《材料物理性能》課程教學(xué)大綱

《材料物理性能》課程教學(xué)大綱課程代碼：ABCL0518課程中文名稱:材料物理性能課程英文名稱：Physicalpropertiesofmaterials課程性質(zhì)：選修課程學(xué)分?jǐn)?shù)：2課程學(xué)時(shí)數(shù)：32授課對(duì)象：新能源材料與器件專業(yè)本課程的前導(dǎo)課程：《近代物理概論》，《材料科學(xué)前沿系列講座》一、課程簡(jiǎn)介本課程主要包括材料的熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等性能和應(yīng)用。主要介紹各種重要性能的原理及微觀機(jī)制，性能的測(cè)定方法以及控制和改善性能的措施，各種材料的結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系，各種性能之間的相互制約與變化規(guī)律。通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生測(cè)定各種性能的動(dòng)手能力，另一方面培養(yǎng)學(xué)生判斷材料優(yōu)劣、正確選擇和使用材料、改變材料性能、探索新材料、新性能、新工藝打下理論基礎(chǔ)。二、教學(xué)基本內(nèi)容和要求本課程基本內(nèi)容包括材料的電、磁、光、熱學(xué)性能及材料物理檢測(cè)方法等，主要闡述了上述性能的物理模型、變化規(guī)律、影響因素以及物理效應(yīng)之間的關(guān)系，旨在使學(xué)生盡可能地從物理效應(yīng)和微觀機(jī)制角度掌握材料性能。以下分章闡述：第一章熱學(xué)性能課程教學(xué)內(nèi)容：材料熱學(xué)性能中熱容（包括熱容的兩個(gè)經(jīng)典理論和量子力學(xué)理論）、熱膨脹、熱傳導(dǎo)和熱穩(wěn)定性的概念、機(jī)理及影響因素。課程的重點(diǎn)：材料的熱膨脹；材料的熱傳導(dǎo)；材料的熱電性。課程的難點(diǎn)：材料的熱容與熱焓。課程教學(xué)要求：1.掌握材料熱學(xué)性能，包括熱容、熱膨脹、熱傳導(dǎo)等性能；2.理解材料熱學(xué)性能的測(cè)量方法；3.掌握材料熱學(xué)性能分析方法的應(yīng)用。第二章電學(xué)性能課程教學(xué)內(nèi)容：材料導(dǎo)電的物理現(xiàn)象，了解離子導(dǎo)電、電子導(dǎo)電和玻璃態(tài)導(dǎo)電的機(jī)理，接觸超導(dǎo)概念。課程的重點(diǎn)：超導(dǎo)電性；影響金屬導(dǎo)電性的因素；導(dǎo)電性的測(cè)量；電阻分析的應(yīng)用。課程的難點(diǎn)：絕緣體的電學(xué)性能。課程教學(xué)要求：1.了解材料的電學(xué)性能，包括材料的導(dǎo)電性、超導(dǎo)電性、介電性和壓電性等性能；2.掌握電學(xué)性能的測(cè)量方法及其分析方法；3.了解電阻分析的應(yīng)用。第三章磁學(xué)性能課程教學(xué)內(nèi)容：物質(zhì)的磁性、磁疇的概念，鐵氧體的磁性、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用。課程的重點(diǎn)：鐵磁性的物理本質(zhì)；抗磁性和順磁性；技術(shù)磁化和反磁化過程；影響鐵磁性的因素；磁性的測(cè)量；磁性分析的應(yīng)用。課程的難點(diǎn)：磁疇的形成和結(jié)構(gòu)；動(dòng)態(tài)磁化特性；技術(shù)磁化和反磁化過程。課程教學(xué)要求：1．掌握材料的磁學(xué)性能；2.理解并掌握有關(guān)磁學(xué)現(xiàn)象及物理量、磁性本質(zhì)、現(xiàn)代磁性理論、磁性測(cè)量方法及其分析方法；3.磁性分析的應(yīng)用。第四章材料的介電性能課程教學(xué)內(nèi)容：恒定電場(chǎng)中電介質(zhì)的極化，交變電場(chǎng)中電介質(zhì)的損耗、電導(dǎo)和強(qiáng)電場(chǎng)下電介質(zhì)的擊穿，以及鐵電和壓電性能。課程的重點(diǎn)：壓電性能、鐵電性能和熱釋電性能。課程的難點(diǎn)：交變電場(chǎng)中電介質(zhì)的損耗、電導(dǎo)和強(qiáng)電場(chǎng)下電介質(zhì)的擊穿。課程教學(xué)要求：掌握電解質(zhì)的介電性能，包括介電常數(shù)、介電損耗、介電常數(shù)及其隨環(huán)境的變化規(guī)律。了解極化的微觀機(jī)制、電解質(zhì)的壓電性、熱電性能、光電性能和熱釋電性能及其應(yīng)用。第五章光學(xué)性能課程教學(xué)內(nèi)容：光通過介質(zhì)的現(xiàn)象，透光性的影響因素，及反射、光澤、不透明和半透明、顏色等問題。課程的重點(diǎn)：光傳播的基本理論材料的受激輻射和激光。課程的難點(diǎn)：材料對(duì)光的吸收和色散晶體的雙折射和二向色性。課程教學(xué)要求：1.理解并掌握材料的光學(xué)性質(zhì)；2.掌握光傳播電磁理論及材料的光發(fā)射等性能的測(cè)量方法和分析方法。三、教學(xué)方法與手段講授法、多媒體與板書相結(jié)合的方式。四、教學(xué)學(xué)時(shí)分配章節(jié)與內(nèi)容課時(shí)作業(yè)量備注第一章熱學(xué)性能41第二章電學(xué)性能63第三章磁學(xué)性能43第四章材料的介電性能42第五章光學(xué)性能62合計(jì)24五、考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1、考核方法：考查2、成績(jī)?cè)u(píng)定：以期末考核成績(jī)?yōu)橹鳎綍r(shí)考核成績(jī)?yōu)檩o。期末考核成績(jī)占70%。平時(shí)考核成績(jī)占30%。期末考核方法為開卷筆試，考試范圍為課程所有內(nèi)容。平時(shí)考核由考勤、平時(shí)測(cè)驗(yàn)、課堂作業(yè)等綜合評(píng)定。六、教學(xué)參考資源1、參考書目：（1）龍毅等編著，《材料物理性能》，中南大學(xué)出版社出版社，2009年。（2）王潤(rùn)等編著，《材料物理性能》，冶金工業(yè)出版社，1985年。（3）田蒔等編著，《材料的物理性能》，北京航