《材料工程基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱

1、材料工程基礎(chǔ)Fundamentals of Materials Engineering一、課程基本情況課程類別：專業(yè)主干課課程學(xué)分：3學(xué)分課程總學(xué)時(shí)：48學(xué)時(shí)，其中講課：48學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)（含上機(jī)）：0學(xué)時(shí)，課外0學(xué)時(shí)課程性質(zhì)：必修開課學(xué)期：第4學(xué)期先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)，材料物理，材料化學(xué)，材料力學(xué)適用專業(yè)：材料物理專業(yè)教 材：周美玲等編著，材料工程基礎(chǔ)，北京工業(yè)出版社，2001年。開課單位：物理與光電工程學(xué)院材料物理系二、課程性質(zhì)、教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)本課程是材料物理專業(yè)的本科生在已經(jīng)掌握有關(guān)的材料基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步拓展材料工程方面理論基礎(chǔ)知識(shí)的一門專業(yè)主干課，通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握材料制

2、備、加工、改性及復(fù)合的基本概念、基本理論和基本知識(shí)，能夠根據(jù)所確定材料的性能、結(jié)構(gòu)與應(yīng)用要求，提出材料制備加工的方案與方法，并以此為引導(dǎo)，更深入地學(xué)習(xí)材料制備的專門知識(shí)，為將來從事材料研究、材料加工等行業(yè)的工作打下堅(jiān)實(shí)的必備的理論和實(shí)踐研究的基礎(chǔ)。課程圍繞金屬、陶瓷、高分子三大材料成材過程的技術(shù)原理、工藝和方法，介紹材料制取合成、材料加工成形、材料改性與表面加工以及材料復(fù)合的方法與工藝。重點(diǎn)講授材料制備過程體系和單元操作的共性，適度反映該領(lǐng)域中的最新研究成果。三、教學(xué)內(nèi)容和要求第1章 材料的熔煉 （6學(xué)時(shí)）1.1鋼鐵冶金（2學(xué)時(shí)）（1）了解鋼、鐵的特性和用途；（2）理解鋼、鐵冶煉的熱力學(xué)過程；

3、（3）掌握煉鐵，煉鋼，的特點(diǎn)、基本過程和原理；重點(diǎn)：理解鋼、鐵冶煉的熱力學(xué)過程難點(diǎn)：掌握煉鐵，煉鋼的基本過程和原理1.2鋁、銅冶金（2學(xué)時(shí) ）（1）了解鋁、銅的性質(zhì)和用途； （2）理解鋁合金熔煉、火法煉銅的工藝過程；（3）掌握鋁合金熔煉、火法煉銅的基本原理；重點(diǎn)：理解鋁合金熔煉、火法煉銅的工藝過程難點(diǎn)：掌握鋁合金熔煉、火法煉銅的基本原理1.3玻璃的熔煉與凝固（2學(xué)時(shí) ）（1）了解玻璃態(tài)的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征； （2）理解玻璃態(tài)形成的動(dòng)力學(xué)條件； （3）掌握非晶玻璃態(tài)制備工藝；重點(diǎn)：掌握非晶玻璃態(tài)制備工藝難點(diǎn)：掌握非晶玻璃態(tài)制備工藝原理第2章 粉末材料制備 （6學(xué)時(shí)）2.1常見粉體制備方法（4學(xué)時(shí) ）

4、（1）了解粉體的基本特征； （2）理解各種制備方法中粉體形成條件； （3）掌握機(jī)械、物理和化學(xué)制備粉體的方法；重點(diǎn)：機(jī)械、物理和化學(xué)制備粉體的工藝方法難點(diǎn)：各種制備工藝的條件和原理2.2粉體顆粒大小的表征與測量（2學(xué)時(shí) ）（1）了解粉體顆粒大小的表征方法； （2）掌握常見的粒度測定方法；重點(diǎn)：粒度測定方法難點(diǎn)：粒度測定方法原理第3章 高分子材料的聚合 （6學(xué)時(shí)）3.1高分子材料簡介（2學(xué)時(shí) ）（1）了解高分子材料分類及其結(jié)構(gòu)特性； （2）理解塑料，橡膠和纖維三大高分子材料的特性； 重點(diǎn)：了解高分子材料分類及其結(jié)構(gòu)特性難點(diǎn)：理解塑料，橡膠和纖維三大高分子材料的特性3.2聚合反應(yīng)（2學(xué)時(shí) ）（1）

5、了解高分子聚合的發(fā)展和基本概念； （2）理解高分子聚合反應(yīng)的分類； （3）掌握高分子聚合反應(yīng)的基本原理；重點(diǎn)：掌握高分子聚合反應(yīng)的基本原理難點(diǎn)：掌握高分子自由基聚合和離子聚合的基本原理3.3聚合方法（2學(xué)時(shí) ）（1）了解本體聚合，溶液聚合，懸浮聚合和乳液聚合的概念； （2）理解本體聚合，溶液聚合，懸浮聚合和乳液聚合的基本特點(diǎn)； （3）掌握本體聚合，溶液聚合，懸浮聚合和乳液聚合的原理及應(yīng)用；重點(diǎn)：掌握本體聚合，溶液聚合，懸浮聚合和乳液聚合的原理及應(yīng)用難點(diǎn)：掌握本體聚合，溶液聚合，懸浮聚合和乳液聚合的原理第4章 金屬液態(tài)與半固態(tài)成形 （4學(xué)時(shí)）4.1液態(tài)成形（2學(xué)時(shí)）（1）了解液態(tài)成形的概念、特點(diǎn)

6、和發(fā)展； （2）理解液態(tài)成形合金性能特點(diǎn)； （3）掌握液態(tài)成形方法；重點(diǎn)：掌握液態(tài)成形方法難點(diǎn)：掌握液態(tài)成形中砂型鑄造和特種鑄造的原理4.2半固態(tài)成形和快速凝固（2學(xué)時(shí)）（1）了解半固態(tài)成形和快速凝固的概念、特點(diǎn)和發(fā)展； （2）理解半固態(tài)下合金的流動(dòng)性； （3）掌握半固態(tài)成形方法和快速凝固技術(shù)；重點(diǎn)：掌握半固態(tài)成形方法和快速凝固技術(shù)難點(diǎn)：掌握流變成形，觸變成形，鑄鍛成形和急冷凝固技術(shù)第5章 金屬塑性加工 （8學(xué)時(shí)）5.1金屬塑性加工理論基礎(chǔ)（2學(xué)時(shí)）（1）了解塑形、塑形變形、應(yīng)力應(yīng)變曲線的基本概念； （2）理解應(yīng)力與應(yīng)變的表示和計(jì)算方法； （3）掌握塑性應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系；重點(diǎn)：理解應(yīng)力與應(yīng)變的

7、表示和計(jì)算方法難點(diǎn)：掌握塑性應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系5.2金屬塑性加工方法（軋制，擠壓，拉拔，鍛造，沖壓）（6學(xué)時(shí) ）（1）了解常見金屬塑形加工的方法的概念和特點(diǎn)； （2）理解常見金屬塑形加工的方法的工藝過程； （3）掌握金屬塑形加工工藝和基本原理；重點(diǎn)：掌握金屬塑形加工工藝和基本原理難點(diǎn)：掌握金屬塑形加工的基本原理第6章 粉末成形與固化 （5學(xué)時(shí)）6.1粉末的成形與干燥（3學(xué)時(shí) ）（1）了解粉末的成形與干燥過程； （2）理解粉末的成形與干燥基本原理； （3）掌握壓力成形、增塑成形漿料成形的原理和方法；重點(diǎn)：理解粉末的成形與干燥基本原理難點(diǎn)：掌握壓力成形、增塑成形漿料成形的原理和方法6.2粉末體燒結(jié)與

8、膠凝固化（2學(xué)時(shí) ）（1）了解粉末體燒結(jié)與膠凝固化的基本概念； （2）理解粉末體燒結(jié)原理； （3）掌握燒結(jié)工藝和凝膠固化工藝；重點(diǎn)：掌握燒結(jié)工藝和凝膠固化工藝難點(diǎn)：掌握無壓燒結(jié)、反應(yīng)燒結(jié)、微波燒結(jié)、氣硬固化和水硬固化第7章 高分子材料成形 （3學(xué)時(shí)）（1）了解塑料成形加工、橡膠成形加工和合成纖維成形加工的概念； （2）理解塑料成形加工、橡膠成形加工和合成纖維成形加工工藝原理； （3）掌握塑料成形加工、橡膠成形加工和合成纖維成形加工典型工藝過程；重點(diǎn)：理解塑料成形加工、橡膠成形加工和合成纖維成形加工工藝原理難點(diǎn)：掌握塑料成形加工、橡膠成形加工和合成纖維成形加工典型工藝過程第8章 材料連接 （2學(xué)

9、時(shí)）2（1）了解焊接的特點(diǎn)，分類，焊接材料，焊接設(shè)備，以及粘接技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展； （2）理解焊接技術(shù)和粘接技術(shù)的基本原理； （3）掌握焊接技術(shù)和粘接技術(shù)中幾種常見工藝過程；重點(diǎn)：理解焊接技術(shù)和粘接技術(shù)的基本原理難點(diǎn)：掌握焊接技術(shù)和粘接技術(shù)中幾種常見工藝過程第9章 金屬材料的熱處理 （4學(xué)時(shí)）9.1常規(guī)熱處理的基本原理（2學(xué)時(shí) ）（1）了解熱處理的加熱和冷卻過程； （2）理解加熱轉(zhuǎn)變和冷卻轉(zhuǎn)變； 重點(diǎn)：理解加熱轉(zhuǎn)變和冷卻轉(zhuǎn)變難點(diǎn)：理解等溫冷卻轉(zhuǎn)變曲線和連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線9.2常規(guī)熱處理工藝（2學(xué)時(shí) ）（1）了解退火，正火，淬火，回火和實(shí)效的定義，目的和方法； （2）理解退火，正火，淬火，回火和實(shí)效

10、基本原理； （3）掌握退火，正火，淬火，回火和實(shí)效基本原理工藝過程和產(chǎn)物；重點(diǎn)：理解退火，正火，淬火，回火和實(shí)效基本原理難點(diǎn)：掌握退火，正火，淬火，回火和實(shí)效基本原理工藝過程和產(chǎn)物第10章 材料的表面改性 （4學(xué)時(shí)）10.1表面淬火（1學(xué)時(shí) ）（1）了解表面淬火的概念和分類； （2）理解表面淬火的基本原理； （3）掌握感應(yīng)加熱表面淬火和火焰加熱表面淬火；重點(diǎn)：理解表面淬火的基本原理難點(diǎn)：掌握感應(yīng)加熱表面淬火和火焰加熱表面淬火10.2表面化學(xué)改性和三束表面改性（3學(xué)時(shí) ）（1）了解表面化學(xué)改性，三束表面改性的概念和分類； （2）理解表面化學(xué)，三束表面改性的基本原理； （3）掌握表面化學(xué)，三束表面改性的工藝過程；重點(diǎn)：理解表面化學(xué)，三束表面改性的基本原理難點(diǎn)：掌握表面化學(xué)，三束表面改性的工藝過程四、課程考核（1）作業(yè)等：作業(yè)：10次，課程論文：0篇；（2）考核方式： 閉卷考試（3）總評(píng)成績計(jì)算方式：由平時(shí)成績（10%）、期中考試成績（20%）和期末考試成績（70%）綜合計(jì)算五、參考書目1、師昌緒 等編著，材料工程基礎(chǔ)，化學(xué)工業(yè)出版社，2006年。2、谷臣清 等編著，材料工程基礎(chǔ)，機(jī)械工業(yè)出版社，2004年。3、胡漢起編著，編著，金屬凝