復(fù)合材料原理教學(xué)大綱

1、復(fù)合材料原理教學(xué)大綱 課程編號(hào)：B03080400課程名稱：復(fù)合材料原理英文名稱：Composites Theory課程性質(zhì)：必修課學(xué)時(shí)/學(xué)分：32/2考核方式：閉卷考試和平時(shí)成績(jī)相結(jié)合，以閉卷考試成績(jī)?yōu)橹鳌＿x用教材：復(fù)合材料原理，朱和國編著，國防工業(yè)出版社，2013年先修課程：復(fù)合材料學(xué)，高分子物理，高分子化學(xué)后繼課程：納米復(fù)合材料，功能復(fù)合材料，金屬基復(fù)合材料適用專業(yè)及層次：復(fù)合材料與工程專業(yè),本科生 一、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握復(fù)合材料的復(fù)合效應(yīng)和復(fù)合原理、復(fù)合材料增強(qiáng)體和基體形成界面的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件、復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)和界面結(jié)合理論以及復(fù)合界面處理技術(shù)和界面設(shè)計(jì)方法。通過

2、本課程的教學(xué)，使學(xué)生具備下列能力： 1.能夠準(zhǔn)確理解材料復(fù)合的基本原則、九大界面結(jié)合理論和復(fù)合材料的界面破壞理論，以解決復(fù)合材料制造和應(yīng)用及相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題。2. 能夠運(yùn)用材料復(fù)合八大復(fù)合效應(yīng)、界面結(jié)合理論，從微觀、亞微觀角度設(shè)計(jì)、制備復(fù)合材料，探究復(fù)合材料組成-結(jié)構(gòu)-性能及其相互關(guān)系。3. 能夠利用現(xiàn)代分析儀器對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行識(shí)別表征，分析復(fù)合材料增強(qiáng)體表面物理形態(tài)和化學(xué)組成，分析復(fù)合材料界面的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)以及界面結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行分析表征，并綜合所得信息解決復(fù)合材料領(lǐng)域相關(guān)復(fù)雜工程問題。二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)1. 工程知識(shí)1-4 能將工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)用于解

3、決復(fù)合材料制造和應(yīng)用及相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)12. 問題分析 2-2能用復(fù)合材料組成和結(jié)構(gòu)信息的分析方法及相關(guān)理論探究復(fù)合材料組成-結(jié)構(gòu)-性能及其相互關(guān)系，解決相關(guān)復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)25. 使用現(xiàn)代工具5-2能夠使用現(xiàn)代測(cè)試儀器對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行識(shí)別表征，并綜合所得信息解決復(fù)合材料領(lǐng)域相關(guān)復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)3三、教學(xué)基本內(nèi)容第一章：緒論 （支撐課程目標(biāo)1）1. 材料為什么要進(jìn)行復(fù)合（Why） 2. 材料依據(jù)什么進(jìn)行復(fù)合（What）3. 材料怎樣進(jìn)行復(fù)合（How）4. 復(fù)合材料原理課程的研究范圍 5. 學(xué)習(xí)本課程的意義和要求要求學(xué)生：理解并掌握復(fù)合材料復(fù)合的四大基本原則，并對(duì)本課程

4、所涉及的主要內(nèi)容有所了解。第二章：復(fù)合材料的復(fù)合效應(yīng)（支撐課程目標(biāo)1、2）1. 材料的復(fù)合效應(yīng)2. 復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與復(fù)合效果3. 復(fù)合材料的模型及性能的一般規(guī)律4. 復(fù)合材料增強(qiáng)原理要求學(xué)生：理解并掌握復(fù)合材料復(fù)合的八大復(fù)合效應(yīng)，及有復(fù)合效應(yīng)決定的復(fù)合材料的復(fù)合效果。理解并掌握復(fù)合材料增強(qiáng)的原理。了解復(fù)合材料模型構(gòu)建的一般規(guī)律。第三章：復(fù)合材料的界面狀態(tài)解析（支撐課程目1、2）1. 界面效應(yīng)2. 復(fù)合材料界面的研究對(duì)象3. 表面及界面化學(xué)基礎(chǔ)4. 浸潤(rùn)動(dòng)力學(xué)5. 增強(qiáng)體的表面特性及對(duì)復(fù)合材料界面結(jié)合的影響要求學(xué)生：理解并掌握復(fù)合材料增強(qiáng)體、基體浸潤(rùn)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件，以及增強(qiáng)體表面特性對(duì)復(fù)合

5、材料界面形成的影響。能夠根據(jù)相關(guān)的原理，對(duì)增強(qiáng)體表面性質(zhì)進(jìn)行設(shè)計(jì)。第四章：復(fù)合體系的界面結(jié)合特性（支撐課程目標(biāo)1、2、3）1. 復(fù)合材料界面形成過程2. 樹脂基復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)及界面理論3. 非樹脂基復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)及界面理論4. 樹脂基復(fù)合材料界面的破壞機(jī)理5. 復(fù)合材料界面優(yōu)化設(shè)計(jì)6. 界面分析技術(shù)要求學(xué)生：理解并掌握復(fù)合材料九大界面結(jié)合理論，以及復(fù)合材料的界面破壞機(jī)理。掌握復(fù)合材料的界面優(yōu)化原則，并能采用科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)復(fù)合材料界面進(jìn)行分析表征。第五章：聚合物基復(fù)合材料的界面優(yōu)化技術(shù)（支撐課程目標(biāo)1、2、3）1. 纖維材料的表面處理技術(shù)2. 粉狀顆粒的表面處理技術(shù)3. 金屬基復(fù)合材

6、料的纖維表面處理4. 基體材料的改性技術(shù)要求學(xué)生：能根據(jù)復(fù)合材料界面形成的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件，結(jié)合復(fù)合材料九大界面結(jié)合理論，針對(duì)不同種類的纖維、顆粒、基體，選擇合適的表面物理或化學(xué)改性技術(shù)，以獲得理想的復(fù)合材料界面。四、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)第一章：緒論 （支撐課程目標(biāo)1） 教學(xué)重點(diǎn)：材料復(fù)合的四大基本原則及由四大原則決定的復(fù)合材料發(fā)展方向。教學(xué)難點(diǎn)：復(fù)合材料設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)原則：復(fù)合材料結(jié)構(gòu)、材料一體化的理解第二章：復(fù)合材料的復(fù)合效應(yīng)（支撐課程目標(biāo)1、2）教學(xué)重點(diǎn)：復(fù)合材料的八大復(fù)合效應(yīng)的本質(zhì)及適用范圍。教學(xué)難點(diǎn)：復(fù)合材料模型構(gòu)建規(guī)律，以及對(duì)復(fù)合材料性能的一般規(guī)律的認(rèn)識(shí)第三章：復(fù)合材料的界面狀態(tài)解析（支撐

7、課程目標(biāo)1、2）教學(xué)重點(diǎn)：復(fù)合材料界面形成的熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)條件教學(xué)難點(diǎn)：增強(qiáng)體表面特性對(duì)復(fù)合材料界面形成的影響第四章：復(fù)合體系的界面結(jié)合特性（支撐課程目標(biāo)1、2、3）教學(xué)重點(diǎn)：復(fù)合材料九大界面結(jié)合理論各自的優(yōu)點(diǎn)和局限性；復(fù)合材料界面破壞機(jī)理及界面表征技術(shù)。教學(xué)難點(diǎn)：復(fù)合材料不同的界面表征技術(shù)的原理及適用范圍。第五章：聚合物基復(fù)合材料的界面優(yōu)化技術(shù)（支撐課程目標(biāo)1、2、3）教學(xué)重點(diǎn)：玻璃纖維、碳纖維、有機(jī)纖維的表面處理方法、原理、效果和使用范圍。顆粒填料的表面處理方法、原理。教學(xué)難點(diǎn)：如何根據(jù)增強(qiáng)材料表面的的物理和化學(xué)特性選擇適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚矸椒ê凸に嚒Ｎ?、教學(xué)建議進(jìn)度（學(xué)時(shí)數(shù)32）第一章 緒論 （學(xué)時(shí)數(shù)3）第二章 復(fù)合材料的復(fù)合效應(yīng) （學(xué)時(shí)數(shù)5）第三章 復(fù)合材料的界面狀態(tài)解析 （學(xué)時(shí)數(shù)6）第四章 復(fù)合體系的界面結(jié)合特性 （學(xué)時(shí)數(shù)10）第五章 聚合物基復(fù)合材料的界面優(yōu)化技術(shù) （學(xué)時(shí)數(shù)8）課內(nèi)外時(shí)間比例為 32：0六、教學(xué)方法1.多媒體結(jié)合板書2.互動(dòng)式教學(xué)3. 案例法4. 模型法5. 對(duì)比法七、考核方式以閉卷考試和平時(shí)成績(jī)相結(jié)合，以閉卷考試成績(jī)?yōu)橹鞯目己朔绞?。八、成?jī)?cè)u(píng)定方法平時(shí)成績(jī)占總成績(jī)的10%（作業(yè)、期中考試、測(cè)驗(yàn)、報(bào)告）