材料科学导论 章节-备课教案 2006

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1、材料科学导论IntroductionofMaterialsScience课程代码：01110610学分：1.5总学时：32学时讲课学时：28学时实验学时：4学时课程性质：专业基础课适用专业：材料物理、材料化学先修课程：高等数学（上、下）、工程化学、物理化学B、工程力学B，08100011/08100021/08100200/08110422/08100192开课学期：第五学期其他：学位课一、课程性质及作用本课程是材料物理与化学专业的专业基础课，是研究材料的化学成分、加工过程与其组织、结构变化与性能之间关系、原理及其变化规律的一门学科。本课程从材料内部的微观结构出发，研

2、究材料微观原子键合、聚集行为，晶体结构特点，以及不完整晶体的缺陷类型及其规律特性（位错），具体到材料类领域主要的概念、结论和规律。让学生理解并掌握不同原子键合原理、特点，理解空间点阵、晶胞等晶体学基础概念，理解典型金属晶体结构及其参数，在此基础上，了解离子晶体、共价键晶体、晶态高分子的典型结构特点；主要讨论并理解基体缺陷的类型、产生、运动及其相互作用，了解其对于晶体组织和性能有关影响。为学习后续专业课程奠定坚实的理论基础。二、本课程与其它有关课程的联系学习本课程前，学生应先修先修高等数学（上、下）、工程化学、物理化学B、工程力学B等基础课，并安排一次认识实习、金工实习

3、，以增加感性认识。学生通过对本课程的学习，将为学习扩散与相变，材料物理性能，材料化学等其他专业课程打下坚实的基础。三、课程内容及课时安排绪论(2学时)材料在国民经济中的地位和作用；工程材料及其分类；材料科学的研究内容与任务；学习本课程的目的和方法。第一章原子结构与键合(4学时)1、原子结构物质的组成、原子的结构、原子的电子结构、元素周期表2、原子间的键合金属键、离子键、共价键、范德华力、氢键第二章固体结构(14学时)1、晶体学基础－25－晶体的特性、空间点阵和晶胞、晶体、晶系与布拉菲格子、晶面指数和晶向指数、晶带定理、晶面间距、晶面夹角1、金属的晶体结构三种典型的金属

4、晶体结构（面心立方、体心立方和密排立方）、晶胞、晶胞中原子数、原子半径、配位数、致密度、晶体中原子的堆垛方式、晶体中间隙、亚晶体的晶体结构、多晶型性a)合金相结构固溶体的概念及分类、置换固溶体、间隙固溶体、形成无限固溶体的条件、中间相的结构特征及分类、正常价化合物、电子化合物、间隙相与间隙化合物、拓扑密堆相b)离子晶体结构（离子晶体的结构规则）c)共价晶体结构第三章晶体缺陷(12学时)1、点缺陷形成、平衡浓度、及其运动2、线缺陷位错、位错的基本类型和特征、柏氏矢量、位错的运动、位错的弹性性质、位错的生成和增殖、全位错、不全位错、位错的反应及其条件3、面缺陷（表面及界面

5、）外表面、晶界与亚晶界、孪晶界、相界四、实验、作业、辅导、考核等教学环节的要求1、实验内容实验一典型晶体结构钢球堆垛模型分析（2学时）实验二位错蚀坑的观察（2学时）2、作业与辅导每章节应布置一次作业，同时每周进行一次课程答疑3、考核总成绩=期终×80%+平时×10%+实验×10%五、执行大纲时应注意的问题1、本课程的主线为材料性能与成分、组织结构之间关系、变化规律及其原理。全书以晶体学为基础，位错理论是主要组成部分；2、内容处理应注意讲清概念、注意理论联系实际；3、此大纲为指导性建议，教师应结合新工艺、新技术、新材料适当补充和调整授课内容和重点。六、参考教材1、《材料

6、科学基础》马泗春主编陕西科学技术出版社1998年3月2、《材料科学基础》胡赓祥主编上海交通大学出版社2000年7月3、《金属学原理》侯增寿主编上海科技出版社1990年7月4、《材料科学基础》胡赓祥，蔡珣主编上海交通大学出版社2000年2月－25－西安理工大学教案学院(部)：材料物理与化学系(所)：课程名称材料科学导论课程代码01110610总学时：32学时讲课：28学时上机：学时实验：4学时学分1.5课程类别必修课()校级任选课()院级任选课()学位课(√)授课专业材料物理与化学授课班级材物041任课教师张卫华职称副教授教学目的和要求本课程是材料物理与化学专业的专业基

7、础课，是研究材料的化学成分、加工过程与其组织、结构变化与性能之间关系、原理及其变化规律的一门学科。材料可以看成是原子的特定聚集状态，原子结构中的电子结构直接决定了原子键合本身，不同形式的原子键合，决定了原子不同的聚集行为，本课程从材料内部的微观结构出发，研究材料微观原子键合、聚集行为，晶体结构特点，以及不完整晶体的缺陷类型及其规律特性（位错），具体到材料类领域主要的概念、结论和规律。让学生理解并掌握不同原子键合原理、特点，理解空间点阵、晶胞等晶体学基础概念，理解典型金属晶体结构及其参数，在此基础上，了解离子晶体、共价键晶体、晶态高分子的典型结构特点；