課程編號：060010000-0
適用專業：材料科學與工程專業
學時數：40（其中實驗8學時
學分數：2.0
執筆者：馬小娥
編寫日期：2023年8月
一、 課程的性質與目的
材料物理效能是高等學校材料專業本科生的專業基礎課。
隨著科學發展和人民生活水平的提高，人們對材料的要求日益提高，社會需要是極大的動力，材料的發展日益迅速。通過教學使學生了解無機材料最基本的知識。掌握材料的各種效能，培養學生測定各種效能的動手能力，另一方面培養學生研製新材料、開發新產品、改善生產工藝技術、提高材料效能的能力。
二、 課程教學內容
本課程系統講述無機材料物理效能，不涉及化學效能。所研究的效能有力學效能（包括受力形變、斷裂與強度）、熱學、光學、導電、介電、磁學等效能及其發展和應用，介紹各種效能的原理及微觀機理，效能的測定方法以及控制和改善效能的措施，各種材料結構與效能的關係，個效能之間的相互制約與變化規律。密切聯絡當前生產的實際和技術發展水平，本書的無機材料力學效能尤其是斷裂力學理論、熱學和光學及缺陷電導的理論及應用是本課程的重點，掌握材料的本徵引數的意義、用途，搞清效能引數的**，及效能和材料的組成、結構和構造的關係，掌握引數的規律，從而判斷材料優劣，正確選材和安全用材是難點。
以下分章闡述：
第一部分：課堂教學部分（32學時）
緒論（1學時）
無機材料的定義，外延與內涵，分類；材料效能的劃分、材料科學的研究方法、材料效能研究注意問題、材料效能研究目的、改善提高材料效能的方法等。
第一章無機材料物理基礎（2學時）
掌握無機材料的晶體結構、晶體的結合、晶格振動
第二章無機材料受力形變（6學時）
掌握應力、應變及彈性變形的概念、分析及本徵引數，無機材料中晶相的塑性形變和高溫蠕變理論及影響因素，了解高溫下玻璃相的粘性流動模型及影響因素。
第三章無機材料強度與脆性斷裂（6學時）
了解材料脆性斷裂現象，掌握理論結合強度griffith微裂紋理論，應力場強度因子和平面應變斷裂韌性，裂紋的起源與快速擴充套件及裂紋的亞臨界生長，了解提高材料強度，改進材料韌性的措施，複合材料強化機理，材料硬度測試。
第四章無機材料的熱學效能（4學時）
掌握材料熱學效能中熱容（包括熱容的兩個經典理論和量子力學理論）、熱膨脹、熱傳導和熱穩定性的概念、機理及影響因素
第五章無機材料的電導（4學時）
介紹材料導電的物理現象，了解離子導電、電子導電和玻璃態導電的機理，接觸超導概念。
第七章無機材料的磁學效能（3學時）
介紹物質的磁性、磁籌的概念，鐵氧體的磁性、結構及應用。
第八章無機材料的光學效能（4學時）
了解光通過介質的現象，透光性的影響因素，及反射、光澤、不透明和半透明、顏色等問題
第二部分：實驗部分（8學時）
1、 無機材料強度測定；（2—4學時）
2、 無機材料熱學效能測定；（2—4學時）
3、 無機材料光學效能實驗；（0—4學時）
三、 課程教學的基本要求
1、 本課程主要是課堂講授，輔以習題課（4學時），通過習題講解，加強概念的理解和引數的選擇應用。每章布置5—8道思考題，以加深概念的理解和鞏固。
2、 作業量：
第一章無機材料物理基礎3~5題
第二章無機材料受力形變3~5題
第三章無機材料的脆性斷裂與強度 3~7題
第四章無機材料的熱學效能3~5題
第五章無機材料的電導2~3題
第七章無機材料的磁學效能2~3題
第八章無機材料的光學效能2~3題
3、 考核方法：該課程對本科生是必修課, 閉卷考試。著重對基本概念、基本理論和基本計算、材料效能的改善和應用。平時成績包括出勤、作業和課堂提問等共佔30%，考試成績佔70%。
四、 課程與其他課程的聯絡與分工
本課程的先修課是，《材料力學》《物理化學》《固體材料結構基礎》《微觀分析方法》，它的後續課程是《無機材料工學》《特種陶瓷工藝學》《陶瓷工藝原理》《水泥工藝學》《玻璃工藝學》 《耐火材料工藝學》等。
五、建議教材及教學參考書
建議教材：
[1].無機材料物理效能，寧青菊主編化學工業出版社，2006
參考書：
[1]. 關振鐸、張中太、焦金生，無機材料物理效能，華大學出版社，1990
[2].北京大學物理系，鐵磁學，科學出版社，1976。
[3].kingery w.d.,bowen h.k.,陶瓷導論，中國建築工業出版社，1982。
[4].r.科埃略著，呂景樓、李守義譯，電介質物理學，科學出版社，1984
[5].陳秀丹，劉子玉，電介質物理學，機械工業出版社，1982。
材料物理效能
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