材料科学与工程概论4-6

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1、本科《材料科学与工程概论》课程教学大纲一、课程基本情况课程编号00350032开课单位材料系课程名称中文名称材料科学与工程概论英文名称Introductiontomaterialsscienceandengineering教学目的与重点培养大学生基本的材料科学与工程方面的知识和技能。重点介绍材料科学与工程学科的四个基本要素（材料的成分与组织结构、性能、工艺及使用条件下的性能）。课程负责人杨志刚顾家琳课程类型□文化素质课√□公共基础课□学科基础课□专业基础课□专业课□其它教学方式√□讲授为主□实验/实践为主□专题讨论为主□案例教学为主□自学为主□其它

2、授课语言√□中文□中文＋英文（英文授课>50%）□英文□其他外语学分学时学分2总学时32考核方式及成绩评定标准撰写专题论文+平时作业+讨论课教材及主要参考书中文外文教材《材料科学与工程概论》主要参考书先修要求、适用院系及专业无先修要求。适用全校各院系学生。二、课程内容简介（200－400字，双语教学课程须同时提供中英文内容简介）随科技发展,材料科学已经成为现代科技和生活中必备的一门知识,涉及到科研和日常生活的各个方面.本课程将为所有感兴趣的大学生普及材料方面的基本知识和理论,介绍材料科学与工程学科的四个基本要素（材料的成分与组织结构、性能、工艺及使

3、用条件下的性能）。从不同材料所具有的共性规律角度阐述以上四方面的基本知识，并着重说明他们彼此之间的本质联系及综合运用的方法。这些知识对于人们认识和使用材料是十分必要的。三、课程主要教学内容（可列多级标题，如设有实验，还须注明各实验名称、实验目的及实验内容）第一章绪论第一节元素、物质、材料第二节材料对人类文明进步的意义2.1材料与人类的日常生活2.2材料与新技术革命2.3材料与国防现代化第三节怎样得到新材料第四节材料科学与工程基本要素第二章材料的微观世界第一节固体原子间相互作用和材料分类1.1元素周期表及电负性1.2原子结合能与结合力1.3化学键1.

4、3.1离子键1.3.2共价键1.3.3金属键1.3.4分子键1.3.5氢键1.3.6总结1.4材料分类1.4.1从原子结合键类型分类1.4.2从材料的性能特点分类1.4.3按原子的排列方式分类第二节固体中原子的排列2.1晶体结构2.1.1晶体宏观特征和微观结构的实验验证2.1.2晶体的周期性2.1.3晶体的对称性、晶系2.1.4晶向与晶面2.1.5典型晶体结构2.1.5.1金属常具有的典型晶体结构2.1.5.2离子晶体的结构2.1.5.3共价晶体的结构2.2准晶、非晶、液晶结构2.2.1准晶体2.2.2非晶体2.2.3液晶2.3晶体缺陷2.3.1点

5、缺陷2.3.1.1空位与间隙原子2.3.1.2异类原子2.3.1.3离子晶体中的点缺陷2.3.2线缺陷2.3.3面缺陷2.3.4体缺陷第三节相与组织3.1相与组织3.2相的分类3.3相图3.3.1二元相图的实验测定3.3.2杠杆定律3.3.3几种典型的二元相图3.3.3.1匀晶相图3.3.3.2共晶相图3.3.3.3包晶相图3.4Fe-C二元相图第四节固体中的电子4.1单个原子的电子分布4.2晶体中的电子4.3导体、半导体和绝缘体第三章材料的组织结构与性能的关系第一节结构材料1.1材料在承载时发生的变化1.1.1弹性、塑性、强度、韧性1.1.2硬度

6、1.1.3断裂韧性1.2金属材料1.2.1金属材料在国民经济中的作用1.2.2金属材料的强化方式1.2.2.1固溶强化1.2.2.2形变强化1.2.2.3晶界强化1.2.2.4第二相强化1.2.3金属材料的热处理1.2.3.1钢的热处理1.2.3.2铝合金的热处理1.2.3.3马氏体回火1.2.4新金属材料1.2.4.1新一代钢铁材料1.2.4.2铝-锂合金1.2.4.3铜合金1.2.4.4航空与医用钛合金1.3无机非金属材料1.3.1结构陶瓷1.3.1.1陶瓷材料的基本组织结构1.3.1.2陶瓷微观结构对性能的影响1.3.1.3改善陶瓷材料强、韧

7、性的措施1.3.1.4先进结构陶瓷材料1.3.2水泥1.3.3玻璃1.4有机高分子材料1.4.1有关高分子材料的一些基本概念1.4.2高分子材料的合成反应1.4.2.1加聚反应1.4.2.2缩聚反应1.4.3高分子化合物的命名1.4.4高分子化合物的结构1.4.4.1大分子与大分子间的相互作用1.4.4.2大分子链的近程结构1.4.4.3大分子链的远程结构1.4.4.4大分子的聚集态结构1.4.5温度对高聚物力学状态的影响1.4.5.1线形无定型高聚物1.4.5.2晶态高聚物1.4.5.3体型高聚物的力学状态1.4.6高分子材料的性能与结构1.4.

8、6.1高分子材料的性能特点1.4.6.2高分子材料性能与结构的关系1.4.7常用塑料1.4.7.1塑料的组成和优缺点1.4