材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)大綱

千里之行，始于足下讓知識(shí)帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)大綱《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱

課程編號(hào)：0805000545

課程名稱：《材料科學(xué)基礎(chǔ)》

課程英文名稱：《FundamentalofMaterialSciences》

課程類型：必修課

總學(xué)時(shí)：40講課學(xué)時(shí)：40

學(xué)分：2.5

適用對(duì)象:材料成型與控制工程本科生

先修課程：《高校物理》、《物理化學(xué)》、《一般化學(xué)》

一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)

材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料成型與控制工程專業(yè)專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程將系統(tǒng)、全面地介紹材料基礎(chǔ)理論學(xué)問，諸如材料的結(jié)合鍵、材料的晶體結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)缺陷、材料的相結(jié)構(gòu)與相圖、材料的凝固、材料中的蔓延，材料的塑性變形與強(qiáng)化、材料的亞穩(wěn)態(tài)。本課程著眼于材料基本問題、從金屬材料的基本理論動(dòng)身，將高分子聚合物材料、陶瓷材料、復(fù)合材料等結(jié)合在一起，使同學(xué)能掌握材料的個(gè)性，認(rèn)識(shí)材料的共性。通過理論教學(xué)與試驗(yàn)教學(xué)，使同學(xué)不僅能把握基本理論，擅長分析和解決問題，探究新學(xué)問的能力。

本課程也是材料成型與控制工程專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，它為該專業(yè)同學(xué)的后續(xù)課程，如材料加工成型、材料熱處理、材料的性能、工程材料學(xué)、材料測試、材料的近代討論辦法、計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用等提供基礎(chǔ)。

二、教學(xué)基本要求

原子間的鍵合，晶體學(xué)基礎(chǔ)、純金屬的晶體結(jié)構(gòu)及特征、離子晶體的結(jié)構(gòu)、共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)、晶體的對(duì)稱性、高分子材料的結(jié)構(gòu)；晶體結(jié)構(gòu)缺陷（包括點(diǎn)缺陷、線缺陷和面缺陷）、材料的相結(jié)構(gòu)；相律、純金屬的結(jié)晶理論、晶核的形成、晶核的成長；勻晶相圖、共晶相圖、包晶二元相圖及其分析、鐵碳相圖；固溶體

的凝固理論、共晶合金的凝固理論；三元相圖；蔓延現(xiàn)象及本質(zhì)，蔓延方程的解及應(yīng)用、蔓延的微觀機(jī)制、蔓延驅(qū)動(dòng)力、反應(yīng)蔓延、影響蔓延的因素；滑移與孿晶變形、純金屬及合金的變形強(qiáng)化、冷變形金屬的回復(fù)與再結(jié)晶，金屬的熱變形、動(dòng)態(tài)回復(fù)再結(jié)晶，材料的強(qiáng)化理論等。

三、教學(xué)內(nèi)容、要求及學(xué)時(shí)支配

本課程的課堂教學(xué)時(shí)數(shù)約為68時(shí)，詳細(xì)章節(jié)及學(xué)時(shí)分配如下：

緒論1學(xué)時(shí)

第一章材料的結(jié)構(gòu)4學(xué)時(shí)

第一節(jié)原子的鍵合方式

其次節(jié)晶體學(xué)基本學(xué)問

第三節(jié)純金屬的晶體結(jié)構(gòu)

第四節(jié)合金相的晶體結(jié)構(gòu)

其次章空位與位錯(cuò)6學(xué)時(shí)

第—節(jié)空位

其次節(jié)位錯(cuò)的基本類型及特征

第三節(jié)柏氏矢量

第四節(jié)位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)

第五節(jié)位錯(cuò)的應(yīng)變場和應(yīng)力能

第六節(jié)位錯(cuò)的受力

第七節(jié)位錯(cuò)與晶體缺陷的交互作用

第八節(jié)位錯(cuò)的萌生與增殖

第九節(jié)實(shí)際晶體中的位錯(cuò)組態(tài)

第三章材料的表面與界面2學(xué)時(shí)其次節(jié)材料的界面

第四章材料的凝固4學(xué)時(shí)第—節(jié)金屬液態(tài)結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)

其次節(jié)金屬結(jié)晶的基本邏輯

第三節(jié)晶核的長大

第四節(jié)結(jié)晶理論的應(yīng)用

第五章二元系相圖及合金的凝固與組織9學(xué)時(shí)第一節(jié)二元相圖的表示辦法

其次節(jié)勻晶相圖及固溶體合金的凝固和組織

第三節(jié)共晶相圖及共晶系合金的凝固和組織

第四節(jié)勻晶相圖及其合金的凝固和組織

第五節(jié)偏晶相圖及其合金的凝固和組織

第八節(jié)如何分析和使用二元相圖

第八章材料的塑性變形6學(xué)時(shí)第一節(jié)單晶體的塑性變形

其次節(jié)多晶體的塑性變形

第四節(jié)單相固溶體合金塑性變形的特點(diǎn)

第五節(jié)金屬冷加工后的組織和性能的變化

第九章冷變形金屬的回復(fù)、再結(jié)晶與熱加工4學(xué)時(shí)第一節(jié)冷變形金屬的回復(fù)

其次節(jié)冷變形金屬的再結(jié)晶

第三節(jié)晶粒的長大

第四節(jié)金屬的熱加工

第九章固態(tài)相變4學(xué)時(shí)

其次節(jié)過飽和固溶體的脫溶

第三節(jié)共析改變

第四節(jié)馬氏體改變

合計(jì)共40時(shí)

五、課外習(xí)題及課程研究

適當(dāng)支配同學(xué)課堂研究，每章都留一定量的習(xí)題和思量題(除思量題外，書面作業(yè)普通在4～8題)。習(xí)題普通分學(xué)問性、理論分析題和計(jì)算題三類。在難度方面應(yīng)有基本、深化和提高三個(gè)級(jí)別。針對(duì)一些拔尖的同學(xué)給他們布置一些特別的作業(yè)。同學(xué)除完成課后作業(yè)外，完成老師布置的自學(xué)章節(jié)、完成老師布置的專題閱讀。

六、教學(xué)辦法與手段

實(shí)行啟發(fā)式和互動(dòng)式的教學(xué)辦法，充分利用先進(jìn)的教學(xué)手段，把課程教學(xué)與同學(xué)自學(xué)相結(jié)合，以老師講解為主，適當(dāng)支配同學(xué)課堂研究和習(xí)題課。同學(xué)除完成課后作業(yè)外，自學(xué)老師布置的自學(xué)章節(jié)和閱讀相關(guān)的資料、完成老師布置的專題閱讀。

處理好普通與重點(diǎn)、課堂教學(xué)與試驗(yàn)教學(xué)、老師講解與同學(xué)自學(xué)、學(xué)問與能力培養(yǎng)、基礎(chǔ)學(xué)問經(jīng)典理論與學(xué)科前沿等四個(gè)方面的關(guān)系。例如，在使同學(xué)牢牢把握重點(diǎn)學(xué)問的同時(shí)，使同學(xué)對(duì)普通學(xué)問也應(yīng)有較好的理解：充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，提高課堂教學(xué)的信息量：同時(shí)，象金相組織等過去要通過試驗(yàn)課觀看的，可以通過課堂多媒體教學(xué)完成，使試驗(yàn)課更好地發(fā)揮培養(yǎng)同學(xué)思量和動(dòng)手能力。有些內(nèi)容老師必需講，有些老師不必講，有些可以讓同學(xué)自己講，注重培養(yǎng)同學(xué)的自學(xué)能力，讓同學(xué)自己去學(xué)問的海洋里撲捉實(shí)用的信息，收拾筆記，提出報(bào)告。特殊要注重對(duì)同學(xué)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。精選試驗(yàn)，提高同學(xué)的動(dòng)手能力。

七、考核方法

考核方法采納閉卷考試和平?？己讼嘟Y(jié)合的方法，按閉卷考試成果、試驗(yàn)成果、平常成果按一定比例記入總成果。

八、推舉教材和教學(xué)參考書

基本教材：《材料科學(xué)基礎(chǔ)》：鄭子樵主編，中南高校出版社

參考書目：(1)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》，劉智恩主編，西北工業(yè)高校出版社

(2)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》，石德珂、沈蓮編，西安交通高校出版社

(3)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》徐恒鈞主編北京工業(yè)高校出版社

(4)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》潘金生主編清華高校出版社

(5)《金屬材料及熱處理》崔忠圻主編機(jī)械工業(yè)出版社

九、說明

教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)：晶體學(xué)基礎(chǔ)、純金屬的晶體結(jié)構(gòu)及特征、離子晶體的結(jié)構(gòu)、共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)、晶體的對(duì)稱性、高分子材料的結(jié)構(gòu)；晶體結(jié)構(gòu)缺陷（包括點(diǎn)缺陷、線缺陷和面缺陷）、材料的相結(jié)構(gòu)；相律、純金屬的結(jié)晶理論、晶核的形成、晶核的成長；勻晶相圖、共晶相圖、包晶二元相圖、鐵碳相圖；固溶體的凝固理論、共晶合金的凝固理論；三元相圖；蔓延現(xiàn)象及蔓延方程、蔓延的微觀機(jī)制、蔓延驅(qū)動(dòng)力、反應(yīng)蔓延、影響蔓延的因素；滑移與孿晶變形、純金屬及合金的變形強(qiáng)化、冷變形金屬的回復(fù)與再結(jié)晶，金屬的熱變形、動(dòng)態(tài)回復(fù)再結(jié)晶等。

教學(xué)內(nèi)容的難點(diǎn)：晶面指數(shù)與晶向指數(shù)、晶體的對(duì)稱性、離子晶體的結(jié)構(gòu)規(guī)章、高分子材料的結(jié)構(gòu)、位錯(cuò)的柏氏矢量位錯(cuò)的能量及交互作用、相律及應(yīng)用、三元相圖、晶核的形成、成分過冷、蔓延方程的解及其應(yīng)用、冷變形金屬的回復(fù)與再結(jié)晶。

教學(xué)內(nèi)容的深廣度：因?yàn)楸菊n程內(nèi)容廣泛，而課程教學(xué)時(shí)數(shù)惟獨(dú)40學(xué)時(shí)，因此在教學(xué)過程中—定要抓住重點(diǎn)，講深講透，同