复合材料原理 大学高校课程教学大纲

复合材料原理

FundamentalsofCompositeMaterials

课程代码：07410047

学分：3

学时：48（其中：课堂教学学时：48实验学时：0上机学时：0课程实践学时:0）

先修课程：物理化学、工程力学、材料科学基础

适用专业：复合材料与工程

教材：闻荻江。复合材料原理。武汉：武汉工业大学出版社，1998年

开课学院：材料科学与工程学院

课程网站：（选填）

一、课程性质与课程目标

（一）课程性质

《复合材料原理》是复合材料与工程专业的主干专业课。通过该课程的学习，学生能掌握材料

复合的基本原理，熟悉复合材料结构、性能的复合规律，掌握影响复合材料界面结合的因素和改善

复合材料界面的基本原则，了解不同结构、功能复合材料的基本特点，具备解决本专业领域复杂工

程问题的初步能力，为后续复合材料分论类专业课程的学习奠定基础。

（二）课程目标

课程目标1：掌握材料复合的原理，熟悉复合材料结构、性能的复合规律。

课程目标2：能够运用复合材料的复合原理和界面的相关知识，对复合材料与工程领域复杂工

程问题进行分析。

课程目标3：能对复合材料实验数据或结果进行正确的分析和解释，并通过相关信息综合归纳

出有效的结论。

课程目标4：具备解决本专业领域复杂工程问题的初步能力。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系

本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点1-3.2-3和4-4。

1.毕业要求1-3:掌握复合材料与工程专业基础知识，具备解决本专业领域复杂工程问题的初

步能力。

2.毕业要求2-3:能够对复合材料与工程领域复杂工程问题进行分析与求解。

3.毕业要求K4:能对实验数据或结果进行正确的分析和解释，并通过信息综合归纳总结有效

的结论。

^目标

课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4

毕业要求指标点

毕业要求1-3

毕业要求2-3/

毕业要求4-4/

二、课程内容与教学要求

第一章绪论

（一）课程内容

主要知识点：复合材料简介，复合材料的组织设计和结构设计，本课程的主要内容介绍。

主要能力点：能够分析不同类型复合材料的优势与不足。

（二）教学要求

（1）掌握复合材料的分类与应用的基木情况；

（2）掌握复合材料中材料设计和结构设计的基本特点；

（3）了解本课程的主要内容及学习方法。

（三）重点与难点

1.重点

复合材料的分类。

2.难点

复合材料中材料设计和结构设计的基本特点。

第二章复合材料的复合效应

（一）课程内容

主要知识点：材料的复合效应，复合材料的结构与复合效果，复合材料的模型与性能的一般规

律。

主要能力点：能否根据材料的复合效果，合理选择复合材料组员组元和制备方法。

（二）教学要求

（1）掌握材料的复合效应及其分析方法：

（2）掌握更合材料的结构与更合效果；

（3）了解更合材料的模型与性能的一般规律。

（三）重点与难点

1.重点

材料的复合效应及其分析方法。

2.难点

复合材料的结构与复合效果。

第三章复合材料的界面状态解析

（一）课程内容

主要知识点：界面效应，复合材料界面的研究对象，表面及界面化学基础，浸润动力学，增强

体的表面特性及对复合材料结合的影响。

主要能力点：能够分析不同因素对复合材料界面结合的影响.

（二）教学要求

（1）掌握材料界面效应的基本概念；

（2）掌握复合材料表面和界面化学基础：

（3）掌握界面浸润动力学；

（4）了解增强体表面特性对复合材料结合的影响。

（三）重点与难点

1.重点

材料界面效应的基本概念及复合材料的界面化学基础。

2.难点

界面浸润动力学。

第四章复合材料的界面结合特性

（一）课程内容

主要知识点：复合材料界面的形成过程，树脂基复合材料的界面结构及界面理论，非树脂基复

合材料的基体及界面结构，树脂法复合材料界面的破坏机理，复合材料界面优化设计及分圻技术。

主要能力点：能分析不同类型界面的结构特点，并具备对复合材料材料界面进行优化设计的初

步能力。

（二）教学要求

（1）掌握更合材料界面的形成过程；

（2）掌握树脂基亚合材料的界面结构：

（3）掌握北树脂基复合材料的界面结构；

（4）掌握树脂基复合材料界面的破坏机理；

（5）了解复合材料界面优化设计及界面分析技术。

（三）重点与难点

1.重点

复合材料界面的形成过程、树脂基复合材料的界面结构及界面理论。

2.难点

复合材料的界面结构及其破坏机理。

第五章复合体系的典型界面反应

（一）课程内容

主要知识点：无机-有机复合体系的界面反应，无机-无机复合体系的界面反应，无机-金属复合

体系的界面反应，金属-金属复合体系的界面反应，有机-有机复合体系的界面反应。

主要能力点：能够分析影响不同复合材料体系的因素，提供复合材料界面反应控制方案。

（二）教学要求

（1）掌握树脂基更合材料的界面反应类型及特点；

（2）掌握无机非金属基复合材料的界面反应；

（3）掌握金属基复合材料的界面反应及其控制方法。

（三）重点与难点

1.重点

无机非金属基复合材料的界面反应。

2.难点

金属基复合材料的界面反应及其控制方法。

第六章复合材料的界面处理技术

（）课程内容

主要知识点：增强材料的表面处理技术概述，颗粒的表面处理技术，纤维的表面处理技术，基

体材料的改性技术。

主要能力点：能够运用相关知识合理选择增强材料的表面处理技术。

（二）教学要求

（1）掌握增强材料表面处理的主要技术；

（2）掌握粉状颗粒的表面处理技术；

（3）掌握纤维的表面处理技术；

（4）掌握基体材料的改性技术。

（三）重点与难点

1.重点

增强材料表面处理的主要技术。

2.难点

纤维的表面处理技术。

第七章复合材料力学性能的复合规律

（一）课程内容

主要知识点：连续纤维增强复合材料的力学复合，短纤维增强复合材料的力学复合关系，颗粒

增强复合材料的力学性能，复合材料力学复合的其他问题。

主要能力点：能够对不同类型复合材料力学性能的优化提供优化方案。

（二）教学要求

（1）掌握纤维增强复合材料的力学更合；

（2）掌握颗粒增强复合材料的力学复合；

（3）了解混杂增强复合材料的力学复合。

（三）重点与难点

1.重点

纤维增强复合材料的力学复合。

2.难点

混杂增强复合材料的力学复合。

第八章复合材料物理和化学性能的复合规律

（）课程内容

主要知识点：复合材料的密度、热学性能、燃烧特性、光学性能、耐化学性及其复合规律。

主要能力点：能够提出复合材料物理和化学性能优化的优化方案。

（二）教学要求

（1）掌握更合材料的密度及其更合规律；

（2）掌握更合材料的热学性能；

（3）掌握复合材料的燃烧特性；

（4）掌握复合材料的光学性能；

（5）掌握复合材料的耐化学性。

（三）重点与难点

1.重点

复合材料的热学性能复合规律。

2.难点

复合材料的光学性能。

第九章结构复合材料简介

（一）课程内容

主要知识点：玻璃纤维增强聚合物复合材料，碳纤维及其复合材料，有机纤维及其复合材料,

金属基复合材料，陶瓷基复合材料，混杂复合材料。

主要能力点：能够分析不同类型结构复合材料的组成、性能特点以及应用或潜在应用领域。

（二）教学要求

（1）掌握纤维增强体的基本特性；

（2）掌握玻璃纤维增强聚合物复合材料的性能特点；

（3）掌握碳纤维及其复合材料的性能特点；

（4）掌握金属基复合材料的基本特点；

（5）了解陶瓷基复合材料及混杂复合材料的性能特点。

（三）重点与难点

1.重点

玻璃纤维增强聚合物复合材料的性能特点。

2.难点

碳纤维及其复合材料的性能特点。

第十章功能复合材料简介

（-）课程内容

主要知识点：压电复合材料，导电复:合材料，磁性复合材料，吸波复合材料•，摩阻复合材料,

生物功能复合材料，功能梯度更合材料，耐放射线更合材料。

主要能力点：能够分析不同类型功能及合材料的组成、性能特点以及应用或潜在应用领域。

（二）教学要求

（1）掌握复合材料的压口特性；

（2）掌握复合材料的导弓特性；

（3）掌握复合材料的磁性；

（4）掌握复合材料的吸波特性；

（5）掌握复合材料的摩阻特性；

（6）掌握生物功能复合材料的基本性能。

（三）重点与难点

1.重点

复合材料的压电特性。

2.难点

复合材料的导电特性。

三、学时分配及教学方法

章

教学形式及学时分配

（按序填写）

主要教学方法支撑的课程目标

课堂实上课程小

教学验机实践计

第一章22讲授法、讨论法1、4

第二章66讲授法、讨论法1、2、4

第三章66讲授法、讨论法】、2、4

第四章66讲授法、讨论法1、2、4

第五章44讲授法、讨论法1、3、4

第六章66讲授法、讨论法1、3、4

第七章44讲授法、讨论法1、4

第八章44讲授法、讨论法1、4

第九章66讲授法、讨论法2、3、4

第十章44讲授法、讨论法2、3、4

合计4848

四、课程考核

考核形式考核要求考核权重备注

80分起评。提问答对问题+5分/次，

课堂表现最高100分；缺课-10分/次，最低020%

分。

80分起评，满分100分。缺作业70/

平时作业