《材料学概论》教学大纲

《材料学概论》课程教学大纲课程编号：MMEN2032课程类别：学科根底课程授课对象：高分子材料科学与工程、材料科学与工程专业开课学期：秋季学 分：2学分指定教材：许并社《材料科学概论》，北京工业大学出版社，2023年一、教学目的：材料学概论是一门专业的根底课。通过本课程的学习，使学生把握确定的根本概念，础。二、课程内容第一章绪论1、教学内容一、材料的定义材料与物质的关系二、材料的重要性材料与人类的日常生活、材料的进展概况、材料是高技术的基石三、材料的分类金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料2、教学要点材料定义，材料按化学组成、构造及性能特点分类其次章材料学纲要1、教学内容第一节材料的成分与组织构造一、成分与构造结合键、固溶体与化合物二、材料的组织材料组织、组织构造分析工具其次节材料的合成与加工材料的成型方法、自由流淌成型、受力流淌成型、受力塑性成型等第三节材料的性质与使用性能一、材料的物理和化学性质及其使用性能物理性质、化学性质二、材料力学性能材料的静载力学性能、材料的动载力学性能第四节构造材料的失效脆性断裂、韧性断裂2、教学要点材料成分、材料构造、材料组织的定义。材料的性质与使用性能如金属晶体可以经受较大的塑性形变的缘由。第三章金属材料1、教学内容第一节铁及铁基合金概述一、纯铁纯铁特点、铁的同素异构体二、碳钢碳在铁碳合金中的作用〔共晶转变线、共析转变线、珠光体〕、碳钢分类、碳钢的牌号及用途其次节钢的热处理一、钢的热处理根本原理钢在加热时的组织转变、钢冷却时的组织转变二、钢的常规热处理退火、正火、淬火、回火第三节合金钢一、概述合金钢的分类、合金钢的编号、合金元素在钢中的作用二、工程构件用钢工程构件用钢的化学成分特点三、合金渗碳钢钢的渗碳、渗碳钢应具有的性能、渗碳钢的化学成分特点四、不锈钢合金化〔成分〕的特点第四节铸铁一、概述铸铁的石墨化过程、影响铸铁石墨化的因素、铸铁的组织和分类、铸铁的性能特点二、灰(口)铸铁灰(口)铸铁的成分三、球墨铸铁球墨铸铁的成分和球化处理、球墨铸铁的组织与性能四、蠕墨铸铁、可锻铸铁蠕墨铸铁的组织与性能、黑心可锻铸铁第五节非铁金属及其合金一、铝及其合金纯铝、铝合金二、钛及钛合金纯钛、钛合金、钛合金的进展三、轴承合金轴承合金的性能、常用轴承合金2、教学要点了解铁碳合金相图分析。了解过冷奥氏体等温转变图〔C曲线〕(包括珠光体、索氏体、托氏体)了解过共析钢为什么不承受完全退火。了解钢的渗碳，渗碳钢应具有的性能。了解时效或时效硬化以及铝合金时效的实质。第四章无机非金属材料1、教学内容第一节陶瓷概论一、陶瓷材料的分类传统陶瓷(一般陶瓷)、特种陶瓷二、陶瓷材料的物质构造陶瓷材料的结合键、陶瓷材料的相组成及其构造、陶瓷材料的晶体缺陷三、陶瓷材料的性能特点力学性能、热性能、电学性能等其次节一般陶瓷材料一、一般陶瓷的生产工艺过程原料配制、坯料成形、制品的烧成二、一般陶瓷品种日用陶瓷、一般工业陶瓷第三节构造陶瓷材料一、特种陶瓷的生产工艺粉末制备、成形、烧结二、常用构造陶瓷材料氧化物陶瓷(Al2O、BeO、ZrO)、非氧化物陶瓷(SiC、SiN、BN等)3 2 3 4三、耐火陶瓷耐火材料的性能指标、常见耐火砖第四节功能陶瓷材料一、电子陶瓷陶瓷固体电解质、压电陶瓷二、超导陶瓷超导陶瓷、超导陶瓷的应用三、磁性陶瓷铁氧体、磁记录材料四、光学陶瓷透亮陶瓷、激光陶瓷等第五节无机建筑材料一、气硬性无机胶凝材料石灰、石膏等二、水泥水泥的分类、常见水泥品种2、教学要点了解玻璃相和陶瓷中玻璃相的作用。从原料、烧成、性能三方面说明特种陶瓷和传统陶瓷的区分。用SiC陶瓷或Si3N4陶瓷的生产来说明反响烧结法。了解透亮陶瓷。第五章有机高分子材料1、教学内容第一节塑料一、塑料塑料类型及特性、塑料的组分及其作用二、热塑性塑料聚烯烃塑料、聚氯乙烯塑料等三、热固性塑料酚醛树脂与塑料四、工程塑料聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料、聚甲醛等其次节橡胶一、橡胶的构造与性能橡胶的构造特征、橡胶的构造与性能的关系二、自然橡胶和合成橡胶自然橡胶、二烯类橡胶2、教学要点了解高压聚乙烯和低压聚乙烯的性能差异。了解聚氯乙烯刚度和强度比聚乙烯的高的缘由。第六章复合材料1、教学内容第一节概述一、复合材料的涵义及分类复台材料的涵义、复合材料的分类二、复合材料性能特点比强度和比模量高、抗疲乏与断裂安全性能好、良好的减振性能其次节复合材料的复合理论一、复合原理纤维增加复合材料的复合原理、颗粒增加复合材料的复合原理二、增加机理纤维增加机理、颗粒增加机理三、增韧纤维增韧、颗粒增韧第三节树脂基复合材料一、纤维增加树脂基复合材料玻璃纤维及其增加的树脂基复合材料、碳纤维及其增加的树脂基复合材料二、颗粒增加树脂基复合材料合成木材、功能复合材料第四节金属基复合材料长纤维增加金属基复合材料、短纤维及晶须增加金属基复合材料第五节陶瓷基复合材料纤维增加陶瓷基复合材料、颗粒增加陶瓷基复合材料2、教学要点了解复合材料的分类。了解复合材料性能特点三、各章课时安排表章序号章内容学时数第一章绪论2其次章材料学纲要2第三章金属材料12第四章无机非金属材料8第五章有机高分子材料4第六章复合材料6考试2总计36参考书目1、周达飞《材料概论》，化学工业出版社，2023年2、张留成、雄伟、丁会利《高分子材料根底》，化学工业出版社，2023年3、顾家琳、杨志刚等《材料科学与工程概论》，清华大学出版社，2023年4、材料科学与工程根底,顾宜主编,北京：化学工业出版社，2023年5、刘佳、姜银方、姜世杭《工程材料》，化学工业出版