材料的性能与表征课程教学大纲

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1、材料的性能与表征课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；课程名称：材料的性能与表征所属专业：材料化学课程性质：专业基础课学分：2（二）课程简介、目标与任务：材料的物理性能是材料的重要性能之一。外接因素（温度、电场、磁场等）作用于材料，引起材料内部原子、分子、电子的微观运动状态的改变，在宏观上表现为一定的感应物理量，即呈现某一物理性能。具体地讲，最常见的材料物理性能有材料的电性能、介电性能、光学性能、热学性能、磁学性能以及弹性性能，每一种物理性能对应一定的物理基础。而材料的物理性能强烈依赖于物质不同层次的结构组成，同时也受环境因素的强烈影响。每一种材料物理性能

2、都具有一定的分子和测试方法，而物理性能分析也是材料研究的重要手段。通过本课程的学习，对材料的电性能、介电性能、光学性能、热学性能、磁学性能以及弹性性能的物理本质和表征参量、影响因素、分析测试方法有较全面地认识，并了解物理性能分析在材料研究中的应用。（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接：先修课程：力学，热学，电磁学，普通物理(光学与原子物理)，材料科学基础（四）教材与主要参考书。教材：刘勇，陈国钦编著.材料物理性能.北京：北京航空航天大学出版社,2015.09主要参考书：吴雪梅主编；诸葛兰剑等编著.材料物理性能与检测.北京：科学出版社,2012.01.关振

3、铎，龚江宏，唐子龙著.无机材料物理性能第2版.北京：清华大学出版社,2011.06.高智勇，隋解和，孟祥龙编著.材料物理性能及其分析测试方法.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社,2015.11.二、课程内容与安排5第1章绪论（一）教学方法与学时分配课堂授课，1学时（二）内容及基本要求主要内容：简要介绍本课程的主要内容，学习本课程的意义和目的，以本课程的学习方法。【了解】：本课程的主要内容，本课程的学习方法。【一般了解】：学习本课程的意义和目的第2章材料的电性能2.1电导率和载流子2.2电子类载流子导电2.3离子类载流子导电2.4半导体2.5超导体2.6导电性的测量2.7电阻分析的应用2.8

4、延伸阅读（一）教学方法与学时分配课堂授课，5学时（二）内容及基本要求主要内容：主要讲述电子类载流子导电、离子类载流子导电、半导体、超导体的导电机制及影响因素，导电性的测量方法及电阻分析的应用。【重点掌握】：电子类载流子导电、离子类载流子导电、半导体、超导体的导电机制。【掌握】：电子类载流子导电、离子类载流子导电、半导体、超导体导电性能的影响因素，导电性的测量方法。【了解】：电阻分析的应用。【难点】：电子类载流子导电、离子类载流子导电、半导体、超导体的导电机制及影响因素。第3章材料的介电性能3.1电介质及其极化3.2交变电场下的电介质3.3电介质在电场中的破坏3.4压电性3.5热释电性

5、3.6铁电体53.7压电性和铁电性能基本参数的测定3.8延伸阅读（一）教学方法与学时分配课堂授课，6学时，（二）内容及基本要求主要内容：材料介电性能的物理本质、理论基础；影响无机材料击穿强度的因素；压电和热释电现象及产生原因和表征参数；铁电性的起源；压电性和铁电性能基本参数的测定。物理性能的物理本质、理论基础和主要物理性能的表征参量，物理性能与材料成分、结构、工艺过程的关系及变化规律和环境影响因素。外接环境的影响包括温度、压力、电场、磁场、辐照、化学介质等。与物性相关的测试技术与分析方法，包括物性的表征参量、测试原理和结果分析，以及物性参数变化在材料分析中的应用。【重点掌握】：材料介

6、电性能的物理本质、理论基础；影响无机材料击穿强度的因素。【掌握】：压电和热释电现象及产生原因和表征参数；铁电性的起源。【了解】：压电性和铁电性能基本参数的测定。【难点】：材料介电性能的物理本质、理论基础。第4章材料的光学性能4.1光和固体的相互作用4.2材料的发光4.3光的其他性质4.4材料光学性能的测试表征（一）教学方法与学时分配课堂授课，7学时。（二）内容及基本要求主要内容：材料对光折射、反射、透射、散射的物理本质以及材料的折射率、反射率、透射率的影响因素；材料的发光的物理本质及激光的工作原理；电光效应、声光效应和光电效应；材料光学性能的测试表征。【重点掌握】：材料对光折射、反射

7、、透射、散射的物理本质以及材料的折射率、反射率、透射率的影响因素【掌握】：材料的发光的物理本质及激光的工作原理；材料光学性能的测试表征。【了解】：电光效应、声光效应和光电效应。5【难点】：材料对光折射、反射、透射、散射的物理本质以及材料的折射率、反射率、透射率的影响因素。第5章材料的热学性能5.1材料的热容5.2材料的热膨胀5.3材料的导热性能5.4热电性5.5热焓和比热容的测量及热分析方法5.6热性能分析在材料研究中的应用（一）教学方法与学时分配课堂授课