《新材料》課程教學大綱

PAGE1PAGE6新材料課程教學大綱AdvancedMaterial學時數(shù)：32其中：實驗學時：0課外學時：0學分數(shù)：2適用專業(yè)：材料化學、化學一、課程的性質(zhì)、目的和任務《新材料》是一門材料化學、化學專業(yè)高年級學生的專業(yè)課，實用性較強。通過本課程的學習，要使學生獲得如下知識：1．新材料基礎知識和常用術語的英文表達方法；2．幾類新型功能材料的合成原理及制備方法；3．特種功能陶瓷性質(zhì)；4．非晶態(tài)材料特性；5．記憶合金、儲氫合金、高溫超導材料特性；6．聚合物材料性質(zhì)；7．復合材料性質(zhì)；8．納米新型材料的性能和知識。通過各個教學環(huán)節(jié)逐步培養(yǎng)學生的自學能力，并注意培養(yǎng)學生夠?qū)⑺鶎W理論解決簡單應用問題的能力，培養(yǎng)學生具有比較熟練綜合運用所學知識去分析問題和解決問題的能力。二、課程教學的基本要求（一）緒論1.掌握新材料的含義；2.理解并逐步熟悉新材料物理化學基本性能。（二）新型金屬材料1.了解記憶合金、儲氫合金、敏感材料和高溫超導材料特性；2.了解上述材料的應用實例。（三）新型非金屬材料1．理解光導纖維的特性；2．理解非晶態(tài)的定義，了解非晶態(tài)應用的方向；3．掌握高性能結(jié)構(gòu)陶瓷的主要性能和陶瓷基復合材料的組成和應用。（四）新型有機材料1．理解聚合物的分類；2．了解熱塑性和熱固性聚合物的特點；3．理解聚合物液晶的性質(zhì)和應用。（五）復合材料1．理解復合材料的定義和分類；2．掌握基體相、增強相的定義；3．了解復合材料的應用。（六）納米材料1．掌握納米材料的定義；2．掌握納米材料的結(jié)構(gòu)單元；掌握納米材料的基本性質(zhì)；3．了解納米材料的應用及其前景。三、課程的教學內(nèi)容、重點和難點第一章緒論一、新材料定義（一）材料和新材料（二）新材料分類二、材料科學與工程三、新材料在發(fā)展高科技中的地位和作用四、本課程主要內(nèi)容重點：新材料含義和基本性能。難點：新材料含義。第二章新型金屬材料一、記憶合金（一）什么是記憶合金?（二）機理（三）應用二、儲氫合金（一）儲氫合金重要性（二）儲氫合金特點（三）常見儲氫合金三、敏感材料（一）敏感材料種類（二）傳感器1、什么是傳感器?2、傳感器發(fā)展方向四、超導材料（一）什么是超導材料?（二）超導材料研究簡史（三）低溫超導材料（四）高溫超導材料（五）應用重點：記憶合金、儲氫合金的特性及其應用；低溫和高溫超導材料體系及其應用；敏感材料的應用。難點：記憶合金、儲氫合金的特性；低溫和高溫超導材料體系。第三章新型非金屬材料一、激光材料和光通訊材料（一）激光基礎知識（二）激光材料和（三）光通訊1、光纖通訊2、光纖（四）光電子打印技術二、非晶態(tài)材料（一）非晶態(tài)材料特點（二）非晶態(tài)材料種類（三）玻璃1、玻璃基本組成與玻璃種類2、玻璃性質(zhì)3、功能玻璃（四）非晶態(tài)金屬1、制備方法2、性能3、非晶態(tài)導體4、非晶態(tài)材料的轉(zhuǎn)化三、先進陶瓷（一）陶瓷及其特點（二）先進陶瓷（三）傳統(tǒng)陶瓷與先進陶瓷不同之處（四）先進陶瓷的制備方法（五）先進陶瓷應用重點：光導纖維的特性；非晶態(tài)材料的基本特性；特種功能陶瓷材料的應用。難點：光導纖維的特性；非晶態(tài)材料的基本特性。第四章新型有機材料一、概述二、聚合物分類三、熱塑性聚合物四、聚合物液晶結(jié)構(gòu)五、熱固性聚合物六、新型有機材料發(fā)展方向重點：熱塑性和熱固性聚合物的特點；聚合物液晶的結(jié)構(gòu)及其應用。難點：熱塑性和熱固性聚合物的特點；聚合物液晶的結(jié)構(gòu)。第五章復合材料一、復合材料及其種類（一）概述（二）復合材料種類（三）增強型復合材料二、復合材料特點三、粒子增強型復合材料（一）什么是粒子增強型復合材料?（二）粒子種類（三）幾種粒子增強型聚合物復合材料四、鋁塑材料（一）什么是鋁塑材料?（二）特點（三）PE（聚乙烯）（四）粘合劑（五）鋁(六)生產(chǎn)工藝五、纖維增強復合材料（一）什么是纖維增強復合材料?（二）增強纖維種類（三）幾種纖維增強復合材料六、層狀增強復合材料（一）什么是層狀增強復合材料?（二）夾層復合材料（三）陶瓷層狀增強復合材料(LCMCs)七、陶瓷增強復合材料（一）金屬基陶瓷復合材料（二）陶瓷基復合材料八、復合材料發(fā)展方向（一）多功能敏感智能復合材料（二）仿生復合材料（三）納米復合材料重點：基體相、增強相的定義；復合材料的應用。難點：基體相、增強相的定義。第六章納米材料一、概論（一）什么是納米材料?（二）納米科技（三）納米材料種類（四）納米材料發(fā)展歷史二、材料結(jié)構(gòu)單元（一）簇（二）納米顆粒（三）人造原子（四）碳納米管（五）納米棒，納米線和納米絲三、納米材料性質(zhì)（一）小尺寸效應（二）量子效應（三）表面積效應（四）宏觀量子隧道效應四、納米金屬材料（一）制備方法（二）納米金屬材料性質(zhì)五、納米磁性材料六、納米陶瓷材料（一）理想陶瓷粉末標準（二）制備方法（三）納米復合材料（四）未來納米陶瓷七、介孔固體和介孔復合物（一）孔的種類（二）介孔固體（三）介孔復合物（四）MCM-41分子篩八、納米催化劑（一）概述（二）納米顆粒催化劑（三）納米光催化劑重點：納米材料的基本性質(zhì)；介孔固體和介孔復合體概念和發(fā)展方向；納米陶瓷制備和應用；納米催化劑意義和應用。難點：納米材料的基本性質(zhì)；介孔固體和介孔復合體概念四、課程各教學環(huán)節(jié)要求以課堂講授為主，輔以課堂討論。平時作業(yè)主要讓學生看課外書籍和期刊雜志。要求結(jié)合授課內(nèi)容完成2篇綜述論文，每篇論文的篇幅：不少于5000字，不少于15篇參考文獻（其中不少于5篇外文文獻）。每篇綜述論文的工作量估計相當于一般習題的十道題的量。平時成績30%，期終考試占70%。五、學時分配教學內(nèi)容各教學環(huán)節(jié)學時分配作業(yè)題量備注章節(jié)主要內(nèi)容講授實驗討論習題課外其它小計一緒論22二新型金屬材料661綜述三新型非金屬材料628四新型有機材料44五復合材料314六納米材料6281綜述合計275322綜述六、課程與其它課程的聯(lián)系本課程在無機與分析化學、有機化學和物理化學課之后開設，在《材料科學基礎》之后或與其同步開設。七、教材與教學參考書（一）教材耿保友譯，