2020版《海洋工程材料》

中国海洋大学本科生课程大纲
课程属性：专业知识，课程性质：选修
一、课程介绍
1.课程描述：
海洋工程材料是材料学与海洋工程的新型交叉学科，是探索与开发海洋所必需的综合性实用课程。

本课程包括电化学腐蚀基本原理、海洋腐蚀基本特征、海洋生物污损与材料腐蚀、海洋防污损技术与材料、海洋工程材料进展与对策等内容。

通过该课程的学习，学生将了解海洋工程材料应用背景，掌握海洋工程材料在海洋环境下的电化学与海生物腐蚀与污损，掌握新型海洋工程材料的设计、制备与评价基本原理和技能，发展成为同时谙熟于海洋和材料的复合型人才，为探测、开发海洋服务。

Marine engineering materials is a new interdisciplinary subject of materials science and ocean engineering. It is a practical and comprehensive course necessary for exploring the ocean. This course includes the basic principles of electrochemical corrosion, basic characteristics of marine corrosion, marine biological fouling and corresponding corrosion, marine antifouling technology and materials, progress and countermeasures of marine engineering materials field. During this course, students will understand the application background of marine engineering materials, master the electrochemical and biological corrosion and fouling of engineering materials in the marine environment, master the basic principles and skills of the design, preparation and evaluation of new marine engineering
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materials, and develop into talents who are familiar with the ocean and materials at the same time, so as to serve the exploration of the ocean.
2.设计思路：
本课程以海洋工程材料为主线，结合大量实例，讲解海洋工程材料电化学腐蚀与生物污损的基本原理、防止海洋污损的原理与技术、新型海洋工程材料与结构的设计与制备、现代海洋工程材料的前沿进展等，学生们将掌握作为海洋工程材料工作者所必需具备的基本方法与技能。

课程内容包括四个模块：电化学腐蚀基本原理、海洋生物污损与材料腐蚀、海洋防污损技术与材料、海洋工程材料进展与对策。

电化学腐蚀基本原理：结合盐水滴实验等实例中所包含的原理、化学反应过程，引导学生理解与掌握海洋环境中金属材料的电化学腐蚀具体过程、特点、影响因素和防护原理。

阐述腐蚀、腐蚀原电池、腐蚀电池电极过程、极化、去极化、吸氧腐蚀、析氢腐蚀等基本概念，明确海洋环境中金属材料的电化学腐蚀规律和特点。

海洋生物污损与材料腐蚀：重点讲解铁细菌腐蚀机制、硫杆菌腐蚀机制、硫酸盐还原菌腐蚀机制以及藤壶开花腐蚀，引导学生们理解与掌握以上各个腐蚀污损的原理、过程与结果，理解微观生物污损、宏观生物污损发生发展规律及其对海洋工程材料腐蚀的影响，了解海洋生物污损防止措施现状与趋势。

海洋防污损技术与材料：由润湿、润湿角、临界润湿角、接触角滞后、超疏水等基本概念入手，引导学生们理解与掌握材料表面润湿性与材料本身比表面能、表面粗糙度之间的关系；掌握金属基体与聚合物基体超疏水表面结构制备技术；理解与掌握海洋防污涂料的基本组成、工作原理和影响因素。

海洋工程材料进展与对策：首先阐述我国海洋工程材料的现状与问题，并提出重大措施建议；而后选取其中具有重大战略意义的海洋特种钢、海洋深潜固体浮力材料、海工混凝土为重点展开讲述：以海洋国土安全领域用钢为例，介绍国内外研究应用现
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状、我国海军舰船用钢；介绍固体浮力材料的组分设计，剖析大深度浮力材料的结构分析与设计，阐述微球复合泡沫材料制备技术；重点讲解水泥熟料中主要组分与特性、海工混凝土研究与应用中的核心问题，结合实例介绍我国硫（铁）铝酸盐特种水泥特性与应用。

在课程讲解中，指出我国相关领域的差距，并指明未来发展方向。

3. 课程与其他课程的关系：
先修课程：材料科学基础、材料腐蚀与防护技术、材料腐蚀与防护技术实验。

本课程与这三门课程密切相关，涉及这三门课程中诸多基本概念，只有在前三门课程的基础上，海洋工程材料的教学才能达到较好的效果。

二、课程目标
本课程旨在培养与构建学生在海洋工程材料领域的基本知识和工作技能。

目标：掌握海洋工程材料的电化学腐蚀与防护、生物污损与防护、固体浮力材料设计与制备、海工混凝土腐蚀与防护等基础理论知识与基本实践技能，分析海洋工程材料的组成-结构-性质-应用的关系，并将这些基础理论知识运用于复杂的海洋工程实际工作之中（毕业要求1.3）。

三、学习要求
海洋工程材料是材料学与海洋工程的新兴交叉学科，是探索与开发海洋所必需的多学科综合性实用课程。

因此必须具有较扎实的理论基础和熟练的专业技能。

要达到以上学习任务，学生必须：
（1）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论、典型案例分析。

（2）本课程将包含较多的课下拓展作业。

学生们需要在课后作较为广泛的文献检索、读书笔记，保质保量的按时提交课下作业，并且在课堂简要讲解，从而掌握与拓展课堂所学内容。

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（3）学期末布置3-5个海洋工程材料的研究课题，请同学们分成小组，自己查阅文献、设计技术路线，写出详细的实验步骤，并且做好多媒体课件，在课堂讲解展示，做到学以致用。

或者，参与随堂测验，阅读给予的外文文献，书面回答并提交试卷。

四、教学进度
五、参考教材与主要参考书
1. 周廉. 中国海洋工程材料发展战略咨询报告. 北京：化学工业出版社, 2014年9月1日（ISBN: 7122214761, 9787122214768）
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2. 许立坤. 海洋工程的材料失效与防护. 北京：化学工业出版社, 2014年8月1日（ISBN: 7122204626, 9787122204622）
六、成绩评定
（一）考核方式 E ：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他
（二）成绩综合评分体系：
附件：评分标准
1）课堂讨论及平时表现评分标准
2）作业的评分标准
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3）专题报告与答辩的评分标准
4）随堂测验的评分标准
（1）必须严格遵守《中国海洋大学考场规则》。

（2）评分标准：对于正常提交的测验卷，参照教师给出的参考答案予以评分。

未在规定的时间内提交测试卷者，随堂测验成绩计零分。

七、学术诚信
学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等，均属造假行为。

他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。

本课程如有发现上述不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。

八、大纲审核
教学院长：院学术委员会签章：
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