《特种陶瓷材料学》教学大纲.doc

西安理工大学研究生课程教学大纲（材料科学与工程学院）西安理工大学2010年3月西安理工大学研究生课程教学大纲目 录材料热力学1-1金属中的扩散与相变1-8表面物理与表面化学1-10功能材料学1-14表面工程理论与技术1-19专业英语1-24材料化学1-30材料分析方法2（化学）1-35等离子体物理1-40特种陶瓷材料学1-44材料的腐蚀原理及测试技术1-48冶金过程中的传输现象1-52金属凝固原理1-56焊接原理1-61复合材料1-69晶体生长的物理基础1-73塑性成形理论1-78材料的摩擦磨损1-82液态金属物理1-87凝固技术1-94材料成型计算机模拟1-101先进材料焊接学1-105现代连接技术1-111半导体材料概论1-116I材料热力学教学大纲Teaching Outline of Thermodynamics of Materials第一部分 大纲说明1. 课程代码：0201012. 课程类型：学位课3. 开课时间：秋4. 学时/学分：32/25. 课程目标：通过该课程的学习，掌握热力学四大定律的概念、实质、适用条件、意义，理解热力学定律是如何通过热力学函数应用到材料科学研究领域而形成材料热力学规律，掌握上述规律的概念、函数表达、适用条件，能用材料热力学规律解决材料研究中的具体问题，能解释材料科学研究中遇到的热力学现象，熟练掌握热焓、熵、自由能、偏克分子量、活度等热力学参量在具体材料变化过程中的求解方法和对过程做出正确的判断，掌握热力学函数中的重要函数关系尤其是麦克斯韦关系，掌握相图热力学、相变热力学、曲面热力学、溶液热力学、缺陷热力学等规律和概念，了解动力学规律，并解决材料研究中的一些问题。6. 面向学科：材料科学与工程（材料学、材料物理与化学、材料加工）7. 考核方式：考试8. 预修课程：工程化学，物理化学，大学物理（热学）、材料科学基础9. 本课程的学时分配表序号教学内容课堂讲课学时实践课时课堂讨论学时课外自学学时1绪论12第一章 热力学第一定律33第二章 热力学第二、第三定律44第三章 自由能45第四章 麦克斯韦方程及应用26第五章 单元系中的相平衡27第六章 溶液48第七章 二元系的自由能29第八章 相平衡210第九章 相图热力学211第十章 相变热力学412第十一章 化学平衡热力学2合计3210教材及教学参考资料教材：徐祖耀.材料热力学.第2版.中国科学技术出版社,2001参考资料： （1）O.Kubaschewski,E.L.Evens and C.B.Alcock.metallurgical Themochemistry. Pergamon，1979（2）J.M.Honig,Thermodynamics:Principles Characterizing Physical and Chemical Processes Academic Press,3edition.May 10,2007（3）Ragone, David V, Thermodynamics of Materials, New York:Wiley,1995（4）A.Onuki,Phase Transition Dynamics,Cambridge University Press, November,2003（5）徐瑞.材料热力学与动力学.哈尔滨工业大学出版社,2003（6）David R,Gaskell,李文兴.冶金热力学. 第2版.新文京开发出版社,2002（7）G.S.乌帕达耶,R.K.杜布.冶金热力学与动力学的应用计算. 第1版.冶金工业出版社,1981（8）翟玉春.非平衡态冶金热力学. 第1版.东北大学出版社,2005（9）徐祖耀.材料热力学.中国科学技术出版社,1982（10）王海川.冶金热力学数据测定与计算方法.第1版.冶金工业出版社,2005（11）宫秀敏.相变理论基础及应用. 第1版.武汉理工大学出版社,2004（12）石霖.合金热力学. 第1版.机械工业出版社,1992（13）李清斌.合金中的扩散性相变与合金热力学.辽宁科学技术出版社,1984（14）翟启杰.合金热力学理论及其应用.冶金工业出版社,1999（15）Mark Ladd,Introduction to Physical Chemistry.3rd,ed.Cambradeg University Press.1998（16）Devereux, Owen F. Topics in Metallurgical Thermodynamics. NY: John Wiley and Sons, 1983（17）Gaskell, David R. Introduction to Metallurgical Thermodynamics. NY: McGraw-Hill, 2nd edition, 1981（18）傅献彩,沈文霞,姚天物编.物理化学.第四版.高等教育出版社,1990（19）韩德刚,高执棣,高盘良.物理化学.高等教育出版社,2001（20）韩德刚,高执棣.化学热力学.高等教育出版社,1997第二部分 教学内容和教学要求本课程教学内容和目的是结合材料科学问题学习热力学四大定律，并应用于相平衡、溶液、自由能、相图、相变及化学平衡等热力学过程，课堂教学引导，加强学生自学，完成教学任务，目的是让学生在材料科学的基础上，运用热力学基础和原理，分析、解释、解决科学研究中所遇到的热力学问题。第一章 绪论与热力学第一定律1.本章主要内容 材料热力学的概念、课程的教学目的和学习方法，掌握第一定律及相关函数，状态函数及全微分，热焓与比热，标准态等知识。2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识重点是第一定律及应用，本章主要难点状态函数的理解及在热力学计算中的灵活运用。3.预备知识要求学习本章内容，学生需要具备大学物理基础或热学基础，同时具备初步的物理化学基础和材料科学基础等主要基础知识。4.主要参考资料(1)傅献彩,沈文霞,姚天物编.物理化学.第四版.高等教育出版社,1990(2)韩德刚,高执棣,高盘良.物理化学.高等教育出版社,2001(3)Mark Ladd,Introduction to Physical Chemistry.3rd,ed.Cambradeg University Press,1998第二章 热力学第二定律和第三定律1.本章主要内容简要复习自发过程和不可逆过程、熵及热力学第二定律的概念，掌握材料热力学第二定律数学表达式、平衡态判据表达式的推导，理解熵的统计概念，掌握玻尔兹曼公式的推导，掌握配置熵、固溶体的混合熵、振动熵和磁熵等概念、并运用该理论进行具体材料的熵值计算，解释材料热力学现象。热力学第三定律推导、验证和应用，Richard、Trouton规则概念及材料熔化、汽化熵的计算。2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识 重点是材料热力学第二定律、第三定律、Richard、Trouton规则概念及应用，本章主要难点是熵的统计概念及相应的玻尔兹曼公式的推导。灵活运用材料熵的概念进行热力学计算和过程进行方向、限度的判断。3.预备知识要求学习本章内容，学生需要具备大学物理基础或热学基础，同时具备初步的物理化学基础和材料科学基础等主要基础知识。4.主要参考资料(1)徐祖耀.材料热力学.第2版.中国科学技术出版社,2001(2)吉林大学等校编.物理化学.人民教育出版社,1980(3)傅献彩,沈文霞,姚天物编.物理化学.第四版.高等教育出版社,1990(4)韩德刚,高执棣,高盘良.物理化学.高等教育出版社,2001(5)邓景发,范康年编著.物理化学.高等教育出版社,1993(6)姚允武,朱志昂编.物理化学教程.（上、下）.修订版.湖南教育出版社,1991(7)Atkins P.W. Physical Chemistry.6th ed. Oxford University Press.（有中译本）(8)Iran，Levine，褚德莹,李芝芬,张玉芬译,韩德刚校.物理化学.（上、下）.北京大学出版社,1987(9)Mark Ladd,Introduction to Physical Chemistry.3rd,ed.Cambradeg University Press.1998第三章 自由能1.本章主要内容 自由能函数G、F的概念，自由能与温度的关系，自由能的计算，蒸汽压与自由能关系，界面自由能，晶粒长大、大晶粒吞并小晶粒、第二相球化、平衡晶结形态等现象的热力学解释。2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识 重点是热力学体系自由能的计算和运用自由能函数进行过程进行方向和限度的判断，界面自由能，本章主要难点界面自由概念及在材料科学中的应用。3.预备知识要求学习本章内容，学生需要具备大学物理基础或热学基础，同时具备初步的物理化学基础和材料科学基础等主要基础知识。4.主要参考资料(1)徐祖耀.材料热力学.第2版.中国科学技术出版社,2001(2)吉林大学等校编.物理化学.人民教育出版社,1980(3)傅献彩,沈文霞,姚天物编.物理化学.第四版.高等教育出版社,1990(4)韩德刚,高执棣,高盘良.物理化学.高等教育出版社,2001(5)邓景发,范康年编著.物理化学.高等教育出版社,1993(6)姚允武,朱志昂编.物理化学教程.（上、下）.修订版.湖南教育出版社,1991(7)Atkins P.W. Physical Chemistry.6th ed. Oxford University Press.（有中译本）(8)Iran，Levine，褚德莹,李芝芬,张玉芬译,韩德刚校.物理化学.（上、下）.北京大学出版社,1987(9)Mark Ladd,Introduction to Physical Chemistry.3rd,ed.Cambradeg University Press.1998第四章 麦克斯韦方程及应用1.本章主要内容数学上的麦克斯韦方程，热力学上的麦克斯韦关系，理想气体的内能和焓，应用麦克斯韦关系求ds、Cp-Cv,材料的热弹性效应。2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识重点是麦克撕韦关系及应用，本章主要难点麦克斯韦关系的推导，要求学生掌握材料热力学定律、热力学函数、膨胀系数、压缩系数、热弹性效应等概念。3.预备知识要求学习本章内容，学生需要具备大学物理基础或热学基础，同时具备初步的物理化学基础和材料科学基础等主要基础知识。4.主要参考资料徐祖耀.材料热力学. 第2版.中国科学技术出版社,2001第五章 单元系中的相平衡1.本章主要内容吉布斯自由能函数，一级相变与二级相变，Clausius-Clapeyron方程，Ehrenfest方程，纯组元中相平衡，超导态、磁性转变及相变，曲面相界面热力学。2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识重点是Clausius-Clapeyron方程，Ehrenfest方程，纯组元中相平衡，本章主要难点曲面热力学及应用，学生需掌握相变、相图、超导、磁性、曲面微积分等概念。3.预备知识要求学习本章内容，学生需要具备高等数学，大学物理基础或热学基础，同时具备初步的物理化学基础和材料科学基础等主要基础知识。4.主要参考资料徐祖耀.材料热力学. 第2版.中国科学技术出版社,2001第六章 溶 液1.本章主要内容 溶液中组元浓度的表示法，偏摩尔量（偏克分子量），化学位（化学势），亨利定律和拉乌尔定律，Gibbs-Duhem公式的积分和活度测定，溶液的界面吸附，其它偏摩尔量及其关系。2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识 重点是偏摩尔量、拉乌尔定律和亨利定律及溶液的界面吸附，本章主要难点活度的概念、标准态的选择及在热力学计算中的灵活运用。3.预备知识要求学习本章内容，具备初步的物理化学基础、高等数学基础和材料科学基础等主要基础知识。4.主要参考资料徐祖耀.材料热力学. 第2版.中国科学技术出版社,2001第七章 二元系的自由能1.本章主要内容形成溶液时自由能的变化，理想溶液、非理想溶液、稀溶液、规则溶液的性质和形成自由能变化，多余偏摩尔量，非规则溶液的自由能，混合相的自由能。2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识重点是溶液形成时的自由能变化，各种溶液的概念与性质，本章主要难点多余自由能和多余偏摩尔量的理解，非规则溶液的自由能。3.预备知识要求学习本章内容，具备初步的物理化学基础、高等数学基础和材料科学基础等主要基础知识。4.主要参考资料徐祖耀.材料热力学. 第2版.中国科学技术出版社,2001第八章 相平衡1.本章主要内容单相平衡，多元系复相平衡的条件，相律及其推导，二元系中的两相平衡及三相平衡，了解三元系中的相平衡和二级相变时的相平衡。2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识重点是相平衡条件及二元系中的两相平衡及三相平衡，本章主要难点二元系中的三相平衡。3.预备知识要求学习本章内容，学生需要具备初步的物理化学基础、高等数学基础和材料科学基础等主要基础知识。4.主要参考资料徐祖耀.材料热力学. 第2版.中国科学技术出版社,2001第九章 相图热力学1.本章主要内容相图热力学的概念，平衡相浓度的计算原理，断岌固溶体的溶解度，有限溶解度固相线的计算，亚稳相的溶解度，二元系组元完全互溶的相图，了解计算机测制相图的方法。2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识重点是相图热力学概念和相图计算原理，本章主要难点各种相图计算方法与应用。3.预备知识要求学习本章内容，学生需要具备热力学基础，物理化学基础，高等数学基础和材料科学基础等主要基础知识。4.主要参考资料徐祖耀.材料热力学. 第2版.中国科学技术出版社,2001第十章 相变热力学1.本章主要内容新相形成，凝固热力学，脱溶分解，Spinodal分解，了解共析分解材料、马氏体相变、贝氏体及二级相变热力学。2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识重点是新相形成、凝固热力学，本章主要难点Spinodal分解。3.预备知识要求学习本章内容，学生需要具备材料热力学基础，、物理化学基础，高等数学基础和材料科学基础等主要基础知识。4.主要参考资料徐祖耀.材料热力学.第2版.中国科学技术出版社,2001第十一章 化学平衡热力学1.本章主要内容质量作用定律，范霍甫等温方程，范霍甫等压方程，Le Chatelier-Braun原则，了解金属氧化、金属渗碳、金属渗氮及气体在金属中溶解等过程的化学平衡热力学。2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识重点是范霍甫等温方程，范霍甫等压方程，本章主要难点范霍甫等压方程的应用。3.预备知识要求学习本章内容，学生需要具备材料热力学基础，物理化学基础，高等数学基础和材料科学基础等主要基础知识。4.主要参考资料(1)Denbigh K. The Principles of Chemical Equilibrium. 3rd edition. Cambridge Univ. Press, 1971(2)吉林大学等校编.物理化学.人民教育出版社,1980(3)傅献彩,沈文霞,姚天物编.物理化学.第四版.高等教育出版社,1990(4)韩德刚,高执棣,高盘良.物理化学.高等教育出版社,2001(5)邓景发,范康年编著.物理化学.高等教育出版社,1993(6)姚允武,朱志昂编.物理化学教程.（上、下）.修订版.湖南教育出版社, 1991(7)Atkins P.W.，Physical Chemistry.6th ed. Oxford University Press.（有中译本）(8)Iran，Levine，褚德莹,李芝芬,张玉芬译,韩德刚校.物理化学.（上、下）.北京大学出版社,1987(9)Mark Ladd,Introduction to Physical Chemistry.3rd,ed.Cambradeg University Press,1998金属中的扩散与相变教学大纲Teaching Outline of Phase Transformations in Metals and Alloys第一部分 大纲说明1. 课程代码：0201032. 课程类型：学位课3. 开课时间：春4. 学时/学分：32/25. 课程目标：通过该课程的学习，让硕士生了解合金热力学、扩散，固态金属中的界面，固态相变的一般规律，马氏体转变、贝氏体转变、固溶体中的析出，使学生对扩散与固态相变有一个全面的了解，从更深层次理解成分结构性能间关系及控制的方法。6. 面向学科：材料科学与工程7. 考核方式：考试8. 预修课程：材料科学基础9. 本课程的学时分配表序号教学内容课堂讲课学时实践课时课堂讨论学时课外自学学时1第一章 扩散定律82第二章 扩散的微观理论43第三章 合金中的扩散44第四章 扩散型相变脱溶沉淀65第五章 其他扩散型相变46第六章 非扩散型相变马氏体相变6合计3210.教材及教学参考资料教材：肖纪美.合金相与相变.冶金出版社,2002参考资料：D.A.Porter. Phase Transformations in metals and alloys. CHAPMAN & Hall, London,1992第二部分 教学内容和教学要求本课程介绍材料中扩散的微观机制、宏观规律及固态相变中的驱动力、阻力、形核、长大的基础理论，在此基础上对各种类型的扩散型相变和非扩散型相变进行分析和讨论，主要目的是让学生在硕士学习期间掌握固态材料中扩散与相变的基本概念，为分析材料学及材料加工工程中的扩散和相变问题打下理论基础，为新材料及材料加工新技术的研究与开发提供理论依据。第一章 扩散定律主要内容扩散；扩散方程的解：稳态扩散、非稳态扩散。第二章 扩散的微观理论 主要内容原子迁移和扩散系数；随机行走的统计理论；扩散参数的实验测定和理论估算。第三章 合金中的扩散主要内容稀置换型杂质在纯金属中的自扩散；低浓度置换型二元合金中的自扩散；浓置换型合金中的扩散；复杂条件下的扩散。第四章 扩散型相变脱溶沉淀 主要内容形核，长大，结构变化、不连续沉淀、调幅分解。第五章 其他扩散型相变主要内容先共折转变；共折转变；钢的相变产物；贝氏体转变；奥氏体的形成。第六章 非扩散型相变-马氏体相变主要内容马氏体相变基本特征：无扩散性、晶体结构、金相组织、切变型相变；晶体学理论、切变机理滑移和孪生；形核与长大。表面物理与表面化学教学大纲Teaching Outline of Surface Physical and Chemical第一部分 大纲说明1. 课程代码：0201062. 课程类型：选修课3. 开课时间：春4. 学时/学分：32/25. 课程目标：通过本课程的学习，使学生了解表面反应与块体化学反应的区别；使学生掌握清洁表面制备，表面热力学、表面缺陷、表面吸附、表面电化学等基本理论，为表面工程技术的开发，表面科学研究打下基础。6. 面向学科：材料科学与工程7. 考核方式：考试或考查8. 预修课程：化工热力学、物理化学9. 本课程的学时分配表序号教学内容课堂讲课学时实践课时课堂讨论学时课外自学学时1第一章 表面制备及表面热力学6242第二章 液体表面4223第三章 表面电现象644第四章 表面吸附4225第五章 固体表面4246第六章 表面化学涂层624合计30102010教材及教学参考资料教材：顾惕人.表面化学.科学出版社,2001参考资料：闻立时.固体材料界面研究的物理基础.科学出版社,1991第二部分 教学内容和教学要求 本课程教学的目的要求是让学生掌握表面化学的基本规律，应用这些基本规律在材料制备，材料加工和材料的表面改性等过程中，提高材料的使用性能。通过学习，使学生清楚材料表面的物理化学性能与体相是有区别的，但又是紧密相关的；进一步理解，表面反应是有选择性的，表面是可以改性的。教学的内容主要表面制备及表面热力学、液体表面、表面电现象、表面吸附、固体表面、合金对表面电性能的影响等。第一章 表面制备及表面热力学1.本章主要内容清洁表面的制备,表面物理与表面化学研究的内容;Gibbs表面厚度;表面反应与体相反应的区别2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识重点是表面反应与体相反应的区别，难点是Gibbs表面厚度。掌握的主要知识为表面热力学的建模理论。3.预备知识要求化学热力学，自由能等4.主要参考资料（1）H.E.Fransworth, Atomically clean surface-preparation and evaluation, the solid-gas face , 1967（2）曾晓雁,吴懿平.表面工程学.机械工业出版社,2001（3）刘江南.金属表面工程学.兵器工业出版社,1995（4）Adam,N.K, The physical and chemical of surface .3rd ed Oxford university press,1941第二章 液体表面1.本章主要内容表面能、表面张力与温度和压力的关系 、表面张力计算与测量、弯曲表面 2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识重点是表面张力；难点为弯曲表面。需要掌握表面张力计算与测量。3.预备知识要求需要具备的主要基础知识：物理化学，胶体化学；4.主要参考资料(1)傅鹰.化学热力学.科学出版社,1963(2)Davies,J.T.and Rideal.E.K.Interfacial phenomena,2nd ed,Acad.press1963(3)天津大学物理化学教研室.物理化学.人民教育出版社,1979 第三章 表面电现象1.本章主要内容双电层理论、电渗、电泳、流动电势与沉降电势 2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识重点是双电层理论；难点为流动电势与沉降电势。需要掌握双电层理论，电渗、电泳、流动电势与沉降电势原理和在表面研究中的应用。3.预备知识要求需要具备的主要基础知识：物理化学，电化学，胶体化学；4.主要参考资料(1)K.J.Vetter,Electrochemical Kinetics,Academic Press,1967(2)傅鹰.化学热力学.科学出版社,1963(3)查全性.电极过程动力学导论.科学出版社,1976 第四章 表面吸附1.本章主要内容表面的化学吸附、表面的物理吸附 2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识重点是表面的物理吸附；难点为吸附方程得推导。需要掌握等温吸附的基本规律。3.预备知识要求需要具备的主要基础知识：物理化学，无机化学。4.主要参考资料(1)天津大学物理化学教研室.物理化学.人民教育出版社,1979(2)Oudar, J.Physics and chemistry of surface , Blackie, London 1975(3)Bond,G.C.Heterogeneous Catalysis, Oxford Chemistry Series,1974(4)Adamson,A.W.顾锡人译.表面的物理化学.科学出版社,1984第五章 固体表面1.本章主要内容固体表面的内能、晶体的平衡形态、晶体表面结晶学 2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识重点是固体表面的不完整性和不均匀性；难点表面能的理论估算。需要掌握晶体表面结晶学。3.预备知识要求需要具备的主要基础知识：表面工程，金属工艺学4.主要参考资料 (1)闻立时.固体材料界面研究的物理基础.科学出版社,1991(2)刘江南.金属表面工程学.兵器工业出版社,1995 (3)丁莹如,秦关林.固体表面化学.上海科学技术出版社,1988 (4)Adamson,A.W.顾锡人译.表面的物理化学.科学出版社,1984 (5)闵乃本.晶体生长的物理基础.上海科学技术出版社,1982第六章 表面化学涂层1.本章主要内容化学镀，化学转化膜技术。 2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识重点是化学镀的基本理论和热力学；难点为化学转化膜技术的工艺过程监控。需要掌握知识要点化学转化膜形成的基本条件和磷化过程的工艺控制。 3.预备知识要求需要具备的主要基础知识：分析化学，无机化学；4.主要参考资料(1)魏宝明.金属腐蚀理论及应用.化学工业出版社,1984(2)金属腐蚀手册编委会.金属腐蚀手册.上海科学技术出版社,1987(3)ASTM G57-78.1981 Annual book of ASTM standards, part 10(4)吴纯素.化学转化膜.化学工业出版社,1988(5)谢素玲.磷化技术的进展.电镀与精饰,1993功能材料学教学大纲Teaching Outline of Functional Materials 第一部分 大纲说明1. 课程代码：0201122. 课程类型：非学位课3. 开课时间：春4. 学时/学分：32/25. 课程目标：通过该课程的学习，使学生能对超导材料、形状记忆合金、贮氢合金、非晶合金、磁性材料、半导体材料、铁电材料、压电材料、热释电材料、热敏陶瓷、光学材料有比较系统的了解，具备从事相关功能材料研究的基本知识。6. 面向学科：材料科学与工程7. 考核方式：考查8. 预修课程：固体物理、材料科学基础9. 本课程的学时分配表序号教学内容课堂讲课学时实践课时课堂讨论学时课外自学学时1第一章 功能材料概述22第二章 超导材料及应用623第三章 半导体材料64第四章 光学材料425第五章 功能陶瓷627第六章 磁性材料62合计302610教材及教学参考资料教材：马如璋,蒋民华,徐祖雄主编.功能材料学概论.冶金工业出版社,1999参考资料：(1)曲远方主编.功能陶瓷及应用.化学工业出版社,2003(2)徐政,宏伟编著.现代功能陶瓷.国防工业出版社(3)家泰弘著.超伝導.朝倉書店,2005第二部分 教学内容和教学要求功能材料学是为适应材料科学的发展而设立的一门课程，它以从事功能材料课题的研究生为授课对象，着重介绍具有光、电、磁、等物理特性的新型功能材料的物理本质、材料结构特点、材料制备方法以及在当代科学技术和工业等方面的应用。第一章 功能材料概述1.本章主要内容 1.1 功能材料的发展历史及概况 1.2 功能材料的特点及分类 1.3 本门课程的授课内容2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识 无3.预备知识要求无4. 主要参考资料(1)C Kittel. Theory of the Structure of Ferromagnetic Domains in Films and Small Particles .Phys Rev. 1946, 70 :965-971(2)Phillips D F,Fleischhauer A,Mair A,etal. Storage of light in atomic vapor，Rev.Lett. 2001, 86 :783-786(3)张黄莉,赵高扬,薛人中,彭海军,刘晓梅.高温超导薄膜微细图形制备工艺的研究进展,2008,22:96-99(4)徐慢,夏冬林,赵修建.透明导电氧化物薄膜材料及其制备技术研究进展.材料导报,2006,20:312-313(5)都有为.自旋电子学功能材料进展.世界科技研究与发展,2006,(04)第二章 超导材料及应用1.本章主要内容 2.1 超导材料概述，包括超导基本现象，超导临界参数，2.2 超导产生的物理本质；BCS超导理论2.3 超导材料的约瑟夫效应及应用2.4 高温超导体2.5 超导材料的制备及应用2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识 BCS理论3.预备知识要求固体物理，材料科学基础4.主要参考资料(1)Ibrahim HalilMutlu,HediyeAcun,ErdalCelik,HasanTurkmen，Preparation of YBa2Cu3O7xsuperconducting solutions and ?lmsfrom alkoxide-based precursors using solgel method andinvestigation of their chemical reaction mechanisms，PhysicaC2007,451:98106(2)Hyeong-GonKang，SeongKyuKim，HaeseongLee，The analysis of superconducting thin lms modied by AFM lithography with a spectroscopic imaging technique，Surface Science2006,600:36733676(3)Gaoyang Zhao,Yuanqing Chen,Li Lei, and Renzhong Xue,Fabrication of YBa2Cu3O7- x Superconducting Films Using Low-Fluorine-Content Solution，IEEE Transactions on Applied Superconductivity,Vol.17, No. 1, March 2007(4)陈源清,赵高扬.溶胶-凝胶法制备YBa2Cu3O7-超细粉体.材料热处理学报,2006,27(1)(5)陈源清,赵高扬,薛人中,严复学,李颖.溶胶-凝胶法制备YBa2Cu3O7- x超导薄膜的研究.功能材料，2006,37(9)(6)赵高扬,薛人中,黄莉.感光性YBCO凝胶薄膜与微细图形制备.低温与超导（增刊）,2006,41-45第三章 半导体材料1.本章主要内容 3.1 半导体概述3.2 半导体材料的物理基础3.3 半导体材料的光电特性3.4 半导体微结构材料3.5 几种典型半导体特性及制备方法3.6 半导体光电子材料及应用2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识 半导体的物理基础3.预备知识要求固体物理，材料科学基础4. 主要参考资料(1)Li Ying，Zhao Gaoyang， Zhang Weihua，Chen Yuanqing.Using the photolysis of chemically modified gel films preparing ITO fine patterned thin films.Journal of Display Technology，2006(2)杨莺,陈治明,赵高扬.硅衬底上PZT薄膜的制备及其特性分析.半导体学报,2004,25:404-409(3)赵高扬,赵桂荣.感光性溶胶凝胶法在功能薄膜微细图形与微阵列制备中的应用.功能材料,2004,35:3003-3005第四章 光学材料1.本章主要内容 4.1 概述：材料发光及光的探测4.2 固体激光材料的能级设计及材料的组成特点4.3红外光学材料4.4 光导纤维4.5 发光材料2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识 固体激光材料3.预备知识要求固体物理，材料科学基础4. 主要参考资料(1)Gaoyang Zhao,Zhezhe Wang,Weihua Zhang.Fabrication of Gratings Using Photosensitive Gel Films by He-Cd Laser.Optical Engineering.2007,46(2)：02340(2)Gaoyang Zhao，Ying Li，Weihua Zhang，Fabrication of Gratings Using Photosensitive Gel Films by Sol-Gel Process，Trends in Optics and Photonics Series Tops,2005,99:281-287(3)赵高扬,张卫华,王哲哲,赵卫,蒋百灵.感光薄膜与二维Bragg光栅制备.自然科学展,2007,17(2):276-280第五章 功能陶瓷材料1.本章主要内容 5.1 功能陶瓷概述5.2 介电陶瓷及应用5.2 铁电陶瓷及应用5.3 压电陶瓷及应用5.4 热释电陶瓷及应用5.5 热敏陶瓷即应用（PTC、NTC、CRT）5.6 压敏半导体陶瓷5.7 湿敏陶瓷5.8 气敏陶瓷2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识 铁电陶瓷及机理3.预备知识要求固体物理，材料科学基础4. 主要参考资料(1)Li Ying, Zhao Gaoyang, Zhang Weihua and Chen Yuanqing. Fine pattern fabrication on SnO2: Sb thin films formed by the sol-gel process. Surface and Interface Analysis. 2006, 38(9): 1291-1295(2)Zhao Gaoyang,Zhang Weihua,Du Zehui，Preparation of Pb0.96La0.02(Zr0.65Ti0.3(5)O3 films and their fine patterning.Materials Research Bulletin,2004,39:449-456(3)Xiao Zhi, Gaoyang Zhao, Tao Zhu and Ying Li.The morphological, optical and electrical properties of SnO2:F thin films prepared by spray pyrolysis. Surface and Interface Analysis,2008,40:67-70(4)赵高扬,张卫华,徐国敏,邓小翠,蒋百灵,赵卫.亚微米PZT阵列制备及铁电性能研究.中国科学(E辑:技术科学)(5)赵高扬,张卫华,邓小翠,徐国敏,赵卫.铁电微阵列的AFM图像及电滞回线测定.电子显微学报,2006，25（4）:337-340(6)张卫华,赵高扬.钇稳定氧化锆薄膜的制备及其微细加工.无机材料学报,2004,19:425-428第六章 磁性材料1.本章主要内容 6.1 磁学的基本知识及材料磁性能的描述6.2 自发磁化与技术磁化理论6.3 软磁材料6.4 永磁材料6.5 磁记录材料2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识 磁记录原理及磁性材料3.预备知识要求固体物理，材料科学基础4.主要参考资料(1)C Kittel. Theory of the Structure of Ferromagnetic Domains in Films and Small Particles .Phys Rev. 1946, 70 :965-971(2)Phillips D F,Fleischhauer A,Mair A,etal. Storage of light in atomic vapor.Rev.Lett. 2001,86 :783-786(3)张振忠,王超,赵芳霞,曹娟.纳米铁粉对硅油Fe3O4磁流体的性能影响.功能材料,2008,39:864-866(4)赵建华,邓加军,郑厚植.稀磁半导体的研究进展.物理学进展,2007,27:109-150(5)韦丹.磁信息存储技术的回顾与展望J.物理,2004,(09)表面工程理论与技术教学大纲Teaching Outline of Theory and Technology of Surface Engineering第一部分 大纲说明1. 课程代码：0201142. 课程类型：非学位课3. 开课时间：春4. 学时/学分：32/25. 课程目标：表面工程技术是一门综合性较强的专业必修课，它涉及到表面物理、固体物理、等离子物理、表面化学、无机化学、有机化学、电化学、冶金学、金属材料学、高分子材料学、硅酸盐材料学以及物质的输运、热的传递等多门学科的边缘学科技术，并且溶入这些学科的理论和许多最新的技术成果。课程的目标是从现代表面技术不断改进，发展过程中，培养学生理论联系实际，不断创新精神；要求学生了解各种现代材料表面技术、机理和应用领域；并能根据所用零件具体情况，正确选择现代材料表面技术，提高零件表面特性。6. 面向学科：材料科学与工程7. 考核方式：考查8. 预修课程：等离子体导论9. 本课程的学时分配表序号教学内容课堂讲课学时实践课时课堂讨论学时课外自学学时1第一章 表面工程概论22第二章 表面失效的理论基础63第三章 表面覆层的界面结合机理224第四章 表面冶金及粘涂技术45第五章 表面薄膜层技术626第六章 表面热处理及高能量密度表面处理技术47第七章表面覆层的质量检测与分析4合计28410. 教材及教学参考资料教材：徐滨士,朱绍华等编著.表面工程的理论与技术.国防工业出版社,1999参考资料：(1)Sudarshan著,范玉殿等译.表面改性技术工程师指南.清华大学出版社,1996(2)朱维翰,赵平顺编.金属材料表面强化技术的新进展.机械工业出版社,1998(3)曾晓雁,吴懿平主编.表面工程学.机械工业出版社,2001年第二部分 教学内容和教学要求本课程阐述了表面工程的基本概念和理论，就表面工程中所涉及的各类处理技术，尤其是近年来国内外发展起来的表面处理新技术及新工艺进行了集中论述。在表面工程基础理论部分重点阐述了摩擦磨损、腐蚀等表面失效理论、失效分析，及表面覆层的结合机理；在表面工程技术部分介绍了多种实用表面工程新技术的原理、设备、工艺及其质量控制与检测分析等内容。第一章 表面工程概论1.本章主要内容 1.1 表面工程及其功能1.2 表面工程的形成1.3 表面工程的学科体系1.4 表面工程的研究方向1.5 表面工程的研究方法1.6 发展表现工程的意义2.本章的重点与难点、需掌握的主要知识 掌握表面工程的概念和该技术的分类；了解表面工程技术的发展历史和应用前景。3.预备知识要求材料表面与界面的基本知识。4.主要参考资料(1)Bell T. (Guest Editorial). National technology strategy and surface engineering in China. Surface Engineering. Vol. 12, 4(1996) 265266(2)JayLee. Perspectives on Emerging Manufacturing Technologies in Japan. Proceedings of the ThirdInternational Conference on Manufacturing Technolog