海南大材料科学基础教学大纲

《材料科学基础》课程教学大纲

课程中文名称（英文名称）：材料科学基础（FundamentalofMaterialScience）课程代码：

PLG240课程类别：专业课程课程性质：必修课课程学时：48学

分：3适用专业：材料科学与工程、高分子材料与工程先修课程：高等数学、大学物理、无机化学、物理化学、材料科学概论一、课程介绍

《材料科学基础》课程是材料科学与工程和高分子材料与工程专业的一门重要的专业基础课程，在课程体系的专业教育中起到承上启下的作用。通过该课程的学习，使学生充分掌握材料科学的基础理论，深入理解材料的组成-结构-性能之间的关系及其变化规律，为后继专业课程的学习打下基础。二、课程教学目的和任务通过本课程的学习，要求学生对物质的聚集状态有清楚的认识，掌握晶体结构、晶体结构缺陷、晶体凝固过程、原子扩散、玻璃体、表面与界面的基本理论；掌握材料热力学的基本理论，熟悉相平衡图及其应用，掌握高温过程动力学的基本理论；具备一定的分析和解决实际问题的能力。三、课程学时分配、教学内容与教学基本要求章节教学内容学时重点和难点备注第一章原子结构与键合2重点：原子间的键合、高分子链的近程结构和远程结构难点：高分子链的近程结构和远程结构思考题：1道第二章固体结构8重点：晶胞的概念，晶向及晶面的标定方法、球体紧密堆积原理，萤石结构、钙钛矿结构、尖晶石结构和层状硅酸盐结构，离子晶体结构中负离子的堆积方式、正离子的配位数、正离子占据的空隙位置、固溶体固溶度的影响因素、中间相的概念、聚合物的结晶形态、聚合物晶态结构模型、非晶态结构模型。难点：六方晶系的晶向及晶面的标定方法，典型的晶体结构类型，拓扑密堆结构，聚合物晶态结构模型。思考题：1道习题：作业4题第三章晶体结构缺陷8重点：点缺陷的概念与类型，固溶体的概念与分类，组份缺陷的形成原因，刃位错与螺位错的结构，位错的运动，螺位错与刃位错的应力场特征，位错间的交互作用。了解晶界结构及特性。难点：位错的结构，位错的应力场，位错间的交互作用，扩展位错。思考题：1道习题：作业3题第四章金属及合金中的扩散4重点：扩散过程的推动力，扩散系数，扩散系数的一般热力学关系，扩散动力学范围的动力学方程。难点：扩散动力学方程，扩散系数。思考题：1道习题：作业1题第五章二元相图9重点：相律，二元共晶相图、铁碳相图难点：杠杆定理计算二元相图中次生组织的含量。思考题：1道习题：作业2题第六章三元合金相图3重点：三元相图的几何规则，杠杆定律，重心法则，有互溶及无互溶三元共晶相图的分析，合金结晶过程，等温截面图，变温截面图。难点：有互溶三元共晶相图的分析，合金结晶过程，等温截面图，变温截面图，相图中相含量、组织含量的计算。思考题：1道习题：作业2题第七章材料的制取4重点：均质形核，非均质形核难点：均质形核，非均质形核，晶体生长时液-固相界面上原子迁移的动力学条件，金属结晶过程的动力学。思考题：1道习题：作业2题第八章固态相变2重点：固态相变动力学，调幅分解难点：固态相变热力学、固态相变动力学。思考题：1道习题：作业2题第九章材料加工成形的传热过程1重点：液态成形的传热，塑性成形的传热难点：液态成形的传热思考题：1道

第十章材料加工成形的流动现象与力学基础1重点：熔融液体的充型能力难点：熔融液体充型能力的计算思考题：1道

第十一章材料的变形机理和回复、再结晶6重点：单晶体的塑性变形的相关概念及滑移的位错机制，多晶体塑性变形中晶粒取向的影响，晶界的影响及应力-应变曲线，金属经塑性变形后的组织与性能，变形金属加热时显微组织的变化，储存能的变化，性能的变化规律。难点：单晶体的塑性变形中相应概念，单晶体中滑移的位错机制，变形金属加热时显微组织的变化，储存能的变化，性能的变化规律。思考题：1道习题：作业2题合

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四、教学方法与教学手段采取启发式、探究式及研讨式的教学方式授课，在CAI辅助课件中辅以大量的图片、模拟示意图展现各层次微观结构以及宏观性能分析等，使教学内容能够更直观的展现在学生眼前，增加授课信息，增加学生的学习兴趣，为教学效果提供更优良的保障。另外，部分教学内容有实物演示，且理论联系实际，结合多年专业教学、科学研究和对外服务实际经验，与课程内容相结合讲授课程；通过课前重点复习、"给点连线"、在课堂上提出问题进行讨论、重点和难点例题分析和问题思考、课后作业等方式，给学生更多的空间和时间进行自主学习，培养学生科学的思维及独立思考、勇于及善于分析和解决问题的能力，同时提高学习的积极性、主动性。五、考核方式和成绩评定方法考核方式：期末闭卷考试成绩评定方法：平时成绩（含考勤、回答问题、作业等）占30%，期末考试成绩占70%六、教材与主要参考书目教材：《材料科学与工程基础》，蔡珣主编，上海交通大学出版社，2010年.参考书目：1．《材料科学基础》，潘金生、仝健民、田民波编，清华大学出版社，1998年.2．《无机材料科学基础》，陆佩文主编，武汉工业大学出版社，1996年.3．《材料科学基础》，赵品、谢辅洲、孙文山主编，哈尔滨工业大学出版社，1999年.4．《金属学原理》，李超主编，哈尔滨工业大学出版社，1996年．5．《材料科学基础》，杜丕一、潘颐编著，中国建材工业出版社，2002年.6．《陶瓷导论》，W.D.金格瑞等著，清华大学无机材料教研组译，中国建筑工业出版社，1982年.7．《材料科学基础》，材料科学教研组编，南京工业大学内部教材，2002年.8．《材料科学基础》第三版，刘智恩编，西北工业大学出版社，2007年.9．《材料科学与工程基础》，顾谊主编，化学