spContent=大家好！欢迎大家来到神奇美丽的材料世界。这里有“永不忘本”的形状记忆合金，“热力似火，电力无穷”的热电材料， “变压力为动力”的压电陶瓷， “全心全意”的光纤…….. 你一定很好奇，这些迷人的材料为什么具有这么魔幻的能力呢？那么，就让我们一起来畅游材料世界吧，领略材料性能的奥秘，挖掘材料性能潜力，助力开发新型材料！
大家好！欢迎大家来到神奇美丽的材料世界。这里有“永不忘本”的形状记忆合金，“热力似火，电力无穷”的热电材料， “变压力为动力”的压电陶瓷， “全心全意”的光纤…….. 你一定很好奇，这些迷人的材料为什么具有这么魔幻的能力呢？那么，就让我们一起来畅游材料世界吧，领略材料性能的奥秘，挖掘材料性能潜力，助力开发新型材料！
—— 课程团队
课程概述
材料性能学是一门研究材料的力、光、电、磁、热等性能及其变化规律的科学，通过本课程的学习，使学生掌握材料各性能的基本概念、影响因素及测试方法，建立材料性能与化学成分、组织结构、环境条件之间的关系，熟悉提高材料性能的主要途径，以及材料或机件失效的基本分析方法，以培养学生具有合理选材、用材、开发新型材料的必要基础知识和基本技能。本课程将密切结合生产和生活实际，向学生揭秘材料性能的奥秘，从而挖掘材料性能的潜力，助力开发新型材料。
授课目标
本课程的课程目标：
1) 要求学生掌握材料各项性能的基本概念、物理本质、变化规律、测试原理和方法，以及性能指标的工程意义。
2) 要求学生熟悉影响材料性能的主要因素及材料性能与其化学成分、组织结构之间的关系，能对材料或机件失效、材料性能实验结果进行合理分析，掌握提高材料性能、充分发挥材料性能潜力的主要途径，具有合理选材、用材、开发新型材料的基本技能。
3)培养学生热爱科学，勤于思考，勇于创新的精神，提高分析问题、解决问题的能力。
课程大纲
材料单向静拉伸的力学性能
课时目标：
主要内容、目的及要求：（1）材料力学性能指标的物理概念、工程意义；（2）讨论材料弹性变形，塑性变形，断裂行为的基本规律及其与材料组织结构的关系；（3）探讨提高材料性能指标的途径和方向。重点：掌握各种不同材料的应力—应变曲线，弹性形变、塑性、非理想弹性的概念及其性能指标。难点：要深入理解各项性能指标其内在的物理意义，物理本质。
1.0 绪论
1.1力-伸长曲线和应力-应变曲线
1.2 弹性变形及其性能指标
1.2.1 弹性变形的特点和本质
1.2.2弹性模数及影响弹性模数的因素
1.2.3比例极限和弹性极限、弹性比功
1.3非理想弹性与内耗
1.3.1滞弹性与粘弹性
1.3.2伪弹性与形状记忆合金
1.3.3包申格效应与内耗
1.4塑性变形及其性能指标
1.4.1塑性变形机理
1.4.2 屈服现象与屈服强度
1.4.3 屈服强度的影响因素
1.4.4 应变硬化
1.4.5 塑性变形及性能指标
1.5 断裂
1.5.1断裂
1.5.2高分子材料和陶瓷材料断裂及断口分析
1.5.3理论结合强度及格里菲斯裂纹理论
材料在其他静载下的力学性能
课时目标：
主要内容、目的及要求：本章简要介绍扭转、弯曲、压缩以及材料硬度试验等试验方法的特点、应用范围及其所测定的力学性能指标。重点：掌握应力状态软性系数以及材料硬度试验的特点及应用。难点：能够根据不同的测试要求，选择合适的力学试验。
2.1应力状态软性系数
2.2扭转、弯曲与压缩的力学性能
2.2.1 扭转
2.2.2 弯曲与压缩的力学性能
2.3缺口试样静载力学性能
2.3.1缺口试样静载力学性能（1）
2.3.2缺口试样静载力学性能（2）
2.4硬度
2.4.1布氏硬度与洛氏硬度
2.4.2维氏硬度与其他硬度
2.5材料趣谈：垃圾堆中发现的珍宝—不锈钢
材料的冲击韧性及低温脆性
课时目标：
主要内容、目的及要求：本章主要介绍材料在冲击载荷下的力学行为和性能特点以及金属材料的低温脆性。重点：掌握冲击实验的特点及冲击韧性的概念，以及材料的低温脆性。难点：分清塑性和韧性，如何有效预防材料的低温脆性。
3.1冲击弯曲试验与冲击韧性
3.1.1冲击弯曲试验
3.1.2冲击韧性及其工程意义
3.2系列冲击实验与低温脆性
3.2.1系列冲击实验与低温脆性
3.2.2韧脆性转化温度及其评价方法
3.2.3影响低温脆性的因素
材料的断裂韧性
课时目标：
主要内容、目的及要求：1、断裂行为和理论结合强度；2、线弹性断裂力学的基本理论；3、应力场强度因子和平面断裂韧性；4、裂纹的起源与扩展；5、提高材料韧性的途径。重点：掌握材料的断裂行为，计算材料的理论结合强度，计算材料在有裂纹时的强度，掌握提高材料韧性的途径。难点：Griffith微裂纹理论及其计算、如何用微裂纹理论来评价材料。
4.1线弹性条件下的断裂韧性
4.1.1材料断裂韧性的研究背景
4.1.2线弹性条件下的断裂韧性1
4.1.3线弹性条件下的断裂韧性2
4.1.4线弹性条件下的断裂韧性3
4.2弹塑性条件下的断裂韧性
4.3影响材料断裂韧度的因素
4.4断裂韧性在工程中的应用
4.5材料趣谈：金属材料行为和生活中的那些事儿
材料的疲劳性能
课时目标：
主要内容、目的及要求：本章从材料科学的角度研究工程材料疲劳的一般规律、疲劳破坏过程及机理、疲劳力学性能及其影响因素等，以便为疲劳强度设计和选用材料建立基本思路、提供必知的基础知识。重点：掌握冲击实验的特点及冲击韧性的概念，以及材料的低温脆性。难点：分清塑性和韧性，如何有效预防材料的低温脆性
5.1疲劳破坏的一般规律
5.2疲劳破坏的机理
5.3疲劳抗力指标
5.3.1疲劳抗力指标（上）
5.3.2 疲劳抗力指标（下）
5.4影响材料疲劳强度的因素
5.5热疲劳
材料的磨损性能
课时目标：
主要内容、目的及要求：本章将通过对最常见的磨损方式及其机理的讨论，了解材料磨损的本质及其影响因素，以期从材料的角度研究与探索控制磨损的方法和提高材料耐磨性的途径。重点：掌握不同类型的磨损过程、机制及减少措施。难点：理解不同类型磨损过程机制及提高材料耐磨性的方法。
6.1磨损的基本概念及类型
6.2磨损过程
6.2.1 粘着磨损和磨粒磨损
6.2.2腐蚀磨损和接触疲劳
6.3耐磨性及其测量方法
6.4提高材料耐磨性的途径
材料的高温力学性能
课时目标：
主要内容、目的及要求：本章主要讨论材料的高温变形行为、变形和断裂的机制、力学性能指标、影响因素。重点：掌握金属材料的高温蠕变行为，蠕变变形及断裂机理，以及相应的力学性能指标。难点：理解蠕变变形及断裂机理。
7.1高温蠕变性能
7.2高温力学性能
7.2.1 蠕变的一般规律
7.2.2 蠕变变形及断裂机理
7.2.3蠕变性能指标
7.2.4影响蠕变性能的主要因素
7.3其他高温力学性能
7.4材料趣谈：钢化玻璃爆裂—谁之责
7.5世贸大厦坍塌的材料学追思
材料的热学性能
课时目标：
主要内容、目的及要求：1、材料热学性能的基本物理基础；2、材料的热容；3、材料的热膨胀；4、材料的热传导；5、无机材料的热稳定性重点：掌握材料的热容、热膨胀、热传导、热稳定性的基本概念。难点：深入理解各项基本概念的物理本质。
8.1热学性能的物理基础
8.1.1材料的热学性能概论
8.1.2热学性能的物理基础
8.2热容
8.2.1热容的基本概念
8.2.2 固体热容理论
8.2.3影响材料热容的因素
8.2.4热容的测量与热分析应用
8.3热膨胀
8.3.1热膨胀的概念及热膨胀系数
8.3.2热膨胀机理
8.3.3影响热膨胀系数的因素及应用
8.4热传导
8.4.1热传导的基本概念及微观机理
8.4.2热传导的三种导热机制
8.4.3影响材料热传导性能的因素及应用
8.5材料趣谈：神奇的热功能玻璃
材料的磁学性能
课时目标：
主要内容、目的及要求：1、磁性的基本概念；2、材料磁性的本质；3、磁性的分类及特点；4、铁磁性。重点：不同磁性的物理本质，产生条件。难点：磁畴的形成机理。
9.1基本磁学性能
9.1.1材料的磁性简介
9.1.2材料的磁化及分类
9.2抗磁性与顺磁性
9.2.1抗磁性和顺磁性的物理本质
9.2.2抗磁性和顺磁性和影响因素
9.3铁磁性与反铁磁性
9.3.1铁磁性、反磁铁性和亚铁磁性的物理本质
9.3.2铁磁性物质的基本性质和磁畴结构
9.3.3磁化曲线和磁滞回线
9.3.4软磁材料和硬磁材料
9.3.5铁磁性材料的技术磁化
9.3.6铁磁性参数的影响因素
材料的电学性能
课时目标：
主要内容、目的及要求：1、电导的物理现象及测量；2、离子电导及其影响因素；3、电子电导及其影响因素；4、无机材料的电导；5、电导的应用。6、极化的定义及有关物理量；7、介电强度；8、介电损耗；重点：理解离子电导和电子电导的概念及其物理本质；极化的概念及不同类型极化的物理本质、介电损耗的发生及如何减少介电损耗、结合材料晶体结构理解铁电性与压电性难点：从电子论及能带理论的观点解释材料的电学性能，如为何表现为导电性、半导电性及绝缘性等。
10.1导电性能
10.1.1材料导电性能的基本概念
10.1.2材料的导电机理
10.1.3半导体的电学性能
10.1.4无机非金属材料的导电机理
10.1.5超导电性
10.1.6材料导电性的影响因素
10.2热电性能
10.2.1热电效应
10.2.2热电势的影响因素
10.3半导体导电性的敏感效应
10.4极化及介电常数
10.4.1极化的基本概念
10.4.2极化的基本形式
10.4.3介电常数
10.5电介质的介质损耗
10.5.1电介质损耗的概念和形式
10.5.2影响材料介电损耗的因素
10.6绝缘材料的抗电强度
10.7材料趣谈：横空出世 “烯”望无限—探秘“神奇材料”石墨烯
10.8材料趣谈：LED发光材料
10.9材料趣谈：压电陶瓷
材料的光学性能
课时目标：
主要内容、目的及要求：1、可见光的基本性质；2、光与物质的相互作用：折射、散射、吸收、色散等；3、无机材料的透光性；4、无机材料的浮浊性（不透明性）；5、非线性光学性能简介。重点：光的各种性质、线性光学性能的概念、非线性光学性能的概念难点：各项性能的物理本质及应用
11.1线性光学性能
11.1.1光和固体的相互作用
11.1.2光的折射
11.1.3色散与反射
11.1.4全反射
11.1.5光的吸收
11.1.6光的散射
11.1.7线性光学性能的应用及其影响因素
11.2材料的发光
11.3非线性光学性能
11.4材料趣谈：宝石
11.5材料趣谈：古沙递捷音—光纤
11.6材料趣谈：透明陶瓷
展开全部
预备知识
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、《材料性能学》，王从曾主编，北京工业大学出版社，2006年，ISBN：9787563909339
2、《工程材料力学性能》，束德林主编，机械工业出版社，2003年，ISBN：9787111120377
3、《材料物理性能》，张军战主编，中国建材工业出版社， 2005年，ISBN：9787801598134
4、《无机材料物理性能》，关振铎、张中太编著，清华大学出版社，1991年，ISBN：9787302009559
常见问题
浙公网安备 33010802012594号
