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一、課程基本情況

課程編號：學分：2

周學時：2 總學時：34 開課學期：1.2

開課學院：材料科學與化學工程學院

英文名稱：

適用專業：材料科學與工程

課程類別：大類平臺選修課

課程修讀條件：先修課程大學物理、大學化學

網絡課程地址:

課程負責人：所屬基層學術組織：高分子材料科學與工程系

二、課程簡介

材料科學基礎是是了解、分析和掌握材料性能的入門課，是材料類工科學生必學的重要基礎課。

三、教學目標

總目標：為學生從事材料及其制品的設計、生產和研究工作打下必要的基礎。

知識目標：課程采用理論講授的方式，要求學生了解材料在經濟社會發展中的作用以及材料科學與工程學科的形成與發展趨勢，掌握無機材料、新能源材料、高分子材料規律與特點。

能力目標：建立從材料設計、組織控制、制備加工到性能評價與工程應用的概念體系，理解材料科學與工程內涵，學會分析材料問題的方法。

素質目標：培養學生在材料方向的專業素質，滿足社會對材料方向人才的需求。

四、教學內容及學時分配

第1章緒論（2學時）

11材料的定義、分類及基本性質

111金屬材料

112無機非金屬材料

113高分子材料

114復合材料

12材料科學與工程概述

121材料科學的由來

122材料科學與工程的性質與范圍

123材料科學在工程中的作用

第2章材料結構基礎（8學時）

21物質的組成、狀態及材料結構

211物質的組成和狀態

212材料結構的含義

22材料的原子結構

221量子力學的幾個基本概念

222原子核結構

223原子核外電子

23原子之間相互作用和結合

231基本結合（化學鍵合）

232派生結合（物理鍵合）

233各種鍵性的比較

234原子間距和空間排列

24多原子體系中電子的相互作用與穩定性

241雜化軌道和分子軌道理論

242費米能級

243固體中的能帶

25固體中的原子有序

251結晶體的特點與晶體的性質

252晶體幾何學基礎

253晶體的類型

26固體中的原子無序

261固溶體

262晶體結構缺陷

263非晶體

264擴散

27固體中的轉變

271固體中的轉變類型

272平衡和相變

273相圖

28固體的表面結構

281表面力和表面力場

282表面能和表面張力

283表面結構及幾何形狀

284固體表面的特性

第3章材料組成與結構（10學時）

31材料組成和結構的基本內容

32金屬材料的組成與結構

321金屬材料

322合金材料

323鐵碳合金的基本知識

324非鐵金屬及合金

325非晶態合金

326金屬材料的再結晶

33無機非金屬材料的組成與結構

331無機非金屬材料的組成與結合鍵

332無機非金屬材料中的簡單晶體結構

333硅酸鹽結構

334無機非金屬材料的非晶體結構

335陶瓷

336碳化合物

34高分子材料的組成和結構

341高分子材料組成和結構的基本特征

342高分子鏈的組成和結構

343高分子鏈的聚集態結構

344高分子材料的組成和織態結構及微區結構

345聚合物共混材料

35復合材料的組成與結構

351復合材料定義及分類

352復合材料的組成

353復合材料的結構

354復合材料的界面

第4章材料的性能（10學時）

41固體材料的力學性能

411材料的力學狀態

412應力和應變

413彈性形變

414永久形變

415強度、斷裂及斷裂韌性

416硬度

417摩擦和磨損

418疲勞

42材料的熱性能

421熱導率和比熱容

422熱膨脹性

423耐熱性

424熱穩定性

425高分子材料的燃燒特性

43材料的電學性能

431電導率和電阻率

432材料的結構與導電性

433材料的超導電性

434材料的介電性

44材料的磁學性能

441物質的磁性

442磁疇與磁滯回線

443金屬材料的磁學性能

444非金屬材料的磁學性能

445高分子材料的磁學性能

45材料的光學性能

451電磁輻射及其與原子的相互作用

452反射、吸收和透射

453材料的光學性質

454旋光性及非線性光學性

455光澤

456發光

457光敏性

46材料的耐腐蝕性

461物理腐蝕

462化學腐蝕

463電化學腐蝕

47復合材料的性能

471復合材料的特性

472復合材料性質的復合效應

473復合材料的力學性能

48納米材料及效應

481納米材料的結構

482納米材料的基本物理效應

483納米材料的應用

第5章材料的制備與成型加工（4學時）

51材料制備原理及方法

511金屬材料的制備

512無機非金屬材料的制備

513高分子材料的制備

52材料的成型加工性

521金屬材料的加工工藝性

522聚合物的成型加工特性及成型加工方法

五、考核及成績評定方式

序號	考核方式	成績比重（%）
1	期末筆試	50
2	平時成績（上課表現+作業）	50（上課25+作業25）
合計		100

六、教材及參考書目：

類別	教材名稱	編者	出版社	出版時間
教材	材料科學與工程基礎	顧宜、趙長生	化學工業出版社	2010年
參考書	材料科學導論	馮端、師昌緒	化學工業出版社	2002年