材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)---教學(xué)大綱

1、材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱課程代碼：050332022課程英文名稱： Materials Engineering Introduction課程總學(xué)時：24 講課：24 實驗：0 上機(jī)：0適用專業(yè)：高分子材料與工程大綱編寫（修訂）時間： 2017. 06一、大綱使用說明（一）課程的地位及教學(xué)目標(biāo)材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)是高等工科院校高分子材料與工程專業(yè)一門獲得材料工程的概框和基 礎(chǔ)知識的專業(yè)基礎(chǔ)選修課。它主要簡要介紹材料工程的基礎(chǔ)知識，是該專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)材料工程知識的入門課程，也是新生入學(xué)專業(yè)教育課程，以使學(xué)生明了材料工程的內(nèi)容和學(xué)習(xí)材料專業(yè)的意 義。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將達(dá)到以下要求：1 .了解

2、材料工程所涉及的范圍和領(lǐng)域；2 .了解材料的基本性能、失效與防護(hù)、表面技術(shù)；3 .了解金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料的性能、制造及加工等方法的基 本知識；4 .了解新材料的種類、應(yīng)用領(lǐng)域、及其發(fā)展?fàn)顩r。（二）知識、能力及技能方面的基本要求1 .基本知識：了解材料的基本性能、材料表面技術(shù)，金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材 料和復(fù)合材料制造及加工方法和工藝。2 .基本能力：能夠根據(jù)應(yīng)用環(huán)境要求選擇材料類型和根據(jù)結(jié)構(gòu)要求選擇材料制造及加工方法 和工藝。3 .基本技能：材料基本性能的測定。（三）實施說明1 .教學(xué)方法：課堂講授中要重點對基本概念、基本知識的講解；采用啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)

3、生 思考問題、分析問題和解決問題的能力；引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生通過實踐和自學(xué)獲取知識，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。講課要聯(lián)系實際并注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。若有條件可現(xiàn)場參觀材料的生產(chǎn)加工過程或聘請企業(yè)工程技術(shù)人員講授。2 .教學(xué)手段：本課程以理論為主，在教學(xué)中采用電子教案、CAI課件及多媒體教學(xué)系統(tǒng)等先進(jìn)教學(xué)手段，以確保在有限的學(xué)時內(nèi)，全面、高質(zhì)量地完成課程教學(xué)任務(wù)。（四）對先修課的要求無先修課要求。（五）對習(xí)題課、實驗環(huán)節(jié)的要求1 .本課程對習(xí)題課和實踐環(huán)節(jié)無要求。2 .作業(yè)題內(nèi)容以基本概念、基本知識為主，作業(yè)要能起到鞏固知識，提高分析問題、解決問 題能力。學(xué)生必須獨(dú)立、按時完成課外習(xí)題和作業(yè)，作業(yè)的完成情

4、況應(yīng)作為評定課程成績的一部 分。（六）課程考核方式1 .考核方式：考查。2 .考核目標(biāo)：基本知識。3 .成績構(gòu)成：根據(jù)出勤、作業(yè)、隨堂測驗等綜合給定總成績。（七）參考書目材料科學(xué)與工程概論，杜雙明編，西安電子科技大學(xué)出版社，2011材料概論，趙長生編，化學(xué)工業(yè)出版社，2004二、中文摘要本課程是高分子材料與工程專業(yè)選修的一門理論基礎(chǔ)課程。以使學(xué)生了解材料的基本性能、 表面技術(shù)，以及金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料的基本性能、基本制造及加 工方法和工藝等。本課程將為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)以及相關(guān)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等奠定一定的基礎(chǔ)。三、課程學(xué)時總體分配表序號教學(xué)內(nèi)容學(xué)時講課實驗上機(jī)11概述1

5、.1 材料的定義與分類1.2 材料與社會發(fā)展1.3 材料科學(xué)與工程330022材料的基本性能2.1 材料的力學(xué)性能2.2 材料的物理性能2.3 材料的耐環(huán)境性能330033材料的失效與防護(hù)工程3.1 材料失效的分類3.2 失效診斷技術(shù)和方法3.3 金屬材料的失效模式3.4 陶瓷材料與高分子材料的失效模式3.5 材料失效的預(yù)防3.6 零件的缺陷與無損檢測技術(shù)440044材料表向處理技術(shù)4.1 材料表面工程應(yīng)用及分類4.2 表面淬火4.3 化學(xué)表面熱處理4.4 電鍍和化學(xué)鍍4.5 氣相沉積技術(shù)4.6 離子注入技術(shù)4.7 熱噴涂技術(shù)4.8 堆焊技術(shù)4.9 熔覆技術(shù)4.10 其他表向涂覆技術(shù)33005

6、5金屬材料5.1 鋼鐵材料種類及其牌號5.2 金屬材料的制備33005.3 金屬材料的加工工藝5.4 金屬材料的熱處理66無機(jī)非金屬材料6.1 陶瓷材料6.2 陶瓷結(jié)構(gòu)與性能6.3 陶瓷的制備工26.4 典型的陶瓷材料220077高分子材料7.1 高分子材料的種類、特性及用途7.2 高分子材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)7.3 高分子材料合成原理7.4 高分子材料合成方法7.5 高分子材料成型加工220088復(fù)合材料8.1 復(fù)合材料的定義、命名、組成、分類及特性8.2 復(fù)合材料的增強(qiáng)體8.3 復(fù)合材料的基體8.4 復(fù)合材料的應(yīng)用220099新材料簡介9.1 納米材料9.2 超導(dǎo)材料9.3 環(huán)境材料9.4 生物

7、材料9.5 新能源材料9.6 形狀記憶材料9.7 信息材料9.8 磁性材料2200合計242400四、教學(xué)內(nèi)容及基本要求第1部分概述總學(xué)時（單位：學(xué)時）:3講課:3實驗:0上機(jī):0具體內(nèi)容：材料的定義與分類；材料與社會發(fā)展；材料科學(xué)與工程的定義及四要素重 點：材料科學(xué)與工程四要素難 點：材料科學(xué)與工程的定義基本要求：熟悉材料的定義與分類；了解材料與社會發(fā)展；了解材料科學(xué)與工程的定義、四要素。習(xí) 題：材料科學(xué)與工程四要素第2部分材料的基本性能總學(xué)時（單位：學(xué)時）:3講課:3實驗:0上機(jī):0具體內(nèi)容：材料的力學(xué)性能；材料的物理性能；材料的耐環(huán)境性能重 點：材料的力學(xué)性能基本要求：熟悉材料的力學(xué)性能

8、；了解材料的物理性能和耐環(huán)境性能習(xí) 題：力學(xué)性能指標(biāo)第3部分材料的失效與防護(hù)工程總學(xué)時（單位：學(xué)時）:4 講課:4實驗:0上機(jī):0具體內(nèi)容：材料失效的分類；失效診斷技術(shù)和方法； 金屬材料的失效模式； 陶瓷材料與高分子材料的失 效模式；材料失效的預(yù)防；零件的缺陷與無損檢測技術(shù)重 點：失效診斷技術(shù)和方法難 點：材料的失效模式及失效機(jī)理基本要求：熟悉材料失效的分類；了解失效診斷技術(shù)和方法；熟悉金屬、陶瓷和高分子材料的失效模式；了解材料失效的預(yù)防；了解零件的缺陷與無損檢測技術(shù)。習(xí) 題：失效診斷技術(shù)和方法第4部分材料表面處理技術(shù)總學(xué)時（單位：學(xué)時）:3講課:3實驗:0上機(jī):0具體內(nèi)容：材料表面工程應(yīng)用及

9、分類；表面淬火；化學(xué)表面熱處理；電鍍和化學(xué)鍍；氣相沉積技術(shù)；離 子注入技術(shù)；熱噴涂技術(shù)；堆焊技術(shù)；熔覆技術(shù)；其他表面涂覆技術(shù)。重 點：材料表面工程應(yīng)用及分類基本要求：熟悉材料表面工程應(yīng)用及分類；了解表面淬火、化學(xué)表面熱處理、電鍍和化學(xué)鍍、氣相沉積技術(shù)、離子注入技術(shù)、熱噴涂技術(shù)、堆焊技術(shù)、熔覆技術(shù)以及其他表面涂覆技術(shù)。習(xí) 題：材料表面處理方法及工藝第5部分金屬材料總學(xué)時（單位：學(xué)時）:3講課:3實驗:0上機(jī):0具體內(nèi)容：鋼鐵材料的分類、牌號；金屬材料的制備；金屬材料的加工工藝；金屬材料的熱處理重 點：鋼鐵材料；金屬材料的熱處理基本要求：熟悉鋼鐵材料的分類、牌號；了解金屬材料的制備、加工工藝；熟悉

10、金屬材料的熱處理習(xí) 題：鋼的牌號；金屬材料的加工工藝及熱處理 第6部分無機(jī)非金屬材料總學(xué)時（單位：學(xué)時）:2 講課:2實驗:0上機(jī):0具體內(nèi)容：陶瓷材料概念、原料及分類；陶瓷結(jié)構(gòu)與性能；陶瓷的制備工藝；典型的陶瓷材料重 點：陶瓷結(jié)構(gòu)與性能基本要求：了解陶瓷材料概念、 原料及分類；熟悉陶瓷結(jié)構(gòu)與性能；了解陶瓷的制備工藝和典型的陶瓷材料習(xí) 題：陶瓷的特性及應(yīng)用第7部分高分子材料總學(xué)時（單位：學(xué)時）:2 講課:2實驗:0上機(jī):0具體內(nèi)容：高分子材料的種類、特性及用途；高分子材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)；高分子材料合成原理；高分子 材料合成方法；高分子材料成型加工重 點：高分子材料的種類、特性及用途基本要求：熟悉高分子材料的種類、特性及用途和高分子材料的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)；了解高分子材料合成原理、合成方法及成型加工習(xí) 題：高分子材料的特性及用途第8部分復(fù)合材料總學(xué)時（單位：學(xué)時）:2 講課:2實驗:0上機(jī):0具體內(nèi)容：復(fù)合材料的定義、命名、組成、分類及特性；復(fù)合材料的增強(qiáng)體；復(fù)合材料的基體；復(fù)合材 料的應(yīng)用重 點：復(fù)合材料的增強(qiáng)體；復(fù)合材料的基體基本要求：理解復(fù)合材料的