高分子复合材料课程简介 大纲

课程简介和教学大纲

课程代码：09193090 课程名称：高分子复合材料 Polymer Composites 学分：2 周学时：2-0

面向对象：本科生

预修课程要求：高分子化学,高分子物理,高分子材料

一、课程介绍（100-150字）

（一）中文简介

材料的复合结构是自然界亿万年的自然选择结果。复合思想是人类科学创新的重要方法。《高分子复合材料》将在介绍材料的复合结构与功能关系基础上，阐述复合对于制备高性能材料的意义和关键作用；结合应用实例，论述聚合物基体，增强基和界面状态对复合材料性能的影响；并介绍新型复合思想在制备功能复合材料，纳米复合材料和复合材料仿生制备中关键作用。

（二）英文简介

The composite structures of the materials are evolved through thousands of years by the nature. The composite thinking is an important innovation of the science of human-being. This course will introduce the relationship between the composites structures and functions, and will explain the importance of composite methods for the advanced functional materials. Also, this course aimed to explain the effect of polymer matrixes, strength agents and the interfaces on the properties of the polymer composites. The preparation of the polymeric functional composites, nano-composites and biomimetic via composite concepts will also be introduced.

二、教学目标

（一）学习目标

使学生了解高分子复合材料的基本概念和理论，要求学生掌握热固性树脂和热塑性树脂的性能,以及它们与不同增强基组成的复合材料的粘结性能、界面状态对复合材料性能的影响。并结合应用实例和文献阅读，了解高分子材料新型复合思想制备功能复合材料，纳米复合材料和复合材料仿生制备的基本概念和手段。

（二）可测量结果

1、能理解复合材料与混合材料的本质区别，能说明高分子复合材料的常见表现形式。

2、能说明热固性和热塑性高分子材料作为复合材料基体的重要性和意义，能将其应用于复合材料的设计中。

3、能说明常见用于复合材料增强体的非高分子材料和一些高分子材料，并其应用于复合材料的设计中。

4、初步掌握基于高分子材料的复合材料的设计能力；形成团队讨论和合作能力。

5、以上能力可以通过课堂讨论、课程作业以及笔试等环节测量。

三、课程要求

（一）授课方式与要求

课程讲授和专题讨论结合

1.课题讲授（核心内容、基础知识、研究前沿、思路拓展等；布置课后思考题，按顺序提示今后内容、答疑、专题讨论分配等）。

2.课程内容后布置课外文献查阅与专题讨论设计（根据学生人数，安排学生组队，提供专题题目并合理分配）。

3．学生组队专题讨论结合点评与讨论（安排时间，与分组的学生在报告前重点讨论，报告中引导学生提问与讨论，并给予适当的点评讨论）。

（二）考试评分与建议

闭卷考试(60%)和专题作业(40%)结合

四、教学安排

(一) 绪论2学时

1. 高分子复合材料的基本定义和分类

2. 高分子复合材料的特点,性能

3. 高分子复合材料的应用及展望

(二) 增强材料的结构性能及其与复合材料性

4学时

能的关系

1. 以玻璃纤维为增强体的高分子复合材料

1学时

2. 以碳纤维为增强体的高分子复合材料1学时

3. 以芳纶纤维为增强体的高分子复合材料1学时

4. 以陶瓷纤维为增强体的高分子复合材料1学时

6学时(三) 聚合物基体的结构性能及其与复合材料

性能的关系

1. 基体材料的基本性能

1学时

2. 基体材料的工艺性1学时

3. 复合材料用树脂基体1学时

4. 高性能树脂基体1学时

5. 热固性复合材料的成型加工1学时

6. 热塑性复合材料的成型加工1学时

(四) 高分子复合材料粘结与界面 3学时

1. 界面与界面的形成1学时

2. 界面的作用与破坏机理1学时

3. 纤维的表面处理和复合材料界面的研究1学时

(五) 高分子仿生复合材料 4学时

1. 仿生材料中的复合结构与功能关系1学时

2. 高分子复合材料的结构仿生制备方法2学时

3. 高分子复合材料中功能仿生设计原理1学时

4. 高分子复合材料的仿生制备过程1学时

(六) 高分子功能复合材料 6学时

1. 高分子功能复合材料的设计原则和特点2学时

2. 压电和导电功能复合材料1学时

3. 阻尼功能复合材料1学时

4. 摩擦功能复合材料1学时

5. 机敏复合材料与智能复合材料1学时

(七) 高分子纳米复合材料 3学时

1. 高分子纳米复合的特点与关键问题1学时

2. 溶胶-凝胶法制备有机-无机纳米复合材料1学时

3. 插层复合法制备有机-无机纳米复合材料1学时

(八) 专题讨论 4学时

五、参考教材及相关资料