功能材料課程教學(xué)大綱

1、功能材料課程教學(xué)大綱 功能材料 課程教學(xué)大綱一、課程說(shuō)明（一）課程名稱、所屬專業(yè)、課程性質(zhì)、學(xué)分；功能材料；材料物理與材料化學(xué)專業(yè)；專業(yè)必修課；54學(xué)時(shí)，3學(xué)分（二）課程簡(jiǎn)介、目標(biāo)與任務(wù)； 功能材料具有很強(qiáng)的理論性和應(yīng)用性。本課程除了要求學(xué)生了解所學(xué)功能材料外，還要掌握材料學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，重點(diǎn)在于如何將所學(xué)理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的功能材料中去，并了解相關(guān)功能材料的結(jié)構(gòu)，性能與制備及其之間的關(guān)系。（三）先修課程要求，與先修課與后續(xù)相關(guān)課程之間的邏輯關(guān)系和內(nèi)容銜接；先修課程要求：材料學(xué)科的基礎(chǔ)課程，如材料科學(xué)基礎(chǔ)，金屬物理，擴(kuò)散與相變等；這些先修課程介紹材料學(xué)里的最基礎(chǔ)理論知識(shí)，本課程則深入介紹這些基礎(chǔ)理

2、論知識(shí)在實(shí)際功能材料中的應(yīng)用（四）教材與主要參考書 功能材料學(xué)概論 冶金工業(yè)出版社，2006年，馬如璋，蔣民華，徐祖雄磁學(xué)基礎(chǔ)與磁性材料 浙江大學(xué)出版社，2006年，嚴(yán)密，彭曉領(lǐng)超導(dǎo)物理基礎(chǔ) 北京大學(xué)出版社，1997年，伍勇，韓汝珊功能材料與納米技術(shù)化學(xué)工業(yè)出版社，2002年，李玲，向航塊體非晶合金 化學(xué)工業(yè)出版社，2007年，惠希東，陳國(guó)良形狀記憶合金 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，1993年，楊杰，吳月華金屬氫化物的性質(zhì)與應(yīng)用 1986年，大角泰章 著，吳永寬，苗艷秋 譯二、課程內(nèi)容與安排第一章 緒論第一節(jié) 概述第二節(jié) 功能材料的概念及分類第三節(jié) 功能設(shè)計(jì)的原理和方法第四節(jié) 功能材料的現(xiàn)狀及發(fā)展

3、趨勢(shì)（一）教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配講授，2學(xué)時(shí)（二）內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：功能材料的概念，分類； 功能顯示過(guò)程，一次功能材料；二次功能材料【掌握】：功能材料的概念【了解】：功能材料分類，功能顯示過(guò)程第二章 磁性材料第一節(jié) 鐵磁學(xué)基礎(chǔ)第二節(jié) 軟磁材料第三節(jié) 永磁材料（一）教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配講授，10學(xué)時(shí)（二）內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：1. 物質(zhì)磁性的分類2. 磁化過(guò)程與技術(shù)磁參量3. 電工純鐵，硅鋼；坡莫合金4. fenial和alnico合金5. nd-fe-b材料【重點(diǎn)掌握】：1. 磁疇的運(yùn)動(dòng)與磁化過(guò)程2. 電工純鐵的磁時(shí)效，微觀組織的變化如何影響磁性能3. 成分和微觀組織的變化對(duì)硅鋼軟磁性能的影

4、響4. 成分和微觀組織的變化對(duì)坡莫合金性能的影響5. 磁場(chǎng)熱處理如何影響永磁合金（fenial和alnico）的性能【掌握】：基本概念和定義：磁化強(qiáng)度，磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁化率，磁導(dǎo)率，磁化曲線和磁滯回線，磁致伸縮，磁晶各項(xiàng)異性，矯頑力，磁損耗，磁能積；軟磁材料的性能要求；永磁材料的性能要求【了解】： 磁性的起源；磁性材料的穩(wěn)定性；fe-al和fe-co系軟磁合金；矩磁合金和恒磁合金【一般了解】： 鐵氧體軟磁材料；鐵氧體永磁材料【難點(diǎn)】：成分，微觀組織對(duì)磁性能的影響及提高磁性能的途徑第三章 超導(dǎo)材料第一節(jié) 超導(dǎo)發(fā)展簡(jiǎn)史第二節(jié) 超導(dǎo)體的基本物理性質(zhì)第三節(jié) 傳統(tǒng)超導(dǎo)體的超導(dǎo)電理論第四節(jié) 兩類超導(dǎo)體第五節(jié)

5、 超導(dǎo)隧道效應(yīng)第六節(jié) 超導(dǎo)體的種類及高tc的追求第七節(jié) 幾種超導(dǎo)材料（一）教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配講授，16學(xué)時(shí)（二）內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：1. 超導(dǎo)體基本物理性質(zhì)2. 傳統(tǒng)的超導(dǎo)理論3. 第一類超導(dǎo)體，第二類超導(dǎo)體4. 單電子隧道效應(yīng)，約瑟夫森效應(yīng)5. 實(shí)用超導(dǎo)材料【重點(diǎn)掌握】：1. 零電阻性質(zhì)，邁斯納性質(zhì)2. 第二類超導(dǎo)體的磁化強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度隨外磁場(chǎng)的變化3. n-i-s，s-i-s單電子隧道效應(yīng)的隧穿過(guò)程4. nbti，nb3sn超導(dǎo)電力材料的性能與制備5. pb隧道結(jié)的制備及提高熱循環(huán)性能的方法及方法【掌握】：零電阻性質(zhì)的關(guān)鍵參數(shù)；超導(dǎo)體與電阻為零的理想導(dǎo)體的區(qū)別；同位素效應(yīng)及其意義；庫(kù)

6、柏電子對(duì)；穿透深度，相干長(zhǎng)度；超導(dǎo)電力材料的基本要求；提高nbti合金穩(wěn)定性的方法【了解】： 超導(dǎo)的發(fā)現(xiàn)與低溫下電阻變化的爭(zhēng)端；傳統(tǒng)超導(dǎo)體的超導(dǎo)電理論；高溫氧化物超導(dǎo)體；超導(dǎo)材料臨界溫度的發(fā)展歷史【一般了解】： 低溫的獲得，超導(dǎo)量子干涉器件的應(yīng)用【難點(diǎn)】：第二類超導(dǎo)體nbti，nb3sn制備方法的區(qū)別第四章 形狀記憶合金第一節(jié) 概述第二節(jié) 形狀記憶合金的特性第三節(jié) 形狀記憶效應(yīng)的機(jī)理第四節(jié) 形狀記憶合金的種類第五節(jié) 形狀記憶合金的應(yīng)用（一）教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配講授，8學(xué)時(shí)（二）內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：1. 形狀記憶特性2. 三類形狀記憶效應(yīng)3. 熱彈性馬氏體相變4. niti基形狀記憶合金【重點(diǎn)

7、掌握】：1. 熱彈性馬氏體相變的主要特征2. 熱彈性馬氏體相變和非熱彈性馬氏體相變的區(qū)別3. 形狀記憶合金宏觀形變及恢復(fù)對(duì)應(yīng)的微觀的原子遷移過(guò)程4. niti基形狀記憶合金的形狀記憶處理5. 成分及熱處理制度對(duì)niti基形狀記憶效應(yīng)的影響【掌握】：馬氏體相變中基本概念；熱滯后；相變偽彈性與形狀記憶效應(yīng)的關(guān)系；niti合金中，r相變的特點(diǎn)及其應(yīng)用；銅基形狀記憶合金的記憶處理【了解】： 形狀記憶合金的大致發(fā)展歷史；鐵基形狀記憶合金；形狀記憶合金的應(yīng)用【難點(diǎn)】：形狀記憶合金宏觀形變與恢復(fù)如何與微觀的原子遷移相對(duì)應(yīng)第五章 儲(chǔ)氫合金第一節(jié) 儲(chǔ)氫方法及其材料特性第二節(jié) 金屬氫化物儲(chǔ)氫原理第三節(jié) 儲(chǔ)氫合金材

8、料第四節(jié) 儲(chǔ)氫合金金屬氫化物的應(yīng)用（一）教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配講授，6學(xué)時(shí)（二）內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：1. 金屬儲(chǔ)氫原理2. 稀土系儲(chǔ)氫合金3. 鎂系儲(chǔ)氫合金4. 鈦系儲(chǔ)氫合金5. 儲(chǔ)氫合金金屬氫化物的應(yīng)用【重點(diǎn)掌握】：1. 金屬吸氫，釋氫過(guò)程(p-c-t圖)2. 稀土系儲(chǔ)氫合金的特點(diǎn)及儲(chǔ)氫特性的改善【掌握】：其它儲(chǔ)氫方法；鎂系儲(chǔ)氫合金特點(diǎn)【了解】： 鈦系儲(chǔ)氫合金；儲(chǔ)氫合金金屬氫化物的應(yīng)用【難點(diǎn)】：不同儲(chǔ)氫合金體系的儲(chǔ)氫特點(diǎn)第六章 納米材料第一節(jié) 納米材料和納米科技簡(jiǎn)介第二節(jié) 納米粉體材料第三節(jié) 塊體納米材料（一）教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配講授，6學(xué)時(shí)（二）內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：1. 納米材料的基本性質(zhì)2. 納米粉體材料3. 塊體納米材料【重點(diǎn)掌握】：1. 納米粉體的熱學(xué)特性及光學(xué)特性2. 塊體納米材料的力學(xué)性能【掌握】：納米粉體材料的制備方法；塊體納米材料的制備方法【了解】： 納米材料及納米科技【難點(diǎn)】：塊體納米材料獨(dú)特力學(xué)性能的理論解釋第七章 非晶態(tài)合金第一節(jié) 非晶態(tài)合金的概念第二節(jié) 非晶態(tài)合金的性能，制備及應(yīng)用（一）教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配講授，6學(xué)時(shí)（二）內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：1. 非晶態(tài)合金的結(jié)構(gòu)2. 徑向分布函數(shù)，雙體分布函數(shù)3. 非晶態(tài)