一、課程基本情況
課程編號： 學分：2
周學時：2 總學時：34 開課學期：1.2
開課學院：材料科學與化學工程學院
英文名稱：
適用專業(yè)：材料科學與工程
課程類別：大類平臺選修課
課程修讀條件：先修課程大學物理、大學化學
網(wǎng)絡課程地址:
課程負責人： 所屬基層學術組織：高分子材料科學與工程系
二、課程簡介
材料科學基礎是是了解、分析和掌握材料性能的入門課，是材料類工科學生必學的重要基礎課。
三、教學目標
總目標：為學生從事材料及其制品的設計、生產(chǎn)和研究工作打下必要的基礎。
知識目標：課程采用理論講授的方式，要求學生了解材料在經(jīng)濟社會發(fā)展中的作用以及材料科學與工程學科的形成與發(fā)展趨勢，掌握無機材料、新能源材料、高分子材料規(guī)律與特點。
能力目標：建立從材料設計、組織控制、制備加工到性能評價與工程應用的概念體系，理解材料科學與工程內(nèi)涵，學會分析材料問題的方法。
素質(zhì)目標：培養(yǎng)學生在材料方向的專業(yè)素質(zhì)，滿足社會對材料方向人才的需求。
四、教學內(nèi)容及學時分配
第1章緒論 (2學時)
1 1材料的定義、分類及基本性質(zhì)
1 1 1金屬材料
1 1 2無機非金屬材料
1 1 3高分子材料
1 1 4復合材料
1 2材料科學與工程概述
1 2 1材料科學的由來
1 2 2材料科學與工程的性質(zhì)與范圍
1 2 3材料科學在工程中的作用
第2章材料結(jié)構(gòu)基礎 (8學時)
2 1物質(zhì)的組成、狀態(tài)及材料結(jié)構(gòu)
2 1 1物質(zhì)的組成和狀態(tài)
2 1 2材料結(jié)構(gòu)的含義
2 2材料的原子結(jié)構(gòu)
2 2 1量子力學的幾個基本概念
2 2 2原子核結(jié)構(gòu)
2 2 3原子核外電子
2 3原子之間相互作用和結(jié)合
2 3 1基本結(jié)合(化學鍵合)
2 3 2派生結(jié)合(物理鍵合)
2 3 3各種鍵性的比較
2 3 4原子間距和空間排列
2 4多原子體系中電子的相互作用與穩(wěn)定性
2 4 1雜化軌道和分子軌道理論
2 4 2費米能級
2 4 3固體中的能帶
2 5固體中的原子有序
2 5 1結(jié)晶體的特點與晶體的性質(zhì)
2 5 2晶體幾何學基礎
2 5 3晶體的類型
2 6固體中的原子無序
2 6 1固溶體
2 6 2晶體結(jié)構(gòu)缺陷
2 6 3非晶體
2 6 4擴散
2 7固體中的轉(zhuǎn)變
2 7 1固體中的轉(zhuǎn)變類型
2 7 2平衡和相變
2 7 3相圖
2 8固體的表面結(jié)構(gòu)
2 8 1表面力和表面力場
2 8 2表面能和表面張力
2 8 3表面結(jié)構(gòu)及幾何形狀
2 8 4固體表面的特性
第3章材料組成與結(jié)構(gòu) (10學時)
3 1材料組成和結(jié)構(gòu)的基本內(nèi)容
3 2金屬材料的組成與結(jié)構(gòu)
3 2 1金屬材料
3 2 2合金材料
3 2 3鐵碳合金的基本知識
3 2 4非鐵金屬及合金
3 2 5非晶態(tài)合金
3 2 6金屬材料的再結(jié)晶
3 3無機非金屬材料的組成與結(jié)構(gòu)
3 3 1無機非金屬材料的組成與結(jié)合鍵
3 3 2無機非金屬材料中的簡單晶體結(jié)構(gòu)
3 3 3硅酸鹽結(jié)構(gòu)
3 3 4無機非金屬材料的非晶體結(jié)構(gòu)
3 3 5陶瓷
3 3 6碳化合物
3 4高分子材料的組成和結(jié)構(gòu)
3 4 1高分子材料組成和結(jié)構(gòu)的基本特征
3 4 2高分子鏈的組成和結(jié)構(gòu)
3 4 3高分子鏈的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)
3 4 4高分子材料的組成和織態(tài)結(jié)構(gòu)及微區(qū)結(jié)構(gòu)
3 4 5聚合物共混材料
3 5復合材料的組成與結(jié)構(gòu)
3 5 1復合材料定義及分類
3 5 2復合材料的組成
3 5 3復合材料的結(jié)構(gòu)
3 5 4復合材料的界面
第4章材料的性能 (10學時)
4 1固體材料的力學性能
4 1 1材料的力學狀態(tài)
4 1 2應力和應變
4 1 3彈性形變
4 1 4永久形變
4 1 5強度、斷裂及斷裂韌性
4 1 6硬度
4 1 7摩擦和磨損
4 1 8疲勞
4 2材料的熱性能
4 2 1熱導率和比熱容
4 2 2熱膨脹性
4 2 3耐熱性
4 2 4熱穩(wěn)定性
4 2 5高分子材料的燃燒特性
4 3材料的電學性能
4 3 1電導率和電阻率
4 3 2材料的結(jié)構(gòu)與導電性
4 3 3材料的超導電性
4 3 4材料的介電性
4 4材料的磁學性能
4 4 1物質(zhì)的磁性
4 4 2磁疇與磁滯回線
4 4 3金屬材料的磁學性能
4 4 4非金屬材料的磁學性能
4 4 5高分子材料的磁學性能
4 5材料的光學性能
4 5 1電磁輻射及其與原子的相互作用
4 5 2反射、吸收和透射
4 5 3材料的光學性質(zhì)
4 5 4旋光性及非線性光學性
4 5 5光澤
4 5 6發(fā)光
4 5 7光敏性
4 6材料的耐腐蝕性
4 6 1物理腐蝕
4 6 2化學腐蝕
4 6 3電化學腐蝕
4 7復合材料的性能
4 7 1復合材料的特性
4 7 2復合材料性質(zhì)的復合效應
4 7 3復合材料的力學性能
4 8納米材料及效應
4 8 1納米材料的結(jié)構(gòu)
4 8 2納米材料的基本物理效應
4 8 3納米材料的應用
第5章材料的制備與成型加工 (4學時)
5 1材料制備原理及方法
5 1 1金屬材料的制備
5 1 2無機非金屬材料的制備
5 1 3高分子材料的制備
5 2材料的成型加工性
5 2 1金屬材料的加工工藝性
5 2 2聚合物的成型加工特性及成型加工方法
五、考核及成績評定方式
序號考核方式成績比重(%)
1期末筆試50
2平時成績(上課表現(xiàn)+作業(yè))50(上課25+作業(yè)25)
合計 100
六、教材及參考書目：
類別教材名稱編者出版社出版時間
教材材料科學與工程基礎顧宜、趙長生化學工業(yè)出版社2010年
參考書材料科學導論馮端、師昌緒化學工業(yè)出版社2002年
撰寫人：
審核人：
制定時間： 年 月