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《材料科学基础》课程教学大纲

《材料科学基础》课程教学大纲

《材料科学基础》课程教学大纲课程编号:08061211课程名称:材料科学基础英文名称:Fundamental of Materials Science课程类型:学科基础课课程要求:必修学时/学分:88/5.5 (讲课学时:80 实验学时:8 上机学时:0)适用专业:材料成型与控制工程;焊接技术及工程;金属材料工程;无机非金属材料工程一、课程性质与任务《材料科学基础》是材料科学与工程学院各专业学生学习和掌握材料的成分、组织结构与性能间的关系及其变化规律,特别是固体材料的结构、晶体缺陷、平衡相图、凝固和原子扩散过程诸方面的基本概念和基础理论,以及有关的加工工艺对材料的组织结构和性能的影响规律的学科基础课,也是学生将来学习专业课程的理论基础。

本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本规律等方面的讲解;在培养实践能力方面着重试样的选取与制备及显微组织的观察等基本方法的训练,使学生熟悉材料科学的相关基础知识,为后续专业课程的学习以及将来解决材料的生产、加工等问题和探索新材料、新技术、新工艺打下比较系统而坚实的理论基础。

二、 课程与其他课程的联系选修课:大学物理,材料物理化学本课程是在学习了大学物理、材料物理化学等课程后方能学习本课程;该课程也是学习后续专业课程的理论基础。

通过该课程的学习,使学生掌握材料的成分、组织结构与性能间的关系及其变化规律,从而为进一步深入学习材料科学与工程学院各专业的专业课程奠定基础,并且理论结合实践,使其有机的结合起来,形成一个完整的系统的专业学科基础理论体系。

三、课程教学目标1.学习并掌握常见的晶体结构与材料的相结构、晶体缺陷及固态材料中的原子扩散、材料的凝固、二元相图及塑性变形等基本知识,使学生在材料方面具有扎实的基础理论知识,了解并掌握金属材料产品由不同工艺形成的组织特征,具有开发和选用新材料的能力和工程实际应用的能力;(支撑毕业能力要求1.1、1.2)2.培养学生的工程实践学习能力,使学生掌握观察材料显微组织的实验方法,获得实验技能的基本训练,具有查阅有关技术资料的能力;(支撑能力毕业要求2.1、2.3)3.培养学生对金属材料的各类物理现象、特性进行研究并通过实验验证的能力。

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《材料科学基础》课程教学大纲一、《材料科学基础》课程说明(一)课程代码:08131015(二)课程英文名称:Fun dame ntals of Materials Scie nee(三)开课对象:材料物理专业(四)课程性质:《材料科学基础》是材料科学与工程系各专业本科生的一门重要的专业基础课,以介绍工程材料的基础理论为目的,既具有较强的理论性,又与生产实际有紧密的联系。

研究材料的成份、组织结构、性能及三者间的关系。

(五)教学目的:掌握有关工程材料的基本理论和知识,训练用所学理论分析实际问题的方法和思路。

初步掌握材料的科学实验方法和有关的实验技术;掌握定量、半定量地解决工程材料问题的方法。

(六)教学内容:本课程主要包括工程材料中的原子排列、固体中的相结构、凝固、相图、固体中的扩散、塑性变形、回复与再结晶、固态相变、复合效应与界面,以上内容都是材料科学的基础理论,它对于发展新材料、培养学生创新能力具有深远的意义。

(七)学时数、学分数及学时数具体分配学时数:72学时分数:4 学分学时数具体分配:(八)教学方式:以讲授为主的教学方式。

(九)考核方式和成绩记载说明:考核方式为考试。

严格考核学生出勤情况,达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。

综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定,平时成绩占40%,期末成绩占60%。

二、讲授大纲与各章的基本要求第一章工程材料中的原子排列教学要点:通过本章的学习使学生掌握固体中原子的排列方式和分布规律,包括固体中的原子是如何相互作用并结合起来的,晶体的特征及其描述方法,晶体结构的特点,各种晶体间的差异,以及晶体结构中缺陷的类型及性质。

这些都是本章重点介绍的内容。

这些知识不仅是学习材料学科课程的基础,也是学习其他专业课程比不可少的基础。

1. 掌握晶面、晶向的表示方法2 •熟悉三种典型的晶体结构3 •晶体缺陷的基本类型、基本特征、基本性质4•位错的应力场和应变能;位错的运动与交互作用教学时数:13 学时教学内容:第一节原子键合一、固体中的原子的结合键(金属键、共价键、离子键、分子键、氢键)二、工程材料的分类第二节原子的规则排列一、晶体学基础(晶体、结构、空间点阵、布拉菲点阵晶面指数、晶向指数、晶面间距)二、晶体结构及其几何特征(金属中常见晶体结构、陶瓷的晶体结构)第三节原子的不规则排列一、点缺陷(平衡浓度、形成、结构和能量)二、线缺陷(位错的基本类型、柏氏矢量、位错密度、作用在位错上的力及位错的运动、位错的应力场与应变能位错之间的交互作用、位错的增值、塞积与交割、实际晶体中的位错)三、面缺陷(晶界、亚晶界、挛晶界和相界)考核要求:1、原子键合1.1 固体中的原子的结合键(识记)1.2 工程材料的分类(领会)2、原子的规则排列2.1 晶体学基础(领会)2.2 晶体结构及其几何特征(识记)3、原子的不规则排列3.1点缺陷(应用)3.2线缺陷(应用)3.3面缺陷(领会)第二章固体中的相结构教学要点:通过本章的学习使学生掌握固熔体、化合物、陶瓷晶体相、玻璃相及分子相等五类。

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《材料科学基础》教学大纲一、课程基本信息课程名称:材料科学基础课程类别:专业基础课学分:_____总学时:_____适用专业:_____先修课程:_____后续课程:_____二、课程性质与目标(一)课程性质《材料科学基础》是材料类专业的一门重要的学科基础课程,它是连接基础科学与工程应用的桥梁。

通过本课程的学习,学生将掌握材料科学的基本概念、基本理论和基本方法,为后续专业课程的学习和从事材料科学与工程领域的研究、开发和应用工作奠定坚实的基础。

(二)课程目标1、知识目标(1)掌握材料的晶体结构、晶体缺陷、相图、扩散、相变等基本概念和基本理论。

(2)熟悉材料的力学性能、物理性能、化学性能等与材料结构和组织的关系。

(3)了解材料科学领域的最新研究成果和发展动态。

2、能力目标(1)具备运用材料科学的基本理论分析和解决材料工程实际问题的能力。

(2)能够进行材料的成分设计、工艺设计和性能预测。

(3)具有查阅相关文献和资料,获取新知识和新信息的能力。

3、素质目标(1)培养学生的科学思维方法和创新意识。

(2)增强学生的工程意识和实践能力。

(3)提高学生的综合素质和社会责任感。

三、课程内容与要求(一)晶体结构1、晶体学基础(1)掌握晶体的基本概念,如空间点阵、晶胞、晶格常数等。

(2)熟悉晶体的对称性和晶体的分类。

2、金属的晶体结构(1)掌握常见金属的晶体结构类型,如体心立方、面心立方和密排六方结构。

(2)了解金属晶体中的原子堆垛方式和间隙类型。

3、离子晶体结构(1)掌握离子晶体的结构规则和典型离子晶体的结构。

(2)了解离子晶体的配位数和半径比规则。

4、共价晶体结构(1)掌握共价晶体的结构特点和典型共价晶体的结构。

(2)了解共价键的特性和共价晶体的性能。

(二)晶体缺陷1、点缺陷(1)掌握点缺陷的类型,如空位、间隙原子和杂质原子。

(2)熟悉点缺陷的形成能和平衡浓度的计算。

2、线缺陷(1)掌握位错的基本概念,如刃型位错、螺型位错和混合位错。

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材料科学基础课程教学大纲一、课程说明(一)课程名称、所属专业、课程性质、学分课程名称:材料科学基础所属专业:材料化学课程性质:专业基础课学分:4学分(72学时)(二)课程简介、目标与任务、先修课与后续相关课程课程简介:本课程是材料专业的一门重要的专业理论基础课。

本课程围绕材料化学成分、组织结构、加工工艺与使用性能之间的关系及其变化规律,系统介绍材料的晶体结构、晶体缺陷、弹塑性变形及回复和再结晶、材料中的扩散、结晶与凝固、材料中的相变、相结构与相图等内容及其相互联系。

目标与任务:学习本课程的目的是为了使学生认识材料的本质,了解金属、无机非金属材料的化学成分、热加工工艺、组织结构与性能之间的关系及其变化规律,为以后学习和工作中如何控制材料的化学成分和生产工艺以提高材料的性能、改进和发展各种热加工工艺以及合理地选材打下系统而坚实的理论基础。

先修课与后续相关课程:先修课:数学、物理、化学、物理化学等。

后续相关课程:其他相关专业课程。

(三)教材与主要参考书。

教材:(1) 石德柯,材料科学基础,机械工业出版社,第二版。

(2) 胡赓祥,蔡珣,材料科学基础,上海交通大学出版社,第二版。

主要参考书:(1) 赵品,材料科学基础教程,哈尔滨工业大学出版社,年第二版。

(2) 刘智恩,材料科学基础,西北工业大学出版社,年第二版。

二、课程内容与安排绪论1学时第一章材料结构的基本知识第一节原子结构第二节原子结合建第三节原子排列方式第四节晶体材料的组织第五节材料的稳态与亚稳态结构(一)教学方法与学时分配讲授,1学时。

(二)内容及基本要求主要内容:【掌握】:熟悉金属键、离子键、共价键、范德华力和氢键的定义、特点。

【了解】:了解原子结构及键合类型;掌握物质的组成、原子的结构、电子结构和元素周期表;【一般了解】:对什么是材料科学、材料的结构与内部性能之间的关系等知识进行概论。

第二章晶体结构第一节晶体学基础第二节纯金属的晶体结构第三节离子晶体的结构第四节共价晶体的结构(一)教学方法与学时分配讲授,10学时。

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材料科学基础教学大纲课程号:课程名称:材料科学基础II 学分:4英文名称:Fundamentals of Materials Science (II)周学时: 4预修课程:《材料科学基础I》面向对象:材料科学与工程专业本科生一、课程介绍(100-150字)(一)中文简介《材料科学基础II》是《材料科学基础I》与材料科学后续专业课程的连接纽带,是材料系学生学习其它材料科学与工程相关专业课的基础,内容主要包括固态扩散、相图、固相反应、陶瓷烧结过程、熔融态与玻璃态、金属的凝固与结晶、固态相变过程等。

(二)英文简介This course provides fundamental knowleges for more specified courses related to materials science and engineering. The major contents are as follows: solid diffusion, phase diagrams, solid state reaction, sintering process of ceramics, molten and glassy states, solidification and crystallization of metals, and solid state phase transformations.二、教学目标(一)学习目标《材料科学基础II》课程教学的基本目的是在学生学完《材料科学基础I》课程之后,通过本课程的学习,进一步掌握材料研究与制备过程中所涉及的基础理论问题,如相平衡与相变过程、材料不同尺度范围内的本征结构、晶体组织、几何形态及表观性能,材料微观行为与宏观表现的有机联系,具有不同化学成分、加工过程、组织结构及宏观性能材料的物理本质、材料制备过程中的固相反应和烧结过程等。

学完本课程后,学生应掌握固态扩散基础知识;各类相图的判读以及在实际过程中的应用;理解固相反应、陶瓷烧结过程的实质和控制条件以及相关的动力学关系;掌握玻璃制备过程中的熔融态结构与性质以及玻璃形成过程与结构;掌握金属凝固和结晶基本过程以及成分分布、组织结构调控;掌握材料固态相变,特别是钢的奥氏体化、珠光体相变、马氏体相变、贝氏体相变、脱溶与时效、调幅分解等基础知识。

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一、课程背景与目标
材料科学基础课程是材料科学与工程专业的一门基础性课程,旨在培养学生对材料科学基本理论和基本知识的理解和掌握,为其后续的专业学习和科研工作打下坚实的基础。

本课程通过系统地讲授材料结构、性能与应用等方面的基础知识,旨在培养学生的科学思维、分析问题和解决问题的能力。

二、教学内容
1. 材料科学基础
1.1 材料科学的发展历程
1.2 材料科学的研究方法与手段
1.3 材料科学的基本概念和专业术语
2. 材料结构与性能
2.1 材料的晶体结构与非晶体结构
2.2 材料的晶体缺陷与非晶缺陷
2.3 材料的晶体结构与性能关系
2.4 材料的物理性质与化学性质
2.5 材料的机械性能与材料强度
3. 材料制备与加工
3.1 金属材料的制备与加工
3.2 陶瓷材料的制备与加工
3.3 高分子材料的制备与加工
3.4 复合材料的制备与加工
3.5 材料制备与加工中的工艺控制与监测
4. 材料性能测试与分析
4.1 材料性能测试的基本原理与方法4.2 材料力学性能测试与分析
4.3 材料热学性能测试与分析
4.4 材料电学性能测试与分析。

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《材料科学基础》课程教学大纲一.课程名称:材料科学基础二.课程代码:MS101三.学时:48学时(3学分)四.授课对象:本科生五.前置课程:无六.课程性质:专业基础课七.课程目标:1.使学生了解材料科学的基本概念和基本原理。

2.培养学生运用材料科学知识解决实际问题的能力。

3.激发学生对材料科学研究的兴趣。

八.教材与参考书:参考书:九.教学内容和要求:1.材料科学概述1.1材料科学的定义和研究内容1.2材料科学的发展历程1.3材料分类和材料选择原则1.4材料的性能和结构1.5材料科学与工程应用2.材料结构与组成2.1原子结构与结晶2.2晶体缺陷与非晶态材料2.3材料的组织和相变3.材料工艺与加工3.1材料的制备过程3.2材料的加工方法和加工工艺3.3材料表面处理和改性4.材料性能与评价4.1材料的物理性能4.2材料的力学性能4.3材料的化学性能4.4材料的热学性能4.5材料的电学性能4.6材料的光学性能4.7材料的磁学性能4.8材料的导热性能5.材料选型与应用5.1材料的优化设计5.2材料的可持续发展5.3材料在能源领域的应用5.4材料在医药领域的应用5.5材料在环境保护领域的应用5.6材料在信息技术领域的应用十.教学方法:1.理论教学通过课堂讲授,结合多媒体和实例分析,引导学生理解材料科学的基本概念和原理。

2.实验教学开展相关实验,使学生通过自己动手操作和观察结果,加深对材料科学的理解。

3.课外阅读鼓励学生参考相关专业书籍和论文,加强对材料科学知识的深入了解。

十一.考核方式:1.平时成绩(20%)包括课堂表现和实验报告的评分。

2.期中考试(30%)涵盖了课程的基本概念和原理。

3.期末考试(50%)对整个课程的知识和理解进行综合考察。

十二.教学进度安排:教学周数主题内容第1周材料科学概述材料科学的定义和研究内容第2周材料分类和材料选择原则材料的分类和选用原则第3周材料的结构和组成材料的原子结构和结晶第4周材料的组织和相变材料的组织和相变第5周材料的制备过程材料的制备方法和工艺第6周材料的加工方法和加工工艺材料的加工方法和工艺第7周材料表面处理和改性材料表面处理和改性方法第8周期中考试第9周材料的物理性能材料的物理性能和测试方法第10周材料的力学性能材料的力学性能和测试方法第11周材料的化学性能材料的化学性能和测试方法第12周材料的热学性能材料的热学性能和测试方法第13周材料的电学性能材料的电学性能和测试方法第14周材料的光学性能材料的光学性能和测试方法第15周材料的磁学性能材料的磁学性能和测试方法第16周材料的导热性能材料的导热性能和测试方法第17周材料的优化设计材料的优化设计方法第18周材料的可持续发展材料的可持续发展原则第19周材料在能源领域的应用材料在能源领域的应用第20周材料在医药领域的应用材料在医药领域的应用第21周材料在环境保护领域的应用材料在环境保护领域的应用第22周材料在信息技术领域的应用材料在信息技术领域的应用第23周复习第24周期末考试十三.补充说明:本课程注重理论与实践相结合,通过实验教学和课外阅读,培养学生的实际操作能力和科学研究能力。

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材料科学基础课程教学大纲课程名称:材料科学基础课程代码:MSE101学分:3学分开课对象:本科一年级材料科学与工程专业学生课程教师:XXX一、课程目标材料科学基础是一门介绍材料科学与工程领域基本概念、基本原理以及基本技能的课程。

通过本课程的学习,学生将掌握材料科学与工程的基本知识,包括材料分类、材料结构与性能的关系、材料制备和加工技术等方面的知识。

同时,本课程将培养学生的问题分析与解决能力,提高其实践操作能力和科学研究能力。

二、教学内容与教学安排1.材料科学与工程概述-介绍材料科学与工程的基本定义和发展历程-大纲各个章节的介绍2.结构与性能-原子结构与晶体结构的基本概念和分类-晶体缺陷和固溶体的形成-材料的力学性能、热性能、电性能等基本性能3.材料的制备与加工-金属材料的提取、精炼和制备-陶瓷材料的制备与加工-高分子材料的合成与制备-纳米材料的制备技术4.材料性能测试与分析-材料性能测试的基本原理和方法-金属材料、陶瓷材料和高分子材料的常用测试方法-材料性能测试数据的处理和分析5.材料应用与发展-不同材料在不同工程领域中的应用-材料科学与工程在可持续发展中的作用三、教学方法与学时安排本课程采用理论与实践相结合的教学方法。

理论部分通过讲课、课堂讨论和案例分析来讲解相关知识点。

实践部分设有课堂实验和实验报告,以及期末考核。

教学安排如下:-第1-4周:材料科学与工程概述-第5-8周:结构与性能-第9-12周:材料的制备与加工-第13-16周:材料性能测试与分析-第17-18周:材料应用与发展-第19周:期末考试四、考核方式与成绩评定1.平时表现(20%)-考勤情况(10%)-课堂讨论和参与度(10%)2.实验报告(30%)-实验报告的撰写质量和实验操作技能3.期末考试(50%)-考查学生对课程内容的理解和掌握程度五、参考教材1.材料科学与工程基础,陆谦、蔡生民,高等教育出版社2. 材料科学与工程导论,William D. Callister Jr.、David G. Rethwisch,机械工业出版社1. Materials Science and Engineering: An Introduction, William D. Callister Jr., David G. Rethwisch2. Introduction to Materials Science and Engineering, JamesF. Shackelford3. Fundamentals of Materials Science and Engineering, William D. Callister Jr., David G. Rethwisch以上即为《材料科学基础》课程的教学大纲。

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《材料科学基础》教学大纲课程编号:C050130507课程名称:材料科学基础课程类型:专业基础课组英文名称:Fundamentals of Materials Science适用专业:材料科学与工程总学时:70学分:4.5一、课程的性质、目的和任务性质:材料科学基础是材料金属材料和冶金工程专业的一门重要的学科基础理论课程。

目的:本课程的教学目的是使学生系统掌握材料的化学成分、组织结构与性能之间的关系及其变化规律的基础理论,材料热处理的基本原理和方法,以及金相组织的分析方法,能从材料组成-结构-性能相互联系的角度理解、解释材料制备、通过热处理进行材料改性以及使用过程中的各种化学、物理现象和性能。

任务:为后续专业课打下牢固的基础,同时为将来从事材料的研究与开发打下坚实的理论基础。

二、课程教学的基本要求1.课程教学的基本要求通过学习,应着重掌握材料成分、组织、结构及加工过程与性能间的相互关系;了解材料科学在国民经济中的地位与作用与材料科学的发展历史。

掌握材料中原子的结合方式、晶体学基础、材料的晶体结构、相结构。

掌握点缺陷、线缺陷、面缺陷的有关概念、规律、实际应用等基本理论。

掌握纯金属的结晶过程、结晶的条件、形核规律、长大规律,了解结晶理论的实际应用。

掌握相图的基本知识、二元相图的基本类型、二元相图的分析与使用方法,熟练记忆和应用Fe-Fe3C相图。

掌握三元相图的成分表示法,理解三元系平衡转变的定量法则、三元匀晶相图、三元共晶相图、三元相图的四相平衡转变、具有化合物的三元相图的分析方法。

掌握弹性变形、单晶体的塑变、多晶体的塑变的规律,掌握塑性变形对金属组织与性能的影响,金属及合金强化的位错解释。

掌握金属及合金在加热过程中的组织与性能变化,掌握回复、再结晶、晶粒长大及金属的热变形的规律。

掌握扩散的基本理论。

三、课程教学内容0.绪论内容:0.1材料科学在国民经济中的地位与作用0.2材料科学的发展简史0.3本课程的主要内容和学习方法重点:本课程的主要内容难点:学习方法要求:了解材料科学在国民经济中的地位与作用和材料科学的发展简史,掌握本课程的主要内容和学习方法.1金属的晶体结构内容:1.1金属1.2金属的晶体结构1.3实际晶体的晶体结构重点:金属原子的结构特点和结合能;空间点阵及有关概念,晶向、晶面指数的标定,典型金属的晶体结构;位错等有关基本概念,点缺陷的平衡性质,位错的运动与晶体滑移的关系,位错的性质,柏氏矢量的性质与应用,位错反应与位错的增殖,点缺陷的平衡性质,晶界的结构与特性。

883材料科学基础

883材料科学基础

《材料科学基础》课程教学大纲一、课程基本情况课程编号:学分:2周学时:2 总学时:34 开课学期:1.2开课学院:材料科学与化学工程学院英文名称:适用专业:材料科学与工程课程类别:大类平台选修课课程修读条件:先修课程大学物理、大学化学网络课程地址:课程负责人:所属基层学术组织:高分子材料科学与工程系二、课程简介材料科学基础是是了解、分析和掌握材料性能的入门课,是材料类工科学生必学的重要基础课。

三、教学目标总目标:为学生从事材料及其制品的设计、生产和研究工作打下必要的基础。

知识目标:课程采用理论讲授的方式,要求学生了解材料在经济社会发展中的作用以及材料科学与工程学科的形成与发展趋势,掌握无机材料、新能源材料、高分子材料规律与特点。

能力目标:建立从材料设计、组织控制、制备加工到性能评价与工程应用的概念体系,理解材料科学与工程内涵,学会分析材料问题的方法。

素质目标:培养学生在材料方向的专业素质,满足社会对材料方向人才的需求。

四、教学内容及学时分配第1章绪论(2学时)1 1材料的定义、分类及基本性质1 1 1金属材料1 1 2无机非金属材料1 1 3高分子材料1 1 4复合材料1 2材料科学与工程概述1 2 1材料科学的由来1 2 2材料科学与工程的性质与范围1 2 3材料科学在工程中的作用第2章材料结构基础(8学时)2 1物质的组成、状态及材料结构2 1 1物质的组成和状态2 1 2材料结构的含义2 2材料的原子结构2 2 1量子力学的几个基本概念2 2 2原子核结构2 2 3原子核外电子2 3原子之间相互作用和结合2 3 1基本结合(化学键合)2 3 2派生结合(物理键合)2 3 3各种键性的比较2 3 4原子间距和空间排列2 4多原子体系中电子的相互作用与稳定性2 4 1杂化轨道和分子轨道理论2 4 2费米能级2 4 3固体中的能带2 5固体中的原子有序2 5 1结晶体的特点与晶体的性质2 5 2晶体几何学基础2 5 3晶体的类型2 6固体中的原子无序2 6 1固溶体2 6 2晶体结构缺陷2 6 3非晶体2 6 4扩散2 7固体中的转变2 7 1固体中的转变类型2 7 2平衡和相变2 7 3相图2 8固体的表面结构2 8 1表面力和表面力场2 8 2表面能和表面张力2 8 3表面结构及几何形状2 8 4固体表面的特性第3章材料组成与结构(10学时)3 1材料组成和结构的基本内容3 2金属材料的组成与结构3 2 1金属材料3 2 2合金材料3 2 3铁碳合金的基本知识3 2 4非铁金属及合金3 2 5非晶态合金3 2 6金属材料的再结晶3 3无机非金属材料的组成与结构3 3 1无机非金属材料的组成与结合键3 3 2无机非金属材料中的简单晶体结构3 3 3硅酸盐结构3 3 4无机非金属材料的非晶体结构3 3 5陶瓷3 3 6碳化合物3 4高分子材料的组成和结构3 4 1高分子材料组成和结构的基本特征3 4 2高分子链的组成和结构3 4 3高分子链的聚集态结构3 4 4高分子材料的组成和织态结构及微区结构3 4 5聚合物共混材料33 5复合材料的组成与结构3 5 1复合材料定义及分类3 5 2复合材料的组成3 5 3复合材料的结构3 5 4复合材料的界面第4章材料的性能(10学时)4 1固体材料的力学性能4 1 1材料的力学状态4 1 2应力和应变4 1 3弹性形变4 1 4永久形变4 1 5强度、断裂及断裂韧性4 1 6硬度4 1 7摩擦和磨损4 1 8疲劳4 2材料的热性能4 2 1热导率和比热容4 2 2热膨胀性4 2 3耐热性4 2 4热稳定性4 2 5高分子材料的燃烧特性4 3材料的电学性能4 3 1电导率和电阻率4 3 2材料的结构与导电性4 3 3材料的超导电性4 3 4材料的介电性4 4材料的磁学性能4 4 1物质的磁性4 4 2磁畴与磁滞回线4 4 3金属材料的磁学性能4 4 4非金属材料的磁学性能4 4 5高分子材料的磁学性能4 5材料的光学性能4 5 1电磁辐射及其与原子的相互作用4 5 2反射、吸收和透射4 5 3材料的光学性质4 5 4旋光性及非线性光学性4 5 5光泽4 5 6发光4 5 7光敏性4 6材料的耐腐蚀性4 6 1物理腐蚀4 6 2化学腐蚀4 6 3电化学腐蚀4 7复合材料的性能4 7 1复合材料的特性4 7 2复合材料性质的复合效应4 7 3复合材料的力学性能4 8纳米材料及效应4 8 1纳米材料的结构4 8 2纳米材料的基本物理效应4 8 3纳米材料的应用第5章材料的制备与成型加工(4学时)5 1材料制备原理及方法5 1 1金属材料的制备5 1 2无机非金属材料的制备5 1 3高分子材料的制备5 2材料的成型加工性5 2 1金属材料的加工工艺性5 2 2聚合物的成型加工特性及成型加工方法五、考核及成绩评定方式5六、教材及参考书目:撰写人:审核人:制定时间:年月。

《材料科学基础》

《材料科学基础》

《材料科学基础》《材料科学基础》是一门涵盖材料制备、结构、性能和应用的综合性学科。

它涉及材料的化学成分、微观结构、物理性能以及制造工艺等方面的知识,对于理解材料的性质、设计和发展新的材料具有重要意义。

材料科学首先关注的是材料的化学成分。

材料的化学成分决定了其基本的物理和化学性质,如导电性、耐腐蚀性、抗氧化性等。

通过调整材料的化学成分,可以优化其性能,以满足不同的应用需求。

其次,材料科学强调材料的微观结构,即原子和分子的排列方式。

材料的微观结构对其物理性能和机械性能有决定性的影响。

例如,金属材料的强度和硬度主要取决于其晶体结构。

通过改变材料的微观结构,可以改善其力学性能和物理性能。

此外,材料科学还研究材料的物理性能,如导热性、导电性、磁性等。

这些性能与材料的微观结构和化学成分密切相关。

理解这些性能有助于为特定应用选择合适的材料。

例如,高导热材料适用于制造散热器,而高磁性材料适用于制造电磁铁。

最后,材料科学还关注材料的制造工艺,包括合成、加工、热处理和表面处理等。

制造工艺对材料的最终结构和性能有重要影响。

通过优化制造工艺,可以控制材料的微观结构和物理性能,从而提高材料的机械性能和电气性能。

综上所述,《材料科学基础》是一门研究材料成分、结构、性能和制备工艺的综合性学科。

通过深入理解《材料科学基础》,我们可以更好地理解材料的性质和行为,为新材料的发现、设计和应用提供理论指导。

同时,《材料科学基础》也是材料科学工程、材料科学与技术等领域的重要基础课程之一,对于培养未来的材料科学家和工程师具有重要的意义。

在实际应用中,《材料科学基础》的研究成果被广泛应用于各个领域。

例如,在能源领域,通过研究新型能源材料,提高能源转换效率和减少环境污染;在医疗领域,通过研究生物相容性材料,提高医疗器械的安全性和有效性;在航空航天领域,通过研究高温超导材料和轻质高强材料,提高航空航天器的性能和安全性;在信息技术领域,通过研究新型电子材料和光子材料,推动信息技术的快速发展。

材料科学基础课程教学大纲

材料科学基础课程教学大纲

材料科学基础课程教学大纲一、课程简介材料科学基础课程是材料科学与工程专业的基础学科,旨在培养学生对材料科学的基本理论、基本知识和基本技能的掌握。

本课程旨在通过系统地讲授材料科学的基本概念、基本理论和基本原理,培养学生对材料科学的兴趣,为其后续学习和科研奠定基础。

二、课程目标1. 了解材料科学的定义、发展历程和学科体系,对材料科学学科的基本框架有初步了解;2. 理解材料的基本概念、分类以及材料性能与组成之间的关系;3. 掌握材料科学的基本原理和基本理论,能够运用这些知识解决实际问题;4. 培养学生的观察、实验和分析能力,使其具备科学研究的基本素养。

三、课程内容本课程主要内容包括以下方面:1. 材料科学基础概念:介绍材料科学的定义、特点和发展历程,引导学生了解材料科学的重要性和应用领域。

2. 材料的分类与性能:介绍材料按照物理、化学和结构特性的不同进行分类,并讲解不同类型材料的性能与组成之间的关系。

3. 材料结构与组织:介绍材料的晶体结构和非晶结构,讲解不同结构对材料性能的影响。

4. 材料表征与测试技术:介绍材料表征的基本方法和常用测试技术,包括显微镜观察、X射线衍射、热分析等。

5. 材料加工与工艺:探讨材料的加工过程和工艺方法,包括熔融法、固相法、溶剂法等。

6. 材料性能与应用:介绍材料的物理性能、化学性能和力学性能,以及不同材料在各个领域的应用。

四、教学方法与评估1. 教学方法:本课程采用教师讲授、学生讨论和实验演示相结合的教学方法,通过案例分析和实际问题讨论,培养学生的思维和分析能力。

2. 评估方式:考核方式包括平时表现、作业、实验报告和期末考试等,综合评定学生的学习成绩。

五、参考教材与参考资料参考教材:1. 《材料科学基础》(王萍主编)2. 《材料科学导论》(何选富主编)参考资料:1. Smith, W.F., Principles of Materials Science and Engineering2. Callister, W.D., Materials Science and Engineering: An Introduction六、教学计划本课程总共开设30学时,在教学时间上大致分布如下:1. 第1-2周:材料科学基础概念2. 第3-4周:材料的分类与性能3. 第5-6周:材料结构与组织4. 第7-8周:材料表征与测试技术5. 第9-10周:材料加工与工艺6. 第11-12周:材料性能与应用7. 第13-15周:复习与期末考试七、教学团队本课程的教学团队由材料科学与工程专业的教师组成,他们具有丰富的教学经验和科研背景,能够将材料科学的基本理论和实践相结合,为学生提供优质的教学服务。

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1、课程代码2、课程名称材料科学基础3、授课对象金属材料工程专业本科生4、学分3.55、修读期第4学期6、课程组负责人彭志方教授、雷燕讲师7、课程简介材料科学基础是材料科学与工程专业一级学科公共主干专业课。

本课程将系统、全面地介绍材料基础理论知识,诸如材料的结合键、材料的晶体结构、晶体结构缺陷、材料的相结构与相图、材料的凝固、材料中的扩散,材料的塑性变形与强化、材料的亚稳态。

本课程着眼于材料基本问题、从金属材料的基本理论出发,将高分子聚合物材料、陶瓷材料、复合材料等结合在一起,使学生能把握材料的共性,熟悉材料的个性。

通过理论教学与实验教学,使学生不仅能掌握基本理论,善于分析和解决问题,同时也培养学生的动手能力、验证理论、探索新知识的能力。

本课程也是材料科学与工程专业的技术基础课,它为该专业学生的后续课程,如材料加工成型、材料热处理、材料的性能、工程材料学、材料测试、材料的近代研究方法、计算机在材料科学中的应用等提供基础。

8、实践环节学时与内容或辅助学习活动材料科学基础综合实验1周9、课程考核布置课后作业,作为平时成绩,占30%。

期末考试为闭卷考试,卷面考试成绩占70%。

10、指定教材石德珂,材料科学基础,机械工业出版社,200611、参考书目[1] 物理冶金基础,冶金工业出版社,唐仁正,1997[2] 材料科学基础,哈尔滨工业大学出版社,赵品,谢辅洲,孙文山.,2000[3] 材料科学基础,清华大学出版社,潘金生等,1998[4] 金属学,上海科技出版社,胡庚祥,钱苗根.,198012、网上资源1、课程代码2、课程名称材料工程基础3、授课对象金属材料工程专业本科生4、学分2.55、修读期第5学期6、课程组负责人李正刚讲师、梁夏讲师7、课程简介《材料工程基础》是材料专业学生的重要技术基础课,主要阐述了固态相变的基础理论和材料强化的基本工艺方法,并介绍了常用的各种工程材料。

本课程重点放在基本现象、基本概念和基本方法上,主要内容包括钢的加热转变、冷却转变、回火转变,珠光体相变,马氏体相变,贝氏体相变,钢的退火、正火、淬火和回火和工业用钢、铸铁及有色合金等内容。

阐明了钢在不同工艺条件下的组织转变规律,介绍基本的和成熟的相变理论。

并运用有关基本知识分析认识和研究材料发展的内在规律,提出提高材料强韧性的途径。

对不同种类材料的合金化问题分别进行了分析,目的在于是学生掌握如何根据构件的服役条件和对性能的要求正确地选择材料和合理地制订工艺。

8、实践环节学时与内容或辅助学习活动材料工程基础综合实验1周9、课程考核布置课后作业,作为平时成绩,占30%。

期末考试为闭卷考试,卷面考试成绩占70%。

10、指定教材崔忠析,金属学与热处理,机械工业出版社, 199311、参考书目[1] 胡光立,谢希文. 钢的热处理. 西安:西北工业大学出版社,1993[2] 戚正风. 金属热处理原理.北京:机械工业出版社,1988[3] 安运铮. 热处理工艺学. 北京:机械工业出版社,198812、网上资源1、课程代码2、课程名称材料力学性能3、授课对象材料类专业本科生4、学分2.55、修读期第5学期6、课程组负责人肖文凯副教授7、课程简介材料力学性能》是“材科学与工程专业”类各专业的系列技术基础课之一。

本课程的教学目的是使学生掌握工程材料力学性能的基本理论和评价工程材料的力学性能指标,在构件的设计中正确选材,在生产过程中优化工艺并改善材料性能,掌握材料性能测试原理和方法等。

本课程分两部分阐述了各向同性材料(以金属材料为主)和各向异性材料(以树脂基复合材料为主)在各种加载条件下的力学行为。

第一部分阐述了金属在单向静拉伸及其它静加载下的力学性能、金属缺口试样的力学性能、金属磨损和接触疲劳,以及金属高温力学性能等内容。

第二部分则着重介绍了组分性能与复合材料性能的关系及复合材料的结构特性。

课程突出了材料变形和断裂的基本理论,以及各种力学性能指标的物理本质与应用,并注意做到两个结合,即宏观现象与微观机理相结合、基础理论与生产实践相结合。

8、实践环节学时与内容或辅助学习活动含实验3学时,另上机12学时9、课程考核三次作业,一次考试10、指定教材材料力学性能(2版),机械工业出版社,束德林,200011、参考书目[1] 工程材料的力学性能(1版),北京航空航天大学出版社,姜伟之,2000[2] 工程材料的力学性能(1版),哈尔滨工业大学出版社,刘瑞堂,200112、网上资源《专业外语》课程简介1、课程代码2、课程名称专业外语Elements of Materials Science and Engineering3、授课对象金属材料工程专业本科生4、学分25、修读期第6学期6、课程组负责人梁夏讲师7、课程简介专业英语是面向材料科学与工程专业本科生开设的课程,本课程教学内容主要涉及材料学,材料工程学等领域的专业基础知识,通过学习本课程,可以了解国际著名文献检索和自然科学基础研究成果评价工具;介绍如何撰写科技论文、投稿等方面的知识;反映现代材料科学的发展趋势,内容涉及面广,可提高学生学习的兴趣,帮助他们尽快掌握专业英语书刊的阅读技巧、了解文献检索及写作知识。

本课程从教学方式上采用听说读写有机结合的原则,采用现代教育技术,结合多媒体教学。

本课程旨在拓宽学生的专业词汇量和阅读量,力求将英语与专业紧密结合,了解科技论文的文体特点和写作方法。

写作习题取自专业文献,重点在专业论文或摘要的常用表示方法。

通过专业阅读提高英语基础及其应用能力。

为将来的学术论文的阅读写作和交流打下坚实的基础。

8、实践环节学时与内容或辅助学习活动9、课程考核习题2次,闭卷考试10、指定教材Elements of Materials Science and Engineering, Lawrence H.Van Vlack11、参考书目[1]材料科学与工程专业外语,哈工大出版社,李洪涛等,200212、网上资源《材料物理性能》课程简介1、课程代码2、课程名称材料物理性能3、授课对象金属材料工程专业本科生4、学分25、修读期第6学期6、课程组负责人肖文凯副教授7、课程简介《材料物理性能》是“材料科学与工程”类专业的专业基础课程之一。

本课程首先初步介绍电、介电、光、热、磁、弹性和内耗的物理本质。

这是本课程所涵盖的第一个内容。

第二,阐述了这些物理性能与材料的成分、结构、工艺过程的关系及其变化规律。

物性是可以随材料的使用(或试验)环境变化的。

这些环境包括温度、压力、电场、磁场、辐照、化学》介质、力场等。

本课程内容包括研究物性在这些条件下的稳定性及其变化过程。

第三,介绍了与物理性能相关的各类特殊功能材料。

最后,介绍了与这些物性相关的测试技术与分析方法。

物性总是要用参量来表征的,故总有一套定量测量的技术。

结合实践,本课程介绍了这些测量技术的测试原理、结果分析及其在材料科学与工程中的应用。

8、实践环节学时与内容或辅助学习活动含实验3学时。

9、课程考核二次作业,一次考试10、指定教材材料物理性能(1版),北京航空航天大学出版社,田莳,200411、参考书目[1]金属物理性能分析(1版),上海科学技术出版社,徐京娟,1988[2]材料物理性能(1版),上海交通大学出版社,陈树川,199912、网上资源《金属材料学》课程简介1、课程代码2、课程名称金属材料学3、授课对象金属材料工程专业本科生4、学分35、修读期第6学期6、课程组负责人王志武副教授、雷燕讲师7、课程简介本课程是材料类专业的主干必修专业课,其主要内容为:工程材料学的基本概念和基本理论,包括金属材料合金化规律和强韧化机制、以及金属材料的化学成分、组织与性能之间的关系;工程材料的应用部分,主要介绍各类工程构件用钢、机器零件及工模具用钢、不锈钢、耐热及高温合金、有色金属及其合金、新金属材料等的合金化特征、热处理工艺特点及选择材料与使用材料的原则和方法;其它常用工程材料知识部分,介绍了陶瓷及耐火材料、玻璃材料、水泥材料、高分子材料、复合材料的组织、性能、种类及应用。

通过课堂教学、实验教学、习题、读书报告等环节,使学生掌握工程材料的成分、组织、性能、应用之间关系的基本规律,将来能合理的选材、用材,合理的设计材料的加工工艺。

8、实践环节学时与内容或辅助学习活动工程材料综合实验1周9、课程考核实验:10%。

平时作业、听课:30%。

听课考勤,平时作业每章一次,课堂讨论两次。

考试:开卷60%10、指定教材金属材料学(第1版),机械工业出版社,王笑天,1991.1011、参考书目[1] 工程材料学,哈尔滨工业大学出版社,王晓敏,1998[2] 有色金属材料学,东北工学院出版社,林肇琦,198612、网上资源《材料分析测试方法》课程简介1、课程代码2、课程名称材料分析测试方法3、授课对象金属材料工程专业本科生4、学分2.55、修读期第7学期6、课程组负责人于洋洋讲师7、课程简介《材料分析测试方法》是材料科学与工程、材料化学、材料物理、高分子材料、无机非金属材料专业的一门专业平台课程,是在学生掌握了该专业的主要工程技术基础课以及专业基础课之后所必修的一门主要专业课程。

主要介绍用X射线衍射和电子显微技术分析材料微观组织结构的原理、设备及试验方法。

内容包括:X射线衍射方向与强度、多晶体分析方法及X射线衍射仪、物相分析、宏观应力测定、透射电镜结构与原理、复型技术、电子衍射、扫描电镜结构与原理、电子探针显微分析等。

学习这门课程的目的在于使学生掌握X射线衍射和电子显微技术分析的基础理论、试验方法及基本技能。

为材料科学和材料工程提供研究测试方法,在材料的科学研究中具有十分重要的地位。

8、实践环节学时与内容或辅助学习活动材料分析测试方法实习1周9、课程考核平时作业占10%,平时考试成绩占40%,期未考试成绩占50%。

10、指定教材材料分析测试技术-材料X射线衍射与电子显微分析,周玉,武高辉,1998哈尔滨工业大学出版社11、参考书目[1] 金属X射线学,上海科技出版社,许顺生,1962[2] 晶体X射线衍射学基础,冶金工业出版社,李树堂,1990[3]X射线衍射分析,重庆大学出版社,周上祺,1991[4] 金属X射线学,机械工业出版社,范雄,1980[5] 材料电子显微分析,冶金工业出版社,魏全金,1990[6]金属电子显微分析,机械工业出版社,陈世扑,王永瑞,1982[7]金属电子显微分析,机械工业出版社,谈育煦,198912、网上资源《材料断裂与失效分析》课程简介1、课程代码2、课程名称材料断裂与失效分析3、授课对象金属材料工程专业本科生4、学分25、修读期第7学期6、课程组负责人李正刚讲师7、课程简介机械产品的失效是不以人们意志为转移的客观事实。

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