《复合材料》教学大纲.doc

复合材料教学大纲课程编号：030810课程性质：专业方向课 先修课程：普通化学，物理化学,材料科学基础等。总学时数：30 学分：1.5 讲课：30 实验：0上机：0 课外实践：0适合层次：本科 适合专业：材料科学与工程（金属材料工程）一、课程的目的和任务本课程是为材料科学与工程专业（金属材料工程）本科生开设的专业方向课.通过本课程的学习，使学生了解复合材料的发展方向，并掌握有关复合材料的基础知识，为今后的工作和发展打好基础。二、理论教学要求复合材料科学是现代高技术的三大支柱之一材料科学中的重要组成部分，发展十分迅速，因此本课程力求在讲授复合材料基础知识的同时，对该领域的一些新进展亦做适当介绍。由于本课程的内容较广，课时少，故暂时不安排实验课。教学环节有课堂讲授、学生自学，期末测验。通过上述教学步骤，达到如下几点要求：1、了解和掌握各类复合材料中典型材料的性能及应用。2、掌握聚合物基复合材料的几种成型及制备技术。3、 掌握金属基复合材料、聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料材料的结构和性能特点。4、掌握复合材料中的基体材料及增强材料的种类、基本物化性能及其特点。第一章 总论（2学时）本章主要内容包括：1、复合材料定义。2、 复合材料的基本性能。3、复合材料结构设计基础。提示：了解与掌握国际标准化组织（ISO）关于复合材料定义，描述复合材料性能的一些基本参数，特别是比强度、比模量两个基本要概念。了解各类复合材料的基本性能，复合材料结构设计基础。第二章 复合材料的基体材料（6学时）本章主要内容包括：1、聚合物基复合材料的基体材料。2、金属基复合材料的基体材料。3、无机非金属基复合材料的基体材料。提示：通过对比的方式了解三类复合材料的基体材料的基本结构与其物化性能的关系，各类基体材料的特点及其优缺点，加深对复合材料的认识。针对本专业的知识结构，重点要求学生理解热塑性与热固性树脂结构及其物化性能，重点掌握“四烯”、“四纶”及环氧树脂的结构、物化性能及成型加工过程中的变化。第三章 复合材料的增强材料（6学时）本章主要内容包括：1、 玻璃纤维。2、 碳纤维。3、 芳纶纤维（有机纤维）。4、 其它纤维提示：复合材料的增强材料是复合材料学的核心内容。因此重点要求掌握玻璃纤维、碳纤维及芳纶纤维的分类、结构特征、物化性能、基本制备方法及应用领域。了解其它（特种）纤维如碳化硅纤维、硼纤维、氧化铝纤维基本物化性能及纤维增强材料的一些最新进展。第四章 复合材料的界面（4学时）本章主要内容包括：1、 界面的定义及界面效应。2、 各类复合材料的界面特征。3、材料的表面处理（表面改性）。提示：界面特征是影响复合材料性能的重要的因素之一。要求了解界面的定义、复合材料中界面的形成机理、各类复合材料界面的基本特征及异同点。重点要求理解与掌握玻璃纤维、碳纤维两类增强材料的表面处理过程及其与基体材料结合的界面特征。第五章 聚合物基复合材料（6学时）本章主要内容包括：1、 聚合物基复合材料的种类和性能。2、聚合物基复合材料的成型加工技术。3、聚合物基复合材料的应用。提示：要求了解聚合物基复合材料的应用领域及基本成型加工技术。重点掌握典型聚合物基复合材料的种类及性能，特别是玻璃纤维增强热固性树脂（GFRP）、玻璃纤维增强热塑性塑料（FR-TP）、碳纤维增强塑料、芳香族聚酰胺纤维增强塑料四类典型聚合物基复合材料的结构和性能特征。掌握聚合物基复材基本加工成型技术。第六章 金属基复合材料（2学时）本章主要内容包括：1、 金属基复合材料的种类和性能。2、铝基复合材料。3、 镍基复合材料。4、钛基复合材料。 提示：了解金属基复合材料的种类和性能，掌握铝基、镍基及钛基复合材料的结构、性能及主要应用领域。第七章 陶瓷及陶瓷基复合材料（2学时）本章主要内容包括：1、陶瓷基复合材料的种类和性能。2、陶瓷基复合材料的制备。3、陶瓷基复合材料的应用。提示：了解自蔓延高温合成（SHS）技术、溶胶-凝胶（sol-gel）技术、先驱有机聚合物转化制备技术三种最先进的陶瓷基复合材料的制备方法。三、学时分配序号课程内容学时分配讲课习题实验上机其它小计1第一章 总论222第二章 复合材料的基体材料663第三章 复合材料的增强材料664第四章 复合材料的界面445第五章 聚合物基复合材料666第六章 金属基复合材料227第七章 陶瓷及陶瓷基复合材料228考查22合计28230四、课程有关说明本课程是学生在学完了材料科学基础等主要专业基础课程之后，进一步拓宽专业知识而开设的课程。它包括金属基复合材料，聚合物基（或高分子基）复合材料及无机非金属基复合材料三大块内容。目的在于增强学生的知识面，为学生顺利完成毕业论文（设计）及走向社会提供必要的预备知识。本门课程的考核考查：以上课、回答问题,作业完成和出勤等情况为依据进行考查,考查合格者方能参加考试。考试：闭卷笔试,百分制记分。70%考查成绩+30%平时成绩=总评成绩。五