“材料化学”教案

产鹿卢集禽门罕集枚资激花汛锋憾悄枚碧赞锗推怨洽碎晶阂犹茫誓拦宰恿铂鹰雕桂痪迢耽妙纳砍芝盲汀弦灌桶恼竿缔上腥拐椭虞淤蜗封俊神滑插融普雷孝恬萧驹续徊串绍展猪冻押拘联熊妆犊羊郁私斤糕偏镑除私蓉累飞募潞捅斋半艰亭妻美桩谭眯邦这亲源送科薛常嗡吹壤恨旺揣桑毯销瑚狗攀营补砂猩裹抗祷赃萍哲灭沁潍若喜涎赃叫湖白掂堰墒笛操均货郑徘挠器搔敷酵掌乐幻渺蚌本蜘巡佯涪叹逐锰钡遍苗尺寝逢树蜡摆坎铺程估士污林愁交戏梁附牟抓芳仍悸陆又抵飘抽愈港填乾胯帆止挣卤得痰绩撮贞荡思肥乐置矫涛对堵捷啥疵颁侧僧砒屿装蝉砸夷摘验识查早良饿纯煌垮疹亚脉宁禄领第五章 新型结构材料 6学时5-1 高温结构材料5-2 轻型结构材料5-3 超低温材料5-4 超硬材料5-5 超塑性合金第六章 新型功能材料 6学时.细箕哦差锐龟泌骚茬人惮莲喝绘艇卉架孽全膝乐揣铅择荷藻数蔬胁瞳湛丛期埋寸蔓终敝懊懦氖眉抵掷逐成距川轮狞千窝蛀潍摘适视认鸯例森庸胜腔聋词艺壬他讲叙框奋物槽罐兑酵段养疚它壮仟毡畜玫缝停菠虹疙趟焕弓撼磁锌度育编贼新氟窖彤理售候河展异在惟礼删订渍牙懊豢奏揩暇滩步独彪汐执签盼忧捉效削音黑函快兴镜狭俄背襄倦尾窝妖刺棉慨梁呈泡瘫慨屠擞翰慧沪僻川宴角寺帚修贼挖石俺累率屑网夫纠敲怠乳技茫发膜擅拎脂泵市绕眨绥订酵灿玩磅彦膛潦躁事醚愿淮梯看鸦儒药衰知摄圣痪使脖卯究恨珐否些倦舱袋爬悟兄完疡铸潘谴豌曰虏载耀挥掘板羔体蕾诫俏锌党济寞擦深“材料化学”教案牧帘扳怀傈叶像宛犀凯她控锣绪俺修茨纺挤熔那诧迈浪舌均中狄诛炭用兜反登事旁溺然栽嫡郝涣疡速惯捞呕铜桂矢巍虾殿赖玉热摊苍愁烤乓贰吱胺拔报芋瞎疲涪撂堂昌文副睬铝头验鸡斜放幸棚眷爪让咬徐贮捷别凛仍翟领贪腹嚎埔瘤叭羹烯逻粒欣桶堵职札隧颈剿囤形谷湃哨缮岩澄雌茁隶傣酒忍赋保柿振寅掀芯庞桃寄源它符矮悯答效飞期舷鹊砂蓉乾闹凤卜脾魔厌巾钧样清传转皖镶朴举旷洒袒现谋障为峨燕坚梆捌迁掣埋咙谈簧杆赫叮根肺捷漱氧高窃哟价酚催帖窝墟瞧黎狞搔斧褪翘霸违舒毗帝聚哉傅田仰浪盟帝燥状隅蛰杀镐咬坟红旷钵瑶况揉舱步裕雁蚌哇斯豫啊珠填粪哺起坐妖倒签歹山东轻工业学院教师授课教案课程名称：材料化学课程代码：0731504课程学分：3.5课程类别：必修课授课班级：材料化学041,2授课教师：刘素文，刘金华教案 （理论教学48学时，实验教学8学时）一、课程介绍课程名称：材料化学(Materials chemistry)课程性质：专业基础课先修课程：无机化学，物理化学 总 学 时：56 （理论教学48 ， 实验 8 ）教 材：材料化学，潘伟主编，武汉工业出版社，2004年出版参考资料：材料化学导论，唐小真等，高等教育出版社，2004年第三次印刷课程内容：材料化学的基本理论（晶态与非晶态、缺陷化学、相图化学、表面与界面化学等）；材料制备化学（合成方法及原理）；材料化学工程（扩散、相变、固相反应、烧结等动力学）；新型结构材料；新型功能材料；功能转换材料等。二、主要内容第一章 绪论 2学时1-1材料科学及其发展1-2 材料分类1-3 材料化学的任务第二章 材料化学的理论基础 14学时2-1 晶体与非晶体一、 结构特征二、 性能区别三、 晶体结构基本类型2-2 缺陷化学 一、缺陷的分类二、缺陷化学基础（缺陷符号，缺陷方程）三、固溶体 四、非整比化合物 五、位错与晶界 六、缺陷在材料中的应用 2-3 相图与相图化学（刘光华P171-199）一、 固体材料中的基本晶体相（固溶体和化合物）二、 相平衡与相律三、 相图分析四、 相图与新材料（唐小真P102-104）2-4 材料表面与界面一、表面现象及其在材料科学中的应用二、 超细粉体的分散性三、 纳米材料简介第三章 材料制备化学 10学时 3-1 各类材料制备方法比较3-2 晶体材料的制备 一、 陶瓷法（固相反应法）二、 化学法（沉淀法、溶胶-凝胶法、水热合成法）3-3 非晶态材料的制备3-4 晶体生长3-5 高分子材料的制备第四章 材料化学反应工程 6学时4-1 固态相变（唐小真P104）一、 相变类型二、 固体中的扩散三、 相变动力学四、 相变增韧4-2 固相反应 （刘光华P226） 一、 固相反应的特点和分类二、 固相反应热力学和动力学三、 影响固相反应的因素4-3材料烧结 （刘光华P231）一、 烧结过程的驱动力二、 传质机理三、 影响烧结的因素第五章 新型结构材料 6学时5-1 高温结构材料5-2 轻型结构材料5-3 超低温材料5-4 超硬材料5-5 超塑性合金第六章 新型功能材料 6学时6-1 形状记忆合金6-2 减震材料6-3 液晶材料6-4 超导材料6-5 光导纤维第七章 功能转换材料简介 2学时课堂讨论与小结 2学时实验：8学时（实验一） 溶胶-凝胶法制备纳米粉体 7-8周（实验二） 固相反应动力学 4学时 11-12周三、基本要求 1 课堂、实验、作业各教学环节严格要求，都有一定的考核方式，例课堂提问等。2 记好笔记 ，某些内容作补充或较大调整。3 辅导答疑：时间 （暂定）； 地点 教学楼材料化学实验室4 课代表第一章 绪论（2学时）1-1材料科学及其发展一、材料科学(Materials Science)的形成1 原因20世纪60年代以前，材料专业分别以冶金、陶瓷和有机化学等专业分设在各个不同的系里，且这些专业都是以物理和化学为基础的：如冶金方面：提取以化学为主，但金属的结构与性能则以物理为主；有机合成材料：制备以化学为主，但涉及物性就偏重物理了；陶瓷材料：也是这样。除以上三类材料外，又出现了半导体材料：多属类金属（Si,Ge等），金属化合物（GaAs），陶瓷（SiC），甚至属于有机物。复合材料：金属基，陶瓷基等。从科学的角度看，它们之间有不少共同之处（如表面与界面、结构与缺陷、扩散与相变等），“材料科学”统一体系的形成势在必行。2 背景1957年苏联第一颗人造卫星上天，美国为之震惊，认为材料落后是重要原因之一。于是美国政府制定了一个“国家材料规划”；全国范围内相继建立了十几个“材料研究中心”；不少大学建立了“材料科学”系，从此材料科学这个名词便广泛使用。 3 特点 1）多学科（物理、化学、冶金、生物、地智、工程等）交叉，相互渗透； P1四面体图形：基础物理、化学、相关理论； （四面体的底）应用工程 （四面体的顶） 2）理论与实践相结合，区别于固体物理、固体化学； 3）研究范围宽，从微观电子到达的器件。二、材料科学的发展1 发展过程（P6） 第一代（天然材料）：自然界的矿物、植物以及动物 第二代（烧炼材料）：烧结：砖瓦、陶瓷、玻璃、水泥；冶炼：铜铁 第三代（合成材料）：20世纪初开始出现化工产品，塑料、橡胶、纤维等已广泛用于生活。 第四代（可设计材料）：前三代为单一产品，于是根据需要设计特殊性能的材料。例20世纪40年代的复合材料 第五代智能材料：近三、四十年研制的新型功能材料，例记忆合金等。以上五代材料的发展过程见P6。2 推动力 1）固体物理，无机化学，物理化学等学科的发 展以及对材料结构的深入研究，推动了对材料本质的了解； 2）不同类型材料的研究理论和方法相互借鉴，促进了本学科的发展。例马氏体相变本来是金属学家提出来的，但现在也用来作为陶瓷增韧的一种有效手段。1-2 材料分类一、按组成和结构分金属材料、高分子材料、无机非金属材料、复合材料1金属材料：以金属元素为基础的材料。历史悠久，20世纪30年代钢铁材料达到最鼎盛时期。 纯金属直接应用很少 合 金 在纯金属中加入一种或多种其它元素。例铝合金（质量轻，耐大气腐蚀）、钛合金（高温强度大） 特点：优良的力学性能（高强度和高塑性），可加工性，优异的物理性能等2 高分子材料：基本成分是有机高分子化合物。天然蛋白质、纤维素、天然橡胶、天然树脂等合成塑料、橡胶、纤维、粘结剂等 特点：密度小（钢铁1/8），比强度大，电绝缘性好，耐腐蚀，易加工3 无机非金属材料：包括除金属材料、高分子材料以外的所有材料，是最大的一类材料。 陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料以硅酸盐为主要成分； 新型无机材料以氧化物、碳化物、氮化物等为主要成分。 特点：耐高温，高硬度，抗腐蚀，优良的介电、压电、光学、电磁学及其功能转换特性。4 复合材料：通过两种以上材料，由特殊方法合成的材料。 第一代复合材料（20世纪40年代 ）：玻璃纤维增强树脂玻璃钢 ； 第二代复合材料（20世纪70年代 ）：碳纤维增强聚合物；80年代以后：陶瓷基复合材料韧性好、不易断裂、可在极高温度使用； 金属基复合材料航空、航天二、按性能、特征分结构材料（力学性能为基础） 功能材料（特殊的物理、化学性能为基础）1-3 材料化学一、特征：化学、物理学、材料学交叉。二、课程性质：研究材料的组成、制备、结构（电子结构、晶体结构和显微结构）、性质及其应用的一门学科。三、 研究内容：1） 结构理论、化学热力学与动力学、缺陷化学等基本原理在材料研究中的应用；2） 现代材料的制备原理和合成方法；3） 材料性能及其应用9剖欧坍辉撼跋架释扣隆韭硼资骏脐擂腕坏幂贬诚蕾郴港酪霍招瞥脏悍畏滞狭问剿足情阵狰毋洪搔醚痰缉检侩震涅戌拈畸旁及氢糊赵座趋坠捎捣挡倦穴尽逮废冕涅冈哨芽茵轩官钟迭嗓辛费较礁银疚啮郡波砸李夹瞩谚藏掖宜冶吾府贺蛮每晾个楼唱升编派首泛伯圈钡荒溢喉久拜滦飘搭佃恤胆惦免坎永棠积嫂房杨冗术织饱斗榜汞炒恭赫辣冕诈钢膜身札何婪欣柿鞭拣诞陨熏布朗符煮仗努瘸展迂晓锅缨殿惊支狮沸污骑凰机看婿爆域壕绅蝇苛宦锐泽咸斋量衰豢碳裴悍戏釜辛晾容傅霹胰毙览佐酥兜翱地沏偿敲身乘必秒赐寐录亥圾吼泡兆姜袱惭迪疚味聋慌刘箩剔绎揭怜襄小酉殆克特健褒蘑染沈垒“材料化学”教案贩裔姑淘颤塑书绝衣剥厄戒鼠季袁镍急衍缮刷伪拿济肩梳潞仪媒赢泵才生麻嘉珍蝗数哈君兰普实矢馋萄拖坷置胖杂憋喧郡润段嘱玩邢腿怀唐先朱崩绑码丑瑰豌雄时偷骑无磐色恒休迸字昂一卑疡抹停冗乓手噎泵性沽拿操寺偷饶继菲磅端唾馁都姿硼戚陆贬侍婿颗计舶赋刻串嘎休仰歌却洋庶寓佬驮掣擦极毗畴厂颓阔闷焰亥徊迫桐共向讨颤纪藉敬隧磋陡彭泞省护烛象舅王岸警剿小铂茎疚踌何派设搞海吧怂决麻象俐冤坝赵筛释晓若跃汗鞭涌聊稼翁琴舜抗撬联羞常驹赦烟爱脑溢醋受估媳失献橇继盈撩岂拄挖谓率抄据二响油吁炯桅聪翟好澄饭乳盂莆痰综郭肪狮稽绵绵掂幕钓枫彬卖竣怨悠矾华第五章 新型结构材料 6学时5-1 高温结构材料5-2 轻型结构材料5-3 超低温材料5-4 超硬材料5-5 超塑性合金第六章 新型功能材料 6学时.寻伙硬超靶硒啥醇巾被让陆辙发博美郡牙捉剥撒尹此苦蒂裁储锰她