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SPOC学校专有课程
纳米材料制备及成形(测试)
第1次开课
开课时间: 2017年10月18日 ~ 2017年12月16日
学时安排: 4学时每周
当前开课已结束 已有 73 人参加
立即自学
往期不提供结课证书,想参加下学期课程, 点击这里预约>>
spContent=欢迎来到哈工大材料学研建立的纳米世界,本课程将带你进入纳米介观尺度世界,了解这里的特殊现象及成因,了解不同纳米材料如何来影响我们的生活和工作,了解现代纳米加工成形技术,了解不同种类的纳米材料及其制备方法并最终提高科学研究兴趣建立科学研究方法。
欢迎来到哈工大材料学研建立的纳米世界,本课程将带你进入纳米介观尺度世界,了解这里的特殊现象及成因,了解不同纳米材料如何来影响我们的生活和工作,了解现代纳米加工成形技术,了解不同种类的纳米材料及其制备方法并最终提高科学研究兴趣建立科学研究方法。
—— 课程团队
课程概述

课程简介:

  纳米材料制备与成形课程主要以最新科学研究前沿为背景,主要介绍纳米材料概念,纳米材料的特殊物理化学性质及其成因,讲授隧道扫描显微镜,原子力显微镜等介观工具的基本原理与加工中的应用,同时介绍不同种类的纳米材料的制备方法,其设计团簇,纳米粉末,纳米纤维,纳米膜,纳米块体材料,纳米复合材料及纳米结构,并使学生在了解知识的基础上,获得获取最新科研信息及独立进行未知领域学习的能力。

 

Course Description

The course of preparation and deforming of nanometer materials is mainly based on the newest development of scientific research. The main contents of the course are following: The concept of Nano-materials; the special properties of nanomaterials and causes; the fundamental theory and application of STM and AFM in characterization and manufacturing; nanotechnology and micro-manufacturing; preparing method for all kind of nanomaterials. The material of the course will include: cluster; nano-powder; nano-fibre; nano-film; bulk nanomaterials, nano-composite and nano structure.


授课目标
该课程一方面为学生了解现代纳米材料领域的最新知识体系和理论体系,使学生了解发展动向,掌握纳米材料的基本制备方法,另一方面将使学生熟练掌握纳米科学与技术在材料加工成形领域中的最新应用,同时培养学生掌握获得本学科最新信息的能力,并培养学生在信息获得的基础上开展科学研究的思路与方法。
成绩 要求

课堂讨论占比20%,1)考察学生对专业知识的掌握;(2)对学生的学习效果进行间接了解

作业报告占比20%,1)根据不同内容设置不小论文报告,视频报告等不同形式;(2)考核学生文献获得能力,综合素质提高;(3)根据课程进程了解学生获得信息及解决实际问题能力的提高程度。

结业论文占比60%,1)论文要求和纳米科学与技术相关,要求学生在自己选择方向的同时,能把平时所学融会其中;(2)文献要求参考文献10篇,其中英文文献2篇,进一步考核学生文献及信息获取能力和综合能力的提高。

课程大纲

第一章 概述

1.1本课程的主要内容

1.2要求、学习方法

1.3参考书及相关数据库使用。

第二章 纳米材料基础知识

2.1 纳米概念,纳米材料概念

2.2 纳米材料特殊性质及成因

2.3 纳米材料的分类。

2.4 纳米材料的发展阶段

第三章 隧道扫描显微技术

3.1 STM:隧道扫描显微镜的基本原理及其表征应用。

3.2 AFM:原子力显微镜的特点,基本原理及其使用方法。

3.3 SFM:扫描力显微镜的基本原理及其应用。

第四章 纳米加工成形技术

4.1 原子搬迁技术:在SPM基础上利用原子搬迁实现原子级加工成形。

4.2 纳米加工成型技术:直接雕刻加工技术,电子束光刻加工技术,局部氧化加工技术,自组装成形技术,多针尖加工系统。

第五章 微米加工成形技术

5.1 微米及亚微米级加工的发展现状及应用。

5.2微米及亚微米级加工主要加工成型方法:机械加工的微米化,特种加工技术的微米化,微米加工成型特有技术

5.3 现代科学研究基本思路及论文写作

第六章 低维度纳米材料制备

6.1 团簇:团簇的概念及特点;团簇常用制备方法,常用团簇介绍。

6.2纳米粉末:纳米粉末特点及应用;常用制备方法:CVDPVD,激光溅射,共沉淀

6.3纳米纤维:特点,典型一维纳米材料-CNTs,常用制备方法,应用

6.4 纳米膜:纳米膜分类,特有制备方法,低维度纳米材料制备方法总结

第七章 3维纳米材料制备

7.1 纳米块体材料:纳米块体材料特点及应用,原位加压制备技术,高能球磨制备技术,高温高压固相淬火技术,非晶晶化技术,大塑性变形技术

7.2 纳米复合材料:纳米复合材料的分类及特点,纳米陶瓷复合材料制备方法,纳米金属材料制备方法


预备知识

大学物理

参考资料

1.    Guokui liu. Nanoscience and nanotechnology in prepective. Tsinghua university press.

2.        Zhonflin Wang. Handbook of nanophase and nano structured materials-systems and applications(1,2). Tsinghua university press.

3.        Scanning Microscopy for Nanotechnology,Weilie Zhou,Zhong Lin Wang;Springer Science Business Media, LLC,2006

4.        张立德 牟季美   纳米材料和纳米结构.科学出版社.

5.        王世敏 许祖勋.  纳米材料制备技术.化学工业出版社.

6.        张志焜 崔作林.  纳米技术与纳米材料.国防工业出版社.

7.        曹茂盛,李大勇等. 纳米材料学. 哈尔滨工业大学出版社.


常见问题

1  课程结业论文主要考核学生对纳米科学与技术的了解与掌握情况,并考核学生对基本概念和基本知识体系的了解,无论学生从哪个兴趣点入手书写结业论文,请尽可能多的涵盖你在课堂内及课堂外了解的纳米科学与技术相关的知识,并尽可能的形成体系化与关联关系。

2  论文要求的参考文献为学生阅读并在论文中引用的参考文献,严禁彻底抄袭他人已发表论文,一经发现,取消学习资格。

哈尔滨工业大学
1 位授课老师
孙宏飞

孙宏飞

副教授

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