新材料科學概論

2021-03-04 09:52:03 字數 2794 閱讀 9603

課程編碼:202607

課程英文譯名:new materials outline

課程類別:專業選修課

開課物件:機電學院開課學期:第6學期

學分:2總學時:32 理論課學時:32學時

實驗學時:0學時; 上機學時:0學時

先修課程:工程材料與成形技術基礎

教材: 《新材料概論》陳光崔宗主編,科技出版社,北京,2023年

參考書:《材料科學概論》北京工業大學出版社許並社主編 2002.5出版

一、 課程的性質、目的與任務

新材料科學概論是反映材料科學進展、介紹新型材料及其應用的提高性技術基礎課。

本課程在機械類本科專業中的地位屬於選修課。

本課程的任務是使學生了解材料工程的發展狀況,了解必要的現代的新型材料的科學知識和未來材料的發展方向。使學生熟悉處理材料新問題的方法,開拓思路,提高分析問題和解決問題的能力。

二、 課程的基本要求

本課程目的是使學生對材料科學與工程建立整體與全貌的認識,了解現有材料的分類、特性、應用範圍及其與相關學科領域的關係,把握高技術新型先進材料發展趨勢。本課程內容由材料學綱要、無機非金屬材料新材料、生物材料、功能複合材料、奈米材料、高分子新材料和非晶合金等組成。

課堂教學要求的內容主要有:

1. 材料的設計;

2. 材料的成分與組織結構;

3. 材料的合成與加工;

4. 材料的性質和特點;

5. 材料的效能;

6. 新材料的發展和應用。

三、課程的基本內容及學時分配

第一章材料科學與工程綜述 2學時

1.1材料及其分類

1.2材料是人類社會進步的里程碑

1.3先進材料是高新技術發展和社會現代化的基礎和先導

1.4材料科學與工程的形成與內涵

1.5材料組成、製備、結構、效能和使用效能之間的關係

1.6材料的應用

第二章結構材料 2學時

2.1材料的效能

2.2金屬材料

2.3陶瓷材料

2.4高聚物材料

第三章電性材料 2學時

3.1導體、半導體和絕緣體材料

3.2超導材料

3.3鐵電、壓電和介電材料

第四章磁性材料 2學時

4.1材料的磁性

4.2物質磁性分類

4.3磁性材料的分類

4.4 幾種新型磁性材料

4.5磁性材料的應用

第五章超導材料 2學時

5.1零電阻現象

5.2產生超導的原因

5.3超導體的臨界條件

5.4超導材料的發展

5.5超導氧化物

5.6超導材料的應用與前景

第六章光學材料 2學時

6.1光纖材料

6.2光色材料

6.3紅外材料

第七章新能源材料 2學時

7.1概述

7.2新型二次電池

7.3燃料電池

第八章生物材料 2學時

8.1概述

8.2硬組織相容性材料

8.3軟組織相容性材料

8.4血液相容性材料

8.5生物降解材料

第九章環境材料 2學時

9.1環境材料的提出

9.2環境材料的定義與研究內容

9.3材料的環境協調性評價

9.4材料的生態設計

9.5材料的環境友好加工

9.6傳統材料的環境材料化

9.7天然材料的加工和應用

9.8綠色包裝材料

9.9綠色建材

9.10環境淨化、替代和修復材料

9.11環境降解材料

第一十章智慧型材料 2學時

10.1智慧型材料概述

10.2電/磁流變智慧型材料

10.3磁致伸縮智慧型材料

第一十一章形狀記憶材料 2學時

11.1形狀記憶效應

11.2形狀記憶合金

11.3形狀記憶陶瓷

11.4形狀記憶聚合物

第一十二章梯度功能材料 2學時

12.1梯度功能材料及其特點

12.2熱防護梯度功能材料

12.3梯度折射率材料

12.4梯度功能材料的應用

第一十三章複合材料 2學時

13.1複合材料概述

13.2增強材料

13.3纖維增強材料

13.4金屬基複合材料

13.5陶瓷基複合材料

13.6碳/碳複合材料

第一十四章奈米材料 2學時

14.1基本概念

14.2奈米材料的誕生、發展與奈米科技的起源

14.3奈米科技的崛起

14.4奈米材料的特異效應

14.5奈米結構單元

14.6奈米組裝體系

第一十五章軟物質 2學時

15.1概述

15.2軟物質的基本特徵

15.3軟物質中熵的作用

15.4軟物質的自組織

15.5幾種典型的軟物質體系

考試2學時

四、習題及課外教學要求

對課程的重點和難點:課堂討論並講解。

課外要求學生進行複習和預習。

本課程以課堂面授為主,輔以inter***網上資料查閱手段進行。

五、考核方式及成績評定

成績以百分制評定。平時佔15%、讀書報告20%、期終考試佔65%。

擬稿人:樓白楊

審稿人:馬曉春

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