玻璃与非晶态材料

《玻璃与非晶态材料》课程教学大纲

一、《玻璃与非晶态材料》课程说明

（一）课程代码：08131018

（二）课程英文名称：Glass and Amorphous Materials

（三）开课对象：材料物理专业本科生

（四）课程性质：

《玻璃与非晶态材料》是材料物理专业的一门专业必修课。

（五）教学目的：

本课程的任务是使学生了解各种玻璃与非晶态材料的制备原理以及应用。

（六）教学内容：

本课程包括，获得玻璃和无定形材料的特殊方法，玻璃形成和弛豫，非晶态固体结构模型，氧化物玻璃，有机玻璃和聚合物，玻璃的光学性质，玻璃的力学性质，玻璃的电学性质，光纤的材料工艺学等内容。

（七）学时数、学分数及学时数具体分配

学时数： 54 学时

分数： 3 学分

（八）教学方式

以板书为主要形式的课堂教学

（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

第二章获得玻璃和无定形材料的特殊方法教学要点：

1．了解玻璃和无定形材料的概念

2．掌握熔体急冷，气相急冷技术，和固体方法。

教学时数： 4 学时

教学内容：

2．1 引言

2．1．1 玻璃和无定形材料

2．1．2 “新玻璃”概念

2．1. 3 获得非晶态固体的不同途径

2．2熔体急冷技术

2．2．1 非常规熔化

2．2．2 超快急冷

2．3气相急冷技术

2．3．1 蒸发

2．3．2 溅射

2．3．3 反应沉积

2．4 固态方法

2．4．1 辐照损伤

2．4．2 强冲击波作用

2．4．3 缓慢机械作用

2．4．4 扩散作用

考核要求：

1.了解玻璃和无定形材料的概念

2.掌握熔体急冷，气相急冷技术，和固体方法。

第三章玻璃形成和弛豫

教学要点：

1.了解玻璃的形成过程

2.掌握玻璃的制备方法

教学时数：6 学时

教学内容：

3．1 引言

3．2从熔体形成玻璃

3．2．1 晶体的成核

3．2．2 晶体生长

3．2．3 玻璃形成动力学

3.3烧结和析晶

3.3.1 烧结

3.3.2 烧结和析晶的竞争

3.4玻璃转变

3.4.1 唯象论

3.4.2 从热力学角度分桥

3.4.3 弛豫理论

考核要求：

1.了解玻璃的形成过程

2.掌握玻璃的制备方法

第四章非晶态固体结构模型教学要点：

1.了解非晶态固体的理论模型

2.掌握实验上的结构研究技术

教学时数：8 学时

教学内容：

4．1 导论

4.1.1理论基础

4.1.2基础知识

4.1.3液体、晶体、玻璃、准晶体和“非品态”固体

4.1.4有序的类型

4.2 理论模型

4.2.1 无序堆积模型示例

4.2.2结晶有序举例

4.3 非结晶有序举例

4.3.1曲面空间模型

4.3.2多重四面体模型

考核要求：

1.了解非晶态固体的理论模型

2.掌握实验上的结构研究技术

第十二章玻璃的光学性质教学要点：

1.了解基本光学现象

2.掌握光学玻璃的性征

教学时数：8 学时

教学内容：

12．1 引言

12．2 基本光学现象

12．2．1 吸收

12．2．2 折射

12．2．3 反射

12．2．4 散射

12．2．5 光弹性质

12．2．6 热光性质

12．2．7 磁光性质

12．2．8 非线性光学性质

12．2．9 发光和受激发射

12．2．10 光损伤

12．3 光学玻璃

12．3．1 分类和表示方法

12．3. 2 透过率

12．3. 3 折射率和色散

12．3．4 热性质

12．3．5 力学性质

12．3．6 化学稳定性

12．3．7 质量和形状

12．4 特种玻璃

12．4．1 反常色散玻璃

12．4．2 梯度折射率玻璃

12．4．3 镜面衬底玻璃

12．4．4 滤光玻璃

12．4．5 非线性玻璃

12．4．6 激光玻璃

12．4．7法拉第旋转玻璃

考核要求：

1.了解基本光学现象

2.掌握光学玻璃的性征

第十三章玻璃的力学性质教学要点：

1.了解玻璃的弹性性质

2.掌握提高玻璃强度和韧性的技术

教学时数：10 学时

教学内容：

13．1 引言

13．2 作为弹性固体材料的玻璃

13．2．1 玻璃的弹性性质

13. 2．2 玻璃的非弹性性质

13．3 非控制脆性断裂现象

13．3．1 理论强度和实际强度

13．3．2 断裂力学

13．4 控制的断裂扩展和时间依赖现象

13．4．1 亚临界裂纹扩展

13．4．2 疲劳和寿命

13. 5 提高玻璃强度和韧性的技术

13．5．1 热回火强化

13．5．2 化学强化

13．5．3 玻璃的纤维增强

考核要求:

1.了解玻璃的弹性性质

2.掌握提高玻璃强度和韧性的技术

第十四章玻璃的电学性质教学要点：

1.了解离子迁移现象

2.掌握离子迁移机理

3.了解过渡金属氧化物玻璃

教学时数：10 学时

教学内容: