credit hours and 16 practical credit hours.课程基本信息二、教学大纲1、课程目标1）掌握材料性能的基本理论及其主要影响因素，培养学生对抽象问题的认识，使学生能够针对具体的材料工程问题，建立数学模型并求解。
材料的性能与表征
《材料性能与表征》教学大纲课程代码：023155P1英文名称：Materials properties and characterization学时：32学分：2先修课程：大学物理、高等数学、金属学与热处理、模具材料与热处理、金工实习等适用专业：材料成型及其控制开课院系：材料成型及其控制系教材：《工程材料力学性能》，束德林主编，机械工业出版社，2011年5月（第2版）《材料现代分析测试方法》，王富耻主编，北京理工大学出版社，2006年1月（第1版）参考书：《分析电子显微学导论》，戎咏华主编，高等教育出版社，2006年09月（第1版）《材料性能学》，张帆主编，上海交通大学出版社，2009年1月（第1版）一、课程的性质、地位和任务（黑体小四号）《材料性能与表征》是理工科高等院校材料类专业的一门选修专业课程。
在掌握材料科学理论知识的基础上，与材料工程实践和材料科学理论研究相结合，通过《材料性能与表征》课程的学习，进一步深化掌握材料各种性能性能指标的理论和工程意义以及影响材料性能指标的各种因素，并全面介绍有关材料成分、结构及组织形貌的现代分析方法、测试技术，内容涉及X射线衍射学、电子显微学、电子能谱学、有机波谱学等方法了解或熟悉各种材料的现代分析。
培养学生掌握材料性能指标的测试原理，并初步具有分析材料性能影响因素的能力，最终达到使学生学会研究材料的晶体结构、微观组织、化学成分、物相组成与材料制备工艺、材料性能间相互作用关系的理论知识和研究方法。
二、课程内容和基本要求（黑体小四号）1．绪论（2学时）介绍《材料性能与表征课程》的性质、意义、内容及学习本课程的要求等。
2. 金属在单向静拉伸载荷下的力学性能（2学时）熟悉力—拉伸曲线和应力—应变曲线的测试方法；掌握弹性变形的实质、熟悉弹性极限、比例极限、弹性比功的物理意义、工程意义；熟悉影响弹性摸量的主要因素；掌握几种理想弹性行为的定义、物理意义以及工程上的利弊；了解内耗基本概念；掌握塑性变形的机理；掌握塑性变形指标（屈服强度、延伸率、伸长率）的测试方法，了解影响屈服强度的主要因素；了解断裂的基本概念、断裂基本方式；掌握断裂的机理。
材料性能学课程教学大纲
《材料性能学》课程教学大纲课程名称（英文）：材料性能学（Properties of Materials）课程类型：学科基础课总学时： 72 理论学时： 60 实验（或上机）学时： 12学分：4.5适用对象：金属材料工程一、课程的性质、目的和任务本课程为金属材料工程专业的一门专业基础课，内容包括材料的力学性能和物理性能两大部分。
力学性能以金属材料为主，系统介绍材料的静载拉伸力学性能；其它载荷下的力学性能，包括扭转、弯曲、压缩、缺口、冲击及硬度等；断裂韧性；变动载荷下、环境条件下、高温条件下的力学性能；摩擦、磨损性能以及其它先进材料的力学性能等。
物理性能概括介绍常用物理性能如热学、电学、磁学等的基本参数及物理本质，各种影响因素，测试方法及应用。
通过本课程的学习，使学生掌握材料各种主要性能指标的宏观规律、物理本质及工程意义，了解影响材料性能的主要因素，了解材料性能测试的原理、方法和相关仪器设备，基本掌握改善或提高材料性能指标、充分发挥材料潜能的主要途径，初步具备合理的选材和设计，开发新型材料所必备的基础知识和基本技能。
在学习本课程之前，学生应学完物理化学、材料力学、材料科学基础、钢的热处理等课程。
二、课程基本要求根据课程的性质与任务，对本课程提出下列基本要求：1．要求学生在学习过程中打通与前期材料力学、材料科学基础等课程的联系，并注重建立与同期和后续其它专业课程之间联系以及在生产实际中的应用。
2．能够从各种机器零件最常见的服役条件和失效现象出发，了解不同失效现象的微观机理，掌握工程材料（金属材料为主）各种力学性能指标的宏观规律、物理本质、工程意义和测试方法，明确它们之间的相互关系，并能大致分析出各种内外因素对性能指标的影响。
3．掌握工程材料常用物理性能的基本概念及影响各种物性的因素，熟悉其测试方法及其分析方法，初步具备有合理选择物性分析方法，设计其实验方案的能力。
三、课程内容及学时分配总学时72，课堂教学60学时，实验12学时。
《聚合物材料结构与性能表征》教学大纲
《聚合物材料结构与性能表征》教学大纲1.课程编号：1000911042.课程名称聚合物材料结构与性能表征3.高等教育层次：本科4.课程在培养方案中的地位：课程性质：必修对应于材料化学专业开课学年及学期非强制，建议大学三年级5.先修课程（a有机化学；b高分子化学；c高分子物理）6.课程总学分：3.0，总学时:48；7.课程教学形式：0普通课程8.课程教学目标与教学效果评价9.课程教学目标与所支撑的毕业要求对应关系10.教学内容、学时分配、与进度安排11.考核与成绩评定：平时成绩、期末考试在总成绩中的比例，平时成绩的记录方法。
考核方式：开卷考试成绩构成：单元测验（开卷，每次40分钟）4次，每次7.5分，全部共30分；期末考试：70分12.教材，参考书:[1] 薛奇编著高分子结构研究中的光谱方法[M]. 北京：高等教育出版社, 1995.[2] 朱诚身主编聚合物结构分析[M].北京：科学出版社，2004.[3] G Montaudo and R P Lattimer. Mass Spectrometry of Polymers[M]. CRC Press, 2002.13.大纲说明：本大纲共分为6章。
第1章简要介绍电磁辐射的原理以及与分子的相互作用；第2章和第3 章为本课程的重点，分别介绍了目前最为常用的傅立叶变换红外光谱和核磁共振氢谱的基本原理以及在高分子材料结构表征中的应用；作为第3章的提高篇，第4章介绍了核磁共振碳谱的基本原理及在高分子和有机化合物结构表征中的应用；第5章介绍了高分子质谱法在高分子材料结构表征中的应用与发展概况。
为强化同学们的学习效果，还各安排了2 学时的傅立叶变换红外光谱实验课，除让同学们初步了解仪器的功能与结构外，还试图让学生们亲自动手利用仪器进行实验、获取谱图，培养自己分析图谱的能力。
14.编写教师：编写教师签名：责任教授签名：开课学院教学副院长签名：Outline for Characterization of Structure and Properties ofPolymeric MaterialsCourse code:100091104Course name: Characterization of Structure and Properties of MaterialsLecture Hours: 46 hoursLaboratory Hours: 2 hoursCredits: 4Term(If necessary):Prerequisite(s): Organic chemistry, Polymer chemistry and PhysicsCourse Description:This course is to explore the molecular structures of polymers, biomacromolecules,organic-inorganic hybrids, organic opto-electronic functional materials and so on by using instrumental analytical techniques, which is a core theme toward the characterization of the structure and properties of materials sciences. Thanks to the wide applications of computers and Fourier transform, the performance of various analytical instruments are greatly improved and the structural information is incredibly expanded, laying a sound foundation for the deeper and quicker identification of materials structures. As a result, this course is aimed at teaching and cultivating students how to understand and master the basic concepts, theories and experimental techniques of structural identification and property characterization of synthetic polymeric materials and how to know the functionalities and current advances of relative analytical instruments. It is indispensable for a student who wants to engage in the basic and applied research of materials sciences in the furture to learn and master the course of Characterization of Structure and Properties of Materials.Course Outcomes:After completing this course, a student should be able to:1.Measure FTIR spectra and explain the basic vibration peaks of characteristic groups forparticular organic or polymeric compounds;2.Master the basic rules of nuclear resonance peak appearances of 1H and 13C NMR and analyzethe molecular structures of particular organic or macromolecular compounds based on these resonance peaks;3.Know the principles of polymeric mass spectrometric analysis and determine the molecularweight and molecular structure of synthetic polymeric materials.Course Content:Lectures and Lecture Hours:1.Introduction 2- Electromagnetic radiation and spectroscopy2.Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy 12- Basic principles and empirical methods of vibration spectroscopic analyses;- Application of FTIR in the molecular structural research of polymeric materials;- Monitoring the kinetic process of polymeric reaction.3.Hydrogen Nuclear Resonance Spectroscopy (1H NMR ) 12- Phenomena and basic principles of proton nuclear resonance;- 1H NMR spectra of polymeric solutions;- Application of 1H NMR in the structural analyses and molecular weight determination of polymeric materials.4.Carbon Nuclear Resonance Spectroscopy (13C NMR ) 10- Basic principles of carbon nuclear resonance;- Design of pulse sequences for carbon nuclear resonance;- Analyzing examples of 13C NMR spectra for particular organic or macromolecular compounds.5.Macromolecular Mass Spectroscopy 10- Mass spectroscopic reaction and basic principles of organic compounds;- Basic principles of macromolecular mass spectroscopy;- Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight spectroscopy (MALDI TOF)。
材料分析与表征教学大纲
材料分析与表征教学大纲材料分析与表征教学大纲材料分析与表征是材料科学与工程领域中的一门重要课程，旨在培养学生对材料性质的理解和分析能力。
本文将对材料分析与表征教学大纲进行探讨，介绍其内容和重点，并探讨其在材料科学教育中的意义。
一、引言材料分析与表征是一门综合性课程，涉及材料的结构、性质和性能等方面。
通过学习该课程，学生能够掌握各种分析和表征方法，从而全面了解材料的组成、结构和性质，为材料设计和工程应用提供科学依据。
二、教学内容1. 材料的基本性质和分类本部分主要介绍材料的基本性质，如密度、热导率、电导率等，以及材料的分类方法，如金属材料、陶瓷材料、聚合物材料等。
学生需要了解不同材料的特点和应用领域。
2. 材料的结构与组成分析这一部分重点介绍材料的结构和组成分析方法，如X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析等。
学生需要学会运用这些方法来确定材料的晶体结构、元素组成和相变行为。
3. 材料的物理性能测试本部分主要介绍材料的物理性能测试方法，如力学性能测试、热性能测试、电性能测试等。
学生需要学会使用相应的仪器和设备，对材料的强度、硬度、热膨胀系数等性能进行测试和分析。
4. 材料的化学性能测试这一部分重点介绍材料的化学性能测试方法，如腐蚀性能测试、溶解性测试等。
学生需要了解材料在不同环境条件下的化学反应和性能变化，以及如何进行相应的测试和分析。
5. 材料的表面和界面分析本部分主要介绍材料的表面和界面分析方法，如扫描电子显微镜、原子力显微镜、表面拉曼光谱等。
学生需要学会观察和分析材料的表面形貌、粗糙度、化学成分等信息。
三、教学重点1. 理论与实践结合在教学过程中，应注重理论与实践相结合，通过实验操作和实际案例分析，帮助学生将理论知识应用到实际问题中。
只有理论与实践相结合，学生才能更好地理解和掌握材料分析与表征的方法和技术。
2. 培养分析思维能力材料分析与表征的过程需要学生具备良好的分析思维能力，能够从实验数据和观察结果中推断材料的性质和结构。
《材料性能测试实验》教学大纲
《材料性能测试实验》教学大纲材料性能测试实验的教学大纲一、课程介绍本课程是材料科学与工程专业的一门基础课程，旨在培养学生对不同材料的性能进行测试和评估的能力。
通过理论学习和实验操作，使学生能够掌握常见的材料性能测试方法和技术，并能进行实验数据的分析和解读。
同时，通过实践操作，培养学生的实验技能和团队合作能力。
二、教学目标1.理解材料性能测试的基本原理和方法；2.掌握常用的材料性能测试仪器和设备的操作技术；3.学会分析和解读实验数据，评估材料的性能；4.培养实验操作的技能和团队合作精神。
三、教学内容1.材料性能测试的基本原理和方法介绍；2.静态力学性能测试实验；3.动态力学性能测试实验；4.热性能测试实验；5.电性能测试实验；6.光学性能测试实验；7.表面性能测试实验。
四、教学方法1.理论教学：通过课堂讲授的方式，介绍材料性能测试的基本原理和方法；2.实验教学：组织学生进行实验操作，掌握材料性能测试仪器和设备的使用技术；3.实验报告：学生根据实验结果编写实验报告，分析和解读实验数据；4.团队合作：学生以小组形式进行实验操作，培养团队合作精神。
五、教学评估与考核1.实验报告：根据实验结果编写实验报告，包括实验目的、原理、过程、数据分析和结果讨论；2.实验操作考核：对学生的实验操作技术进行考核；3.课堂提问：通过课堂提问的方式检验学生对课程内容的理解程度。
六、教材和参考资料1.教材：《材料性能测试与分析》，张三等著，XX大学出版社，20XX年。
2.参考资料：(1)《材料分析与测试教程》，李四等著，XX出版社，20XX年；(2)《材料性能测试技术与方法》，王五等著，XX出版社，20XX年；(3)相关学术期刊论文。
七、实验课表安排1.第1周：课程介绍，实验室规章制度讲解；2.第2-5周：静态力学性能测试实验；3.第6-9周：动态力学性能测试实验；4.第10-13周：热性能测试实验；5.第14-17周：电性能测试实验；6.第18-21周：光学性能测试实验；7.第22-25周：表面性能测试实验；8.第26周：总结和复习。
材料结构及性能表征实验 教学大纲
材料结构及性能表征实验一、课程说明课程编号：070221Z11课程名称：材料结构及性能表征实验/Experiments of Analysis for Materials properties and structure课程类别：专业教育课程（集中实践环节）学时/学分：32学时/1先修课程：材料科学基础、材料性能学、材料分析测试技术适用专业：材料化学教材、教学参考书：自编实验指导书二、课程设置的目的意义《材料结构与性能表征实验》是材料化学专业学生提升基本实验技能和理论的一个重要的教学环节，通过实践可引导学生了解材料的结构和性能的基本内涵，掌握材料结构和性能分析表征的基本方法，了解各实验的原理，熟悉实验设备，运用所学原理对实验结果进行分析，培养学生的动手能力，观察实验现象，理论联系实际，分析实验结果，提高解决实际问题的能力，有助于学生专业综合素质的提高，有利于是把课堂教授的理论知识与材料性能指标、结构表征有机地结合起来，为今后从事材料性能的检测和失效分析研究奠定基础。
三、课程的基本要求知识：了解现代主要分析测试仪器的结构、基本组成、工作原理和主要操作方法；熟悉分析测试对样品的要求，掌握一般的制样方法，了解特殊的制样方法；学会实验结果的数据处理与分析方法；学会主要分析方法的计算机检索方法；掌握实验的分析测试技术的主要用途。
能力：具有正确选择材料分析方法、测试方法的能力；具备专业从事材料分析测试工作的初步基础；具备通过继续学习掌握材料分析新方法、新技术的自学能力，培养学生正确选用现代分析技术开展材料组成、结构与性能关系的科学研究能力。
素质：掌握材料结构与性能表征的基础知识、基本理论和基本技能，提升充实专业素质；培养学生微观结构和宏观性能相互联系的科学思维；培养学生的工程意识、价值效益意识和创新精神。
四、教学内容、重点难点及教学设计五、实践教学内容和基本要求实践教学内容具体见上表。
六、考核方式及成绩评定考核方式多样化，采取笔试、实际操作等考核方式。
《材料性能学》教学大纲
《材料性能学》教学大纲一、课程概述本课程是材料科学与工程专业的核心课之一，旨在介绍材料的性能及其相关理论和实验方法。
通过本课程的学习，学生将了解材料的力学性能、热学性能、电学性能、磁学性能等方面的基本概念和实验技术，以及材料的结构与性能之间的相互关系。
二、课程目标1.培养学生的材料性能分析和实验设计能力；2.培养学生的团队协作和沟通能力；3.培养学生的科学研究和创新能力。
三、教学内容1.材料性能基础知识1.1材料的内部结构1.2麦克斯韦方程组及其应用1.3力学性能和力学行为1.4热学性能和热行为1.5电学性能和电行为1.6磁学性能和磁行为2.材料性能测试与分析2.1常用材料性能测试方法与仪器2.2材料性能测试数据处理与分析2.3材料性能参数的计算与评价3.材料性能评价与设计3.1材料性能评价的基本原则和方法3.2材料性能与结构设计的相关问题3.3材料性能参数在工程设计中的应用四、教学方法1.理论课授课方式包括讲授、讨论和案例分析等；2.实验课采用实验操作和数据分析相结合的方式；3.课堂上鼓励学生多提问，教师及时解答。
五、教学评价1.平时成绩占40%，包括课堂讨论、作业和实验；2.期末考试占60%，包括理论知识和实验技能的考察。
六、参考教材1.《材料性能学》，张三、李四，清华大学出版社，2024年；2.《材料力学性能与测试》王五、赵六，北京大学出版社，2024年；3.《材料热学性能与测试》王五、赵六，北京大学出版社，2024年；4.《材料电学性能与测试》王五、赵六，北京大学出版社，2024年；5.《材料磁学性能与测试》王五、赵六，北京大学出版社，2024年。
七、教学进度安排1.第1-2周：材料性能基础知识2.第3-5周：材料性能测试与分析3.第6-8周：材料性能评价与设计4.第9-14周：课程复习和期末考试八、教学辅助手段1.使用多媒体技术进行教学内容展示；2.实验室配备相应的材料性能测试仪器，进行实验研究和操作指导。
《材料性能学》课程教学大纲
《材料性能学》课程教学大纲材料性能学一、课程基本信息1.课程名称：材料性能学2.学分：3学分3.授课学期：大三上学期4.前置课程：物理学，无机化学，材料科学基础5.课程类型：基础必修课6.课程性质：理论+实验二、课程教学目标本课程主要旨在培养学生对材料性能及其测试、分析的基本理论和实践技能，使学生具备以下能力：1.掌握常见材料的性能参数，了解不同材料性能的相互关系；2.熟悉常见的材料性能测试方法，能够正确选择测试方法并进行实验操作；3.能够从材料结构与配方等方面分析、解释材料性能的变化规律，并能提出改进措施；4.能够进行简单的材料性能测试和数据分析，掌握基本的统计方法；5.具备良好的实验安全意识和团队合作精神。
三、教学内容和安排1.材料性能概述-材料性能的定义与分类-材料性能的相互关系2.材料性能测试方法-材料力学性能测试方法及仪器介绍-材料热学性能测试方法及仪器介绍-材料电学性能测试方法及仪器介绍-材料光学性能测试方法及仪器介绍3.材料性能测试与数据分析-材料力学性能测试与数据分析-材料热学性能测试与数据分析-材料电学性能测试与数据分析-材料光学性能测试与数据分析4.材料性能的微观原因分析-材料结构对性能的影响-材料配方对性能的影响-单一性能参数对材料整体性能的影响5.材料性能的提高与改进-材料工艺对性能的影响-材料改性与改进方法及案例介绍四、教学方法与手段1.理论讲授：系统性地介绍材料性能学的基本理论知识，并结合实际案例进行讲解。
2.实验操作：设计适当的实验项目，让学生亲自操作材料性能测试仪器，掌握实验操作技巧和数据处理方法。
3.讨论研讨：组织学生进行课堂讨论，促进学生思考和交流，加强学习效果。
4.课外作业：布置相关阅读任务和实验报告撰写任务，培养学生自主学习和科研能力。
五、考核方式与标准1.平时成绩：包括课堂表现，实验操作，作业完成情况等，占总评的20%。
2.期中考试：占总评的30%。
3.期末考试：占总评的50%。
【教学大纲】材料现代表征技术教学大纲(96课时)
《材料现代表征技术》教学大纲课程名称：材料现代表征技术课程类别：专业主干课适用专业：材料化学考核方式：考试总学时、学分： 96 学时 6 学分其中实验学时： 0 学时一、课程教学目的《材料现代表征技术》是化学与材料科学学院材料化学专业的一门主干必修基础课。
它是以物质的物理和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法。
利用较特殊的仪器，对物质进行定性分析，定量分析，形态分析及结构分析。
它具有测定快速、灵敏、准确和自动化程度高等特点。
材料现代表征技术的主要任务是介绍常用的仪器分析方法，，它以材料表征设备的基本原理、仪器的装置、分析性能和分析应用为基本结构，主要包含光谱分析、电化学分析、色谱分析、X 射线衍射分析、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪等。
介绍这些分析方法的基本原理、基本概念和典型仪器的结构与性质，利用这些仪器完成定性、定量、定结构的分析任务，为今后开展科学研究和实际样品测量打下牢固的基础。
二、课程教学要求注意讲清本课程中的基本概念和基本理论，在保持课程的科学性及系统性的基础上，应突出重点、难点，并努力反映本学科的新成就。
教学过程中要充分利用微视频、直观教具如仪器装置、图表、幻灯及录像和计算机辅助教学软件等。
因学时有限，内容较多，因此有一部分内容要求学生自学。
学生自学部位不占总学时，但仍然是大纲要求掌握内容。
学生自学部分，采用由教师提示，学生课后自学并提出问题，老师课后解答的方式；必要时对重点章节，可在讲授基础上，引导学生查阅资料，并进行课后学习兴趣小组讨论，写出读书报告，以培养学生综合分析问题的能力。
三、先修课程本课程是建立在无机化学、分析化学、有机化学、高等数学、物理学及计算机基础上的后续课程。
四、课程教学方法与教学手段1、课堂讲授和讨论相结合，充分调动学生的积极性，深入浅出，使抽象难学的理论变的简单具体化。
2、通过阅读主要参考书目、网上查询、资料整理和专题讨论，加深对分析化学基本原理的了解，并掌握该学科的发展动态。
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材料的性能与表征课程教学大纲
一、课程说明
（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；
课程名称：材料的性能与表征
所属专业：材料化学
课程性质：专业基础课
学分：2
（二）课程简介、目标与任务：
材料的物理性能是材料的重要性能之一。
外接因素（温度、电场、磁场等）作用于材料，引起材料内部原子、分子、电子的微观运动状态的改变，在宏观上表现为一定的感应物理量，即呈现某一物理性能。
具体地讲，最常见的材料物理性能有材料的电性能、介电性能、光学性能、热学性能、磁学性能以及弹性性能，每一种物理性能对应一定的物理基础。
而材料的物理性能强烈依赖于物质不同层次的结构组成，同时也受环境因素的强烈影响。
每一种材料物理性能都具有一定的分子和测试方法，而物理性能分析也是材料研究的重要手段。
通过本课程的学习，对材料的电性能、介电性能、光学性能、热学性能、磁学性能以及弹性性能的物理本质和表征参量、影响因素、分析测试方法有较全面地认识，并了解物理性能分析在材料研究中的应用。
（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接：
先修课程：力学，热学，电磁学，普通物理(光学与原子物理)，材料科学基础
（四）教材与主要参考书。
教材：刘勇，陈国钦编著. 材料物理性能. 北京：北京航空航天大学出版社, 2015.09
主要参考书：
吴雪梅主编；诸葛兰剑等编著. 材料物理性能与检测. 北京：科学出版社, 2012.01.
关振铎，龚江宏，唐子龙著. 无机材料物理性能第2版. 北京：清华大学出版社, 2011.06.
高智勇，隋解和，孟祥龙编著. 材料物理性能及其分析测试方法. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社, 2015.11.
二、课程内容与安排
第1章绪论
（一）教学方法与学时分配
课堂授课，1学时
（二）内容及基本要求
主要内容：简要介绍本课程的主要内容，学习本课程的意义和目的，以本课程的学习方法。
【了解】：本课程的主要内容，本课程的学习方法。
【一般了解】：学习本课程的意义和目的
第2章材料的电性能
2.1 电导率和载流子
2.2 电子类载流子导电
2.3 离子类载流子导电
2.4 半导体
2.5 超导体
2.6 导电性的测量
2.7 电阻分析的应用
2.8 延伸阅读
（一）教学方法与学时分配
课堂授课，5学时
（二）内容及基本要求
主要内容：主要讲述电子类载流子导电、离子类载流子导电、半导体、超导体的导电机制及影响因素，导电性的测量方法及电阻分析的应用。
【重点掌握】：电子类载流子导电、离子类载流子导电、半导体、超导体的导电机制。
【掌握】：电子类载流子导电、离子类载流子导电、半导体、超导体导电性能的影响因素，导电性的测量方法。
【了解】：电阻分析的应用。
【难点】：电子类载流子导电、离子类载流子导电、半导体、超导体的导电机制及影响因素。
第3章材料的介电性能
3.1 电介质及其极化
3.2 交变电场下的电介质
3.3 电介质在电场中的破坏
3.4 压电性
3.5 热释电性
3.6 铁电体
3.7 压电性和铁电性能基本参数的测定
3.8 延伸阅读
（一）教学方法与学时分配
课堂授课，6学时，
（二）内容及基本要求
主要内容：材料介电性能的物理本质、理论基础；影响无机材料击穿强度的因素；压电和热释电现象及产生原因和表征参数；铁电性的起源；压电性和铁电性能基本参数的测定。
物理性能的物理本质、理论基础和主要物理性能的表征参量，物理性能与材料成分、结构、工艺过程的关系及变化规律和环境影响因素。
外接环境的影响包括温度、压力、电场、磁场、辐照、化学介质等。
与物性相关的测试技术与分析方法，包括物性的表征参量、测试原理和结果分析，以及物性参数变化在材料分析中的应用。
【重点掌握】：材料介电性能的物理本质、理论基础；影响无机材料击穿强度的因素。
【掌握】：压电和热释电现象及产生原因和表征参数；铁电性的起源。
【了解】：压电性和铁电性能基本参数的测定。
【难点】：材料介电性能的物理本质、理论基础。
第4章材料的光学性能
4.1 光和固体的相互作用
4.2 材料的发光
4.3 光的其他性质
4.4 材料光学性能的测试表征
（一）教学方法与学时分配
课堂授课，7学时。
（二）内容及基本要求
主要内容：材料对光折射、反射、透射、散射的物理本质以及材料的折射率、反射率、透射率的影响因素；材料的发光的物理本质及激光的工作原理；电光效应、声光效应和光电效应；材料光学性能的测试表征。
【重点掌握】：材料对光折射、反射、透射、散射的物理本质以及材料的折射率、反射率、透射率的影响因素
【掌握】：材料的发光的物理本质及激光的工作原理；材料光学性能的测试表征。
【了解】：电光效应、声光效应和光电效应。
【难点】：材料对光折射、反射、透射、散射的物理本质以及材料的折射率、反射率、透射率的影响因素。
第5章材料的热学性能
5.1 材料的热容
5.2 材料的热膨胀
5.3 材料的导热性能
5.4 热电性
5.5 热焓和比热容的测量及热分析方法
5.6 热性能分析在材料研究中的应用
（一）教学方法与学时分配
课堂授课，6学时。
（二）内容及基本要求
主要内容：热容、热膨胀、热传导的物理本质，即材料热容、热膨胀、热导率的影响因素；热电性；热焓和比热容的测量及热分析方法及热性能分析在材料研究中的应用。
【重点掌握】：热容、热膨胀、热传导的物理本质，即材料热容、热膨胀、热导率的影响因素。
【掌握】：热焓和比热容的测量及热分析方法。
【了解】：热电性；热性能分析在材料研究中的应用。
【难点】：热容、热膨胀、热传导的物理本质，即材料热容、热膨胀、热导率的影响因素。
第6章材料的磁学性能
6.1 磁学基本量及磁性分类
6.2 铁磁性和亚铁磁性材料的特性
6.3 磁性材料的自发磁化和技术磁化
6.4 磁性材料的动态特性
6.5 铁磁性测量
6.6 磁分析的应用
6.7 延伸阅读：磁性材料
（一）教学方法与学时分配
课堂授课，7学时。
（二）内容及基本要求
主要内容：物质的磁性及其物理本质；材料的磁化特征及其基本参数；物质的铁磁性及其物理本质；磁晶各向异性和各向异性能、铁磁体的形状各向异性及退磁能、磁致伸缩与磁弹性能；磁畴的形成与磁畴结构；技术磁化过程，影响金属及其合金铁磁性的因素；磁性材料在交变磁场作用下的能量损耗；铁磁性测量方法及磁分析的应用。
【重点掌握】：物质的磁性及其物理本质；材料的磁化特征及其基本参数；物质的铁磁性及其物理本质；影响金属及其合金铁磁性的因素。
【掌握】：磁晶各向异性和各向异性能、铁磁体的形状各向异性及退磁能、磁致伸缩与磁弹性能；磁性材料在交变磁场作用下的能量损耗。
【了解】：铁磁性测量方法及磁分析的应用。
【难点】：物质的磁性及其物理本质；材料的磁化特征及其基本参数；物质的铁磁性及其物理本质；影响金属及其合金铁磁性的因素。
第7章材料的弹性性能
7.1 胡克定律及弹性表征
7.2 弹性与原子间结合力等物理量的关系
7.3 弹性模量的影响因素
7.4 材料滞弹性及内耗
7.5 内耗产生的机制
7.6 弹性性能的测量
7.7 内耗分析的应用
7.8 弹性合金和高阻尼合金
（一）教学方法与学时分配
课堂授课，3学时。
（二）内容及基本要求
主要内容：胡克定律及弹性表征；弹性模量的物理实质及其与周期表、德拜特征温度和熔点的关系；弹性模量的影响因素；材料粘弹性及滞弹性；材料内耗的分类及表征，及内耗产生的物理本质；弹性性能测量的方法及内耗分析的应用；弹性合金和高阻尼合金。
【重点掌握】：弹性模量的物理实质及其与周期表、德拜特征温度和熔点的关系；弹性模量的影响因素。
【掌握】：胡克定律及弹性表征；材料粘弹性及滞弹性；材料内耗的分类及表征，及内耗产生的物理本质。
【了解】：弹性性能测量的方法及内耗分析的应用。
【一般了解】：弹性合金和高阻尼合金。
【难点】：弹性模量的物理实质及其与周期表、德拜特征温度和熔点的关系；弹性模量的影响因素。
制定人：刘文晶
审定人：
批准人：
日期：。