《材料科学基础》是材料科学与工程专业、金属材料工程、材料成型、新能源材料与器件专业、留学生机械工程材料本科专业、材料物理化学专业等专业的重要学科基础课,是衔接基础课与专业课的桥梁,是材料类本科生的必修课程,是材料类学生考研的专业课。
该课程涵盖的内容包括金属与非金属、无机与有机,主要注重理论基础知识的学习,既强调不同材料中共性,又兼顾个性,采用科学的方法论引导学生思考,分析问题。通过该课程的学习,使学生能掌握材料的组成-形成(工艺)条件-结构-性能-材料用途之间的相互关系及制约规律,通过科学思维方法的训练,培养学生运用科学原理解决实际问题的工程能力,为将来从事材料设计及研发工作奠定必要的基础。
通过该课程的学习,使学生能掌握材料的组成-形成(工艺)条件-结构-性能-材料用途之间的相互关系及制约规律,通过科学思维方法的训练,培养学生运用科学原理解决实际问题的工程能力,为将来从事材料设计及研发工作奠定必要的基础。
第一章:晶体结构基础(上):空间点阵、晶向、晶面
第一讲 晶体结构与空间点阵
第二讲 晶体的基本性质
第三讲 布拉菲点阵与七大晶系
第四讲 晶向、晶面指数的标定
第五讲 晶面间距
第一章 测验
第二章 晶体结构基础(下):典型的晶体结构
第一讲 球体最紧密堆积原理
第二讲 典型的金属晶体结构
第三讲 鲍林规则
第四讲 典型的二元化合物晶体结构(选学)
第五讲 硅酸盐晶体结构特点及表示方法
第六讲 孤岛状、组群状、链状硅酸盐晶体结构
第七讲 层状、架状硅酸盐晶体结构
第二章测试
第三章 晶体结构缺陷-点缺陷
第一讲 点缺陷的分类及特点
第二讲 点缺陷的表示及缺陷反应式
第三讲 固溶体
第四讲 非化学计量化合物(选学)
第三章 单元测试
第四章 晶体结构缺陷—线缺陷、面缺陷
第一讲 刃型位错
第二讲 螺型位错和混合位错(混合位错选学)
第三讲 伯氏矢量
第四讲 位错的滑移
第五讲 位错的攀移、生成和增殖
第六讲 面缺陷
第四章 单元测验
第五章 非晶态固体
第一讲 玻璃的定义、性质
第二讲 玻璃的结构
第三讲 玻璃形成的热力学和动力学条件
第四讲 形成玻璃的结晶化学条件
第五讲 硅酸盐玻璃及结构参数
第六讲 硼酸盐玻璃
第五章 单元测验
第六章 扩散基本动力学过程
第一讲 扩散的基本概念、分类及特点
第二讲 菲克第一定律
第三讲 菲克第二定律
第四讲 扩散过程的驱动力及微观机制
第五讲 影响扩散的因素
第六章 单元测试
第七章 单组元相图及纯晶体的凝固、结晶
第一讲 相图基本知识及单元系相图
第二讲 纯晶体的凝固
第三讲 均匀形核
第四讲 非均匀形核
第五讲 晶体长大
第六讲 凝固组织
第八章 二元系相图和合金的凝固
第一讲 相图的表示和测定方法
第二讲 匀晶相图及其合金凝固
第三讲 共晶相图及其合金凝固
第四讲 包晶相图及其合金凝固
第五讲 其他二元相图
第六讲 二元合金的凝固理论
二元相图章节测试
二元相图章节作业
第九章 铁碳合金相图
第一讲 铁碳合金的组元及基本相
第二讲 Fe-Fe3C相图分析
第三讲 工业纯铁和钢的平衡结晶过程
第四讲 白口铸铁的平衡结晶过程与组织
第五讲 含碳量对铁碳合金组织和性能的影响
铁碳相图章节测试
铁碳相图章节作业
第十章 金属及合金的塑性变形与断裂
第一讲 金属的变形特性
第二讲 单晶体的塑性变形之滑移
第三讲 单晶体的塑性变形之滑移的位错机制
第四讲 单晶体的塑性变形之孪生
第五讲 多晶体的塑性变形
第六讲 合金的塑性变形
第七讲 塑性变形对合金的组织和性能的影响
塑性变形章节测试
塑性变形章节作业
第十一章:金属及合金的回复与再结晶
第一讲 形变金属在退火过程中的变化
第二讲 回复
第三讲 再结晶
第四讲 再结晶后的晶粒长大
第五讲 金属的热加工
回复与再结晶章节测试
回复与再结晶章节作业
学习本课程的预备知识:无机化学、物理化学、普通物理学、高等数学等基础课程
1.张其土主编,无机材料科学基础,华东理工大学出版社
2.胡赓祥主编,材料科学基础(第三版),上海交通大学大学出版社
3.曾燕伟主编,无机材料科学基础(第2版),武汉理工大学出版社
4. 崔忠圻主编,金属学与热处理,机械工业出版社,2015年3月第2版