《材料物理性能料》課程簡介和教學大綱

1、材料物理性能料課程簡介課程編號：02034021課程名稱：材料物理性能料 / Physical Properties of Materials學分: 3學時： 48 （課內實驗： 6 ）適用專業(yè)：材料科學與工程專業(yè)建議修讀學期：5先修課程：普通物理、材料科學基礎考核方式與成績評定標準：考核方式：筆試 + 平時（含實驗）；成績評定標準：筆試（70%）+ 平時（30%）。教材與主要參考書目：1教材：材料物理性能，主編：邱成軍，王元化，曲偉；哈爾濱工業(yè)大學出版社，2009年1月第3版2010年7月第5次印刷；書號：ISBN 978-7-5603-1827-1。2參考教材：田蒔，材料物理性能，北京航空

2、航天工業(yè)大學出版社，2001.8.王從曾, 金屬物理性能，北京工業(yè)大學出版社，2001年。宋學孟，金屬物理性能分析，機械工業(yè)出版社，1990內容概述：中文：材料物理性能是“材料科學與工程”一級學科專業(yè)（包括：材料物理、金屬材料、無機非金屬）學生必修的一門重要專業(yè)基礎課。本課程系統介紹材料的熱、電、光、磁、彈性與內耗等物理性能的微觀本質、影響因素、及其變化規(guī)律。通過物理模型的建立、性能指標的檢測、物理效應的分析與應用，使學生能從原子、分子層次，科學認識材料宏觀性能與微觀結構、化學成分、及制備工藝之間的內在關聯性，從而系統、全面掌握材料的成分配方、工藝技術、及性能測試與分析等基本實驗技能，為傳統材

3、料的改性與新材料的研發(fā)打下基礎。本課程注重材料科學基礎的內涵與材料工程實踐知識的結合，加強協調材料科學與工程的關系，以滿足培養(yǎng)寬口徑材料科學與工程人才的需要。2013年被評為省級精品課程。英文：Physical Properties of Materials (B)is an important compulsory course for the undergraduate students of Materials Science and Engineering, including materialsphysical specialty, metal and materials, and

4、inorganic non-metallic materials. Through the study of this course, students can gain the basic knowledge and professional skills in materials science and Engineering. The relationship between the material science and engineering is well coordinated in this course by strengthening the foundation and

5、 expanding specialty scope for the first level discipline to meet the needs of wide caliber talents in materials science and engineering. This course systematically introduces the content of thermal, electric, optical, magnetic, elastic and internal friction performance, and their detection and anal

6、ysis methods as well, mainly expounds the relation between the physical model, the performance variation, influencing factors on the properties and physical effects, with aims at making the students to master the material properties from the physical effect and micro mechanism of materials, and to l

7、ay the foundation for the development of new materials. In 2009 the course was rated as excellent course in our university, in 2013 was electedas an excellent course in Anhui province.材料物理性能料教學大綱課程編號：02034021課程名稱：材料物理性能料 / Physical Properties of Materials學分:3學時： 48 （課內實驗： 6）適用專業(yè)：材料科學與工程專業(yè)建議修讀學期：5先修課

8、程：普通物理、材料科學基礎課程性質、目的與任務【課程性質】材料物理性能是“材料科學與工程”一級學科專業(yè)學生必修的一門重要專業(yè)基礎課，同時也是該專業(yè)的核心課程之一。本課程系統介紹材料的熱、電、光、磁、彈性與內耗等物理性能的微觀本質、影響因素、及其變化規(guī)律等基本知識。通過建立物理模型、性能檢測、物理效應的分析與應用，使學生能從原子、分子層次，科學認識材料的成分、工藝、與性能間的關聯性，系統掌握材料性能的測試與分析方法等基本實驗技能，為傳統材料的改性與新材料的研發(fā)打下基礎?！窘虒W目的與任務】本課程注重材料科學基礎的內涵與材料工程實踐知識的結合，以及課本知識與前沿科技的融合。通過知識的系統傳授、思想方

9、法的凝練與熏陶，培養(yǎng)學生的認知能力和創(chuàng)新意識，提高學生分析和解決科技與工程實際問題的能力，以滿足培養(yǎng)寬口徑材料科學與工程人才的需要。材料物理性能系統講授材料物理性能的物理本質、變化規(guī)律、及性能測試與分析方法，使學生能科學認識材料的成分、工藝、與性能間的關聯性，系統掌握材料的制備、性能測試與分析方法等基本實驗技能，為傳統材料的改性與新材料的研發(fā)打下基礎。本課程目標分為課程教學和課程實驗兩部分：課程教學：課程目的是提高學生對材料性能調控規(guī)律的認識，使學生能正確地進行材料性能的設計、制備工藝的調控、及將原理的靈活運用，提高解決工程科技中實際問題的能力。實驗教學：通過實驗培養(yǎng)學生運用知識、提升實驗技能

10、，團隊合作、書寫實驗報告的能力?！緦厴I(yè)要求】對應指標點：3.1：能夠設計針對新材料的研發(fā)、應用和工藝改進等復雜工程問題的解決方案。4.1：掌握材料科學與工程研究的方法與能力。二、教學內容及學時分配（按章節(jié)列出內容要求學時等，實驗上機項目要列在課程內容一欄）材料物理性能總學時數為48學時，其中理論教學為42學時，實驗教學為6學時；課程教學共有6章，具體內容及學時安排等如下表所示：課程內容教學要求重點（）難點（）學時安排實驗學時上機學時備注第一章.材料的熱學性能A11第1節(jié)材料的熱容41.1 熱容的基本概念及熱容理論A1.2 熱容的影響因素B1.3 熱容的測試方法及熱分析的應用B第2節(jié)材料的熱

11、膨脹42.1 熱膨脹的物理本質B2.2 熱膨脹的影響因素B2.3 熱膨脹的測試方法及應用A第3節(jié)熱傳導和熱穩(wěn)定性13.1 基本概念和相關定律A3.2物理機理和影響因素B3.3 測試原理及應用A第4節(jié)熱電性24.1 熱電效應及其規(guī)律B4.2 影響熱電勢的因素B4.3 熱電性分析及其應用A第二章.電學性能102.1 材料的導電性B12.2 導體、絕緣體、半導體的導電性A12.3 導電性的影響因素B12.4 電阻分析的應用A12.5 材料的壓電、鐵電、光電、磁電性及其應用B22.6 超導電性研究專題報告C2實驗一、用雙臂電橋研究淬火鋼的回火轉變2第三章. 光學性能33.1 光傳播的基本理論A3.2

12、光的反射和折射B3.3 材料對光的吸收和色散B3.4 晶體的雙折射和二向色性B3.5材料的受激輻射和激光C第四章. 磁學性能124.1 物質的磁性與分類A4.2 鐵磁體的物理本質B4.3 鐵磁體的磁各向異性A4.4 磁致伸縮和磁彈性能C4.5 磁疇的形成和磁疇結構B4.6 技術磁化和反磁化過程A4.7 影響鐵磁性的因素B4.8 磁性的測量與磁性分析的應用A4.9 新型磁性材料與自旋電子學（前沿專題）A2實驗二、沖擊法測量軟磁材料磁化曲線及磁滯回線2選做實驗二：用磁力顯微鏡觀測NdFeB永磁體的磁疇2選做第五章.彈性與內耗85.1 材料的彈性A5.2 影響彈性模量的因素B5.3彈性模量的測量及應

13、用A5.4 滯彈性與內耗B5.5 內耗產生的機制B5.6 內耗的測量方法及應用A實驗三、共振法測定金屬材料楊氏模量及內耗2第六章.核物理檢測方法及其應用C46.1 概述6.2 原子核的組成及核輻射6.3 放射強度的測量及其應用6.4 穆斯堡爾效應及其應用6.5 核磁共振及其應用6.6 正電子湮沒及其應用6.7 中子散射及其應用（教學基本要求：A-熟練掌握；B-掌握；C-了解）三、建議實驗（上機）項目及學時分配（根據實驗情況選做3個實驗）實驗一：用雙臂電橋研究淬火鋼的回火轉變（2學時）實驗二：用振動樣品磁強計測定鐵磁樣品的基本磁性參數（2學時）實驗三：用懸絲藕合共振法測定金屬材料的楊氏模量及內耗

14、（2學時）實驗四：用磁力顯微鏡觀測NdFeB永磁體的磁疇（2學時）四、教學方法與教學手段1. 教材與內容：課程教學以課堂講授為主，指定教材與參考教材相結合，自編課件與專題前沿講座相結合；課堂提問、討論、及課后作業(yè)相結合；理論授課與實驗相結合；。2. 采用多媒體課件與板書相結合教學教學方法。采用啟發(fā)式、歸納類比法、教學模型等傳統教學方法，突出重點、分散難點；重點凝練思想方法與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。使學生對于主要的內容有清晰、深刻的印象。3. 配合實驗，開展實踐教學，注重理論聯系實際并培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。4. 正確處理材料物理性能與基礎課、專業(yè)課的關系，利用基礎課所學過的知識并結合專業(yè)特點講授材料物理性能。五、考核方式與成績評定標準課程考核成績采用平時成績+期終考試成績相結合的方式，平時成績占課程考核成績的30%，平時成績考核采用作業(yè)、實驗和報告相結合的方式；期終考試成績占課程考核成績的70%，期終考試試卷對應該課程支撐畢業(yè)要求指標點的情況如下表所示：課程支撐畢業(yè)要求指標點在試卷中的相應