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PAGEPAGE6《聚合物基復合材料》教學大綱課程編號:B03080100課程名稱:聚合物基復合材料英文名稱:PolymerBasedCompositesScience課程性質:必修課學時/學分:32/2考核方式:平時測試成績(30%)與期末閉卷綜合考試(70%)相結合選用教材:《聚合物基復合材料》。王汝敏,鄭水蓉,鄭亞萍??茖W出版社;第2版(2011年4月1日)先修課程:高分子物理,高分子化學后繼課程:復合材料原理,復合材料工藝與設備;高性能纖維;聚合物基體適用專業(yè)及層次:復合材料與工程專業(yè),本科一、課程目標 通過本課程的復合材料基本概念、增強體、基體、界面、制備方法和性能等方面的理論學習,使學生具備下列能力:1.能夠準確理解復合材料的基本概念,掌握基本的復合材料成型加工方法和復合材料的性能;2.能夠掌握聚合物基復合材料的增強相、基體相和界面間的作用機理,具有綜合運用所學的專業(yè)理論和技術手段分析并解決復合材料與工程問題的基本能力;3.能夠進行相關設計優(yōu)選,同時體現(xiàn)創(chuàng)新意識;能夠用圖紙、報告或實物等形式,呈現(xiàn)設計成果。利用復合材料相關資料和專業(yè)知識識別聚合物基復合材料工程問題的關鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)。4.能夠了解與本專業(yè)相關的職業(yè)和行業(yè)的生產(chǎn)、設計、研究與開發(fā)、環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展等方面的方針、政策和法津、法規(guī),能正確認識工程對于客觀世界和社會的影響。 在掌握以上學習能力的基礎上,達到下列課程教學目標。目標2:具有團隊精神與國際視野,具備溝通交流與自主學習能力。目標3:具有數(shù)學、自然科學、工程與專業(yè)基礎知識,具備研究、分析和解決復雜工程問題的能力。目標4:具有使用現(xiàn)代工具的能力,具備在復合材料的制備、結構設計及加工成型等領域從事科學研究、技術開發(fā)、產(chǎn)品與工藝設計、生產(chǎn)與經(jīng)營管理能力。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工程知識1-3能將工程基礎和專業(yè)知識用于聚合物基復合材料制品(熱固性/熱塑性樹脂復合材料)的結構設計、工藝設計和改進。教學目標2,33.設計/開發(fā)解決方案3-1了解聚合物基復合材料的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,能根據(jù)用戶需求進行高性能聚合物基復合材料的結構與與工藝設計和開發(fā)。教學目標1,3終身學習12-1能認識不斷探索和學習聚合物基復合材料的必要性,具有自主學習和終身學習高性能聚合物基復合材料的意識。教學目標2,4三、教學基本內容第一章聚合物基復合材料的概念、特性、應用與進展(支撐課程目標2、4)1.1引言1.2復合材料的定義1.3復合材料的命名及分類1.4復合材料的成型方法1.5復合材料的特性1.6復合材料的應用1.7復合材料的進展1.8復合材料在21世紀的作用第二章增強材料(支撐課程目標4)2.1引言2.2玻璃纖維2.3碳纖維2.4高模量有機纖維2.5其他增強纖維要求學生:掌握增強體玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等高性能纖維的結構、性能特點和制備方法。第三章基體材料(支撐課程目標4)3.1概述3.2基體材料的基本性能3.3基體材料的工藝性3.4復合材料用樹脂基體3.5高性能樹脂基體3.6耐腐蝕復合材料用樹脂基體要求學生:掌握聚合物基體(環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯等)的主要種類、合成方法、性能特點以及固化反應方式。第四章聚合物基復合材料的界面(支撐課程目標4)4.1界面的基本概念4.2界面的形成與作用機理4.3界面的破壞機理4.4纖維的表面處理4.5復合材料界面的研究要求學生:掌握聚合物基體復合材料的界面作用機理、界面破壞機理,以及增強材料的界面處理方法。第五章聚合物基復合材料的成型工藝(支撐課程目標4)5.1概述5.2各種成型工藝方法簡介5.3模具與輔助材料5.4復合材料成型用半成品的制備工藝5.5復合材料的固化成型過程要求學生:掌握聚合物基復合材料的主要成型方法和特點,以及它們的主要應用領域。第六章復合材料夾層結構制品的成型工藝(支撐課程目標4)6.1蜂窩夾層結構制品的成型工藝6.2泡沫塑料夾層結構制品的成型工藝要求學生:掌握復合材料夾層結構制品的概念和主要成型工藝特點。第七章復合材料的基本力學性能(支撐課程目標4)7.1引言7.2單向纖維復合材料的拉伸性能7.3正交纖維復合材料的拉伸性能7.4單向纖維復合材料的壓縮性能7.5單向及正交纖維復合材料的剪切性能7.6復合材料的彎曲性能7.7復合材料的偏軸力學性能7.8多向復合材料的基本力學性能要求學生:掌握復合材料的十一種力學性能表征方法,以及層板復合材料的標記方法。第八章復合材料的其他力學性能(支撐課程目標2,4)8.1復合材料的沖擊、疲勞、蠕變、環(huán)境影響、斷裂及損傷8.2復合材料夾層結構的基本力學性能要求學生:掌握復合材料的沖擊、疲勞、蠕變性能特點以及夾層結構的力學性能。第九章聚合物基復合材料的其他性能(支撐課程目標4)9.1熱物理性能9.2復合材料的耐熱性能及其應用9.3耐化學腐蝕性9.4耐磨性9.5耐燃性要求學生:掌握復合材料的熱性能、化學腐蝕性、耐燃性等特點。四、教學重點與難點教學重點:1.掌握聚合物復合材料的基體、增強體的結構與性能;2.掌握基體與增強體之間的界面結合原理,復合材料的制備工藝和流程,能夠按照產(chǎn)品性能要求設計并制備一些簡單的聚合物基復合材料,并能夠對復合材料的結構、性能進行研究分析。3.把握新時期新型聚合物基復合材料的發(fā)展趨勢,設計開發(fā)新型高性能聚合物基復合材料,為將來適應我國現(xiàn)代化發(fā)展需要,特別是國防、工業(yè)等發(fā)展奠定良好的理論實踐基礎。教學難點:1.復合材料的界面復合原理,界面破壞機理。2.復合材料的幾種制備工藝方法。3.復合材料的性能測試與分析。五、教學建議進度(學時數(shù))第一章聚合物基復合材料的概念、特性、應用與進展(2學時)第二章增強材料(6學時)第三章基體材料(4學時)第四章聚合物基復合材料的界面(4學時)第五章聚合物基復合材料的成型工藝(6學時)第六章復合材料夾層結構制品的成型工藝(2學時)第七章復合材料的基本力學性能(4學時)第八章復合材料的其他力學性能(2學時)第九章聚合物基復合材料的其他性能(2學時)課內外時間比例為1:1六、教學方法1.課堂教學,闡述復合材料的基本知識、理論聯(lián),系實際,培養(yǎng)學生具有社會責任感和一定創(chuàng)新能力。2.在教學過程中穿插安排學生到工廠參觀實習,將生產(chǎn)實踐與理論教學相結合。3.通過簡單復合材料設計,使學生能夠綜合考慮復合材料性能要求、成型材料、成型工藝、成型設備等相關因素,系統(tǒng)掌握復合材料設計的一般流程和方法。4.使學生能夠認識到解決復雜復合材料與工程問題有多種途徑,并能夠根據(jù)要

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