《材料性能学》课程教学大纲
课程代码：050431011
课程英文名称： Inorganic material capability 课程总学时：40 讲课：40 实验：0上机：0
适用专业：无机非金属材料工程、粉体材料科学与工程 大纲编写（修订）时间：2017.3
一、大纲使用说明
（一）课程的地位及教学目标
本课程是无机非金属材料工程专业的专业课，必修课。 课程教学所要达到的目的是：
1.了解无机材料的力学、热学、光学、电学及介电和磁学性能； 2.掌握上述性能的原理及微观机制；
3.正确分析无机材料的结构与性能的关系；
4.掌握各性能之间的相互制约与变化规律,为判断材料优劣，正确选择和使用材料，改变材料性能，探索新材料、新性能、新工艺打下理论基础；
5.实验技能方面掌握重要性能的测试方法。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.知识方面的基本要求
掌握无机材料的受力形变，具体掌握应力和应变、弹性形变、无机材料的塑性形变、无机材料的高温蠕变、黏滞流动。重点掌握应力和应变、弹性形变。
掌握无机材料的脆性断裂与强度，具体掌握理论断裂强度、格里菲微裂纹理论、断裂韧性常规测试方法、提高陶瓷材料强度及改善脆性的途径、复合材料、陶瓷材料的硬度。重点掌握断裂韧性常规测试方法。
掌握无机材料的热性能，具体掌握内容无机材料的热容、无机材料的热膨胀、无机材料的热传导、无机材料的抗热震性，重点掌握无机材料的抗热震性。
掌握无机非金属材料电学性能，具体掌握电导的基本性能、离子电导、电子电导、无机材料的电导、多晶半导体材料、无机材料的电导，重点掌握无机材料的电导。
掌握无机材料介电性能，具体掌握介质的电极化、介质的损耗、介电强度、铁电性、压电性，重点掌握介质的电极化、介质的损耗。
掌握无机材料的磁学性能，具体掌握磁矩和磁化强度、物质的磁性、磁畴的形成和磁滞回线、铁氧体结构及磁性、磁性材料的物理效应、磁性材料及应用，重点掌握磁畴的形成和磁滞回线。
掌握无机材料的光学性能，具体掌握光和物质相互作用的基本理论、光在界面的反射和折射、光在各向异性介质中的传播、光的吸收、色散和散射、无机材料的透光性、无机材料的颜色、特种光学材料及应用。重点掌握光和物质相互作用的基本理论、光在界面的反射和折射。
2.能力方面的基本要求
具备在静载条件下测试材料力学性能以及热工工程实验, 材料科学基础实验, 材料高温制备实验, 材料高温制备实验,化学性能,热学性能,光学性能,电学性能,磁学性能等基本理论、工程应用能力。
3.技能方面的基本要求
具备合理选材用材、开发新型材料的必要的基础知识和基本技能。 （三）实施说明
本教学大纲依据专业指导性教学计划制定，指导教学环节。
1.理论教学环节
教学以课堂讲授为主，多媒体辅助教学。
对课程中的重点、难点问题着重讲解。由于本课程既具有理论性又具有实践性，因此在教学过程中要注意理论联系实际，通过实例锻炼学生分析解决问题的能力。
采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；通过作业调动学生学习的主观能动性，培养学生的自学能力。
2.实践教学环节
根据知识、能力、技能方面的要求，安排实验项目，适当设置综合性、设计性实验提高学生分析解决实际问题的能力，进一步锻炼学生解决实际问题的能力。 （四）对先修课的要求
在讲授本课前，学生应修完大学物理、工程力学、物理化学等专业课程。 （五）对习题课、实践环节的要求
1.实验是课程的重要组成部分,尤其对于研究方法这样的课程,实践性是非常重要的,因此,应尽可能加强实验教学环节。
2.适量、适当的习题可以检验学生对所学内容的掌握程度，使教师及时掌握教学效果，对下一步的教学组织，改进教学方法具有直接作用。同时，还可督促学生掌握所学内容。 （六）课程考核方式
1.考核方式：考试。 2.考试方法：闭卷。
3.课程总成绩：最终理论考试成绩占60-90%、平时考核成绩占10-40%。 （七）参考书目: 《无机材料物理性能》，关振铎主编，清华大学出版社，2002 《无机材料物理性能》，宁青菊主编，化学工业出版社，2002
二、中文摘要
本课程是无机非金属材料工程、粉体材料科学与工程专业学生必修的一门专业基础理论课程。课程主要内容包括无机材料的力学、热学、电学、介电、磁学、光学性能等内容。本课程将将使学生掌握材料的结构与性能之间的规律及相互间的联系，进而能够从事复杂的技术工作和开发新型材料。
三、课程学时分配表
序号 01 02 03 04 05 06 07 章节名称 无机材料的受力形变 无机材料的脆性断裂与强度 无机材料的热性能 无机材料的光学性能 无机材料的电学性能 无机材料介电性能 无机材料的磁学性能 合计 学时 6 4 6 6 6 6 6 40 讲课 6 4 6 6 6 6 6 40 实验 0 0 0 0 0 0 0 上机 四、教学内容及基本要求
第01部分 无机材料的受力形变
总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0
具体内容： 1）应力和应变； 2）弹性形变；
3）无机材料的塑性形变； 4）无机材料的高温蠕变； 5）黏滞流动 重 点：
应力和应变，弹性形变 难 点：
应力和应变，弹性形变
第02部分 无机材料的脆性断裂与强度
总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 具体内容：
1）理论断裂强度；
2）格里菲微裂纹理论； 3）断裂韧性常规测试方法；
4）提高陶瓷材料强度及改善脆性的途径； 5）复合材料； 6）陶瓷材料的硬度 重 点：
断裂韧性常规测试方法 难 点：
格里菲微裂纹理论
第03部分 无机材料的热性能
总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0 具体内容：
1）无机材料的热容； 2）无机材料的热膨胀； 3）无机材料的热传导； 4）无机材料的抗热震性 重 点：
无机材料的抗热震性 难 点：
无机材料的抗热震性 实验上机：
材料热稳定性的测定
第04部分 无机材料的光学性能
总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0 具体内容：
1）光和物质相互作用的基本理论； 2）光在界面的反射和折射； 3）光在各向异性介质中的传播； 4）光的吸收、色散和散射； 5）无机材料的透光性；
6）无机材料的颜色； 7）特种光学材料及应用 重 点：
光和物质相互作用的基本理论，光在界面的反射和折射 难 点：
无机材料的透光性， 无机材料的颜色 第05部分 无机材料电学性能
总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0 具体内容：
1）电导的基本性能； 2）离子电导； 3）电子电导；
4）无机材料的电导； 5）多晶半导体材料； 6）无机材料的电导 重 点：
无机材料的电导 难 点：
无机材料的电导 习 题：
无机材料的电导
第06部分 无机材料介电性能
总学时(单位：学时):6 讲课:6 具体内容：
1）介质的电极化； 2）介质的损耗； 3）介电强度； 4）铁电性； 5）压电性 重 点：
介质的电极化 ,介质的损耗 难 点：
介质的电极化,介质的损耗 习 题：
介质的电极化
第07部分 无机材料的磁学性能
总学时(单位：学时):6 讲课:6 具体内容：
1）磁矩和磁化强度； 2）物质的磁性；
3）磁畴的形成和磁滞回线； 4）铁氧体结构及磁性； 5）磁性材料的物理效应； 6）磁性材料及应用
实验:0 上机:0 实验:0 上机:0
重 点：
磁畴的形成和磁滞回线 难 点：
磁畴的形成和磁滞回线
《材料性能学》课程教学大纲
