一、课程在本专业的定位与课程目标
西安建筑科技大学的办学定位是教学研究型大学,面向全国招生。材料科学与工程主要是研究材料的化学组成与结构、生产工艺过程、性能和应用的科学。本专业的培养目标是培养德智体美全面发展的,掌握材料科学与工程方面基础理论和知识的,熟悉材料的组成、结构、制备、性能与应用之间关系的相关理论和知识的,了解材料科学与工程学科前沿的,具备从事材料研究与开发、材料生产工艺设计、材料应用等方面基本能力的,能在材料研发、生产、应用等领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺和设备设计、技术改造、经营管理等方面工作的,适应社会主义市场经济的科学研究与工程技术人才。
从材料科学与工程的定义和本专业的培养目标可以看出,培养学生掌握材料的组成结构和性能的专业知识,是本专业的主要任务之一,而本课程就是主要以讲述这些知识为重点的,所以,本课程在材料科学与工程专业的学生培养方面,占据举足轻重的地位,是本专业的一门重要的专业基础课,多年来,本专业学生的一次就业率都在 98% 以上,受到用人单位的欢迎,这与本专业的课程体系设置,面向就业市场,切实落实培养计划,提高培养质量都是分不开的。
二、知识模块顺序及对应的学时
授课学时 |
授课内容 |
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绪论
第一章 材料的弹性变形
1 . 1 应力与应变 |
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1 . 2 虎克定律 |
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1 . 3 弹性模量的本质及其影响因素
1 . 4 滞弹性 |
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第二章 材料的塑性变形
2 . 1 塑性变形的概念、规律及塑性变形的认识过程 |
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2 . 2 位错运动理论 |
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2 . 3 多晶体的塑性变形 |
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第三章 陶瓷材料的高温蠕变
3 . 1 蠕变的一般概念及规律 |
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3 . 2 蠕变机理 |
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3 . 3 影响材料蠕变的因素及其提高措施 |
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第四章 粘滞流动
4 . 1 粘度的概念
4 . 2 流动模型 |
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4 . 3 影响粘度的因素 |
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第五章 陶瓷材料的断裂
5 . 1 材料的断裂形式 |
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5 . 2 Griffith 微裂纹理论 |
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5 . 3 应力场强度因子 K I 及断裂韧性 K IC |
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5 . 4 裂纹尖端的塑性区及应力场强度因子的修正 |
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5 . 5 陶瓷材料的脆性和克服脆性的措施 |
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第六章 材料的热学性能
6 . 1 晶体的点阵振动
6 . 2 材料的热容 |
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6 . 3 材料的热膨胀 |
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6 . 4 材料的热传导 |
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6 . 5 热震稳定性的概念、热应力、热震稳定性的评价 |
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6 . 5 抗热震断裂、抗热震损伤、影响热震稳定性因素 |
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第七章 材料的电学性能
7 . 1 材料的电导 |
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7 . 2 超导电性 |
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7 . 3 介质的极化 |
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7 . 4 介质损耗 |
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7 . 5 介电强度 |
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7 . 6 铁电性 |
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7 . 7 压电性 |
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7 . 8 热释电性、热电性 |
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第八章 材料的磁学性能
8 . 1 材料的磁性、抗磁性与顺磁性 |
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8 . 2 铁磁性 |
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8 . 3 铁氧体磁性材料 |
三、课程的重点、难点及解决办法
重点:材料的组成、结构、性质与用途之间的关系,材料的力学性能和热学性能;
难点:材料的物质结构、显微结构与力学和热学性能之间的关系,材料蠕变控制机理的判别,断裂力学基础及陶瓷材料热稳定性的评价
解决方法:
1 、课堂教学工程中,使用多媒体课件,增加材料显微结构表征图片,增加材料使用过程损毁的案例。
2 、结合课程的重点和难点部分的教学内容,理论联系实际,将抽象的微观结构和材料的性能以及材料的实际应用结合起来,增加感性直观的实例进行讲述。
3 、结合学生实习,加深学生对重点和难点知识的理解和掌握。
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