《新型炭材料》课程教学大纲

《新型炭材料》课程教学大纲
课程代码：050542007
课程英文名称：New carbon materials
课程总学时：24讲课：24 实验：0 上机：0
适用专业：粉体材料科学与工程
大纲编写（修订）时间：2017.3
一、大纲使用说明:
（一）课程地位及教学目标
（1）课程的地位
本课程是粉体材料工程专业的专业课，选修课。

（2）教学目标
掌握典型的新型炭材料如，高性能碳（石墨）纤维、气相生长碳纤维及纳米碳管、富勒烯、中间相炭微球、活性炭纤维、碳分子筛、碳合金、碳纤维树脂基复合材料、碳/碳复合材料。

（二）知识、能力、技能方面的基本要求
（1）知识方面的基本要求
掌握碳的存在形式及生成，碳的结构，碳的各种性质；
掌握高性能碳（石墨）纤维，气相生长碳纤维及纳米碳管，富勒烯，中间相炭微球，活性炭纤维，碳分子筛，碳合金，碳纤维树脂基复合材料，碳/碳复合材料等发展概况、分类、结构性能、制备方法、研究水平和应用前景。

（2）能力方面的基本要求
要求学生掌握新型碳材料基本理论、基本知识和基本技能，具备运用这些知识的能力，（3）技能方面的基本要求
具备研究、开发、应用新型碳材料的必要的基础知识和基本技能。

（三）实施说明
1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性。

讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。

2．教学手段：由于本课程实践性较强，因此在教学过程中除了强调基本理论和基础知识，还注重基本理论和基本知识在新型碳材料领域的应用。

通过实践教学加强对基础知识与基本理论的理解和应用。

（四）对先修课的要求
在讲授本课前，学生应修完材料性能学、炭素工艺学、炭素生产设备原理及应用等专业课程。

（五）对习题课、实验环节的要求
1．对重点、难点章节安排习题课，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。

2．课后作业少而精，内容多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论及理论应用方面的内容，作业巩固所学理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力，对作业中的重点、难点，适当安排课内讲评作业。

学生必须独立、按时完成课外习题和作业。

（六）课程考核方式
1．考核方式：考查
2．考核目标：在考核学生新型碳材料基础理论的基础上，重点考核学生的应用所学知识分析和解决问题的能力。

3．成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩占30%，考试成绩占70%。

平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出。

（七）参考书目:
1.《新型碳材料》，沈曾民，化学工业出版社，2002
2.《碳纳米管制备结构、物性及应用》，成会明著，化学工业出版社，2008
3.《透光复合材料、碳纤维复合材料及其应用》，刘雄亚等，化学工业出版社，2009
4.《新炭素工业》，陆玉峻译，哈尔滨工业大学出版社，1999
二、中文摘要
本课程是粉体材料科学与工程的专业炭素方向专业课，课程通过对新型碳材料原理应用知识讲授，使学生掌握新型碳材料的基本原理，具有新型碳材料研究与应用能力和解决工程实践中的具体问题的初步能力。

课程主要内容包括掌握碳材料基础；高性能碳（石墨）纤维；气相生长碳纤维及纳米碳管；富勒烯；中间相炭微球；活性炭纤维；碳分子筛；碳合金；碳纤维树脂基复合材料；碳/碳复合材料。

三、课程学时总体分配表
四、教学内容及基本要
第01部分掌握碳材料基础
总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0
具体内容:
碳的存在形式及生成，碳的结构，碳的各种性质
重点:
碳的各种性质
难点:
碳的各种性质
第02部分高性能碳（石墨）纤维
总学时(单位：学时):4 讲课：4 实验:0 上机:0
具体内容:
高性能碳（石墨）纤维制备方法
重点:
制备方法
难点:
制备方法
第03部分气相生长碳纤维及纳米碳管
总学时(单位：学时):3 讲课:3 实验:0 上机:0
具体内容:
碳纤维及纳米碳管制备方法、性能及应用
重点:
制备方法
难点:
制备方法
第04部分富勒烯、中间相炭微球
总学时(单位：学时):3 讲课:3 实验:0 上机:0
具体内容:
富勒烯、中间相炭微球制备方法、性能及应用
重点:
制备方法
难点:
制备方法
第05部分活性炭纤维
总学时(单位：学时)::2 讲课:2 实验:0 上机:0
具体内容:
活性炭纤维制备工艺、结构性能及应用
难点:
活性炭纤维制备工艺
重点:
活性炭纤维制备工艺
第06部分碳分子筛、碳合金
总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0
具体内容:
碳分子筛的结构与性质、分离原理、制备、应用；碳合金分类、研制与新功能开发重点:
碳合金研制与新功能开发
难点:
碳分子筛的制备
第07部分碳纤维树脂基复合材料
总学时(单位：学时):4讲课:4 实验:0 上机:0
具体内容:
复合材料的基本知识，碳纤维增强树脂基复合材料。

重点:
碳纤维增强树脂基复合材料
难点:
碳纤维增强树脂基复合材料
第08部分碳/碳复合材料
总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0
具体内容:
碳/碳复合材料制备工艺、致密化、抗氧化处理、应用重点:
碳/碳复合材料制备工艺
难点:
碳/碳复合材料制备工艺。