《高温结构材料》课程教学大纲

1、高温结构材料High temperature structure material一、课程基本情况课程类别：专业方向课课程学分：2学分课程总学时：32学时（讲课：32学时，上机：0学时，实验：0学时）。课程性质：选修开课学期：第5学期先修课程：材料科学与基础，材料工程基础等适用专业：材料专业，机械工程专业等教 材：周瑞发，韩雅芳，李树素编著，高温结构材料，国防工业出版社，2006年。开课单位：物理与光电工程学院材料物理系二、课程性质、教学目标和任务高温结构材料是材料类本科专业性很强的一门课程。高温结构材料在航空、航天、能源、化工、机械、冶金等领域，广泛用于制造飞机、火箭、导弹、机车、舰船等的动

2、力装置发动机的高温承力结构件的关键材料，是适应现代化建设需要，高新技术发展的重要物质基础。高温结构材料系统地介绍了各种高温结构材料的的组成、强韧化原理、制备、性能、应用，重点介绍了新型材料、制备新技术、新结构、应用准则和防护方法。在内容上尽可能地凸现材料科学中的辩证思维和强韧矛盾的演化。该教材具有综合性、应用性和新颖性的特点。本课程通过介绍各种高温结构材料的发展历史及应用领域使学生们了解新型各种高温结构材料的研制和传统高温结构材料改进等方面的最新研究成果和发展前景，以及以不同类型的高温结构材料的基本特征、适用范围及强韧化技术的新进展，并掌握这些高温结构材料的强韧化新技术。经过本课程的学习，为学

3、生们将来从事高温结构材料的制备、生产、研究的相关领域工作打下基础。三、教学内容和要求第1章 绪论 （2学时）（1）了解高温结构材料的基本特征、分类及发展趋势； （2）理解高温结构材料的耐热原理； （3）掌握目前高温结构材料的类型及耐高温特性。重点：高温结构材料的类型及耐高温特性难点：高温结构材料的耐热原理第2章 轻质高温结构材料（8学时）2.1 高温镁合金 （2学时）（1）了解不同高温镁合金的组织结构及性能特征；（2）理解镁合金中不同相成分对于其耐热性能的影响；（3）掌握镁合金中合金相、结构与性能之间的关系。重点：不同镁合金的相组织结构特征。难点：镁合金中合金相、结构与性能之间的关系。2.2

4、高温铝合金 （2学时）（1）了解不同高温铝合金的组织结构及性能特征；（2）理解铝合金中不同相成分对于其耐热性能的影响；（3）掌握铝合金中合金相、结构与性能之间的关系。重点：不同铝合金的相组织结构特征。难点：铝合金中合金相、结构与性能之间的关系。2.3 高温钛合金 （2学时）（1）了解不同高温钛合金的组织结构及性能特征；（2）理解钛合金中不同相成分对于其耐热性能的影响；（3）掌握钛合金中合金相、结构与性能之间的关系。重点：不同钛合金的相组织结构特征。难点：钛合金中合金相、结构与性能之间的关系。2.4 高温聚合物基复合材料 （2学时）（1）了解不同高温聚合物基复合材料的特点、结构及耐高温特性；（2

5、）理解高温聚合物基复合材料中结构成分对于其耐热性能的影响；（3）掌握高温聚合物基复合材料中合金相、结构与性能之间的关系。重点：高温聚合物基复合材料的结构特征。难点：高温聚合物基复合材料中结构与性能之间的关系。第3章 高温合金（6学时）3.1 高温合金的强化与韧化原理 （2学时）（1）了解高温合金的强韧化手段；（2）理解合金化设计对于高温合金强韧性能的影响；（3）掌握高温合金强韧化手段。重点：高温合金的强化与韧化原理难点：高温合金的强韧化机制及其设计原则。3.2 先进高温合金及其特性 （2学时）（1）了解先进高温合金的发展趋势及分类；（2）理解和掌握先进高温合金的牌号、化学成分、组织与性能特点重

6、点：先进高温合金的牌号、性能特点及其应用难点：先进高温合金的组织与性能的关系及其在航空航天工业上的应用3.3 高温合金的力学性能及其应用 （2学时）（1）了解高温合金的力学性能特点及其应用范围；（2）理解并掌握高温合金的化学成分及组织结构对其力学性能的影响；重点：高温合金的力学性能及其应用难点：高温合金的化学成分、组织结构对其力学性能的影响。第4章 难熔金属与合金（6学时）4.1 钨及钼基合金 （2学时）（1）了解钨及钼基合金的牌号、化学成分、组织与性能特点及其在工业中的应用；（2）理解上述难熔金属及其合金的高温性能特征及其应用；（3）掌握上述难熔金属及其合金的组织特征对其性能的影响。重点：钨

7、及钼其合金的高温性能。难点：化学成分、组织结构对其高温性能的影响规律。4.2 钽及铌基合金（2学时）（1）了解钨及钼基合金的牌号、化学成分、组织与性能特点及其在工业中的应用；（2）理解上述难熔金属及其合金的高温性能特征及其应用；（3）掌握上述难熔金属及其合金的组织特征对其性能的影响。重点：钨及钼其合金的高温性能。难点：化学成分、组织结构对其高温性能的影响规律。4.3 铬及钒基合金（2学时）（1）了解铬及钒基合金的牌号、化学成分、组织与性能特点及其在工业中的应用；（2）理解上述难熔金属及其合金的高温性能特征及其应用；（3）掌握上述难熔金属及其合金的组织特征对其性能的影响。重点：铬及钒其合金的高温

8、性能。难点：化学成分、组织结构对其高温性能的影响规律。第5章 金属间化合物结构材料（6学时）5.1 Ni-Al系合金 （2学时）（1）了解Ni-Al系合金的结构特征及类型，了解其在不同工业中的应用范围；（2）理解Ni-Al系合金的高温性能特征及其应用；（3）掌握Ni-Al系合金的组织特征对其性能的影响。重点：Ni-Al系合金的结构特征及其耐高温性能。难点：化学成分、组织结构对Ni-Al系合金高温性能的影响规律。5.3 Ti-Al系合金 （2学时）（1）了解Ti-Al系合金的结构特征及类型，了解其在不同工业中的应用范围；（2）理解Ti-Al系合金的高温性能特征及其应用；（3）掌握Ti-Al系合金

9、的组织特征对其性能的影响。重点：Ti-Al系合金的结构特征及其耐高温性能。难点：化学成分、组织结构对Ti-Al系合金高温性能的影响规律。5.4 Fe-Al系合金及其他难熔金属硅化物材料（2学时）（1）了解Fe-Al系合金及其他难熔金属硅化物材料的结构特征及类型，了解其在不同工业中的应用范围；（2）理解Fe-Al系合金及其他难熔金属硅化物材料的高温性能特征及其应用；（3）掌握Fe-Al系合金及其他难熔金属硅化物材料的组织特征对其性能的影响。重点：Fe-Al系合金及其他难熔金属硅化物材料的结构特征及其耐高温性能。难点：化学成分、组织结构对Fe-Al系合金及其他难熔金属硅化物材料高温性能的影响规律。

10、第6章 非金属高温复合材料（4学时）6.1 高温结构陶瓷及其复合材料 （2学时）（1）了解高温结构陶瓷及其复合材料的种类及特征，了解其在不同工业中的应用范围；（2）理解高温结构陶瓷及其复合材料的高温性能特征及其应用；（3）掌握高温结构陶瓷及其复合材料的组织特征对其性能的影响。重点：高温结构陶瓷及其复合材料的结构特征及其耐高温性能。难点：化学成分、组织结构对高温结构陶瓷及其复合材料高温性能的影响规律。6.2 C/C复合材料及其他特种高温结构材料 （2学时）（1）了解C/C复合材料及其他特种高温结构材料的特征，了解其在不同工业中的应用范围；（2）理解C/C复合材料及其他特种高温结构材料的高温性能特征及其应用；（3）掌握其他非金属高温复合材料的组织特征对其性能的影响。重点：C/C复合材料及其他特种高温结构材料的结构特征及其耐高温性能。难点：化学成分、组织结构对其他非金属高温复合材料高温性能的