无机材料性能教案及课件

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课堂教学设计与教学方法
5.1电导的基本性能
欧姆定律
体积电阻和表面电阻
迁移率和电导率【重、难点】
5.2离子电导【重、难点】
载流子的浓度
离子的迁移率
离子的电导率
固体电解质
1.复习总结第四章课程内容,提问
参考文献:
1.《无机材料物理性能》王秀峰等主编化学工业出版社
2.《无机材料性能》关振铎主编清华大学出版社
3.《材料性能学》张帆等主编上海交通大学出版社
太原工业学院教案
课程章节
第2章无机材料的受力形变
2.1应力和应变
2.2弹性形变
2.3滞弹性
第2次课
授课时间2015年3月6日
授课班级1220731、732
教学内容(注明重点、难点)
课堂教学设计与教学方法
4.1无机材料的热容
晶态固体热容的经验定律和经典理论
晶态固体热容的量子理论【重点】
4.2材料的热膨胀
热膨胀系数
固体材料热膨胀机理【重点】
1.复习第二、三章内容,提问
2.幻灯演示,解释
3.举例,讨论、讲解
4.幻灯演示,讨论、启发
思考、作业
作业P134:题1、3
2.1应力和应变【重点】
应力和应变的基本概念、
材料中某点的应力、应变分析、
应力-应变曲线
2.2弹性形变
广义虎克定律【重点】
弹性形变的机理【难点】
弹性模量的影响因素。
2.3滞弹性
流变模型
滞弹性【难点】
1.总结、复习上次课程重点
2.幻灯演示,公式推导
3.幻灯演示,讨论、启发
4.先提问、举例,再讨论、讲解
【重点】
1.复习上次课程重点内容,提问
2.幻灯片演示
3.举例,再讨论、讲解
4.幻灯演示,讨论、启发
思考、作业
P107第8、9题
参考文献:
1.《无机材料物理性能》王秀峰等主编化学工业出版社
2.《无机材料性能》关振铎主编清华大学出版社
3.《材料性能学》张帆等主编上海交通大学出版社
太原工业学院教案
课程章节
1.复习上次课程内容,提问
2.幻灯演示,解释
3.举例,讨论、讲解
4.幻灯演示,讨论、启发
思考、作业
作业题:P134题4
参考文献:
1.《无机材料物理性能》王秀峰等主编化学工业出版社
2.《无机材料性能》关振铎主编清华大学出版社
3.《材料性能学》张帆等主编上海交通大学出版社
太原工业学院教案
课程章节
第4章无机材料的热性能
授课班级1220731、732
授课类型:√理论课讨论课实践课习题课
教学目标
1.了解裂纹扩展的方式、裂纹尖端应力场分布、裂纹扩展的动力和阻力。
2.掌握理论断裂强度、格里菲斯微裂纹理论、及其公式推导。
3.理解应力场强度因子与几何形状因子、临界应力场强度因子及断裂韧性的概念及其相互关系。
教学内容(注明重点、难点)
2.4无机材料的塑性形变【重点】
晶格滑移
塑性形变的机理
2.5无机材料的高温蠕变【重点】
典型的蠕变曲线
蠕变机理
影响蠕变的因素
1.总结、复习上次课程重点内容
2.幻灯演示,提问探讨
3.幻灯演示,讨论、启发
3.幻灯演示,讨论、启发
4.先提问、举例,再讨论、讲解
思考、作业
作业:P73第6、8、20题
参考文献:
2.幻灯演示,解释
3.举例分析
4.举例,讨论、讲解
5.幻灯演示,讨论、启发
思考、作业
作业题:P134题9
参考文献:
1.《无机材料物理性能》王秀峰等主编化学工业出版社
2.《无机材料性能》关振铎主编清华大学出版社
3.《材料性能学》张帆等主编上海交通大学出版社
太原工业学院教案
课程章节
第5章无机材料的电导
5.1电导的基本性能
3.4断裂韧性常规测试方法
3.5裂纹的起源与扩展
3.6静态疲劳
第5次课
授课时间2015年3月20日
授课班级1220731、732
授课类型:√理论课讨论课实践课习题课
教学目标
1.了解测定亚临界裂纹生长速率与应力场强度因子关系的实验方法、根据亚临界裂纹扩展预测材料寿命。
2.掌握断裂韧性的常规测试方法、影响裂纹扩展的因素、亚临界裂纹生长速率与应力场强度因子的关系、静态疲劳的机理。
4.3无机材料的热传导
4.4无机材料的抗热震性
第10次课
授课时间2015年4月14日
授课班级1220731、732
授课类型:√理论课讨论课实践课习题课
教学目标
1.了解无机材料热导率的规律、抗热震性的表示方法;
2.掌握影响抗热震断裂性、抗热震损伤性的因素、影响导热率的因素;
3.理解抗热震断裂性、抗热震损伤性的概念及其区别。
课堂教学设计与教学方法
3.1理论断裂强度
3.2格里菲斯微裂纹理论【重点】
英格里斯(Inglis)理论
格里菲斯微裂纹理论
3.3应力强度因子和平面应变断裂韧性
裂纹扩展方式
裂纹尖端应力场分析【难点】
应力场强度因子及几何形状因子
【重点】
临界应力场强度因子及断裂韧性
【重点】
裂纹扩展的动力与阻力
1.总结、复习上次课程重点内容,提问
弥散增韧
3.12陶瓷材料的硬度【重点】
1.复习上次课程重点内容,提问
2.幻灯演示,启发
3.举例,讨论、讲解
4.幻灯演示,讨论、启发
5.学生讲解断裂韧性和维氏硬度的测试方法
思考、作业
参考文献:
1.《无机材料物理性能》王秀峰等主编化学工业出版社
2.《无机材料性能》关振铎主编清华大学出版社
3.《材料性能学》张帆等主编上海交通大学出版社
太原工业学院教案
课程章节
绪论
第1次课
授课时间2015年3月3日
授课班级1220731、732
授课类型:√理论课讨论课实践课习题课
教学目标
1.了解材料和材料性能的定义、无机非金属材料的特点;
2.掌握研究材料性能的五个方面;
3.理解研究材料性能的方法。
教学内容(注明重点、难点)
课堂教学设计与教学方法
绪论
3.理解硬度的概念,及不同测试方法下测得的硬度表示的含义。
4.学会材料断裂韧性和硬度的测试方法。
教学内容(注明重点、难点)
课堂教学设计与教学பைடு நூலகம்法
3.9断裂统计学【难点】
Weibull方法
试样尺寸和承载模式的影响
3.10提高陶瓷材料强度及改善脆性的途径
【重点】
微晶、高密度与高纯度
预加应力
化学强化
相变增韧
授课类型:√理论课讨论课实践课习题课
教学目标
1.了解坯釉适应性与热膨胀系数之间的关系、多晶体和复合材料的热膨胀系数、某些无机材料的热导率;
2.掌握固体材料热膨胀的机理、固体材料热导率的宏观规律和微观机理;
3.理解膨胀系数与其他性能之间的关系、影响热导率的因素。
4.学会从质点间作用力和位能关系解释固体材料热膨胀现象。
5.2离子电导
第11次课
授课时间2015年4月28日
授课班级1220731、732
授课类型:√理论课讨论课实践课习题课
教学目标
1.了解欧姆定律、固体电解质;
2.掌握迁移率、电导率的概念和计算,载流子浓度的计算,离子的迁移率、电导率的计算;
3.理解载流子的种类、载流子的迁移方式。
教学内容(注明重点、难点)
太原工业学院教案
课程章节
第4章无机材料的热性能
4.1无机材料的热容
4.2材料的热膨胀
第8次课
授课时间2015年4月3日
授课班级1220731、732
授课类型:√理论课讨论课实践课习题课
教学目标
1.掌握晶态固体热容的经验定律和经典理论、热容的量子理论。
2.理解热容、热膨胀系数的概念。
3.学会从质点间作用力和位能关系解释固体材料热膨胀现象。
参考文献:
1.《无机材料物理性能》王秀峰等主编化学工业出版社
2.《无机材料性能》关振铎主编清华大学出版社
3.《材料性能学》张帆等主编上海交通大学出版社
太原工业学院教案
课程章节
第4章无机材料的热性能
4.2无机材料的热膨胀
4.3无机材料的热传导
第9次课
授课时间2015年4月7日
授课班级1220731、732
2.幻灯演示,推导公式
3.幻灯演示,讨论、启发
4.举例,再讨论、讲解
5.幻灯演示,讨论、启发
思考、作业
P107第4、6题
参考文献:
1.《无机材料物理性能》王秀峰等主编化学工业出版社
2.《无机材料性能》关振铎主编清华大学出版社
3.《材料性能学》张帆等主编上海交通大学出版社
太原工业学院教案
课程章节
第3章无机材料的脆性断裂与强度
3.理解裂纹的起源的原因和裂纹扩展的条件。
4.学会根据显微结构对材料脆性断裂的影响设计改善材料的脆性断裂行为。
教学内容(注明重点、难点)
课堂教学设计与教学方法
3.5裂纹的起源与扩展【重点】
裂纹的起源
裂纹的快速扩展
影响裂纹扩展的因素
3.6静态疲劳【难点】
静态疲劳
3.7蠕变断裂
3.8显微结构对材料脆性断裂的影响
3.6静态疲劳
3.7蠕变断裂
3.8显微结构对材料脆性断裂的影响
第6次课
授课时间2015年3月24日
授课班级1220731、732
授课类型:√理论课讨论课实践课习题课
教学目标
1.了解测定亚临界裂纹生长速率与应力场强度因子关系的实验方法、根据亚临界裂纹扩展预测材料寿命、蠕变断裂及其机理。
2.掌握断裂韧性的常规测试方法、影响裂纹扩展的因素、亚临界裂纹生长速率与应力场强度因子的关系、静态疲劳的机理。
4.学会分析材料内部各种原因所产生的热应力。
教学内容(注明重点、难点)
课堂教学设计与教学方法
4.3无机材料的热传导
影响热导率的因素【重、难点】
某些无机材料的热导率
4.4无机材料的抗热震性
抗热震性的表示方法
热应力
抗热震断裂性【难点】
抗热震损伤性【难点】
影响抗热震性的因素【重点】
1.复习上次课程内容,提问
教学内容(注明重点、难点)
课堂教学设计与教学方法
4.2材料的热膨胀
固体材料热膨胀机理【重点】
热膨胀和其他性能的关系
多晶体和复合材料的热膨胀【难点】
热膨胀系数与坯釉适应性
4.3无机材料的热传导
固体材料热传导的宏观规律【重点】
固体材料热传导的微观机理【难点】
影响热导率的因素【重、难点】
某些无机材料的热导率
一、材料性能的基本概述
二、无机非金属材料的特点和应用
三、材料性能研究的五方面【重点】
四、材料性能的研究方法【重点】
五、基本要求
六、考核方式
七、参考文献
1.幻灯演示,启发
2.幻灯演示,讨论、启发
3.先提问、举例,再讨论、讲解
思考、作业
总结:材料使用性能划分、材料行为描述及性能表征类型、材料性能的微观本质。
思考、作业
作业:P72第4题
思考题:应力-应变曲线的测试方法
参考文献:
1.《无机材料物理性能》王秀峰等主编化学工业出版社
2.《无机材料性能》关振铎主编清华大学出版社
4.《材料性能学》张帆等主编上海交通大学出版社
太原工业学院教案
课程章节
第2章无机材料的受力形变
2.3滞弹性
2.4无机材料的塑性形变
2.5无机材料的高温蠕变
第3章无机材料的脆性断裂与强度
3.9断裂统计学
3.10提高陶瓷材料强度及改善脆性的途径
3.12陶瓷材料的硬度
第7次课
授课时间2015年3月31日
授课班级1220731、732
授课类型:√理论课讨论课实践课习题课
教学目标
1.了解Weibull方法计算材料断裂概率。
2.掌握试样尺寸和承载模式对断裂性能的影响、提高陶瓷材料强度及改善脆性的方法。
授课类型:√理论课讨论课实践课习题课
教学目标
1.了解滞弹性的理想流变模型和滞弹性的概念、弹性模量的影响因素。
2.掌握应力和应变的概念、各向同性和各向异性广义虎克定律。
3.理解弹性形变的机理。
4.学会分析材料中某一点的应力和应变状态,学会使用应力-应变曲线分析实际问题。
教学内容(注明重点、难点)
课堂教学设计与教学方法
第3次课
授课时间2015年3月10日
授课班级1220731、732
授课类型:√理论课讨论课实践课习题课
教学目标
1.了解滞弹性的概念、松弛时间。
2.掌握无机材料塑性形变的机理和影响因素、高温蠕变的机理和影响因素。
3.理解材料在蠕变各阶段的特点。
教学内容(注明重点、难点)
课堂教学设计与教学方法
2.3滞弹性【难点】
2.由学生讲解,提问、点评、总结
3.举例,再讨论、讲解
4.幻灯演示,讨论、启发
思考、作业
参考文献:
1.《无机材料物理性能》王秀峰等主编化学工业出版社
2.《无机材料性能》关振铎主编清华大学出版社
3.《材料性能学》张帆等主编上海交通大学出版社
太原工业学院教案
课程章节
第3章无机材料的脆性断裂与强度
3.5裂纹的起源与扩展
1.《无机材料物理性能》王秀峰等主编化学工业出版社
2.《无机材料性能》关振铎主编清华大学出版社
3.《材料性能学》张帆等主编上海交通大学出版社
太原工业学院教案
课程章节
第3章无机材料的脆性断裂与强度
3.1理论断裂强度
3.2格里菲斯微裂纹理论
3.3应力强度因子和平面应变断裂韧性
第4次课
授课时间2015年3月17日
3.理解裂纹的起源的原因和裂纹扩展的条件。
教学内容(注明重点、难点)
课堂教学设计与教学方法
3.4断裂韧性常规测试方法【重点】
单边切口梁技术
山形切口技术
其他形状切口试样
Knoop压痕三点弯曲梁法
3.5裂纹的起源与扩展
裂纹的起源
裂纹的快速扩展
影响裂纹扩展的因素
3.6静态疲劳【难点】
静态疲劳
1.复习上次课程重点内容,提问
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