材料学概论

材料学概论

课程名称: 材料学概论

英文名称: An Introduction to Materials Science

学分: 1

课程类别: 必修

课程性质：专业基础课

先修课程: 基础物理、无机化学、有机化学

教材: 基础材料与新材料

一、课程简介:

本课程是材料学科本科生的第一门专业课程。它的主要任务是使学生对材料科学有一个较全面而又概括的了解，对材料的生产、科研、应用以及它的过去、现在和未来有一个初步的了解。

本课程的覆盖面较宽，要介绍工程材料的结构与性能，生产制备，科研和应用的概况，材料的发展历史，目前状况和发展趋势。各章节除介绍有关材料的基本知识外，尽可能反映该领域的新成果、新发展及其在新技术中的应用。用必要的例子生动地描述出该领域的基本情况、动态和趋势。从这个意义上说，它不是一门传统的导论课，而是一种照顾到学生现有水平的材料科学与工程的系列纵横谈，同时又是材料科学的学生刚跨入这一领域时的一次具体、深入的专业介绍。它让学生了解这一领域的版图和前景。课程对材料研究的若干方法也做一些简介。

本课程将与认识实习相结合，参观金属材料，陶瓷材料，高分子材料及复合材料的生产过程，并播放一些录像片，以利于把生产实际情况直观地引入教学。

二、基本要求：

通过本课程教学，使低年级学生对材料科学基础知识以及材料的生产过程有一个较全面、较概括的了解；对当前材料科学研究的前沿有初步了解；培养学生对材料科学的兴趣。初步掌握各类工程材料的基本概念，包括组织结构、性能、生产过程和应用等；初步了解材料科学的研究前沿以及我校材料学科的科研工作简况。

三、内容提要：

第一章材料概论6学时

1.1 材料发展历史概要

1.2 材料与材料科学的发展历史

1.3 键合与各种晶体结构特征

GIC 研究

非晶态：发展历史、制备方法、结构模型、合金特性及应用

准晶态：研究历史与研究现状

C60：概况、制备方法、结构、物理化学特性及应用

分形基本概念

1.4 工程材料的分类

1.5 材料性能(拉伸试验、强度。硬度、塑性、冲击韧性、疲劳等)

第二章金属材料10学时

2.1 金属与合金的晶体结构

金属的晶体结构

晶体中的缺陷

合金晶体结构：固溶体、化合物、机械混合物

2.2 Fe-C相图与钢铁

Fe-Fe3C相图简介

碳钢的分类牌号及应用

各种铸铁简介

2.3 有色金属及合金

铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金

2.4 新型金属材料

储氢合金, 超塑性合金, 新型超导材料

低合金超高强度材料, 形状记忆材料, 纳米材料

第三章陶瓷材料8学时

3.1 陶瓷材料概述：定义及分类，生产工艺

3.2 陶瓷材料的组织结构

3.3 陶瓷材料的性能

3.4 常用陶瓷材料

特种陶瓷

金属陶瓷

3.5 新型功能陶瓷材料

热功能、高强精密陶瓷, 压电陶瓷, 超硬质陶瓷,超硬薄膜, 生物陶瓷, 新型电子材料

第四章高分子材料4学时

4.1 高分子材料概述：定义、合成、分类及命名

4.2 高分子材料的结构

4.3 高分子材料的性能

4.4 常用工程塑料：应用与发展趋势

第五章复合材料4学时

5.1 复合材料概述：发展历史、定义、研究及应用

5.2 复合材料的分类及性能特点

5.3 复合机理

5.4 新型复合材料

四、录像

配合认识实习，穿插播放录象片：采矿，选矿，炼铁，炼钢，轧钢，液态金属的结晶，钛合金，现代陶瓷，新型复合材料，晶体管与集成电路等，共约5小时。

五、参考书：

1 李见，新型材料导论

2 阿瑟.斯特利特等，金属与人类文明（汉英对照上下册），冶金工业出版社，1985

3 李树尘等，现代功能材料应用与发展，西南交通大学出版社，1994

4 唐纳德R·阿斯克兰著，材料科学与工程，宇航出版社，1988