《新材料》课程教学大纲

PAGE1PAGE6新材料课程教学大纲AdvancedMaterial学时数：32其中：实验学时：0课外学时：0学分数：2适用专业：材料化学、化学一、课程的性质、目的和任务《新材料》是一门材料化学、化学专业高年级学生的专业课，实用性较强。通过本课程的学习，要使学生获得如下知识：1．新材料基础知识和常用术语的英文表达方法；2．几类新型功能材料的合成原理及制备方法；3．特种功能陶瓷性质；4．非晶态材料特性；5．记忆合金、储氢合金、高温超导材料特性；6．聚合物材料性质；7．复合材料性质；8．纳米新型材料的性能和知识。通过各个教学环节逐步培养学生的自学能力，并注意培养学生够将所学理论解决简单应用问题的能力，培养学生具有比较熟练综合运用所学知识去分析问题和解决问题的能力。二、课程教学的基本要求（一）绪论1.掌握新材料的含义；2.理解并逐步熟悉新材料物理化学基本性能。（二）新型金属材料1.了解记忆合金、储氢合金、敏感材料和高温超导材料特性；2.了解上述材料的应用实例。（三）新型非金属材料1．理解光导纤维的特性；2．理解非晶态的定义，了解非晶态应用的方向；3．掌握高性能结构陶瓷的主要性能和陶瓷基复合材料的组成和应用。（四）新型有机材料1．理解聚合物的分类；2．了解热塑性和热固性聚合物的特点；3．理解聚合物液晶的性质和应用。（五）复合材料1．理解复合材料的定义和分类；2．掌握基体相、增强相的定义；3．了解复合材料的应用。（六）纳米材料1．掌握纳米材料的定义；2．掌握纳米材料的结构单元；掌握纳米材料的基本性质；3．了解纳米材料的应用及其前景。三、课程的教学内容、重点和难点第一章绪论一、新材料定义（一）材料和新材料（二）新材料分类二、材料科学与工程三、新材料在发展高科技中的地位和作用四、本课程主要内容重点：新材料含义和基本性能。难点：新材料含义。第二章新型金属材料一、记忆合金（一）什么是记忆合金?（二）机理（三）应用二、储氢合金（一）储氢合金重要性（二）储氢合金特点（三）常见储氢合金三、敏感材料（一）敏感材料种类（二）传感器1、什么是传感器?2、传感器发展方向四、超导材料（一）什么是超导材料?（二）超导材料研究简史（三）低温超导材料（四）高温超导材料（五）应用重点：记忆合金、储氢合金的特性及其应用；低温和高温超导材料体系及其应用；敏感材料的应用。难点：记忆合金、储氢合金的特性；低温和高温超导材料体系。第三章新型非金属材料一、激光材料和光通讯材料（一）激光基础知识（二）激光材料和（三）光通讯1、光纤通讯2、光纤（四）光电子打印技术二、非晶态材料（一）非晶态材料特点（二）非晶态材料种类（三）玻璃1、玻璃基本组成与玻璃种类2、玻璃性质3、功能玻璃（四）非晶态金属1、制备方法2、性能3、非晶态导体4、非晶态材料的转化三、先进陶瓷（一）陶瓷及其特点（二）先进陶瓷（三）传统陶瓷与先进陶瓷不同之处（四）先进陶瓷的制备方法（五）先进陶瓷应用重点：光导纤维的特性；非晶态材料的基本特性；特种功能陶瓷材料的应用。难点：光导纤维的特性；非晶态材料的基本特性。第四章新型有机材料一、概述二、聚合物分类三、热塑性聚合物四、聚合物液晶结构五、热固性聚合物六、新型有机材料发展方向重点：热塑性和热固性聚合物的特点；聚合物液晶的结构及其应用。难点：热塑性和热固性聚合物的特点；聚合物液晶的结构。第五章复合材料一、复合材料及其种类（一）概述（二）复合材料种类（三）增强型复合材料二、复合材料特点三、粒子增强型复合材料（一）什么是粒子增强型复合材料?（二）粒子种类（三）几种粒子增强型聚合物复合材料四、铝塑材料（一）什么是铝塑材料?（二）特点（三）PE（聚乙烯）（四）粘合剂（五）铝(六)生产工艺五、纤维增强复合材料（一）什么是纤维增强复合材料?（二）增强纤维种类（三）几种纤维增强复合材料六、层状增强复合材料（一）什么是层状增强复合材料?（二）夹层复合材料（三）陶瓷层状增强复合材料(LCMCs)七、陶瓷增强复合材料（一）金属基陶瓷复合材料（二）陶瓷基复合材料八、复合材料发展方向（一）多功能敏感智能复合材料（二）仿生复合材料（三）纳米复合材料重点：基体相、增强相的定义；复合材料的应用。难点：基体相、增强相的定义。第六章纳米材料一、概论（一）什么是纳米材料?（二）纳米科技（三）纳米材料种类（四）纳米材料发展历史二、材料结构单元（一）簇（二）纳米颗粒（三）人造原子（四）碳纳米管（五）纳米棒，纳米线和纳米丝三、纳米材料性质（一）小尺寸效应（二）量子效应（三）表面积效应（四）宏观量子隧道效应四、纳米金属材料（一）制备方法（二）纳米金属材料性质五、纳米磁性材料六、纳米陶瓷材料（一）理想陶瓷粉末标准（二）制备方法（三）纳米复合材料（四）未来纳米陶瓷七、介孔固体和介孔复合物（一）孔的种类（二）介孔固体（三）介孔复合物（四）MCM-41分子筛八、纳米催化剂（一）概述（二）纳米颗粒催化剂（三）纳米光催化剂重点：纳米材料的基本性质；介孔固体和介孔复合体概念和发展方向；纳米陶瓷制备和应用；纳米催化剂意义和应用。难点：纳米材料的基本性质；介孔固体和介孔复合体概念四、课程各教学环节要求以课堂讲授为主，辅以课堂讨论。平时作业主要让学生看课外书籍和期刊杂志。要求结合授课内容完成2篇综述论文，每篇论文的篇幅：不少于5000字，不少于15篇参考文献（其中不少于5篇外文文献）。每篇综述论文的工作量估计相当于一般习题的十道题的量。平时成绩30%，期终考试占70%。五、学时分配教学内容各教学环节学时分配作业题量备注章节主要内容讲授实验讨论习题课外其它小计一绪论22二新型金属材料661综述三新型非金属材料628四新型有机材料44五复合材料314六纳米材料6281综述合计275322综述六、课程与其它课程的联系本课程在无机与分析化学、有机化学和物理化学课之后开设，在《材料科学基础》之后或与其同步开设。七、教材与教学参考书（一）教材耿保友译，