内科大稀土功能材料教学大纲

《稀土功能材料》教学大纲英文名称：Rare-earthFunctionalMaterials

课程编号：77145306

学时数：48学分：3适用专业：稀土工程一、课程的性质、目的和任务本课程是根据稀土工程专业教学计划与课程体系的要求而设置的专业必修课程。其教学目的是使学生掌握稀土的基础知识以及稀土功能材料应用方面的理论知识，旨在使学生全面了解国内外关于稀土功能材料的发展前沿概况和提高学生对稀土发展领域的兴趣，能投身于稀土功能材料的科研工作中。二、课程教学内容的基本要求、重点和难点本课程要求学生重点掌握稀土的各种应用领域和应用技术，熟练掌握稀土磁性和发光，贮氢材料的工作原理及其应用领域等章节，并且熟悉稀土功能陶瓷、稀土光学玻璃、稀土阴极发射、稀土催化、冶金稀土等多种稀土功能材料的发展趋势以及应用。第一章

关于稀土的相关知识1.

掌握有哪些稀土元素以及"轻稀土"和"重稀土"的概念。

2.

掌握"镧系收缩"及其产生的成因。

3.

了解稀土各种金属的制取方法。

4.

熟悉稀土的应用领域。

第二章

稀土永磁材料

1.

熟悉永磁体定义并了解稀土磁性材料的分类。

2.

掌握稀土永磁材料的技术磁参量及磁性特征。

3.

掌握稀土永磁材料的特点及永磁材料磁性能优劣的主要判据。

4.

熟悉几代永磁材料的发展过程和磁性能的区别。

5.

了解纳米晶永磁合金的特点。

6.

熟悉稀土永磁材料的应用。第三章

稀土磁光材料和磁泡材料1.

熟悉什么是磁光效应，磁光材料和稀土磁光材料。

2.

掌握磁光效应及表征。

3.

了解稀土磁光材料的应用领域。

4.

熟悉磁泡材料的定义。

5.

了解磁泡存贮器件的应用领域。第四章

稀土磁致冷和超磁致伸缩材料1.

熟悉磁致冷的概念及磁致冷材料的致冷方式。

2.

掌握磁致冷的基本概念，包括磁致热效应，磁熵等。

3.

掌握磁致冷材料性能表征，包括居里点Tc，外加磁场H，磁热效应MCE和磁比热容CH等。

4.

了解稀土磁致冷材料的应用领域。

5.

掌握磁致伸缩，磁致伸缩材料和超磁致伸缩材料的概念。

6.

熟悉磁致伸缩机理。

7.

掌握稀土超磁致伸缩材料优点。

8.

了解稀土磁致伸缩材料的制备方法及应用领域。

第五章

稀土发光和激光材料1.

熟悉稀土发光材料的优点及应用领域。

2.

了解几种常见稀土氧化物及其在荧光器件方面的主要应用范围。

3.

掌握稀土发光材料的发光性能，包括发光效率，发光亮度，吸收光谱，激发光谱，发光衰减，发光过程中的能量输运过程。

4.

了解稀土阴极射线发光材料，稀土光致发光材料和电(场)致发光材料的应用领域。

5.

了解稀土闪烁体及应用领域。

6.

掌握上转换发光，热释发光和光谱烧孔的概念。

7.

了解激光的应用领域。

8.

掌握激光的特点及分类。第六章

稀土贮氢材料

1.

掌握贮氢材料和稀土贮氢材料的定义，及稀土贮氢材料的优点。

2.

掌握稀土金属的贮氢原理。

3.

掌握PCT曲线的含义，且会描绘该曲线。

4.

掌握实用金属贮氢材料应当具有哪些特征。

5.

了解稀土贮氢合金的制备方法及其特点。

6.

掌握镍氢电池工作原理。

7.

掌握用于镍氢电池电极的贮氢合金必须满足哪些基本条件。

第七章

稀土功能陶瓷材料1.

了解精细陶瓷，功能陶瓷，压电效应和逆压电效应以及机电耦合系数等概念。

2.

了解典型的稀土压电陶瓷及其应用领域。

3.

掌握镧在PLZT陶瓷中的作用。

4.

熟悉PLZT陶瓷的主要性能及主要应用。

第八章

稀土阴极发射材料和发热材料

1.

掌握电子逸出功和热电子发射的概念。

2.

了解几种典型的稀土阴极发射材料。

3.

熟悉铬酸镧发热体的特点和应用领域。

第九章

稀土催化剂材料1.

熟悉与无定形硅铝催化剂相比，稀土交换沸石制成的催化剂具有哪些优点。

2.

了解尾气净化催化剂组成及催化净化器的原理。

3.

掌握稀土在催化剂中的作用。三、教学方式及学时分配课程内容分为9章，计划教学时数为48学时，主要内容及学时分配如下：序号主要内容主要教学方式学时分配辅导答疑比例1第一章

关于稀土的相关知识多媒体＋讲授22：12第二章

稀土永磁材料多媒体＋讲授103第三章

稀土磁光材料和磁泡材料多媒体＋讲授64第四章

稀土磁致冷和超磁致伸缩材料多媒体＋讲授85第五章

稀土发光和激光材料多媒体＋讲授86第六章

稀土贮氢材料多媒体＋讲授67第七章稀土功能陶瓷材料多媒体＋讲授48第八章

稀土阴极发射材料和发热材料多媒体＋讲授29第九章

稀土催化剂材料多媒体＋讲授2四、课程各教学环节的要求课程教学安排在三年级第二学期。五、本课程与其它课程的联系课程基础理论：材料化学、材料物理、稀土元素分析、稀土冶金学。作为一门专业必修课程，涉及的化学和物理知识较多，需要综合应用这些知识加强对稀土功能材料的原理及其应用方面的理解。六、考核方式考试课，一律采用闭卷考试1.

课堂纪律占10%

2.

课堂提问或作业占10%3.

期末考试成绩占80%七、教学参考书目教材:

《稀土功能材料》第1版，郑子樵等主编，北京：化学工业出版社，2003

参考书目：1.

《稀土》（上，中，下），徐光宪编著，北京：冶金工业出版社，

1995.2.

《稀土永磁材料制备技术》，石富编著，北京：冶金工业出版社，

2007.3.

《稀土材料学》，刘光华著，北京：化学工业出版社，2007.4.

《稀土材料与应用技术》，刘光华著，北京：化学工业出版社，2005.5.

《贮氢材料》，