材料科学与工程学院本科课程教学大纲
一、课程基本信息
课程名称(中、英文):无机材料物理性能properties of Inorganic
Materials
课程号(代码):301127020-01 课程类别:(必修课)
学时:32 学分:2
本课程要求的先修课程:大学物理,大学化学,材料科学与工程基础 二、教学目的及要求
无机材料物理性能是材料学科一门重要的基础课,它从材料的组成、结构的角度阐述无机材料的物理性能及本质,包括力学、热学、电学、光学、磁学、以及压电、电光、声光等性能。这些性能基本上都是各个领域在研制和应用无机非金属材料中对材料提出的基本技术要求,在实际工作中具有重要的意义。
无机材料物理性能的研究方法可以分为两种:一种是经验方法,在大量获取实验数据的基础上,经过对数据的分析处理,整理为经验方程,来表示它们的函数关系;另一种是从机理着手,即从反映本质的基本关系,如原子、电子间的相互作用出发,按照性能的有关规律,建立物理模型,用数学方法求解,得到有关理论方程式。
通过教学,让学生掌握无机材料的关键物理性能及本质,以及无机材料物理性能的研究方法。
三、教学内容(含各章节主要内容、学时分配,并以下划线或*等方式注明
重点、难点)
具体内容及时间安排(按次)如下:
1.绪论及第一章无机材料的受力形变 复习、课堂讨论1.1,1.2无机材料的应力、应变及弹性形变/ 1.3材料中晶相的塑性形变 1.4 粘性流动1.5无机材料的高温蠕变 1.6无机材料的超塑性 2. 第二章2.1 脆性断裂的现象 复习、课堂讨论 2.1 Griffith微裂纹理论 理论结合强度
2.2 裂纹的起源与快速扩展 一、裂纹的起源 二、裂纹的快速扩展
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三、防止裂纹扩展的措施 2.3/2.4略
2.5 提高无机材料强度改进材料韧性的途径 一、微晶、高密度与高纯度 二、提高抗裂能力与预加应力 三、化学强化 四、相变增韧 五、弥散增韧 2.6 复合材料
3力学部分第三章无机材料的断裂及裂纹扩展 3.1应力场强度/断裂韧性 3.2断裂韧性测试方法
3.3显微结构对材料断裂韧性的影响 3.4略
3.5硬度与压痕开裂的应用
4.热学部分第四章4.1 无机材料的热容4.2 无机材料的热膨胀
5. 4.3 无机材料的热传导4.4 无机材料的热稳定性/热学部分课堂练习
6.光学部分第五章5.1 光通过介质的现象5.2 无机材料的透光性
7.5.2 无机材料的透光性5.3 界面反射和光泽(自学5.4节)5.5 无机材料的颜色
8.5.6 其他光学性能的应用:光发射/荧光材料补充
9.5.6 其他光学性能的应用:激光原理与材料/光电效应 补充
10.第六章 无机材料的电导§6.1 电导的物理现象/复习§6.2 离子电导
11.§6.3 电子电导§6.4.玻璃态电导§6.5.无机材料的电导
12.§6.6.半导体陶瓷的物理效应§6.7.超导体
13.第七章 无机材料的介电性能§7.1 介质的极化
14.§7.2 介质损耗§7.3 介电强度
15.§7.4 铁电性§7.5 压电性
16.磁学部分第八章8.1 物质的磁性8.2 磁畴与磁滞回线/总复习
四、教材(名称、作者、出版社、出版时间)
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《无机材料物理性能》第二版,关振铎、张中太、焦金生,2011,清华大学出版社。
五、主要参考资料
邱成军等,材料物理性能,2003,哈尔滨工业大学出版社; 陈树川等,材料物理性能,1999,上海交通大学出版社。
六、成绩评定(注明期末、期中、平时成绩所占的比例,或理论考核、实
践考核成绩所占的比例)
理论考核期末60%+平时成绩40%
———————————————————————————————— 备注:
1、 各学院可根据参考格式,结合本学科课程的特点,另行规范教学大纲的格式,但
本学院所开各门课程的教学大纲必须统一格式。
2、 每门本科课程都必须有教学大纲。 教学大纲的内容要符合培养目标要求,服从课
程体系结构及教学安排的整体需要。教学大纲由教研室组织有关教师编写,经学院或教研室认定后施行,并注意根据每轮教学的具体情况及时更新、修订大纲内容。教师在教学过程中原则上应当严格执行教学大纲。
3、 学院开出的各门本科课程的教学大纲均应上网(学院网页),并在上第一次课时就
告诉学生,以便于学生查询。
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