材料热力学
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课程评价
spContent=《材料热力学》是近三十年来形成的一门材料学基础课程。材料科学的核心是建立材料成分—结构—组织—性能之间的关系，而材料成分与组织和结构之间所服从的科学规律之一就是材料热力学。在材料逐渐由“尝试法”走向“定量设计”的今天，材料热力学成为材料本科生和硕士生应掌握的知识内容。 本课程重点介绍经典热力学和统计热力学理论在揭示材料中的相和组织形成规律方面的应用，课程共分6章，包括热力学基础、单元系的相平衡、二元相的热力学、相图热力学、相变热力学、相图计算与材料设计。通过本课程学习，将使学生了解合金相自由能的定量描述，能够从热力学的角度理解材料的相平衡、相转变和相图，并学会通过调整材料的成分和热处理工艺，控制材料的组织，预测材料的性能的方法。 本教学团队来自东北大学合金热力学与材料设计研究方向，其创建于1983年，是国内最早开展材料热力学研究的高校之一。我们将努力讲好材料热力学，让同学们在课程学习中有所收获。
—— 课程团队
课程概述

本课程重点介绍经典热力学和统计热力学理论在揭示材料中的相和组织形成规律方面的应用，课程共分6章，包括热力学基础、单元系的相平衡、二元相的热力学、相图热力学、相变热力学、相图计算与材料设计。通过本课程学习，将使学生了解合金相自由能的定量描述，能够从热力学的角度理解材料的相平衡、相转变和相图，并学会通过调整材料的成分和热处理工艺，控制材料的组织，预测材料的性能的方法。

课程特色：

（1）注重与材料本科生和研究生的专业基础课相衔接。前序课程为《物理化学》和材料类专业基础课，如《材料科学基础》或《金属学及热处理》等，在内容设计上特别选取了学生比较熟悉的相、相图、相平衡和相变等展开热力学分析，从热力学角度重新理解这些基本概念；

（2）强调热力学在材料科学中的应用。与多数材料热力学课程不同，本课程侧重热力学理论在材料组织控制中的应用，并附以大量材料问题实例；

（3）将热力学计算与材料设计相结合。课程系统阐述了热力学模型、热力学计算及其在材料设计中的应用，并契合现代材料科学的发展，将材料基因组、材料大数据、材料智能设计理念融入课程之中。

授课目标

（1）使学生掌握材料热力学的基本知识，能够根据物相结构特征建立相的自由能模型，确定系统自由能随材料成分、温度等的变化函数，并根据自由能最低原理预测材料的转变方向和平衡态特征；

（2）以自由能的变化为依据，了解材料的成分变化和温度变化对材料相组成的影响，初步建立逆向的材料设计理念；

（3）能够从热力学分析的角度理解材料在制备、加工与改性过程中的变化。

课程大纲
预备知识

1.《材料物理化学》

2.《材料科学基础》或《金属学及热处理》等材料类专业基础课。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 https://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项：

1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

[1] 郝士明，蒋敏，李洪晓编著，材料热力学（第三版），化学工业出版社，北京，2020

[2] 西泽泰二著，郝士明译，微观组织热力学，化学工业出版社，北京，2006

[3] 徐祖耀，李麟著，材料热力学（第三版），科学出版社，北京，2005

[4] 赵新兵编著，材料热力学与动力学，浙江大学出版社，杭州，2016