材料科学基础.绪论.备份课件

材料科学基础（）绪论授课教师：席慧智教授,1.材料科学与工程概述,材料：自然科学范畴的材料，是指具有一定的种类、数量和性能，能够制造有用构件、器件或物品的固体物质。航天飞机里根号航母核聚变装置集结着数以亿计的原子纳米晶体管晶体管、电阻、电容的奔腾芯片！,材料的分类,按材料的性能特征分为：结构材料和功能材料。按材料的组成和结构特点分为：金属材料、无机非金属材料（陶瓷材料）、高分子材料和复合材料。按材料的用途分为：航空航天材料、舰船材料、电子材料、能源材料、核材料、生物材料、高温材料、建筑材料等。按原子（广义）的排列特点分为：晶体材料、准晶体材料和非晶态（玻璃/无定形物）材料。,人类文明进步的每一个重要历史阶段，无不伴随着新材料的发现及新型工具的发明与利用。石箭簇陶器（仰韶文化）秦兵马俑东汉说唱陶俑商司母戊4000年前三星堆文化越王剑西汉,春秋金柄铁剑战国凹形铁锄后周沧州铁狮子湖北当阳宋代铁塔1405年郑和的绿眉毛帆船英国人乔治斯蒂芬森1903年12月17日，莱特1825年制造完成的“旅行”号兄弟制造的第一架飞机,上海磁悬浮列车空客A380中国最新式99G主战坦克最新型导弹驱逐舰广州号,材料科学:是一门自然科学，主要研究有关材料内在组织、性能和加工之间关系的基础知识。Materialsscience:ascientificdisciplinewhichisprimarilyconcernedwiththesearchforbasicknowledgeabouttheinternalstructure,properties,andprocessingofmaterials.,材料工程：是一门工程技术，主要研究有关材料学基本原理的应用和应用知识，从而将材料转变为社会需求或需要的产品。Materialsengineering:anengineeringdisciplinewhichisprimarilyconcernedwithuseoffundamentalandappliedknowledgeofmaterialssothattheycanbeconvertedintoproductsneededordesiredbysociety,材料科学与工程：材料科学材料科学与工程材料工程材料科学与工程技术之间有密不可分的内在联系，因此人们常常把两者连在一起，称为材料科学与工程(MaterialsScienceandEngineering)，或者材料科学与技术(MaterialsScienceandTechnology)。,2.材料科学与工程的内涵,材料科学与工程由四个基本要素构成：材料的成分，材料的制备、合成与加工，材料的组织及结构，材料的性质与性能。材料科学与工程是研究这四个基本要素的内在规律、四个要素之间的内在联系以及影响因素的一门科学。历史证明，材料是人类文明进步和社会发展的物资基础和技术先导。由于材料在现代工业、农业、国防技术和科技进步中的重要地位，材料科学与信息科学和生命科学被誉为支撑现代文明的三大支柱。,美、日等技术先进国家对材料科学极为重视。美国国家研究委员会指出，材料科学与工程正进入一个史无前例的智能挑战和高产时期，在跨入下一个世纪（21世纪）时，它是高新技术发展的一个关键，并且对国计民生、国家安全以及增强国际市场的竞争能力都有举足轻重的影响。美、日等国从事材料科学与工程教育的学者，针对不同工程领域的前沿问题，不断加强材料科学的教学力度，对培养和造就掌握材料科学知识的高素质人才、推动本国科学技术的长足发展起到重要作用，使这些国家在航空航天、海洋船舶、精密机械、汽车工程、动力机械等技术领域始终保持世界领先地位。,我国对材料科学与工程方面的高素质人才培养也极为重视。在863计划中，新材料领域的战略目标之一，是培养和造就一支高水平的从事新材料研究、开发和管理的科技人才队伍。材料科学与工程专业的同学，应该充分意识到自己的责任感和使命感，努力学习，奋发图强，早日成才，为推动我国“三海一核”(船舶工业、海军装备、海洋开发、核能应用)事业的快速发展做出贡献。,3.材料科学基础教学大纲简介,1）课程基本信息:课程性质：学科基础理论必修课考核方式：考试（闭卷笔试）总学时：80（第3学期40+第4学期40）总学分：52）课程目的和任务：材料科学基础是材料和冶金类专业的一门主干课，也是材料科学与工程专业的主要技术基础课。通过授课、实验、课堂讨论和实践等环节，将金属学原理、陶瓷学和高分子材料物理的基础理论融为一体，以研究材料共性规律，即研究材料的成分、组织结构、制备工艺和性能之间的相互关系，指导材料的设计和应用，为学习后续专业课程、从事材料科学研究和工程技术工作奠定理论基础。,3）教学基本要求（含素质教育和创新能力培养）通过本课程的学习，学生必须掌握有关各种材料的晶体结构与缺陷、凝聚与相图、变形与断裂、回复与再结晶、扩散、固态转变、金属材料学、陶瓷材料学、高分子材料学、复合材料学的基础理论以及研究材料学有关问题的基本方法。,我国高等教育改革的核心任务，是全面推行素质教育，培养创新型人才。大学的诸多任务中，培养创新型人才是其首要任务。创新型人才是新知识的创造者、新技术的发明者、新学科的创建者，是科技新突破、发展新途径的引领者和开拓者，是国家发展的宝贵战略资源周济指出：素质教育的核心阵地在学校、在课程、在教学。本课程将适当加强理论教学深度，引导学生自觉地探求材料学有关知识的发生、发展和理论体系形成的原过程，学生不仅要重视现象和结论，更要注重了解和掌握相关的理论及其演变过程。要注意材料学知识体系的完整性和系统性，力求做到知识结构的框架完整、条理清晰、内容充实、知识全面。,4）教学内容学时分配第3学期教学时数：40学时；教学内容：共4章，包括第1章：材料的结构；第2章：晶体缺陷；第3章：纯物质的凝固；第4章：二元相图第4学期教学时数：40学时；教学内容：共9章，包括第5章：三元相图;第6章：材料塑性变形；第7章：回复与再结晶;第8章：扩散;第9章：金属材料基础;第10章：高分子材料；第11章：陶瓷材料;第12章：复合材料；第13章：功能材料基础;,5）教学方法及教学手段采用课堂教学为主、多媒体教学和研讨式教学为辅的多种方法相结合的教学模式。6）上机实验内容、作业本课程无任何实验内容；每章课后布置一定量习题作为作业。7）前续课程、后续课