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材料科学基础
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spContent=说到“无机非金属材料”你会想到的是高楼大厦、道路桥梁、玻璃、陶瓷、晶体,你还会想到半导体材料、照明显示用材料、二次能源的新能源材料等。那你知道作为多层陶瓷电容器主要介质的钛酸钡为什么具有很好的压电效应?二氧化钛为什么是一种n型半导体?处于介稳状态的玻璃为什么能够稳定存在?如何对材料表面进行改性?如何利用相图指导材料的生产?在材料烧结的过程中,扩散、相变、固相反应又是如何发生的那? 本课程带你一一寻找答案,让你感受到学习材料科学基础的意义! 不受时间和空间限制,随时随地开启学习之旅。快来加入我们,一起在无机非金属材料的浩瀚星空探索!
—— 课程团队
课程概述

《材料科学基础》是材料科学与工程专业的核心基础课程,聚焦于无机材料的组成与结构、合成与制备(加工)、性质、使用性能的内在规律。课程以晶体结构、晶体缺陷、相平衡、扩散、相变等理论为核心,深入剖析原子排列、化学键合对材料性能的影响,通过相图分析预测材料在不同条件下的相转变行为。同时,课程系统讲解材料制备过程中的动力学原理,如扩散机制如何影响材料的致密化与均匀性,为材料加工工艺优化提供理论支撑。

课程融合理论推导与实验现象分析,结合 X 射线衍射、电子显微镜等表征技术,帮助学生建立 “组成结构 -合成制备 -性质-使用性能” 的关联思维。通过学习,学生不仅能掌握无机材料的基本理论,还能理解陶瓷、玻璃、晶体等传统材料及新型功能材料的性能调控方法,为新材料研发、工艺改进及质量控制奠定坚实基础,在光学、能源、电子等多领域的材料创新中发挥关键作用 。

授课目标

知识目标:明确无机非金属材料制备、生产、应用的基本原理和相关知识。

能力目标:培养学生具有正确识别、判断和表达无机非金属材料工程问题的关键环节以及多维评价、解决复杂问题的能力。

素养目标:激发学生在材料领域的探索和创新精神,增强学生在材料领域的成就感、历史使命感;提高学生的团队合作能力。

课程大纲
预备知识

高等数学、大学物理、无机化学、物理化学

参考资料

1.无机材料科学基础,刘敬肖、王晴主编,中国建材工业出版社,2024.05,ISBN:9787516036495

2.无机材料科学基础教程(第二版),胡志强主编,化学工业出版社,2011.6,ISBN:9787122119001

3.无机材料科学基础,宋晓岚主编,化学工业出版社,2020.08,ISBN:9787122354631

4.材料科学基础(第二版),张联盟,黄学辉等主编, 武汉理工大学出版社,2006.08,ISBN:9787562927570