功能材料概論-教學(xué)大綱

第頁功能材料概論一、課程說明課程編號：070117Z10課程名稱：功能材料概論/IntroductiontoFunctionalMaterials課程類別：專業(yè)選修課學(xué)時/學(xué)分：24/1.5先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料性能學(xué)、金屬材料及熱處理適用專業(yè)：粉體材料科學(xué)與工程、材料化學(xué)教材、教學(xué)參考書：二、課程設(shè)置的目的意義通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握幾類重要的功能材料相關(guān)知識，包括能源材料、電功能材料、磁性材料、精細(xì)功能陶瓷、多孔材料及形狀記憶材料等。了解各種粉體功能材料的功能性原理、材料的基本特性，掌握材料的制備方法及工藝，了解材料的應(yīng)用及最新發(fā)展動態(tài)，培養(yǎng)分析與解決實際問題的能力。為以后從事粉末冶金、材料科學(xué)與工程研究、以及相關(guān)教學(xué)、生產(chǎn)的能力培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。三、課程的基本要求知識要求：使學(xué)生了解功能材料在材料科學(xué)中的地位以及功能材料的特點，掌握典型的功能材料的基本原理、材料類型以及主要用途；使學(xué)生既有堅實的功能材料物理基礎(chǔ)，又有一定的實用材料的基本性能和應(yīng)用知識。使學(xué)生既有堅實的功能材料物理基礎(chǔ)，又有一定的實用材料的基本性能和應(yīng)用知識。通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生對典型功能材料，如能源材料、信息功能材料、梯度功能材料、功能合金和智能材料等研發(fā)現(xiàn)狀及其應(yīng)用有一定的了解，掌握各種功能材料結(jié)構(gòu)與性能的基本關(guān)系。能力要求：要求學(xué)生能夠在識記的基礎(chǔ)上，較好地理解所學(xué)內(nèi)容，全面正確地掌握基本概念、基本原理，并且能夠進(jìn)行簡單分析和判斷。以學(xué)生為中心，在不斷擴(kuò)充奠定學(xué)生材料知識基礎(chǔ)上，使之具備相關(guān)文獻(xiàn)查閱、獲取和分析評述的能力。素質(zhì)要求：培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，分別以自主和群組的方式不斷學(xué)習(xí)，培養(yǎng)團(tuán)隊合作素質(zhì)，主動關(guān)心認(rèn)識周圍世界的材料，喜歡材料的世界，有為創(chuàng)造、改良和完善材料而努力的意愿，從而形成一段有意義的學(xué)習(xí)經(jīng)歷。四、教學(xué)內(nèi)容、重點難點及教學(xué)設(shè)計章節(jié)教學(xué)內(nèi)容總學(xué)時學(xué)時分配教學(xué)重點教學(xué)難點教學(xué)方案設(shè)計（含教學(xué)方法、教學(xué)手段）講課(含研討)實踐第一章緒論：簡要介紹功能材料的發(fā)展、分類，以及新型功能材料的研究進(jìn)展。討論分析各類新型功能材料的發(fā)展現(xiàn)狀和功能材料的分類。22功能材料的分類不同的功能材料分類標(biāo)準(zhǔn)，會產(chǎn)生不同的分類，需要說明各種分類的著重點。.1、PPT多媒體和板書；2、結(jié)合學(xué)生背景，給學(xué)生啟發(fā)式的問題進(jìn)行思考；3、課前案例準(zhǔn)備。第二章儲氫材料：能源問題與儲氫、不同儲氫方式的比較、儲氫材料技術(shù)現(xiàn)狀、儲氫合金的評價、儲氫合金的其它重要性能66各種儲氫材料的晶體結(jié)構(gòu)、摻雜改性和吸放氫的原理P-C-T曲線與反應(yīng)擴(kuò)散、P-C-T曲線與儲氫性能。1、案例分析（安排學(xué)生收集不同新能源形式對新材料的需求案例）引出本章關(guān)鍵：新能源催生新材料，新材料使得新能源使用成為可能。第三章形狀記憶材料：形狀記憶效應(yīng)及分類、形狀記憶效應(yīng)機理與超彈性、形狀記憶合金分類、、形狀記憶材料的應(yīng)用22溫度誘變形狀記憶過程中奧氏體和馬氏體相互轉(zhuǎn)變的特征溫度及相關(guān)的結(jié)構(gòu)特征形狀記憶相變過程中的結(jié)構(gòu)—溫度相圖。部分課堂討論：在介紹形狀記憶合金性能的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)合金特征分析其可能的應(yīng)用，并尋求案例進(jìn)行說明。第四章梯度功能材料：梯度功能材料的發(fā)展與定義、梯度功能材料的制備技術(shù)、梯度功能材料的應(yīng)用、梯度功能材料的特性評價44梯度功能材料的性能、組成和結(jié)構(gòu)梯度變化的特征和相關(guān)的制備技術(shù)如何根據(jù)微觀組織結(jié)構(gòu)的各種表征結(jié)果和性能測試數(shù)據(jù)分析實際制備材料的梯度變化特征。1、PPT多媒體和板書；2、課堂分組討論，討論主題：生活中的梯度功能材料。第五章電、磁功能材料：電接觸材料、陰極材料、電熱材料、磁粉芯、稀土永磁材料、鐵氧體材料、磁記錄材料66功能設(shè)計電接觸現(xiàn)象、鐵氧體合成機理課堂討論：改性電磁功能材料的途徑與案列，特別是彌散強化改性案列以及機理。第六章超導(dǎo)材料：超導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、超導(dǎo)體的基本物理現(xiàn)象、超導(dǎo)體的臨界參數(shù)、第I類和第II類超導(dǎo)體、超導(dǎo)的微觀機制、常規(guī)超導(dǎo)體的分類及應(yīng)用。44掌握超導(dǎo)材料的基本物理現(xiàn)象和微觀機制。超導(dǎo)材料的微觀機制，以及其他相關(guān)機理1、PPT多媒體和板書；2、查閱文獻(xiàn)作分組報告。五、實踐教學(xué)內(nèi)容和基本要求本課程不含實踐學(xué)時。六、考核方式