复合材料基础课程教学大纲

1、 复合材料基础课程教学大纲课程代码：学时：32学分：2适用专业：金属材料工程一、课程的性质和任务1.课程的性质本课程是金属材料工程专业的专业选修课程。2.课程的任务及目的本课程通过对系统掌握复合材料（特别是金属基、陶瓷基复合材料）应用领域的科学与工程方面基本理论和知识，使学生了解和掌握复合材料的主要制备工艺手段与技术方法。达到基本胜任从事材料制备、加工成型、材料结构与性能分析工作的科研、教学、设计、技术开发、生产管理的高级工程技术人才的目的。二、课程教学内容的基本要求、重点和难点及学时分配一）学时分配序号课程内容理论学时实验/上机学时备注1绪论及基本概念与分类22复合理论43复合材料的增强材料

2、64复合材料的界面45金属基复合材料66陶瓷及陶瓷基复合材料10合计32（二）理论教学内容的基本要求、重点和难点1绪论及基本概念与分类（1）复合材料的发展历史，复合材料定义；（2）复合材料的基本性能；（3）复合材料结构设计基础。2复合理论（1）了解复合原则；（2）掌握复合材料的界面设计原则；（3）掌握无界面粘结强度的测定、混合定律。重点：复合材料的界面设计原则。难点：无界面粘结强度的测定、混合定律。3复合材料的增强材料（1）了解它们的分类、结构特征、物化性能、基本制备方法及应用领域；（2）掌握氧化铝、氧化锆、氮化硅、碳化硅的强韧化机理。重点：氧化铝、氧化锆、氮化硅、碳化硅的强韧化机理。难点：氧

3、化铝、氧化锆、氮化硅、碳化硅的强韧化机理。4复合材料的界面（1）了解界面的定义及界面效应；（2）掌握各类复合材料的界面特征；（3）掌握金属陶瓷、陶瓷基复合材料的表面处理过程及其与基体材料结合的界面特征。重点：界面效应、各类复合材料的界面特征。难点：金属陶瓷、陶瓷基复合材料的表面处理过程及其与基体材料结合的界面特征。5金属基复合材料（1）了解金属基复合材料的用途；（2）掌握铝基复合材料、镍基复合材料、钛基复合材料的结构与性能；（3）熟练掌握常用金属基复合材料的制备方法。重点：铝基复合材料、镍基复合材料、钛基复合材料的结构与性能。难点：常用金属基复合材料的制备方法。6陶瓷及陶瓷基复合材料（1）了解

4、陶瓷基复合材料的种类和性能；（2）掌握陶瓷基复合材料的制备方法；（3）熟练掌握典型陶瓷基复合材料特别是纤维增强、晶须和颗料增强（韧）陶瓷基复合材料的的种类和性能，并了解相变增韧机制。重点：纤维增强、晶须和颗料增强（韧）陶瓷基复合材料的的种类和性能。难点：相变增韧机制。三、参考教材和主要参考文献1参考教材：1王荣国,武卫莉,谷万里.复合材料概论.哈尔滨工业大学出版社，20042参考资料：1吴人浩.复合材料.天津大学出版社，20002高濂，靳喜海，郑珊纳米复相陶瓷，化学工业出版社，20043贾成厂.陶瓷基复合材料导论.冶金工业出版社，20024李荣久.陶瓷金属复合材料.冶金工业出版社，2004张玉

5、龙.高技术复合材料制备手册.国防工业出版社，2002尹衍升，张景德.氧化铝陶瓷及其复合材料.化学工业出版社，2001尹衍升，李嘉.氧化锆陶瓷及其复合材料.化学工业出版社，2004四、考核形式和考核要求（一）考核形式课程考核性质：考查课程考核方式：闭卷课程考核时间：120分钟卷面满分：100分（二）考核内容1绪论及基本概念与分类重点考核内容：复合材料性能的一些基本参数，特别是比强度、比模量两个基本要概念；基本考核内容：关于复合材料定义。参考内容：了解各类复合材料的基本性能；复合材料结构设计基础；特别是复合材料设计中多级结构的设计理念。2复合理论重点考核内容：复合材料组元及制备方法的选择；金属基、

6、陶瓷基复合材料的界面设计以及界面的湿润性、界面粘结；了解复合材料的基本结构与其物化性能的关系。基本考核内容：参考内容：各类基体材料的特点及其优缺点；理解复合理论；重点掌握运用复合理论制备各种高性能增强结构复合材料。3复合材料的增强材料重点考核内容：氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅的增韧增强作用；基本考核内容：氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅的结构特征、物化性能。参考内容：了解复合材料的增强体是复合材料学的核心；掌握复合材料应用的最新进展。4复合材料的界面重点考核内容：复合材料中界面的性能过程机理；各类复合材料界面的基本特征及异同点；基本考核内容：界面的定义。参考内容：金属陶瓷的表面处理过程及其与基

7、体材料结合的界面特征；陶瓷基复合材料的表面处理过程及其与基体材料结合的界面特征。5金属基复合材料重点考核内容：铝基复合材料、镍基复合材料、钛基复合材料应用领域。基本考核内容：金属基复合材料的种类和性能。参考内容：了解金属基复合材料的种类和性能；掌握铝基、镍基及钛基复合材料的结构、性能及主要应用领域。6陶瓷及陶瓷基复合材料重点考核内容：陶瓷基复合材料的制备；陶瓷基复合材料的应用。基本考核内容：陶瓷基复合材料的种类和性能。参考内容：掌握陶瓷基复合材料中基体材料及增强材料的种类、结构及物化性能特征；典型陶瓷基复合材料特别是纤维增强、晶须和颗料增强（韧）陶瓷基复合材料的的种类和性能；自蔓延高温合成（S

8、HS）技术、溶胶-凝胶（sol-gel）技术、湿化学法制备技术。（三）考核要求1试题内容所占比例：试题内容所占的比例为：重点考核内容60%，基本考核内容25%，参考内容15%。2试题难易分值分配：难易试题所占比例为：极易约5%，较易约25%,中等难度约35%，较难约30%，高难度约5。3.客观题占3040%，主观题占6070%。4试题覆盖面：应在80以上。5.试卷卷面成绩占总成绩的90%，平时成绩占10%。五、有关说明先修课程：大学物理、普通化学、物理化学、工程力学、金属学原理、纳米材料、陶瓷材料等课程。本课程教学内容和学时分配可以根据本学科发展动态做不多于5%的调整。六、本门课程主要概念的中

9、英文对照表复合材料compositematerials复合理论compositetheoreics氧化铝基陶瓷aluminabasedceramics界面效应boundarylayereffect氧化锆基陶瓷zirconiabasedceramics氧化锆增韧zirconia-toughened断裂韧性fracturetoughness碳化物硼化物陶瓷carbide/borideceramicsSiC晶须补强SiCwhisker-reinforced工程应用engineeringapplications合成材料syntheticmateriala增韧陶瓷toughenedceramics碳热还

10、原carbothermalreduction陶瓷基复合材料ceramicmatrixcomposites金属基复合材料metallicmatrixcomposites连续纤维补强continuousfiber-reinforced碳化硅纤维基siliconcarbidefiber-based裂纹屏蔽crackshieding扩散机理diffusionmechanism氮化硅陶瓷siliconnitrideceramics纤维补强复合材料fiber-reinforedcomposites金属间化合物intermatalliccompounds碳化硅siliconcarbides氮化硅siliconnitrides碳化硼boroncarbides位错滑移dislocationglide热压复合材料hot-pressedcomposites氮化物nitride碳化物carbide扫描电子像scanningelectricmicrograph桥联bridging球磨milling高温工程应用hightemperatureengineeringap