金屬基復(fù)合材料教學(xué)大綱

1、金屬基復(fù)合材料教學(xué)大綱課程編號：B03081400課程名稱：金屬基復(fù)合材料英文名稱：Metal Matrix Composite課程性質(zhì)：專業(yè)選修課學(xué)時/學(xué)分：32/2考核方式：閉卷考試和平時成績相結(jié)合，以閉卷考試成績?yōu)橹?。選用教材：金屬基復(fù)合材料，趙玉濤等編著，機械出版社，2007年先修課程：高分子化學(xué)、高分子物理、聚合物基復(fù)合材料后繼課程：復(fù)合材料工程實驗、功能復(fù)合材料適用專業(yè)及層次：復(fù)合材料與工程專業(yè)，本科 一、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備以下能力：1. 能夠初步掌握金屬基復(fù)合材料加工的基本原理，在進行產(chǎn)品配方和工藝設(shè)計時，能合理地選取重要的、關(guān)鍵的材料性能指標(biāo)和工藝參數(shù)，并用于

2、解決復(fù)雜的工程問題。2. 能夠根據(jù)設(shè)計產(chǎn)品的關(guān)鍵性能和工藝要求，合理地選擇材料和加工工藝。二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)2. 問題分析2-2能用復(fù)合材料組成和結(jié)構(gòu)信息的分析方法及相關(guān)理論探究復(fù)合材料組成-結(jié)構(gòu)-性能及其相互關(guān)系，解決相關(guān)復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)13. 設(shè)計/開發(fā)解決方案3-1了解復(fù)合材料發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，能根據(jù)用戶需求確定設(shè)計/開發(fā)目標(biāo)。課程目標(biāo)2三、教學(xué)基本內(nèi)容第一章：緒論（支撐課程目標(biāo)1、2）1.1 復(fù)合材料的定義與分類1.2金屬基復(fù)合材料概述1.3金屬基復(fù)合材料特性第二章：金屬學(xué)基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)（支撐課程目標(biāo)1）2.1金屬的晶體結(jié)構(gòu)2.2 晶體的概念2.3

3、三種常見的金屬晶格2.4 三種典型晶格的致密度及晶面和晶向的分析2.5 晶體的各向異性要求學(xué)生：掌握金屬學(xué)基礎(chǔ)知識，便于后續(xù)課程內(nèi)容的理解與掌握。第三章：增強體材料（支撐課程目標(biāo)1）3.1增強體的分類3.2纖維類增強體3.3晶須及顆粒類增強體3.4金屬絲要求學(xué)生：掌握增強體的種類、特性以及增強體的選擇方法。第四章：金屬基復(fù)合材料的設(shè)計（支撐課程目標(biāo)1、2）4.1金屬基復(fù)合材料的可設(shè)計性4.2金屬基復(fù)合材料的基體選擇4.3金屬基復(fù)合材料的增強體選擇4.4金屬基復(fù)合材料的界面設(shè)計4.5金屬基功能復(fù)合材料的設(shè)計特點4.6金屬基復(fù)合材料的力學(xué)性能設(shè)計4.7金屬基復(fù)合材料的物理性能設(shè)計要求學(xué)生：掌握基體

4、、增強體選擇的原則，掌握金屬基復(fù)合材料設(shè)計的要點。第五章：金屬基復(fù)合材料的制造技術(shù)（支撐課程目標(biāo)1、2）5.1概述5.2固態(tài)制造技術(shù)5.3液態(tài)制造技術(shù)5.4表面復(fù)合技術(shù)5.5金屬基復(fù)合材料制造技術(shù)的發(fā)展趨勢要求學(xué)生：掌握金屬基復(fù)合材料的技術(shù)特點，針對不同的應(yīng)用需求選擇適合的制備方法。第六章：金屬基復(fù)合材料的成形加工（支撐課程目標(biāo)1、2）6.1鑄造成形6.2塑性成形6.3連接6.4機械切削加工要求學(xué)生：掌握金屬基復(fù)合材料的成形加工工藝與方法。第七章：金屬基復(fù)合材料的界面及其表征（支撐課程目標(biāo)1）7.1MMCs界面的定義7.2MMCs的界面特征7.3MMCs的界面表征要求學(xué)生：掌握金屬基復(fù)合材料結(jié)

5、構(gòu)與性能之間的關(guān)系。第八章：金屬基復(fù)合材料的性能（支撐課程目標(biāo)1、2）8.1概述8.2顆粒增強金屬基復(fù)合材料8.3晶須增強金屬基復(fù)合材料8.4短纖維增強金屬基復(fù)合材料8.5長纖維增強金屬基復(fù)合材料8.6內(nèi)生增強金屬基復(fù)合材料8.7混雜增強金屬基復(fù)合材料要求學(xué)生：了解不同種類金屬基復(fù)合材料的性能，能夠根據(jù)應(yīng)用需求選擇合適的金屬基復(fù)合材料。第九章：金屬基復(fù)合材料的損傷與失效（支撐課程目標(biāo)2）9.1金屬基復(fù)合材料損傷的基本理論9.2金屬基復(fù)合材料的拉伸性質(zhì)及其損傷機制9.3典型金屬基復(fù)合材料的損傷分析9.4脆性纖維增強金屬基復(fù)合材料失效特點9.5復(fù)合材料失效過程的發(fā)展階段9.6長纖維增強金屬基復(fù)合材

6、料的失效機制要求學(xué)生：了解金屬基復(fù)合材料損傷與失效的特點，有助于掌握金屬基復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域。第十章：金屬基復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢（支撐課程目標(biāo)2）10.1金屬基復(fù)合材料的應(yīng)用10.2金屬基復(fù)合材料的再生與回收10.3金屬基復(fù)合材料應(yīng)用的制約因素10.4金屬基復(fù)合材料的發(fā)展趨勢要求學(xué)生：了解金屬基復(fù)合材料的性能與應(yīng)用前景。四、教學(xué)重點與難點第一章：緒論（支撐課程目標(biāo)1、2）教學(xué)重點：介紹金屬基復(fù)合材料的分類與發(fā)展動態(tài)教學(xué)難點：金屬基復(fù)合材料的主要特征第二章：金屬學(xué)基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)（支撐課程目標(biāo)1）教學(xué)重點：了解高感性纖維的概念及應(yīng)用潛力，了解高感性化學(xué)纖維的結(jié)構(gòu)、性能教學(xué)難點：了解幾種高感性纖維的

7、特性及制備方法第三章：增強體材料（支撐課程目標(biāo)1）教學(xué)重點：補充金屬學(xué)的基礎(chǔ)知識，掌握好作為基體的金屬材料的結(jié)構(gòu)教學(xué)難點：三種基本金屬晶體結(jié)構(gòu)第四章：金屬基復(fù)合材料的設(shè)計（支撐課程目標(biāo)1、2）教學(xué)重點：學(xué)會對金屬基復(fù)合材料的基體選擇，學(xué)會對金屬基復(fù)合材料的增強體選擇教學(xué)難點：掌握金屬基復(fù)合材料的力學(xué)性能設(shè)計原理第五章：金屬基復(fù)合材料的制造技術(shù)（支撐課程目標(biāo)1、2）教學(xué)重點：了解金屬基復(fù)合材料制造的關(guān)鍵性技術(shù)教學(xué)難點：針對實際情況選用適當(dāng)?shù)闹苽浞椒ǖ诹拢航饘倩鶑?fù)合材料的成形加工（支撐課程目標(biāo)1、2）教學(xué)重點：掌握金屬基復(fù)合材料的成形加工工藝教學(xué)難點：合理選擇不同增強體制備金屬基復(fù)合材料的加工方

8、法第七章：金屬基復(fù)合材料的界面及其表征（支撐課程目標(biāo)1）教學(xué)重點：金屬基復(fù)合材料的界面及其表征從微觀到宏觀進行表征，復(fù)合材料的界面分析教學(xué)難點：金屬基復(fù)合材料的界面表征與分析方法第八章：金屬基復(fù)合材料的性能（支撐課程目標(biāo)1、2）教學(xué)重點：不同增強體的金屬復(fù)合材料的性能進行分析與比較教學(xué)難點：掌握不同金屬基復(fù)合材料的適用領(lǐng)域第九章：金屬基復(fù)合材料的損傷與失效（支撐課程目標(biāo)2）教學(xué)重點：不同增強體的金屬復(fù)合材料的損傷與失效進行分析教學(xué)難點：掌握不同增強體的物理化學(xué)相互作用的影響第十章：金屬基復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢（支撐課程目標(biāo)2）教學(xué)重點：金屬基復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢，金屬基復(fù)合材料的再生與回

9、收教學(xué)難點：金屬基復(fù)合材料應(yīng)用的制約因素五、教學(xué)建議進度（學(xué)時數(shù)32）第一章緒論（學(xué)時數(shù)2）第二章金屬學(xué)基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)（學(xué)時數(shù)4）第三章增強體材料（學(xué)時數(shù)4）第四章金屬基復(fù)合材料的設(shè)計（學(xué)時數(shù)2）第五章金屬基復(fù)合材料的制造技術(shù)（學(xué)時數(shù)4）第六章金屬基復(fù)合材料的成形加工（學(xué)時數(shù)4）第七章金屬基復(fù)合材料的界面及其表征（學(xué)時數(shù)2）第八章金屬基復(fù)合材料的性能（學(xué)時數(shù)4）第九章金屬基復(fù)合材料的損傷與失效（學(xué)時數(shù)2）第十章金屬基復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展（學(xué)時數(shù)2）課內(nèi)外時間比例為 1：0.5六、教學(xué)方法線上線下混合式課程，以課堂課程為主。七、考核方式以期末閉卷考試和平時成績（以學(xué)習(xí)通中學(xué)生的觀看視頻、作業(yè)、測驗、互動、提問等為主）相結(jié)合，以筆試成績?yōu)橹鞯目己朔绞?。八、成績評定方法總評成績 = 平時（30%）+ 閉卷考試（70%）評價環(huán)節(jié)評價依據(jù)相應(yīng)的畢業(yè)要求分值平時成績（30%）討論金屬基復(fù)合材料的具體工程問題，討論的金屬基復(fù)合材料的組成-結(jié)構(gòu)-性能之間的相互關(guān)系。線下作業(yè)、習(xí)題答案的正確性。畢業(yè)要求2-250-60通過課堂討論及線上互動方式討論根據(jù)設(shè)計產(chǎn)品的性能需求選擇合適的材料和生產(chǎn)工藝的正確性。畢業(yè)要求3-150-40期末考試（70%）能夠初步掌握金屬基復(fù)合