功能材料概论-教学大纲

第页功能材料概论一、课程说明课程编号：070117Z10课程名称：功能材料概论/IntroductiontoFunctionalMaterials课程类别：专业选修课学时/学分：24/1.5先修课程：材料科学基础、材料性能学、金属材料及热处理适用专业：粉体材料科学与工程、材料化学教材、教学参考书：二、课程设置的目的意义通过本课程的学习，使学生掌握几类重要的功能材料相关知识，包括能源材料、电功能材料、磁性材料、精细功能陶瓷、多孔材料及形状记忆材料等。了解各种粉体功能材料的功能性原理、材料的基本特性，掌握材料的制备方法及工艺，了解材料的应用及最新发展动态，培养分析与解决实际问题的能力。为以后从事粉末冶金、材料科学与工程研究、以及相关教学、生产的能力培养打下基础。三、课程的基本要求知识要求：使学生了解功能材料在材料科学中的地位以及功能材料的特点，掌握典型的功能材料的基本原理、材料类型以及主要用途；使学生既有坚实的功能材料物理基础，又有一定的实用材料的基本性能和应用知识。使学生既有坚实的功能材料物理基础，又有一定的实用材料的基本性能和应用知识。通过本课程学习，使学生对典型功能材料，如能源材料、信息功能材料、梯度功能材料、功能合金和智能材料等研发现状及其应用有一定的了解，掌握各种功能材料结构与性能的基本关系。能力要求：要求学生能够在识记的基础上，较好地理解所学内容，全面正确地掌握基本概念、基本原理，并且能够进行简单分析和判断。以学生为中心，在不断扩充奠定学生材料知识基础上，使之具备相关文献查阅、获取和分析评述的能力。素质要求：培养学习兴趣，分别以自主和群组的方式不断学习，培养团队合作素质，主动关心认识周围世界的材料，喜欢材料的世界，有为创造、改良和完善材料而努力的意愿，从而形成一段有意义的学习经历。四、教学内容、重点难点及教学设计章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨)实践第一章绪论：简要介绍功能材料的发展、分类，以及新型功能材料的研究进展。讨论分析各类新型功能材料的发展现状和功能材料的分类。22功能材料的分类不同的功能材料分类标准，会产生不同的分类，需要说明各种分类的着重点。.1、PPT多媒体和板书；2、结合学生背景，给学生启发式的问题进行思考；3、课前案例准备。第二章储氢材料：能源问题与储氢、不同储氢方式的比较、储氢材料技术现状、储氢合金的评价、储氢合金的其它重要性能66各种储氢材料的晶体结构、掺杂改性和吸放氢的原理P-C-T曲线与反应扩散、P-C-T曲线与储氢性能。1、案例分析（安排学生收集不同新能源形式对新材料的需求案例）引出本章关键：新能源催生新材料，新材料使得新能源使用成为可能。第三章形状记忆材料：形状记忆效应及分类、形状记忆效应机理与超弹性、形状记忆合金分类、、形状记忆材料的应用22温度诱变形状记忆过程中奥氏体和马氏体相互转变的特征温度及相关的结构特征形状记忆相变过程中的结构—温度相图。部分课堂讨论：在介绍形状记忆合金性能的基础上，引导学生根据合金特征分析其可能的应用，并寻求案例进行说明。第四章梯度功能材料：梯度功能材料的发展与定义、梯度功能材料的制备技术、梯度功能材料的应用、梯度功能材料的特性评价44梯度功能材料的性能、组成和结构梯度变化的特征和相关的制备技术如何根据微观组织结构的各种表征结果和性能测试数据分析实际制备材料的梯度变化特征。1、PPT多媒体和板书；2、课堂分组讨论，讨论主题：生活中的梯度功能材料。第五章电、磁功能材料：电接触材料、阴极材料、电热材料、磁粉芯、稀土永磁材料、铁氧体材料、磁记录材料66功能设计电接触现象、铁氧体合成机理课堂讨论：改性电磁功能材料的途径与案列，特别是弥散强化改性案列以及机理。第六章超导材料：超导现象的发现、超导体的基本物理现象、超导体的临界参数、第I类和第II类超导体、超导的微观机制、常规超导体的分类及应用。44掌握超导材料的基本物理现象和微观机制。超导材料的微观机制，以及其他相关机理1、PPT多媒体和板书；2、查阅文献作分组报告。五、实践教学内容和基本要求本课程不含实践学时。六、考核方式