电子材料课程教学大纲

1、?电子材料?课程教学大纲课程编号：0308401403084014 适用专业：电子科学与技术固体电子工程学时数：6464 学分数：4 4 开课学期：第 6 6 学期先修课程：?固体物理?、?电介质物理?、?材料物理化学?、?磁性物理?一、课程性质和目标授课对象：电子科学与技术专业本科生、材料科学与工程专业本科生.课程类别：专业课教学目标：?电子材料?为电子科学与技术重要专业课程.?电子材料?主要包括电子材料的制备方法、结构特征、电磁特性及影响因素、元器件设计和应用开发等所需的材料根底知识,该领域的最新开展等,为研制电子材料奠定理论与实践根底.学生学习本课程后,了解电子材料的历史、应用领域与特点

2、及其应用与开展动态,更深入掌握电介质物理、磁性物理的根底知识,提升相关知识在材料研究过程中的运用水平；具备从事电子材料生产、研究、应用和开发的根本水平；本课程又为后续专业课程根底,直接同电子元器件和电子材料测量密切结合.二、课程内容安排和要求一教学内容、要求及教学方法重点掌握介质材料与磁性材料两局部相关内容.其中介质材料3232 学时：第一章电子陶瓷结构根底主要教学内容：绪言原子间的结合力球的密堆积原理及配位数4 4鲍林规那么电子陶瓷的典型结构电子陶瓷的显微结构电子陶瓷的晶体结构缺陷电子陶瓷的固溶结构要求：掌握陶瓷显微结构的分类及根本概念、点缺陷表示方式及缺陷反响方程的书写、固溶机理及影响固溶

3、度因素、鲍林规那么如几何规那么、电价规那么等、钙钛矿结构形成条件及特点.能灵活运用鲍林规那么分析晶体中多面体的连接方式.理解等径球与不等径球的密堆积原理、电子陶瓷的典型晶体结构、显微结构对材料性能影响的重要性.了解电子材料定义、分类、应用以及开展趋势.教学方法：利用传统的板书与精心设计的 PPTPPT 多媒体课件相结合,培养和激发学生的学习兴趣,同时采用课堂小测验的方式,稳固相关知识.学时分配：1212 学时第二章低介装置瓷主要教学内容：低介装置瓷的根本知识典型低介装置瓷低温共烧陶瓷要求：掌握电介质与金属导热机制的区别、高导热晶体特点、光散射因子.理解陶瓷透明化机理.了解装置瓷的特点、要求以及

4、分类.教学方法：利用传统的板书与精心设计的 PPTPPT 多媒体课件相结合,联系基板材料的开展现状和研究热点,培养和激发学生的学习兴趣,同时采用课堂练习的方式,稳固相关知识.学时分配：2 2 学时第三章高介电容器瓷主要教学内容：电容器瓷概述高介电容器瓷的介电特性高频电容器瓷的主要原料(4)(4)中高压陶瓷电容器瓷要求：掌握电容器的分类、特点及典型的瓷料组别、高介电容器介电常数的温度系数变化机理、钛离子变价原因及解决举措.理解中高压陶瓷电容器类别及特点.对高频瓷料的合成与制备技术有一定了解.教学方法：利用传统的板书与精心设计的 PPTPPT 多媒体课件相结合,联系电子陶瓷工艺原理,培养和激发学生

5、的学习兴趣,同时采用课堂练习的方式,稳固相关知识.学时分配：3 3 学时第四章强介铁电瓷主要教学内容：(1)(1)铁电材料的根本知识(2)(2)陶瓷的铁电性与铁电陶瓷(3)(3)强介铁电瓷的改性机理(4)(4)铁电陶瓷材料确定原那么(5)(5)铁电陶瓷的老化与疲劳现象要求：掌握铁电体、电畴、铁电老化、铁电疲劳等根本概念、钛酸钢铁电体的晶体结构及相变、低频铁电瓷的展宽、移峰、叠峰的根本概念及其改性机理.理解电滞回线、铁电体居里相变扩张机理尤其是应力相变机理.教学方法：利用传统的板书与精心设计的 PPTPPT 多媒体课件相结合,回忆电介质物理的相关知识,培养和激发学生的学习兴趣,同时采用课堂小测验

6、的方式,稳固相关知识.学时分配：8 8 学时第五章独石电容器瓷主要教学内容：独石电容器的特点独石瓷的主要系列要求：掌握馍电极多层陶瓷电容器的优点、抗复原瓷料研制难点及解决方案.对多层陶瓷电容器的优点及主要瓷料组别有一定了解.教学方法：利用传统的板书与精心设计的 PPTPPT 多媒体课件相结合,联系多层陶瓷电容器的生产和开展趋势,培养和激发学生的学习兴趣,同时采用课堂练习的方式,稳固相关知识.学时分配：2 2 学时第六章半导体瓷主要教学内容：(1)(1)半导体陶瓷的根本概念(2)(2) BaTiOBaTiO3瓷的半导化机理(3)(3) PTCPTC 热敏电阻(4)(4)半导体陶瓷电容器要求：掌握

7、钛酸银陶瓷的半导化方法、金属与半导体的接触形式.理解外表层、晶界层电容效应.对半导体陶瓷电容器分类、PTCPTC 陶瓷的半导化机理、PTCPTC 效应有一定了解.教学方法：利用传统的板书与精心设计的 PPTPPT 多媒体课件相结合,回忆半导体物理的相关知识,培养和激发学生的学习兴趣,同时采用课堂练习的方式,稳固相关知识.学时分配：2 2 学时第七章压电陶瓷主要教学内容：压电效应压电陶瓷的主要参数铅基压电陶瓷(4)(4)透明电光陶瓷要求：掌握压电效应、压电参数的物理意义、压电陶瓷预极化原理、PZTPZT 陶瓷的软性与硬性取代规律.理解压电陶瓷的准同型相界.教学方法：利用传统的板书与精心设计的 P

8、PTPPT 多媒体课件相结合,引入压电陶瓷的前沿研究热点和成果,培养和激发学生的学习兴趣,同时采用课堂练习的方式,稳固相关知识.学时分配：3 3 学时其中磁性材料(3232 学时)：主要教学内容有：磁学根底知识、软磁材料、永磁材料等.重点讲授磁性材料的制备方法、结构特征、电磁特性及影响因素、元器件设计和应用开发等所需的材料根底知识.课程内容分布如下：第八章磁性材料概述主要教学内容：磁学、磁性材料的历史磁性材料的市场、机遇与挑战要求：了解磁性材料的历史、应用领域与特点及其应用与开展动态阐述磁性材料在国民经济中的作用,激发同学们对这门课学习的积极性教学方法：利用传统的板书与精心设计的本课程的 Po

9、werPointPowerPoint 多媒体讲稿相结合,培养和激发学生的学习兴趣.学时分配：2 2 学时第九章磁学根底知识主要教学内容：静磁现象材料的磁化磁性和磁性材料的分类要求：了解磁场的产生方式；理解磁矩、磁化强度、磁导率、磁化率、退磁场、静磁能等概念；掌握磁学单位在 CGSCGS 单位制和 SISI 单位制间的转换及利用磁滞回线获得磁学参数(H Hc,M,Ms,B,Bs,M,Mr,B,Br,i等).教学方法：利用传统的板书与精心设计的本课程的 PowerPointPowerPoint 多媒体讲稿相结合,同时采用课堂练习或小测验的方式,稳固相关知识.学时分配：3 3 学时第十章软磁材料主要

10、内容：铁氧体软磁材料LTCCLTCC 旋磁铁氧体材料纳米晶软磁材料要求：熟悉、理解软磁材料的理论根底,重点掌握铁氧体软磁的晶体结构与特性要求；对常见铁氧体软磁材料的合成与制备工艺有初步了解,同时对软磁材料的研究热点、开展动态有初步了解.了解 LTCLTCC C的工艺流程,以及常见的 LTCCLTCC 旋磁铁氧体的制备方法及性能；了解几类纳米晶软磁材料的相变过程,深刻理解矫顽力随晶粒大小的变化规律及原因.具体要求如下：表征软磁材料的软的性能指标,如何获得软磁材料；掌握 LTCCLTCC 旋磁铁氧体材料的主要技术要求,可实现的途径以及适用的领域；掌握纳米晶磁性材料具有软磁性能的原因,尤其是纳米晶中

11、的随机平均磁晶各向异性模型理论；教学方法：利用传统的板书与精心设计的本课程的 PowerPointPowerPoint 多媒体讲稿相结合,同时采用课堂练习或小测验的方式,稳固相关知识.学时分配：1717 学时第十一章永磁材料主要内容：永磁材料简介与根底理论金属永磁材料稀土永磁材料 NdFeBNdFeB铁氧体永磁材料要求：熟悉、理解永磁材料的理论根底,重点掌握金属永磁材料的晶体结构与特性要求；对常见金属永磁材料的合成与制备工艺有初步了解,通过学习几种不同的永磁材料,深刻理解材料的微观结构是如何影响永磁材料的剩余磁化强度和矫顽力的.掌握 M M 型六角铁氧体永磁材料的晶体结构和磁晶各向异性.具体要

12、求如下：熟悉理解硬磁材料的理论根底,对常见金属硬磁材料、铁氧体硬磁材料的合成与制备工艺有初步了解,熟悉稀土永磁材料 Nd-Fe-BNd-Fe-B 的微观结构；(4)(4)熟悉 M M 型六角铁氧体的晶体结构、磁晶各向异性及其永磁性能.熟悉几种永磁材料的高矫顽力机理；教学方法：利用传统的板书与精心设计的本课程的 PowerPointPowerPoint 多媒体讲稿相结合,同时采用课堂练习或小测验的方式,稳固相关知识.学时分配：6 6 学时第十二章非晶磁性材料主要内容：非晶合金的制备方法；磁性非晶合金的性能特点；几种非晶磁性合金的性能比拟.要求：熟悉、理解非晶磁性合金的制备方法,重点掌握非晶磁性合

13、金内原子短程有序的特点及非晶合金内诱发的磁各向异性来源.掌握非晶磁性合金的性能特点.教学方法：利用传统的板书与精心设计的本课程的 PowerPointPowerPoint 多媒体讲稿相结合,同时采用课堂练习或小测验的方式,稳固相关知识.学时分配：1 1 学时第十三章几类磁性功能材料主要内容：磁致伸缩材料磁致伸缩材料要求：理解磁致伸缩的概念、分类及物理机制；了解几类重要的磁致伸缩材料；理解磁热效应的概念、物理量的表述和热力学过程；理解巨磁热效应中的磁相变类型和结构相变,了解当前磁致冷技术的开展现状和存在的难题.教学方法：利用传统的板书与精心设计的本课程的 PowerPointPowerPoint 多媒体讲稿相结合,同时采用课堂练习或小测验的方式,稳固相关知识.学时分配：4 4 学时二实践性教学环节和要求无三、考核方式本课程的考核方式：期末考核：闭试70%70%, ,平时考核出勤、课堂提问和测试、作业等,30%30%四、建议教材及参考资料建议教材：1 1、?电子材料?李言荣、悻正中北京：清华大学出版 20222022 年 1 1 月第 1 1 版2 2、?磁学根底与磁性材料?,严密彭晓领,杭州：杭州大学出版 20222022 年 4 4 月参考资料：1 1、?无机电介质?李标荣武汉：华中科技大学出版社2 2、?现代陶瓷材料及技术?曲远方上海：华东