全部课程 >材料物理性能    Physical Properties of Materials

课程基本信息

课程编码:02B20090

课程类别:未设置

先修课程:大学物理、基础化学、物理化学、材料科学基础、材料工程基础、无机非金属材料工学等

适用专业:无机非金属材料工程

开课院部:材料科学与工程学院

课程负责人:张占辉
课程教学团队:
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课程展示


课程简介

材料物理性能是高等院校工科无机非金属材料工程专业重要的基础课程之一。通过本课程的学习,学生可以掌握材料主要物理性能的原理和微观机制,性能与材料组成、结构、制备工艺之间的关系,控制和改善性能的方法与措施等,从而为判断材料优劣,正确选择和使用材料,改变材料性能,研究和探索新材料、新性能、新工艺打下理论基础。

Physical Properties of Materials is one of the most important basic professional courses for undergraduate students majoring in Material Science and Engineering, especially for our students with the specialty of Inorganic Nonmetal Material Engineering. This course covers the fundamental concepts and basic theories that describe and determine the mechanical, thermal, electrical, magnetic and optical properties of various materials. The roles of composition, bonding, crystalline, microstructure and defects in controlling and influencing the properties as well as the methods to measure and evaluate the various properties are discussed. The correlation between different properties will also be introduced.

课程教学要求

序号

专业毕业要求

课程教学要求

关联程度

1

工程知识

能够熟练掌握材料在工程应用中出现的各类物理性能的基础知识。

H

2

问题分析

能够利用所学物理性能的原理和微观机制,分析材料性能的本质和影响因素,分析性能与材料组成、结构、制备工艺之间的关系,分析控制和改善材料性能的方法与措施等。

H

3

设计/开发解决方案

能够利用所学知识,针对判断材料优劣、正确选择和使用材料、改变材料性能等具体问题给出解决方案,对材料的组成、结构和制备工艺进行组合优化设计。

M

4

研究

能够开展新材料、新性能、新工艺的研究和探索工作。

M

5

使用现代工具

 

 

6

工程与社会

 

 

7

环境和可持续发展

 

 

8

职业规范

 

 

9

个人和团队

 

 

10

沟通

 

 

11

项目管理

 

 

12

终身学习

 

 

 

课程教学内容

章节

名称

主要内容

重难点关键词

学时

类型

绪论

绪论

1.课程目的与意义

2.课程特点与学习方法

3.课程内容与学习要求

1.学科发展趋势

2.性能的定义

3.性能的本质

2

 

理论讲授

材料的力学性能

§1.1 应力及应变

§1.2 弹性形变

§1.3 滞弹性和内耗

§1.4 塑性形变

§1.5 高温蠕变

§1.6 材料的断裂强度及韧性

§1.7 材料的断裂过程

§1.8 材料强度的影响因素

§1.9 材料的脆性和克服脆性的途径

§1.10材料的硬度

1.应力、应变

2.胡克定律

3.弹性模量

4.弛豫和蠕变

5.晶格滑移与位错运动

6.高温蠕变机理

7.脆性断裂理论

8.克服材料脆性的原则和途径

12

 

理论讲授

材料的热学性能

§2.1 晶格振动

§2.2 材料的热容

§2.3 材料的热膨胀

§2.4 材料的热传导

§2.5 材料的热稳定性

1.热容的量子理论

2.热膨胀的微观机理

3.热传导的微观机理

6

理论讲授

材料的电学性能

§3.1 电导的基本概念

§3.2 电导的物理本质

§3.3 离子电导

§3.4 电子电导

§3.5 无机材料的电导

§3.6 半导体陶瓷的物理效应

§3.7 介质的极化

§3.8 介质的损耗

§3.9 介电强度

§3.10铁电性

§3.11压电性

1.电导的物理本质

2.载流子

3.能带理论

4.电导率的影响因素

5.极化机制

6.介质损耗的形式

8

理论讲授

材料的磁学性能

§4.1 磁学基本参量

§4.2 磁性

§4.3 磁性材料及其应用

§4.4 磁性材料的物理效应

1.磁性的根源

2.磁滞回线

2

理论讲授

材料的光学性能

§5.1 光通过介质的现象

§5.2 材料的透光性

§5.3 无机材料的颜色

§5.4 光学性能的应用

1.折射的本质

2.材料的透光性

2

理论讲授

 

考核要求及成绩评定

序号

成绩类别

考核方式

考核要求

权重(%)

备注

1

期末成绩

期末考试

闭卷

70

百分制

2

平时成绩

作业

3次

10

A、B、C

3

平时表现

出勤情况

20

3次无故缺勤则无法获得学分

 

学生学习建议

(一)学习方法建议

1. 重视性能与结构之间的关系,把握宏观性能的微观本质;

2. 把握重点,理解原理,总结规律,提高自身分析和解决问题的能力;

3. 课前预习,课后复习。

(二)学生课外阅读参考资料

《材料物理性能》,刘强编著,2009年;非自编,非教育部规划教材

《材料物理性能》,田莳编著,2004年;非自编,非教育部规划教材

课程改革与建设

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