《復合材料原理（高材）》教學大綱

1、復合材料原理教學大綱（高材） 課程編號：B03080400課程名稱：復合材料原理英文名稱：Composites Theory課程性質：專選課學時/學分：32/2考核方式：閉卷考試和平時成績相結合，以閉卷考試成績?yōu)橹?。選用教材：復合材料原理，朱和國編著，國防工業(yè)出版社，2013年先修課程：復合材料學，高分子物理，高分子化學后繼課程：納米復合材料，功能復合材料，金屬基復合材料適用專業(yè)及層次：高分子材料與工程專業(yè)，本科 一、課程目標通過本課程的學習，使學生掌握復合材料的復合效應和復合原理、復合材料增強體和基體形成界面的熱力學和動力學條件、復合材料界面結構和界面結合理論以及復合界面處理技術和界面設計方

2、法。通過本課程的教學，使學生具備下列能力： 1.能夠準確理解材料復合的基本原則、九大界面結合理論和復合材料的界面破壞理論，以解決復合材料制造和應用及相關領域的復雜工程問題。2. 能夠運用材料復合八大復合效應、界面結合理論，從微觀、亞微觀角度設計、制備復合材料，探究復合材料組成-結構-性能及其相互關系。3. 能夠利用現(xiàn)代分析儀器對復合材料進行識別表征，分析復合材料增強體表面物理形態(tài)和化學組成，分析復合材料界面的物理結構和化學以及界面結合強度進行分析表征，并綜合所得信息解決復合材料領域相關復雜工程問題。二、課程目標與畢業(yè)要求的對應關系畢業(yè)要求指標點課程目標1. 工程知識1-4 能將工程基礎和專業(yè)知

3、識用于解決復合材料制造和應用及相關領域的復雜工程問題。課程目標12. 問題分析 2-2能用復合材料組成和結構信息的分析方法及相關理論探究復合材料組成-結構-性能及其相互關系，解決相關復雜工程問題。課程目標25. 使用現(xiàn)代工具5-2能夠使用現(xiàn)代測試儀器對復合材料進行識別表征，并綜合所得信息解決復合材料領域相關復雜工程問題。課程目標3三、教學基本內容第一章：緒論 （支撐課程目標1）1. 材料為什么要進行復合（Why） 2. 材料依據(jù)什么進行復合（What）3. 材料怎樣進行復合（How）4. 復合材料原理課程的研究范圍 5. 學習本課程的意義和要求要求學生：理解并掌握復合材料復合的四大基本原則，并

4、對本課程所涉及的主要內容有所了解。第二章：復合材料的復合效應（支撐課程目標1、2）1. 材料的復合效應2. 復合材料的結構與復合效果3. 復合材料的模型及性能的一般規(guī)律4. 復合材料增強原理要求學生：理解并掌握復合材料復合的八大復合效應，及有復合效應決定的復合材料的復合效果。理解并掌握復合材料增強的原理。了解復合材料模型構建的一般規(guī)律。第三章：復合材料的界面狀態(tài)解析（支撐課程目1、2）1. 界面效應2. 復合材料界面的研究對象3. 表面及界面化學基礎4. 浸潤動力學5. 增強體的表面特性及對復合材料界面結合的影響要求學生：理解并掌握復合材料增強體、基體浸潤的熱力學和動力學條件，以及增強體表面特

5、性對復合材料界面形成的影響。能夠根據(jù)相關的原理，對增強體表面性質進行設計。第四章：復合體系的界面結合特性（支撐課程目標1、2、3）1. 復合材料界面形成過程2. 樹脂基復合材料的界面結構及界面理論3. 非樹脂基復合材料的界面結構及界面理論4. 樹脂基復合材料界面的破壞機理5. 復合材料界面優(yōu)化設計6. 界面分析技術要求學生：理解并掌握復合材料九大界面結合理論，以及復合材料的界面破壞機理。掌握復合材料的界面優(yōu)化原則，并能采用科學的實驗方法，對復合材料界面進行分析表征。第五章：聚合物基復合材料的界面優(yōu)化技術（支撐課程目標1、2、3）1. 纖維材料的表面處理技術2. 粉狀顆粒的表面處理技術3. 金屬

6、基復合材料的纖維表面處理4. 基體材料的改性技術要求學生：能根據(jù)復合材料界面形成的熱力學和動力學條件，結合復合材料九大界面結合理論，針對不同種類的纖維、顆粒、基體，選擇合適的表面物理或化學改性技術，以獲得理想的復合材料界面。四、教學重點與難點第一章：緒論 （支撐課程目標1） 教學重點：材料復合的四大基本原則及由四大原則決定的復合材料發(fā)展方向。教學難點：復合材料設計的結構原則：復合材料結構、材料一體化的理解第二章：復合材料的復合效應（支撐課程目標1、2）教學重點：復合材料的八大復合效應的本質及適用范圍。教學難點：復合材料模型構建規(guī)律，以及對復合材料性能的一般規(guī)律的認識第三章：復合材料的界面狀態(tài)解

7、析（支撐課程目標1、2）教學重點：復合材料界面形成的熱力學與動力學條件教學難點：增強體表面特性對復合材料界面形成的影響第四章：復合體系的界面結合特性（支撐課程目標1、2、3）教學重點：復合材料九大界面結合理論各自的優(yōu)點和局限性；復合材料界面破壞機理及界面表征技術。教學難點：復合材料不同的界面表征技術的原理及適用范圍。第五章：聚合物基復合材料的界面優(yōu)化技術（支撐課程目標1、2、3）教學重點：玻璃纖維、碳纖維、有機纖維的表面處理方法、原理、效果和使用范圍。顆粒填料的表面處理方法、原理。教學難點：如何根據(jù)增強材料表面的的物理和化學特性選擇適當?shù)谋砻嫣幚矸椒ê凸に?。五、教學建議進度（學時數(shù)32）第一章 緒論 （學時數(shù)3）第二章 復合材料的復合效應 （學時數(shù)5）第三章 復合材料的界面狀態(tài)解析 （學時數(shù)6）第四章 復合體系的界面結合特性 （學時數(shù)10）第五章 聚合物基復合材料的界面優(yōu)化技術 （學時數(shù)8）課內外時間比例為 32：0六、教學方法1.多媒體結合板書2.互動式教學3. 案例法4. 模型法5. 對比法七、考核方式以閉卷考試和平時成績相結合，以閉卷考試成績?yōu)橹鞯目己朔绞?。八、成績評定方法平時成績占總成績的10%（作業(yè)、期中考試、測驗、報告）