聚合物基復(fù)合材料教學(xué)大綱

PAGEPAGE6《聚合物基復(fù)合材料》教學(xué)大綱課程編號：B03080100課程名稱：聚合物基復(fù)合材料英文名稱：PolymerBasedCompositesScience課程性質(zhì)：必修課學(xué)時/學(xué)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(jié)合選用教材：《聚合物基復(fù)合材料》。王汝敏,鄭水蓉,鄭亞萍?？茖W(xué)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(xué)后繼課程：復(fù)合材料原理，復(fù)合材料工藝與設(shè)備；高性能纖維；聚合物基體適用專業(yè)及層次：復(fù)合材料與工程專業(yè)，本科一、課程目標(biāo) 通過本課程的復(fù)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(xué)習(xí)，使學(xué)生具備下列能力：1.能夠準(zhǔn)確理解復(fù)合材料的基本概念，掌握基本的復(fù)合材料成型加工方法和復(fù)合材料的性能；2.能夠掌握聚合物基復(fù)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(xué)的專業(yè)理論和技術(shù)手段分析并解決復(fù)合材料與工程問題的基本能力；3.能夠進行相關(guān)設(shè)計優(yōu)選，同時體現(xiàn)創(chuàng)新意識；能夠用圖紙、報告或?qū)嵨锏刃问?，呈現(xiàn)設(shè)計成果。利用復(fù)合材料相關(guān)資料和專業(yè)知識識別聚合物基復(fù)合材料工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)。4.能夠了解與本專業(yè)相關(guān)的職業(yè)和行業(yè)的生產(chǎn)、設(shè)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(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)上，達到下列課程教學(xué)目標(biāo)。目標(biāo)2：具有團隊精神與國際視野，具備溝通交流與自主學(xué)習(xí)能力。目標(biāo)3：具有數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程與專業(yè)基礎(chǔ)知識，具備研究、分析和解決復(fù)雜工程問題的能力。目標(biāo)4：具有使用現(xiàn)代工具的能力，具備在復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)設(shè)計及加工成型等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品與工藝設(shè)計、生產(chǎn)與經(jīng)營管理能力。二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)工程知識1-3能將工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于聚合物基復(fù)合材料制品（熱固性/熱塑性樹脂復(fù)合材料）的結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝設(shè)計和改進。教學(xué)目標(biāo)2，33.設(shè)計/開發(fā)解決方案3-1了解聚合物基復(fù)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(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與與工藝設(shè)計和開發(fā)。教學(xué)目標(biāo)1，3終身學(xué)習(xí)12-1能認識不斷探索和學(xué)習(xí)聚合物基復(fù)合材料的必要性，具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)高性能聚合物基復(fù)合材料的意識。教學(xué)目標(biāo)2，4三、教學(xué)基本內(nèi)容第一章聚合物基復(fù)合材料的概念、特性、應(yīng)用與進展（支撐課程目標(biāo)2、4）1.1引言1.2復(fù)合材料的定義1.3復(fù)合材料的命名及分類1.4復(fù)合材料的成型方法1.5復(fù)合材料的特性1.6復(fù)合材料的應(yīng)用1.7復(fù)合材料的進展1.8復(fù)合材料在21世紀(jì)的作用第二章增強材料（支撐課程目標(biāo)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(xué)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(jié)構(gòu)、性能特點和制備方法。第三章基體材料（支撐課程目標(biāo)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(fù)合材料用樹脂基體3.5高性能樹脂基體3.6耐腐蝕復(fù)合材料用樹脂基體要求學(xué)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(yīng)方式。第四章聚合物基復(fù)合材料的界面（支撐課程目標(biāo)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(fù)合材料界面的研究要求學(xué)生：掌握聚合物基體復(fù)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(fù)合材料的成型工藝（支撐課程目標(biāo)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(fù)合材料成型用半成品的制備工藝5.5復(fù)合材料的固化成型過程要求學(xué)生：掌握聚合物基復(fù)合材料的主要成型方法和特點，以及它們的主要應(yīng)用領(lǐng)域。第六章復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)制品的成型工藝（支撐課程目標(biāo)4）6.1蜂窩夾層結(jié)構(gòu)制品的成型工藝6.2泡沫塑料夾層結(jié)構(gòu)制品的成型工藝要求學(xué)生：掌握復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)制品的概念和主要成型工藝特點。第七章復(fù)合材料的基本力學(xué)性能（支撐課程目標(biāo)4）7.1引言7.2單向纖維復(fù)合材料的拉伸性能7.3正交纖維復(fù)合材料的拉伸性能7.4單向纖維復(fù)合材料的壓縮性能7.5單向及正交纖維復(fù)合材料的剪切性能7.6復(fù)合材料的彎曲性能7.7復(fù)合材料的偏軸力學(xué)性能7.8多向復(fù)合材料的基本力學(xué)性能要求學(xué)生：掌握復(fù)合材料的十一種力學(xué)性能表征方法，以及層板復(fù)合材料的標(biāo)記方法。第八章復(fù)合材料的其他力學(xué)性能（支撐課程目標(biāo)2,4）8.1復(fù)合材料的沖擊、疲勞、蠕變、環(huán)境影響、斷裂及損傷8.2復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)的基本力學(xué)性能要求學(xué)生：掌握復(fù)合材料的沖擊、疲勞、蠕變性能特點以及夾層結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。第九章聚合物基復(fù)合材料的其他性能（支撐課程目標(biāo)4）9.1熱物理性能9.2復(fù)合材料的耐熱性能及其應(yīng)用9.3耐化學(xué)腐蝕性9.4耐磨性9.5耐燃性要求學(xué)生：掌握復(fù)合材料的熱性能、化學(xué)腐蝕性、耐燃性等特點。四、教學(xué)重點與難點教學(xué)重點：1.掌握聚合物復(fù)合材料的基體、增強體的結(jié)構(gòu)與性能；2.掌握基體與增強體之間的界面結(jié)合原理，復(fù)合材料的制備工藝和流程，能夠按照產(chǎn)品性能要求設(shè)計并制備一些簡單的聚合物基復(fù)合材料，并能夠?qū)?fù)合材料的結(jié)構(gòu)、性能進行研究分析。3.把握新時期新型聚合物基復(fù)合材料的發(fā)展趨勢，設(shè)計開發(fā)新型高性能聚合物基復(fù)合材料，為將來適應(yīng)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(chǔ)。教學(xué)難點：1.復(fù)合材料的界面復(fù)合原理，界面破壞機理。2.復(fù)合材料的幾種制備工藝方法。3.復(fù)合材料的性能測試與分析。五、教學(xué)建議進度（學(xué)時數(shù)）第一章聚合物基復(fù)合材料的概念、特性、應(yīng)用與進展（2學(xué)時）第二章增強材料（6學(xué)時）第三章基體材料（4學(xué)時）第四章聚合物基復(fù)合材料的界面（4學(xué)時）第五章聚合物基復(fù)合材料的成型工藝（6學(xué)時）第六章復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)制品的成型工藝（2學(xué)時）第七章復(fù)合材料的基本力學(xué)性能（4學(xué)時）第八章復(fù)合材料的其他力學(xué)性能（2學(xué)時）第九章聚合物基復(fù)合材料的其他性能（2學(xué)時）課內(nèi)外時間比例為1：1六、教學(xué)方法1.課堂教學(xué)，闡述復(fù)合材料的基本知識、理論聯(lián)，系實際，培養(yǎng)學(xué)生具有社會責(zé)任感和一定創(chuàng)新能力。2.在教學(xué)過程中穿插安排學(xué)生到工廠參觀實習(xí)，將生產(chǎn)實踐與理論教學(xué)相結(jié)合。3.通過簡單復(fù)合材料設(shè)計，使學(xué)生能夠綜合考慮復(fù)合材料性能要求、成型材料、成型工藝、成型設(shè)備等相關(guān)因素，系統(tǒng)掌握復(fù)合材料設(shè)計的一般流程和方法。4.使學(xué)生能夠認識到解決復(fù)雜復(fù)合材料與工程問題有多種途徑，并能夠根據(jù)要