《材料制备技术》课程教学大纲
固体物理课程教学大纲
《固体物理》课程教学大纲一、《材料制备技术》课程说明（一）课程代码：08131007（二）课程英文名称：Solid State Physics（三）开课对象：物理系本科专业（四）课程性质：本课程是材料物理专业和应用物理专业的一门专业必修课。
（五）教学目的这是继大学物理以后基础且关键的一门课程。
通过本课程的学习，使学生了解晶体结构的基本描述、固体材料的宏观和微观特性，以及自由电子模型和能带理论等，掌握周期性结构固体材料的常规性质和处理方法，为以后专业课程的学习提供基础的知识。
（六）教学内容：基本内容有两大部分：一是晶格理论，二是固体电子理论。
晶格理论包括：晶体的基本结构及确定晶格结构的X光衍射方法；晶体中原子间的结合力和晶体的结合类型；晶格的热振动及热容理论；晶格的缺陷及其运动规律。
固体电子论包括：固体中电子的能带理论；金属中自由电子理论和电子的输运性质。
（七）学时数、学分数及学时数具体分配学时数：72学分数：4（八）教学方式：课堂教学（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，综合成绩根据出勤情况、平时成绩和期末成绩评定，出勤情况占20％，平时成绩占20％，期末成绩占60％。
二、讲授大纲与各章的基本要求第一章晶体的几何教学要点：通过本章的教学使学生初步了解晶体几何学的基本知识，掌握晶格、晶面、晶向等基本概念，对点群和对称性有一定的了解。
教学时数：12教学内容：第一节：晶格及其周期性第二节：晶向、晶面和它们的标志第三节：晶体的宏观对称和点群第四节：晶格的对称性考核要求：1.理解单晶、准晶和非晶材料原子排列在结构上的差别（领会）2.掌握原胞、基矢的概念，清楚晶面和晶向的表示，了解对称性和点阵的基本类型（识记）3.了解简单的晶体结构（识记）4.掌握倒易点阵和布里渊区的概念，能够熟练地求出倒格子矢量和布里渊区（应用）第二章晶体的结合教学要点：了解晶体的基本结合形式，掌握原子的负电性的基本原理，能熟练计算离子晶体的结合能。
《材料加工工艺和设备》课程教学大纲
课程讲 授、作 业、讨论
课程讲 授、作 业、讨论
课程讲 授、作 业、讨论
教学内容 学时 教学方式 作业及要求
基本要求
考查方式
材料加工工艺
与设备基础
2
课堂讲授
掌握材料加工工艺 和设备特点；与材 料 加 工 原 理 的 关 课堂提问 系；与过程控制的关 系
材料加工工艺 设计方法
《材料加工工艺和设备》课程教学大纲
课程基本信息（Course Information）
课程代码 （Course Code）
MT340
*学时 （Credit Hours）
32
*学分 （Credits）
2
*课程名称 （Course Name）
材料加工工艺和设备 Materials manufacture processing and apparatus
课堂提问讨 工艺与性能的关系 以 及 工 艺 优 化 方论和作业 法。
齿轮钢的表面
处Байду номын сангаас工艺（或
其它表面改 性、微纳器件
2
制备的问题及
工艺设计）
课堂讲授
材料加工过
程控制基础
6
课堂讲授
过程控制中 的传感技术
2 课堂讲授
了解齿轮钢的 碳、渗氮和碳氮 渗工艺的设计
共渗课 论作堂业提
问
讨
掌握材料加工过程
控制的原理、组成、课 堂 提 问 讨
*课程目标与毕业要 求对应关系
（relationship between learning
outcomes and graduation
requirements）
毕业要求
功能材料专业《生物材料制备与加工》课程教学大纲
【生物材料制备与加工】【Biomaterials Preparation and Procession】一．基本信息课程代码：【104551】课程学分：【2/32】面向专业：【功能材料（生物材料方向）】课程性质：【专业方向选修】开课院系：【生物与医学工程学院】使用教材：主教材【《生物材料制备与加工》第一版,石淑先主编, 2009年8月,化学工业出版社.】辅助教材【《生物医学材料学性能与制备》第一版,陈晓峰、翁杰主编, 2021年4月，人民卫生出版社.】先修课程：有机化学100281(3)、物理化学100301(3)、无机化学100042(3)、高分子化学与物理100561 (3)、生物材料103671 (2)二．课程简介本课程阐述生物材料的合成、制备与成型加工，结合材料科学和生物学应用的相关知识，突出生物材料的设计、制备与加工的方法，并列举一些实例加强理解。
从而培养学生对生物材料的设计、制备和改性的能力。
三.选课建议生物材料制备与加工课程作为生物医学工程学科基础选修课，建议先修有机化学100281(3)、物理化学100301(3)、无机化学100042(3)、高分子化学与物理100561(3)、生物材料103671(2)等化学材料类基础课程，有利于本科二年级学习生物材料制备与加工课程能够比较清晰理解生物材料的合成、制备与加工的方法以及相关知识。
建议生物材料及生物医学工程专业学生在二年级下选修。
四．课程任务和教学目标本课程的任务是阐述生物材料合成、制备与成型加工。
通过对本课程的学习，使学生掌握生物材料的制备、改性、加工成型方法、性能及应用等知识，并对生物材料的新工艺和新技术有适当的了解。
拓展知识面，开阔应用视野，能将所学知识与本专业前沿领域相结合，分析解决专业实践中遇到的问题，激发和培养学生的创新能力和科研能力，为从事生物材料设计、改性、加工和应用奠定基础。
培养学生成为能够从事基础研究、应用研究和技术开发研究的综合型人才。
《材料制备与成型加工技术》课件——绪论
成型加工(Forming and processing)
02
料制品各种成型方法及操作，成型工艺特点，成型工艺的适应性，成型工艺流程，成型设备结构及作用原理，成型工艺条件及其控制，成型工艺在橡胶、塑料、纤维加工中的共性和特殊性，各种高分子材料制品的成型加工过程，成型加工新工艺和新方法。
高分子材料（macromolecule material
按照高聚物来源分类
结构高分子材料－－利用它的强度、弹性等力学性能功能高分子材料－－利用它的声、光、电、磁、热和生物等功能
按照材料学观点
天然高分子材料－－天然高聚物(natural)合成高分子材料－－合成高聚物(compound)
2、高分子材料的分类（Classification of Polymer Materials）
2、高分子材料加工(Polymer material processing)
通常是使固体状态（粉状或粒状）、糊状或溶液状态的高分子化合物熔融或变形，经过模具形成所需的形状，并保持其已经取得的形状，最终得到制品的工艺过程。制造过程如下：
（1）成型加工过程的四个阶段
00
原材料的准备
01
使原材料产生变形或流动，并成为所需的形状
工程塑料(Engineering plastic)
01
是指拉伸强度大于50MPa ，冲击强度大于6kJ/m2，长期耐热温度超过100℃的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀性能等优良的、可替代金属用作结构件的塑料。
02
No.1
（3）橡 胶(rubber)
No.2
橡胶是室温下具有粘弹性的高分子化合物，在适当配合剂存在下，在一定温度和压力下硫化（适度交联）而制得的弹性体材料（橡胶制品）。按用途和性能可将橡胶分为通用橡胶和特种橡胶。
功能材料专业《生物材料制备与加工实验》课程教学大纲
生物材料制备与加工实验教学大纲Process Design for Biomedical Materials Experiments一、课程基本信息课程代码：【109551】课程学分/学时：【2/80】面向专业：【功能材料（生物材料方向）】课程性质：【实践教学必修课】开课院系：生物与医学工程学院先修课程：生物材料制备与加工104551；功能材料导论380501使用教材：（一）主教材主教材：生物医用材料生产过程设计-自编讲义（二）参考书目辅助教材：《生物工程专业综合大实验指导》（第一版），化学工业出版社，2009《生物工程综合性与设计性实验》（第一版），科学出版社，2015《生物医学材料综合实验》（第一版），科学出版社，2020二、课程目标“生物材料制备与加工实验”是功能材料专业的一门专业必修实践课。
学生通过本课程的学习，可掌握生物材料的概念、特点、制备工艺、质量控制与合理用药等基础理论、基本知识和实验技能，培养学生独立工作和进行科学研究的能力，具备解决生物材料过程中实际问题的能力，具有辩证思维和创造性思维方式。
培养学生正确的道德观和专业思想，结合临床对生物材料的迫切需求，激发学生以人为本、治病救人的职业使命感和专业自豪感，为将来从事药学及相关事业服务。
主要教学内容：静电纺纳米纤维的制备、载药物纤维药物释放实验、生物水凝胶的制备实验、水凝胶性能测试。
通过教学，学生需达到的课程要求如下：1. 通过实验使学生掌握生物实验室安全知识和生物材料制备安全操作规范，掌握药静电纺纳米纤维及生物水凝胶制备技术的基本方法、手段和操作技能；加深对所学基础理论的理解，培养学生进行科学研究、分析问题、解决问题的能力。
（支撑毕业要求指标点2.3，5.2）2.能够通过自主查阅文献，深化理解生物材料（静电纺纳米纤维及生物水凝胶）的基本理论、工程学方法、能对实际技术问题进行实验设计并开展实验研究。
（支撑毕业要求指标点2.3，3.1）3. 能够在生物材料设计与制备中体现创新意识，考虑健康、安全、文化以及环境等因素，理解并遵守职业道德和规范，履行应有的责任。
07360160材料制备综合性课程设计教学大纲
材料制备综合性课程设计Comprehensive Course Design of Materials Preparation课程编号：07360160学时：2 周学分：2先修课程：粉体工程、测试技术、无机材料工艺学、无机材料综合实验适用专业：无机非金属材料工程一、目的与任务材料制备综合性课程设计目的在于加强实践教学环节，加深对课堂教学中理论知识的理解，培养学生综合运用基础理论和专业知识分析、解决实际问题的能力。
基本任务：通过无机材料制备工艺过程的设计，掌握材料制备的基本工艺原理和方法步骤，训练查阅与应用文献资料的能力，掌握在成分设计、原料处理、工艺流程选择、工艺参数确定和制备效果评价等方面相关的计算方法，培养数据处理、综合分析的能力。
二、要求、内容与进度安排1．要求以无机材料工艺学课程为基础，结合先修课程，掌握一种结构材料或功能材料制备的基本工艺原理和方法步骤，学会查阅与应用文献资料，掌握在成分设计、原料处理、工艺流程选择、工艺参数确定和制备效果评价等方面相关的计算方法，学会数据处理的原则和方法，锻炼综合分析及撰写设计说明书或报告的能力。
2、内容指定一种材料（功能陶瓷或结构陶瓷材料）为设计对象，主要进行以下内容的设计。
（1）对指定材料进行组成设计（2）原料的选择、计算及加工处理（3）工艺原理运用、工艺流程选择与工艺方法确定（4）工艺参数确定（5）制备效果评价（6）所定材料的成分—工艺—结构—性能之间关系的分析与与讨论3．进度安排（1）资料检索与阅读理解12 学时2）组成设计和原料的选择、计算及加工处理3）工艺流程选择与工艺方法、工艺参数确定 4）制备效果评价与分析三、考核与成绩评定 根据学生完成的课程设计说明书或课程设计报告的质量和设计阶段的表现综合 评定成绩，分优、良、中、及格、不及格五等。
四、大纲的说明 设计说明书或报告的题目和内容侧重点可由学生在教师指导下自定。
五、参考数目及学习资料制定人：孟献丰 审定人：刘 军 批准人：杨 娟2013年4月 10日20 学时 24 学时 8 学时 5）撰写设计说明书或报告 16 学时课程简介课程编07360160课程名称：材料制备综合性课程设计英文名称：Comprehensive Course Design of Materials Preparation学分： 2学时： 2 周（其中：讲课学时：0 设计学时：80 上机学时：0 ）课程内容：材料制备综合性课程设计目的在于加强实践教学环节，加深对无机材料工艺学等课程课堂教学中传输的理论知识的理解，培养学生综合运用基础理论和专业知识分析、解决实际问题的能力。
材料制备与合成
《材料制备与合成[料]》课程简介课程编号：02034916课程名称：材料制备与合成/Preparation and Synthesis of Materials学分: 2.5学时：40 （课内实验(践)：0 上机：0 课外实践：0 ）适用专业：材料科学与工程建议修读学期：6开课单位：材料科学与工程学院材料物理与化学系课程负责人：方道来先修课程：材料化学基础、物理化学、材料科学基础、金属材料学考核方式与成绩评定标准：期末开卷考试成绩（占80%）与平时考核成绩（占20%）相结合。
教材与主要参考书目：教材：《材料合成与制备》. 乔英杰主编.国防工业出版社，2010年.主要参考书目：1. 《新型功能材料制备工艺》, 李垚主编. 化学工业出版社，2011年.2. 《新型功能复合材料制备新技术》.童忠良主编. 化学工业出版社，2010年.3. 《无机合成与制备化学》. 徐如人编著. 高等教育出版社, 2009年.4. 《材料合成与制备方法》. 曹茂盛主编. 哈尔滨工业大学出版社，2008年.内容概述：本课程是材料科学与工程专业本科生最重要的专业选修课之一。
其主要内容包括：溶胶-凝胶合成法、水热与溶剂热合成法、化学气相沉积法、定向凝固技术、低热固相合成法、热压烧结技术、自蔓延高温合成法和等离子体烧结技术等。
其目的是使学生掌握材料制备与合成的基本原理与方法，熟悉材料制备的新技术、新工艺和新设备，理解材料的合成、结构与性能、材料应用之间的相互关系，为将来研发新材料以及材料制备新工艺奠定坚实的理论基础。
The course of preparation and synthesis of materials is one of the most important specialized elective courses for the undergraduate students majoring in materials science and engineering. It includes the following parts: sol-gel method, hydrothermal/solvothermal reaction method, CVD method, directional solidification technique, low-heating solid-state reaction method, hot-pressing sintering technique, self-propagating high-temperature synthesis, and SPS technique. Its purpose is to enable students to master the basic principles and methods of preparation and synthesis of materials, and grasp the new techniques, new processes and new equipments, and further understand the relationship among the synthesis, structure, properties and the applications of materials. The course can lay a firm theoretical foundation for the research and development of new materials and new processes in the future for students.《材料制备与合成[料]》教学大纲课程编号：02034916课程名称：材料制备与合成/Preparation and Synthesis of Materials学分: 2.5学时：40 （课内实验(践)：0 上机：0 课外实践：0 ）适用专业：材料科学与工程建议修读学期：6开课单位：材料科学与工程学院材料物理与化学系课程负责人：方道来先修课程：材料化学基础、物理化学、材料科学基础、金属材料学一、课程性质、目的与任务【课程性质】材料制备与合成[料]是材料科学与工程专业重要的专业选修课。
材料化学专业课程教学大纲-2024鲜版
溶胶-凝胶法
通过溶胶的形成、凝胶化及热处理等步骤合成 材料，如氧化物薄膜的制备。
2024/3/28
水热/溶剂热法
在高温高压的水溶液或有机溶剂中进行化学反应合成材料，如纳米材料的制备。
12
先进合成技术
化学气相沉积（CVD）
利用气态物质在固态基体表面进行化学反应生 成固态沉积物的技术，用于制备薄膜、涂层等。
燃料电池材料
催化剂、电解质、电极等关键材料的制备、性能及应用。
太阳能电池材料
硅基太阳能电池、薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池等关键 材料的组成、结构、性能及制备技术。
20
光电功能材料
2024/3/28
发光材料
荧光粉、量子点、有机发光材料等发光原理、制备 及应用。
显示材料
液晶显示材料、有机电致发光显示材料等显示原理、 制备及应用。
实验室安全规章制度
学习实验室基本安全制度，了 解实验室常见安全隐患及应对 措施。
化学危险品管理与使用
掌握化学危险品的分类、标识、 储存和使用规范，确保实验过 程安全。
实验事故应急处理
学习实验事故应急处理方法和 程序，提高应对突发情况的能 力。
2024/3/28
25
基本实验操作训练
1 2
常用实验仪器与设备使用 熟悉并掌握常用实验仪器和设备的使用方法，如 分光光度计、电导率仪、pH计等。
2024/3/28
物理气相沉积（PVD）
通过物理过程（如蒸发、升华、溅射等）使材料从靶 材转移至基体上形成薄膜的技术。
原子层沉积（ALD）
基于表面化学反应的薄膜沉积技术，具有原子 层级的控制精度，用于制备超薄膜、纳米结构 等。
13
材料制备实例分析
《高分子材料》课程教学大纲
《高分子材料》课程教学大纲高分子材料课程教学大纲
课程目标
本课程旨在介绍高分子材料的基本概念、性质、应用及制备方法，培养学生在高分子材料领域的基础知识和实际操作能力。
课程安排
第一部分：高分子材料概述
- 高分子材料的定义和分类
- 高分子材料在工程和科学领域的重要性
- 高分子结构与性质的关系
第二部分：高分子材料的性质和测试方法
- 高分子材料的物理性质和化学性质
- 高分子材料的力学性能测试方法
- 高分子材料的热学性能测试方法
第三部分：高分子材料的应用
- 高分子材料在塑料、橡胶、纤维等方面的应用
- 高分子材料在医疗、电子、汽车等领域的应用
- 高分子材料的环境和可持续发展问题
第四部分：高分子材料的制备方法
- 高分子聚合反应的基本原理和机制
- 高分子材料的聚合方法和工艺
- 高分子材料的加工和成型技术
教学方法
本课程将采用多种教学方法，包括讲授、案例分析、实验演示和小组讨论等。
学生将有机会参与实际的高分子材料制备和测试实验，以增强实践能力。
考核方式
本课程的考核方式将包括平时成绩、实验报告、课堂讨论和期末考试等。
具体的考核比例将在课程开始时由授课教师详细说明。
参考教材
- 《高分子材料导论》王良新编著，清华大学出版社
- 《高分子材料化学》陈信雄等著，科学出版社
以上为课程的大纲教学安排，具体内容和教学进度可能会根据实际情况进行调整，敬请理解。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《材料制备技术》课程教学大纲
Fabricating Technologies of Materials
课程代码：
适用专业：材料科学与工程
学时数：48 学分数：3
执笔者：编写日期：2004年3月
一、课程性质和目的
材料制备技术是高等工科院校材料科学与工程专业必修的技术基础课。
通过本课程的学习，使学生获得有关材料合成与制备方法的基本理论和基本知识，掌握现代材料常用的制备方法、技术、工艺及应用。
二、课程教学的基本要求
通过本课程的学习，学生应达到下列要求：
1．掌握各类材料合成与制备原理、常用方法、加工工艺及特点；
2．初步掌握一些新材料的制备技术；
3．初步具有对一般材料进行选定合理的制备方法、成形工艺的能力。
三、课程教学内容与学时分配
1．单晶材料的制备（6学时）
(1)固相－固相平衡的晶体生长的形变再结晶理论及应变退火和工艺设
备；
(2)单组分液相－固相平衡的晶体生长的理论基础、制备工艺。
2．薄膜的制备（6学时）
(1)物理气相沉积——真空蒸镀；
(2)溅射成膜；化学气相沉积（CVD）。
3．非晶态材料的制备（6学时）
(1)非晶态材料的基本概念和基本性质；
(2)非晶态材料的形成理论；
(3)非晶态材料的制备原理与方法。
4．复合材料的制备（6学时）
(1)复合材料的基本概念和性能；
(2)树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳/碳复合材
料的制备原理、方法、技术。
5．功能陶瓷的合成与制备（6学时）
(1)功能陶瓷概论；
(2)高温超导陶瓷、敏感陶瓷、压电陶瓷、半导体陶瓷、磁性陶瓷的制
备原理及方法。
6．结构陶瓷的制备（6学时）
(1)结构陶瓷概论；
(2)结构陶瓷的制备方法、技术、工艺；
(3)高性能结构陶瓷的应用。
7．功能高分子材料制备（6学时）
(1)功能高分子材料概述；
(2)医用生物材料——聚乳酸、磁性高分子微球、高分子—无机夹层化
合物、极化聚合物电光材料、高分子液晶的合成。
8．实验教学（6学时）实验教学内容见材料科学与工程专业实验教学大纲。
四、本课程与其它课程的联系与分工
先修课程：《材料科学基础》、《材料学概论》、《物理化学》、金工实习。
后修课程：《金属材料学》、《粉末冶金材料》、《功能材料》、
《现代材料分析方法》。
五、建议教材与教学参考书
《材料合成与制备方法》曹茂盛、徐群等编哈尔滨工业大学出版社《材料制备新技术》吴建生、张春柏主编上海交通大学出版社。