复合材料教学大纲
《复合材料》教学大纲
《复合材料》课程教学大纲课程代码:MSEN3012课程类别:基础课程授课对象:材料科学与工程专业开课学期:春季学分:3 学分指定教材:《复合材料概论》,哈尔滨工业大学出版社,2001年一、教学目的:使学生系统掌握复合材料的基本知识,包括聚合物基复合材料基体材料、增强材料、复合材料界面、复合效应、复合材料成成型方法等方面的基础和最新发展动态,为新型材料的研发奠定坚实基础。
二、课程内容第一章总论1.、教学内容复合材料定义、复合材料的基本性能、复合材料结构设计基础。
2、教学要点了解与掌握国际标准化组织(ISO)关于复合材料定义,描述复合材料性能的一些基本参数,特别是比强度、比模量两个基本要概念。
了解各类复合材料的基本性能,复合材料结构设计基础,特别是复合材料设计中多级结构的设计理念。
第二章复合材料的基体材料1.、教学内容聚合物基复合材料的基体材料、金属基复合材料的基体材料、无机非金属基复合材料的基体材料。
2、教学要点通过对比的方式了解三类复合材料的基体材料的基本结构与其物化性能的关系,各类基体材料的特点及其优缺点,加深对复合材料的认识。
针对本专业的知识结构,重点要求学生理解热塑性与热固性树脂结构及其物化性能,重点掌握“四烯”、“四纶”及环氧树脂的结构、物化性能及成型加工过程中的变化。
关于无机非金属基复合材料的基体材料将在后续章节中重点介绍。
第三章复合材料的增强材料1.、教学内容玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维(有机纤维)、其它纤维2、教学要点重点要求掌握玻璃纤维、碳纤维及芳纶纤维的分类、结构特征、物化性能、基本制备方法及应用领域。
了解其它(特种)纤维如碳化硅纤维、硼纤维、氧化铝纤维基本物化性能及纤维增强材料的一些最新进展。
第四章复合材料的界面1.、教学内容界面的定义及界面效应、各类复合材料的界面特征、材料的表面处理(表面改性)。
2、教学要点了解界面的定义、复合材料中界面的形成机理、各类复合材料界面的基本特征及异同点。
【课程大纲】《复合材料学》
《复合材料学》课程大纲一、课程概述课程名称(中文):复合材料学(英文):Composite Materials Science课程编号:14351027课程学分:2.5课程总学时:40课程性质:专业课二、课程内容简介(300字以内)复合材料是材料类学科中最具活力的领域之一,由于现代科学技术的迅速发展,对材料的各种性能提出了更高的要求,即力求性能全优的新型材料,而只有采取将各种材料的优越性能集于一体即复合材料技术才能满足这种要求。
因此本课程在介绍复合材料学的发展简史、复合材料学的研究内容、复合材料设计、复合材料成型与加工工艺、复合材料应用等的基础上,重点对纤维增强复合材料、生物质复合材料、木塑复合材料等内容进行详细介绍。
本课程是针对材料科学与工程专业学生开设的一门专业核心课程,是学生在学完了高分子材料学、材料科学与工程基础等专业基础课程之后而开设的课程,旨在拓宽学生的知识面,增强思维能力,为毕业后从事科研或其它相关工作打下坚实基础。
三、教学目标与要求通过本课程的学习,学生应对复合材料的发展概况有一个基本的了解,掌握复合材料的基本知识,包括增强原理,基体、增强体材料,复合材料的界面,熟悉各类复合材料的制备方法、性能特点和应用。
四、教学内容与学时安排绪论(2学时)1. 教学目的与要求:了解:复合材料的发展概况和应用领域。
掌握:复合材料的概念、组成、分类、特性。
2. 教学重点与难点:重点:复合材料的定义;复合材料的分类方法;复合材料的主要特性;复合材料的应用领域。
难点:复合材料概念的理解。
第一章复合材料基体(4学时)1. 教学目的与要求:了解:聚合物基体的制备过程、改性方法和应用。
掌握:聚合物基体的作用、分类、选择原则、性能特点;金属基体的选择原则;陶瓷基体的种类和特点。
2. 教学重点与难点:重点:聚合物基体和陶瓷基体的性能特点及选择依据。
第一节金属基体(1学时)一、选择基体的基本原则(一)MMC的使用要求(二)MMC的组成特点(三)基体金属与增强物的相容性二、结构复合材料的基体(一)用于450℃以下的MMC轻金属基体(二)用于450-700℃的MMC金属基体(三)用于1000℃以上的高温MMC的金属基体三、功能用MMC的基体第二节陶瓷基体材料(1学时)一、陶瓷材料发展历史和概念内涵二、陶瓷分类(一)按化学成分分类(二)按功能和用途分三、陶瓷材料的特点四、陶瓷的力学性能第三节聚合物基体材料(2学时)一、聚合物基体的作用二、聚合物基体材料分类(一)按树脂热行为(二)按树脂特性及用途(三)按成型工艺分为三、聚合物基体的选择四、热固性树脂(一)不饱和聚酯树脂(二)环氧树脂(三)酚醛树脂(四)其它热固性树脂五、热塑性树脂(一)聚酰胺(PA 俗称尼龙)(二)聚碳酸酯(PC)(三)聚砜第二章复合材料增强体(7学时)1. 教学目的与要求:了解:增强体的分类、发展和应用。
复合材料大纲
复合材料大纲一、课程名称:复合材料 Composite materials二、课程编码:三、学时与学分:24/2四、先修课程:金属材料,高分子材料,陶瓷材料五、课程教学目标1.帮助学生获得必要的复合材料科学基本知识,了解学科发展前沿,掌握探索复合材料科学基本规律的一般方法;2.引导学生接受复合材料科学知识熏陶,提高复合材料科学基本素养;六、适用学科专业材料学,材料加工七、基本教学内容与学时安排第一章复台材料概述.(1学时)第一节复合材料的发展简史第二节复合材料的定义、命名和分类一、复合材料的定义二、复合材料的分类第三节复合材料的特性第二童增强材料(4学时)第一节纤维一、有机纤维二、无机纤维三、金属与其它纤维四、各种纤维性能的比较第二节晶须第三节颗粒第四节增强材料的表面处理第三章复合理论(4学时)第一节复合原则一、材料组元的选择二、制备方法的选择第二节复合材料的界面设计原则一、界面及其类型二、聚合物基复合材料界面设计三、金属基、陶瓷基复合材料界面设计第三节复合材料界面理论一、浸润性二、界面粘结三、热残余应力四、界面相容性与不稳定性第四节界面粘结强度的测定一、宏观试验法二、单纤维试验法三、微压入试验法第五节混合定律一、连续纤维单向增强复合材料(单向层板)二、短纤维增强复合材料第四童聚合物基复合材料(PMC) (5学时)第一节概述一、PMc的发展历史二、PMC的分类第二节聚合物基体一、概述二、热固性基体三、热塑性基体第三节PMC界面一、PMc界面表征二、PMc界面特点三、PMc界面设计第四节PMC制备工艺第五节FRP的力学性能第五章金属基复台材料(MMc)(5学时)第一节概述一、MMC的历史二、MMC的分类第二节金属基体一、铝及铝合金二、钛及钛合金三、镁及镁合金第三节MMC制备工艺·第四节MMC的界面一、MMC界面类型与界面结合二、MMC界面稳定性三、MMC界面浸润与界面反应控制第五节MMC的性能(2学时)第六章陶瓷基复合材料(CMC)第一节概述第二节陶瓷基体及其粉末原料的制备第三节CMC制备工艺第四节CMC界面第五节CMC增韧机制第六节CMC的性能第七章表面改性与表面复合材料(1学时)第一节概述第二节表面复合材料的制造技术第三节表面复合材料性能评价方法第八章复合材料的最新进展展望(2学时)第一节增强相的进展第四节纳米复合材料第五节智能复合材料第六节功能梯度复合材料九、考核方式:书面考试+讨论、作业+课堂表现。
复合材料结构设计教学大纲
复合材料结构设计教学大纲复合材料结构设计教学大纲引言:复合材料是一种由两种或两种以上的材料组成的材料,具有优异的力学性能和重量比。
在现代工程领域中,复合材料的应用越来越广泛。
为了培养学生对复合材料结构设计的理解和掌握,制定一份全面而系统的教学大纲是非常重要的。
一、复合材料的基本概念和分类1. 复合材料的定义和特点- 复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的材料,具有优异的力学性能、重量比和耐腐蚀性。
- 复合材料的组成包括基体材料和增强材料,可以根据增强材料的形态分类为颗粒增强、纤维增强和层叠增强等。
2. 复合材料的分类- 根据基体材料的类型,复合材料可以分为金属基复合材料、陶瓷基复合材料和聚合物基复合材料等。
- 根据增强材料的形态,复合材料可以分为颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料和层叠增强复合材料等。
二、复合材料的力学性能1. 复合材料的力学性能参数- 弹性模量、屈服强度、断裂韧性等是评价复合材料力学性能的重要参数。
- 针对不同应力状态,可以定义拉伸强度、压缩强度、剪切强度等不同的力学性能参数。
2. 复合材料的强度理论- 复合材料的强度理论包括经典层合板理论、微观力学理论和损伤力学理论等。
- 不同的强度理论适用于不同的复合材料结构设计场景,需要根据实际情况进行选择和应用。
三、复合材料结构设计的基本原则1. 强度和刚度匹配原则- 复合材料结构设计中,应根据实际工作条件和要求,选择合适的增强材料、基体材料和层厚比例,以实现强度和刚度的匹配。
- 合理的层合板结构设计可以提高复合材料的整体性能。
2. 界面设计原则- 复合材料的界面是基体材料和增强材料之间的连接界面,界面的设计对复合材料的性能和寿命具有重要影响。
- 通过表面处理、界面增强和界面粘结等手段,可以提高复合材料的界面性能。
3. 成本效益原则- 复合材料的结构设计应考虑成本效益因素,包括材料成本、制造成本和维护成本等。
- 在保证性能的前提下,尽可能降低复合材料的制造和维护成本,提高整体经济效益。
功能复合材料教学大纲
功能复合材料一、课程说明课程编号:060113Z10课程名称:功能复合材料/functional composite Materials课程类别:学科专业课程学时/学分:24/1.5先修课程:大学物理、固体物理、材料化学与物理、材料科学基础、无机非金属材料适用专业:材料科学与工程专业本科生建议教材及参考书:(1)功能复合材料,张佐光,化学工业出版社,2004.9(2)殷景华,等.功能材料概论,哈尔滨:哈尔滨工业出版社,2002.7(2)贡长生,张克立.新型功能材料,北京:化学工业出版社,2001.1二、课程设置的目的、意义本课程主要介绍功能材料的研究现状和发展趋势,一些常见功能材料和复合材料的基本知识、种类、特点和应用,有助于学生拓宽专业知识面,同时加深对专业的认识和应用。
三、课程目标3.1课程对毕业生能力支撑本课程对应毕业要求2-2、4-1、5-1,具体内容如下:毕业要求2-2:掌握分析研究复杂工程问题所需的物理、化学等自然科学基础知识。
学会运用物理学和化学中的理论、观点和方法,识别、分析常见工程问题中涉及的物理和化学问题。
毕业要求4-1:根据工程应用的需要,能够根据材料工程技术研究的需要选择合适的实验手段对材料组成、组织结构、性能及其相互关系,对试验数据做出正确的分析,为材料的应用提出合理建议。
毕业要求5-1:系统地掌握材料科学与工程基础理论,掌握相关技术基础理论和现代分析方法在材料制备技术中的应用知识与应用技巧;系统地掌握材料工程领域主要制备技术,深入了解新材料与材料加工新技术的发展方向。
3.2课程教学目标通过本课程的教学,使学生在学习了材料科学基础、材料物理化学等课程的基础上进一步掌握不同类型功能材料及功能复合材料的合成与制备理论基础、制备方法、制备技术、工艺、设备等,把握材料科学与工程的新技术、新工艺。
使学生掌握材料科学研究工作者通常关注的成分-工艺-显微组织/结构-性能之间的内在联系,为将来研究开发新材料和材料制备新工艺奠定良好的理论基础。
2024武汉理工复合材料大纲
2024武汉理工复合材料大纲一、课程介绍本专业主要从事复合材料的基础理论和应用技术的教学及研究工作,培养学生具备复合材料领域的科学素养和技术能力,为国家和地方的航空航天、汽车、船舶、电子、建筑、能源等行业的发展培养高层次、复合型的复合材料专门人才。
二、专业培养目标1.掌握基本的材料学、力学、工程力学、热力学、物理化学等基础理论和知识,具有扎实的数理基础和专业知识;2.掌握复合材料的加工制备、表征与评价、应用和管理等方面的知识,具有扎实的实验技能和工程实践能力;3.具有较强的科学研究和技术创新能力,能够开展科学研究、技术开发和工程设计等工作;4.具有良好的团队协作和沟通能力、较强的自主学习和终身学习能力、一定的工程项目管理和市场经济意识;5.具有良好的职业道德素质、全面发展、综合素质较高,能够适应现代制造业和社会的发展需要。
三、主干课程1.材料力学2.复合材料力学3.复合材料制备技术4.复合材料表征与评价5.复合材料应用与管理6.复合材料设计与制造7.复合材料工程实践8.复合材料科研方法9.复合材料改性技术10.复合材料结构设计11.复合材料环境影响12.复合材料材料科学基础四、实践环节1.材料实验2.复合材料制备实验3.复合材料表征实验4.复合材料成型实践5.复合材料应用技术实训6.复合材料设计实践7.复合材料科研实践五、实习环节1.企业实习2.社会调查3.综合设计4.仿真计算5.产品开发六、毕业设计要求学生根据所学的知识和技能,选择一个复合材料领域的实际问题,进行科学研究或应用研究,并完成一定的毕业设计报告和成果展示。
毕业设计要求学生在恰当的时间完成对所选题目的策划、调研、实验、计算、仿真、设计等工作,并在老师的指导下完成设计报告和成果展示。
七、教学要求1.注重基础知识与基本理论的教学,使学生牢固掌握专业基础知识;2.注重实践技能和工程实践的培养,提高学生工程实践能力;3.注重科学研究和技术创新的指导,发展学生的科学研究和创新意识;4.注重实习环节和毕业设计的实践教学环节,使学生在实际工作中得到锻炼;5.注重学生综合素质的培养,提高学生的综合素质。
《复合材料》 课程教学大纲
《复合材料》课程教学大纲一、课程名称(中英文)中文名称:复合材料英文名称:Composite Materials二、课程代码及性质课程代码:0801492课程性质:专业选修课,选修课三、学时与学分总学时:32(理论学时:32学时;实践学时:0学时)学分:2四、先修课程材料科学基础、热处理原理与工艺、工程材料学、金属材料学五、授课对象本课程面向材料科学与工程专业、材料成型及控制工程专业学生开设六、课程教学目的(对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用)本课程的教学目的:1. 掌握复合材料的复合理论、界面设计原则及制备技术,具备应用这些知识分析、解决材料科学与工程专业中的复合材料的设计与制备问题的能力;2. 掌握聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷复合材料的强化机制、界面类型、制备方法及性能评价方法,具备独立进行复合材料性能分析的能力;理解表面改性与表面复合材料的制备、评价方法。
3. 以小组合作的方式对感兴趣的复合材料进行调研,具备资料收集,制作、使用PPT进行交流的能力。
4. 了解复合材料的发展前沿,掌握其发展特点与动向。
七、教学重点与难点:教学重点:复合材料的复合理论及界面设计,几种不同类型复合材料的强化机制及失效分析。
教学难点:复合材料的复合理论及界面设计。
八、教学方法与手段:教学方法:(1)以课堂讲授为主,阐述该课程的基本内容,保证主要教学内容的完成。
(2)安排适量的课堂讨论环节。
(3)分配小组对复合材料进行调研,并以讲解PPT的形式在课堂展示,使学生通过课下的资料查阅而掌握基本的专业资料获取方法、途径、整理归纳和讲演能力。
教学手段:(1)运用现代教学工具,在课堂上通过PPT讲授方式,实现图文并茂,形象直观;九、教学内容与学时安排(1)总体安排教学内容与学时的总体安排,如表2所示。
(2)具体内容各章节的具体内容如下:第一章复合材料概述.(1学时)第一节复合材料的发展简史第二节复合材料的定义、命名和分类一、复合材料的定义二、复合材料的分类第三节复合材料的特性第二童增强材料(4学时)第一节纤维一、有机纤维二、无机纤维三、金属与其它纤维四、各种纤维性能的比较第二节晶须第三节颗粒第四节增强材料的表面处理第三章复合理论(4学时)第一节复合原则一、材料组元的选择二、制备方法的选择第二节复合材料的界面设计原则一、界面及其类型二、聚合物基复合材料界面设计三、金属基、陶瓷基复合材料界面设计第三节复合材料界面理论一、浸润性二、界面粘结三、热残余应力四、界面相容性与不稳定性第四节界面粘结强度的测定一、宏观试验法二、单纤维试验法三、微压入试验法第五节混合定律一、连续纤维单向增强复合材料(单向层板)二、短纤维增强复合材料第四童聚合物基复合材料(PMC) (5学时)第一节概述一、PMc的发展历史二、PMC的分类第二节聚合物基体一、概述二、热固性基体三、热塑性基体第三节 PMC界面一、PMc界面表征二、PMc界面特点三、PMc界面设计第四节 PMC制备工艺第五节 FRP的力学性能第五章金属基复台材料(MMc)(5学时)第一节概述一、MMC的历史二、MMC的分类第二节金属基体一、铝及铝合金二、钛及钛合金三、镁及镁合金第三节 MMC制备工艺•第四节MMC的界面一、MMC界面类型与界面结合二、MMC界面稳定性三、MMC界面浸润与界面反应控制第五节 MMC的性能第六章陶瓷基复合材料(CMC) (2学时)第一节概述第二节陶瓷基体及其粉末原料的制备第三节 CMC制备工艺第四节 CMC界面第五节 CMC增韧机制第六节 CMC的性能第七章表面改性与表面复合材料(1学时)第一节概述第一节表面复合材料的制造技术第二节表面复合材料性能评价方法第八章复合材料的最新进展展望(2学时)第一节增强相的进展第二节纳米复合材料第三节智能复合材料第四节功能梯度复合材料(3)各章节的课后思考题(作业)及讨论要求思考题(课后作业):第1章思考题:1.复合材料的定义是什么?2.复合材料有哪些不同的分类?3.复合材料有哪些优势?3.复合材料可以应用在哪些领域?第2章思考题:1.常用的增强相有哪些?2.纤维的基本概率有哪些?3.Kevlar纤维和超高分子量聚乙烯纤维有什么特点?4.列举几种典型的无机纤维,它们分别有什么特点或用途?5.简述金属纤维的特点。
《复合材料导论》教学大纲
《复合材料导论》教学大纲一、课程信息课程名称:复合材料导论授课对象:材料类专业本科生学时:36学时学分:2学分先修课程:材料力学基础,材料结构与性能开设学期:大三下学期二、课程目标1.理解复合材料的基本概念和特征。
2.掌握各种复合材料的组成、制备方法及其性能表征方法。
3.能够使用常见的复合材料进行材料设计与选择。
4.了解复合材料在不同领域的应用。
三、教学内容与教学安排1.复合材料的概念与分类(2学时)a.复合材料的定义b.复合材料的分类及常见应用领域2.复合材料的组成成分(4学时)a.基体材料b.强化材料c.界面材料3.复合材料的制备方法(8学时)a.复合材料的层合制备方法b.复合材料的增强制备方法c.复合材料的注塑制备方法4.复合材料的性能评价与测试方法(10学时)a.力学性能测试方法b.热学性能测试方法c.导电性能测试方法d.耐腐蚀性能测试方法5.复合材料的力学行为(6学时)a.弹性行为b.塑性行为c.破坏行为6.复合材料的应用领域(4学时)a.航空航天领域b.汽车工业领域c.化工工业领域四、教学方法与评估方式教学方法:1.课堂讲解:通过讲解复合材料的基本概念、制备方法和性能评价等知识,帮助学生建立对复合材料的基本理解。
2.实际操作:安排实验或实例让学生实际制备和测试复合材料,加深学生对复合材料性能的认识。
3.学生讨论:设置小组讨论环节,促进学生之间的互动和思考,提高学生的综合运用能力。
评估方式:1.平时成绩(30%):考察学生的课堂参与度和作业完成情况。
2.期中考试(30%):考察学生对复合材料概念、制备方法和性能的掌握程度。
3.期末考试(40%):考察学生对整个课程内容的掌握程度。
五、教材与参考资料教材:。
复合材料工程 教学大纲
复合材料工程一、课程说明课程编号:420208Z10课程名称:复合材料工程/Composite Engineering课程类别:专业教育课程(专业核心课程)学时/学分:48/3先修课程:物理化学、工程材料基础适用专业:航空航天工程教材、教学参考书:(1)闻荻江主编. 复合材料原理. 武汉:武汉理工大学出版社,1998年;(2)沈观林主编. 复合材料力学. 北京:清华大学出版社,2006年;(3)赵美英主编. 复合材料结构力学与结构设计. 西安:西北工业大学出版社,2007年;(4)刘亚雄主编. 复合材料工艺及设备. 武汉:武汉理工大学出版社,2011年。
二、课程设置的目的意义复合材料工程课程是航空航天工程专业复合材料方向的核心专业课程,课程设置目的是让学生从不同角度和深度,系统的了解有关复合材料原理、宏观力学、细观力学和各类复合材料的工艺的基本理论、成型方法及生产设备,将复合材料的基本理论与制备和加工联系起来。
通过系统学习,使学生对复合材料的基本理论、设计原则和制造方法等有较全面的了解,能熟练掌握复合材料结构分析、设计和实现的基本原理与步骤,为从事复合材料及其相关行业的研究和开发工作奠定坚实的基础。
三、课程的基本要求知识:掌握复合材料的基本概念,熟悉复合材料结构与性质的关系,能够根据工程需要,对复合材料制品从微观或亚微观水平上选定合适的基体和增强体或功能体,确定合适的表面处理技术和成型工艺,使基体和增强体或功能体有良好的界面,从而达到预期的性能指标,形成复合材料开发的基本知识结构。
能力:能利用理论力学、材料力学以及弹性力学的知识,通过复合材料结构单元的力学分析方法以及复合材料结构分析原理,对复合材料产品进行设计与优化;掌握复合材料的各种成型工艺,能根据复合材料制品结构和功能特点,确定合适的成型工艺及设备,从而实现预期的性能指标。
素质:通过课程中的分析讨论辩论培养分析沟通交流素质,建立复合材料设计制备到应用的思维模式,提升理解工程管理与经济决策的基本素质。
《复合材料》课程教学大纲
《复合材料》教学大纲1.课程编号:1000952032.课程名称:复合材料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:选修对应于材料科学与工程专业,属于BZ专业课程基本模块。
5.开课学年及学期:非强制6.先修课程:a材料科学基础A,材料力学性能与失效分析;b陶瓷材料学,材料物理性能;c材料现代测试技术7.课程总学时:4.0,总学分:64(实验学时:0)。
8.课程教学形式:0普通课程9.课程教学目标详见第10项相关内容。
10.课程教学目标与教学效果评价(如填此项则上一项可不填)11.课程教学目标与所支撑的毕业要求对应关系(公共平台课无需细化到毕业要求指标点(见各专业培养方案说明书),暂无专业认证需求的专业下表可选填)12.教学内容、学时分配、与进度安排13.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:闭卷考试成绩评定:百分制,卷面成绩70%,平时成绩30%(其中综述论文8分,文献讲解12分,日常出勤考核9分,平时课堂提问、研讨可适当奖励,每次1分),按百分制给出最终成绩。
14.教材,参考书:选用教材:[1]王荣国, 武卫莉, 谷万里. 复合材料概论[M]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社,1999.[2]吴人洁. 复合材料[M]. 天津: 天津大学出版社,2000.参考书:[1]尹洪峰,任耘,罗发. 复合材料及其应用[M]. 陕西: 陕西科学技术出版社,2003.[2]Bryan Harris著. 陈详宝,张宝艳译. 工程复合材料[M]. 北京: 化学工业出版社,2004.[3]周曦亚. 复合材料[M]. 北京: 化学工业出版社,2005.[4]车剑飞,黄洁雯,杨娟. 复合材料及其工程应用[M]. 北京: 机械工业出版社, 2006.[5]刘雄亚. 复合材料新进展[M]. 北京: 化学工业出版社,2007.[6]薛云飞等,先进金属基复合材料修订稿。
复合材料综合实验 教学大纲
复合材料综合实验一、课程说明课程编号:420217Z10课程名称:复合材料综合实验/ Composite Experiments课程类别:专业教育课程(集中实践环节)学时/学分:2周/2学分先修课程:复合材料工程适用专业:航空航天工程教材、教学参考书:1)欧阳国恩,欧国荣主编,《复合材料试验技术》,武汉理工大学出版社,1993年。
2)欧阳国恩编,《复合材料实验指导书》,武汉理工大学出版社,1997年。
3)纤维增强塑料(玻璃钢)标准汇编,《纤维增强塑料(玻璃钢)标准汇编(第3版)》,中国标准出版社,2012年。
二、课程设置的目的意义复合材料综合实验是航空航天工程专业复合材料模块专业教学的重要实践环节,通过本课程的学习,使学生掌握一定的试验理论和复合材料性能测试方法,进行必要的操作训练,了解复合材料力学性能、化学性能、物理性能等多方面的测试技术,以及复合材料性能测试方法发展的最新进展。
培养学生理论联系实际的能力,解决实践过程中复杂问题的意识,提高学生在复合材料实验方面的动手能力。
三、课程的基本要求知识:掌握复合材料树脂含量、固化度、环氧值、固化剂用量、热变形温度及维卡软化点等一系列复合材料中常用的性能参数的测试方法和原理,以及对应仪器设备和操作要点等。
能力:通过对一系列复合材料常用性能测试方法的运用、仪器设备的操作,深化对复合材料相关科学概念的感性认识,体会实践过程的复杂性,培养学生综合运用所学知识解决实践中问题的能力。
素质:以小组为团队完成实验任务要求,遵守实验操作规范,履行责任,提高职业操作规范,同时提高团队合作,交流沟通素质。
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本课程的实践教学包括五个复合材料性能测试的基本实验,通过对实验的实际操作,了使学生了解复合材料固化度、树脂含量、固化剂用量等因素的意义及作用,并掌握环氧树脂环氧值、固化剂用量、复合材料树脂含量、固化度、热变形温度及维卡软化点的测试原理及方法,了解各因素对复合材料性能的影响。
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《复合材料》教学大纲
一、课程名称:复合材料
二、学分、学时:2学分、32学时
三、教学对象:06级应用化学本科
四、课程性质、教学目标
《复合材料》是应用化学专业的一门学科基础课程,选修。
复合材料是包括多学科、多领域的一门综合性学科。
本课程以恰当的比例分别对复合材料的各种增强材料、复合材料的各种基体材料以及聚合物基复合材料、瓷基复合材料等的性能、制备、应用和发展动态进行了较为系统的讨论。
使学生在已有的材料科学的基础上,较为系统地学习复合材料的各种基体材料和增强材料,以及各种复合材料的性能、制备方法与应用,了解材料的复合原理,以及复合材料的发展方向。
从而丰富和拓宽学生在材料及材料学方面的知识。
五、课堂要求
要求认真随堂听课,认真阅读指定教材,广泛查阅有关复合材料方面的最新资料。
按教学要求完成专题综述论文的撰写,并进行课堂交流。
六、教学容与基本要求
(一)绪论(2学时)
复合材料的国外发展状况及今后的发展方向;复合材料的分类;复合材料的基本性能;复合材料的增韧增强原理;复合材料的特性;复合材料的应用。
基本要求:掌握复合材料的基本性能及分类,了解复合材料的应用。
(二)材料的基体材料(6学时)
金属材料:金属的结构与性能、各种合金材料;
瓷材料:包括水泥、氧化物瓷、碳化物瓷、氮化物瓷;
聚合物材料:聚合物的种类、结构与性能,复合材料选用聚合物的原则。
基本要求:掌握常用基体材料的种类、结构性能及其选用的原则。
(三)材料的增强材料(6学时)
玻璃纤维及其制品的分类、制备、性能与应用;
碳纤维的分类、制备、性能与应用;
瓷纤维、芳纶纤维、晶须的制备、性能与应用;
填料(高岭土、石墨、烹饪土、烹饪土、碳酸钙、化石粉等)的性能与应用。
基本要求:掌握常用增强材料的种类、性能及其选用的原则。
(四)传统复合材料的新发展(4学时)
航空用先进树脂基复合材料的发展:先进复合材料在飞机上的应用、材料技术的进展、低成本复合制造技术的进展;
热塑性片材与热塑性树脂基复合材料:由片材制造成品的成型工艺、GMT片材在汽车工业中的应用;
熔体自发浸渗制备金属基复合材料:熔体自发浸渗制备金属基复合材料的原理及方法及
研究现状;
瓷基层状复合材料:瓷制品的仿生结构构思、材料体系和制备技术、瓷基层状复合材料的结构性能及其强韧化机制、瓷基层状复合材料的发展方向。
基本要求:掌握常见几种传统复合材料的新应用、制备工艺与性能的基本知识,了解传统复合材料的发展方向。
(五)功能复合材料(4学时)
功能复合材料的设计原则:功能复合材料的设计特点、功能复合材料类别及应用情况;
几种常见的功能复合材料:压电复合材料、导电复合材料、磁性复合材料、摩擦功能复合材料、组尼功能复合材料、机敏复合材料与智能复合材料。
基本要求:掌握功能复合材料的设计原则,了解几类常见复合材料的性能及应用。
(六)纳米复合材料(4学时)
纳米粉体的合成:纳米粉体的物理及化学制备方法、化学气相法、纳米粉体的表征方法;
纳米固体材料和纳米-纳米复合材料:纳米固体材料及纳米复合材料的制备;
纳米-微米复合材料:纳米-微米复合材料的制备和性能;
溶胶-凝胶法制备有机-无机纳米复合材料:溶胶-凝胶法的基本原理、工艺过程、溶胶-凝胶法制备的OINC的结构特征与性能。
基本要求:了解纳米粉体的制备及表征方法,掌握纳米固体材料及纳米复合材料的制备、溶胶-凝胶法的基本原理、工艺过程。
(七)材料复合新技术(2学时)
原位复合技术:原位复合技术的产生和发展、几种原位复合技术;
自蔓延复合技术:自蔓延复合技术的形成与发展、几种自蔓延复合技术、自蔓延复合技术中的结构控制方法;
其它复合新技术:分子自组装技术、超分子复合技术。
基本要求:掌握原位复合技术与自蔓延复合技术。
七、学时安排
第一章绪论 2学时
第二章材料的基体材料 6学时
第三章材料的增强材料 6学时
第四章传统复合材料的新发展 4学时
第五章功能复合材料 4学时
第六章纳米复合材料 4学时
第七章材料复合新技术 2学时
撰写课程论文和课堂交流 4学时
八、教材及参考书
吴人杰《复合材料》,大学,2000
参考书:闻荻江主编,《复合材料原理》,工业大学,1998.11;王荣国等编著,《复合材料概论》,工业大学,1999。
九、考核方式
考核方式由试卷考试、平时作业两方面综合评定。
十、教学大纲说明
(一)与本专业其它课程的关系
本课程是包括多学科、多领域的一门综合性学科,高分子物理和化学、有机化学等学科应为本课程的先修课程。
(二)课程的重点
1.材料的基体材料
重点:常用各类基体材料的种类、结构性能及其选用的原则。
2.材料的增强材料
重点:常用各种增强材料的种类、性能及其选用的原则。
3.传统复合材料的新发展
重点:几种传统复合材料的新应用。
4.功能复合材料
重点:功能复合材料的设计原则
5. 纳米复合材料
重点:掌握纳米固体材料及纳米复合材料的制备、溶胶-凝胶法的基本原理、工艺过程。
6. 材料复合新技术
重点:原位复合新技术及自蔓延复合新技术。
功能复合材料
Functional Composite Materials
一、基本信息
课程代码:111261
课程学分:2
总学时数:30
面向专业:复合材料与工程专业
课程性质:专业选修课
开课院系:材料科学与工程学院复合材料科学与工程系
使用教材:功能复合材料,佐光,化学工业
先修课程:复合材料学110461 (3)
二、课程简介
本课程着重介绍用量最大、应用最广的聚合物基功能复合材料,包括压电、导电、雷达隐身、永磁、光致变色、吸声、阻燃、生物自吸收等功能复合材料。
同时扼要介绍瓷基复合材料和金属基复合材料以及现代功能复合材料,介绍它们各自的特点、应用和发展。
三、选课建议
建议复合材料与工程专业四年级上选修。
四、课程任务和教学目标
本课程着重介绍用量最大、应用最广的聚合物基功能复合材料,包括压电、导电、雷达隐身、永磁、光致变色、吸声、阻燃、生物自吸收等功能复合材料;同时扼要介绍瓷基复合材料和金属基复合材料以及现代功能复合材料,以及它们各自的特点、应用和发展。
五、课程基本容及要求
(一)课程基本容
第一章概论(2学时)
1.1 功能复合材料发展史
1.2 功能复合材料的定义及分类
1.3 功能复合材料的应用
第二章基体材料(2学时)
2.1 概述
2.2 聚合物基体
2.3 金属基体
2.4 瓷基体
2.5 功能团和助剂
第三章功能复合材料理论和研究方法(2学时)
3.1 概述
3.2 功能复合材料结构与性能的关系
3.3 功能复合材料研究方法
第四章电学和电子功能复合材料(2学时)
4.1 概述
4.2 电接触复合材料
4.3 导电复合材料
4.4 压电复合材料
4.5 超导复合材料
第五章航空航天用功能复合材料(4学时)
5.1 概述
5.2 屏蔽和隐身复合材料
5.3 磁感应复合材料
5.4 感光复合材料
5.5 热学和力学复合材料
5.6 吸声和吸波复合材料
第六章阻燃功能复合材料(6学时)
6.1 概述
6.2 阻燃复合材料研究和制备方法
6.3 应用
6.4 发展动态
第七章现代功能复合材料(6学时)
7.1 纳米复合材料
7.2 智能复合材料
7.3 机敏复合材料
7.4 梯度复合材料
7.5 生物复合材料
7.6 特殊功能复合材料
第八章现代功能复合材料的研究动态(2学时)
8.1 基体材料
8.2 功能团和助剂
8.3 界面设计
8.4 成型方法
8.5 应用展望
(二)课程基本要求
本课程要求学生初步掌握常用功能复合材料的特征和用途,了解功能复合材料的发展趋势和应用。
领域。
六、作业、考核方式和成绩评定
作业:平时作业和单元作业
考试成绩由作业和期末考试组成。
作业:20%,期末考试:卷面考试80%。