聚合物基复合材料教学大纲

PAGEPAGE6《聚合物基复合材料》教学大纲课程编号：B03080100课程名称：聚合物基复合材料英文名称：PolymerBasedCompositesScience课程性质：必修课学时/学分：32/2考核方式：平时测试成绩（30%）与期末闭卷综合考试（70%）相结合选用教材：《聚合物基复合材料》。王汝敏,郑水蓉,郑亚萍。科学出版社;第2版(2011年4月1日)先修课程：高分子物理,高分子化学后继课程：复合材料原理，复合材料工艺与设备；高性能纤维；聚合物基体适用专业及层次：复合材料与工程专业，本科一、课程目标 通过本课程的复合材料基本概念、增强体、基体、界面、制备方法和性能等方面的理论学习，使学生具备下列能力：1.能够准确理解复合材料的基本概念，掌握基本的复合材料成型加工方法和复合材料的性能；2.能够掌握聚合物基复合材料的增强相、基体相和界面间的作用机理，具有综合运用所学的专业理论和技术手段分析并解决复合材料与工程问题的基本能力；3.能够进行相关设计优选，同时体现创新意识；能够用图纸、报告或实物等形式，呈现设计成果。利用复合材料相关资料和专业知识识别聚合物基复合材料工程问题的关键环节和参数。4.能够了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规，能正确认识工程对于客观世界和社会的影响。 在掌握以上学习能力的基础上，达到下列课程教学目标。目标2：具有团队精神与国际视野，具备沟通交流与自主学习能力。目标3：具有数学、自然科学、工程与专业基础知识，具备研究、分析和解决复杂工程问题的能力。目标4：具有使用现代工具的能力，具备在复合材料的制备、结构设计及加工成型等领域从事科学研究、技术开发、产品与工艺设计、生产与经营管理能力。二、课程目标与毕业要求的对应关系毕业要求指标点课程目标工程知识1-3能将工程基础和专业知识用于聚合物基复合材料制品（热固性/热塑性树脂复合材料）的结构设计、工艺设计和改进。教学目标2，33.设计/开发解决方案3-1了解聚合物基复合材料的发展现状和趋势，能根据用户需求进行高性能聚合物基复合材料的结构与与工艺设计和开发。教学目标1，3终身学习12-1能认识不断探索和学习聚合物基复合材料的必要性，具有自主学习和终身学习高性能聚合物基复合材料的意识。教学目标2，4三、教学基本内容第一章聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展（支撑课程目标2、4）1.1引言1.2复合材料的定义1.3复合材料的命名及分类1.4复合材料的成型方法1.5复合材料的特性1.6复合材料的应用1.7复合材料的进展1.8复合材料在21世纪的作用第二章增强材料（支撑课程目标4）2.1引言2.2玻璃纤维2.3碳纤维2.4高模量有机纤维2.5其他增强纤维要求学生：掌握增强体玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等高性能纤维的结构、性能特点和制备方法。第三章基体材料（支撑课程目标4）3.1概述3.2基体材料的基本性能3.3基体材料的工艺性3.4复合材料用树脂基体3.5高性能树脂基体3.6耐腐蚀复合材料用树脂基体要求学生：掌握聚合物基体（环氧树脂、不饱和聚酯等）的主要种类、合成方法、性能特点以及固化反应方式。第四章聚合物基复合材料的界面（支撑课程目标4）4.1界面的基本概念4.2界面的形成与作用机理4.3界面的破坏机理4.4纤维的表面处理4.5复合材料界面的研究要求学生：掌握聚合物基体复合材料的界面作用机理、界面破坏机理，以及增强材料的界面处理方法。第五章聚合物基复合材料的成型工艺（支撑课程目标4）5.1概述5.2各种成型工艺方法简介5.3模具与辅助材料5.4复合材料成型用半成品的制备工艺5.5复合材料的固化成型过程要求学生：掌握聚合物基复合材料的主要成型方法和特点，以及它们的主要应用领域。第六章复合材料夹层结构制品的成型工艺（支撑课程目标4）6.1蜂窝夹层结构制品的成型工艺6.2泡沫塑料夹层结构制品的成型工艺要求学生：掌握复合材料夹层结构制品的概念和主要成型工艺特点。第七章复合材料的基本力学性能（支撑课程目标4）7.1引言7.2单向纤维复合材料的拉伸性能7.3正交纤维复合材料的拉伸性能7.4单向纤维复合材料的压缩性能7.5单向及正交纤维复合材料的剪切性能7.6复合材料的弯曲性能7.7复合材料的偏轴力学性能7.8多向复合材料的基本力学性能要求学生：掌握复合材料的十一种力学性能表征方法，以及层板复合材料的标记方法。第八章复合材料的其他力学性能（支撑课程目标2,4）8.1复合材料的冲击、疲劳、蠕变、环境影响、断裂及损伤8.2复合材料夹层结构的基本力学性能要求学生：掌握复合材料的冲击、疲劳、蠕变性能特点以及夹层结构的力学性能。第九章聚合物基复合材料的其他性能（支撑课程目标4）9.1热物理性能9.2复合材料的耐热性能及其应用9.3耐化学腐蚀性9.4耐磨性9.5耐燃性要求学生：掌握复合材料的热性能、化学腐蚀性、耐燃性等特点。四、教学重点与难点教学重点：1.掌握聚合物复合材料的基体、增强体的结构与性能；2.掌握基体与增强体之间的界面结合原理，复合材料的制备工艺和流程，能够按照产品性能要求设计并制备一些简单的聚合物基复合材料，并能够对复合材料的结构、性能进行研究分析。3.把握新时期新型聚合物基复合材料的发展趋势，设计开发新型高性能聚合物基复合材料，为将来适应我国现代化发展需要，特别是国防、工业等发展奠定良好的理论实践基础。教学难点：1.复合材料的界面复合原理，界面破坏机理。2.复合材料的几种制备工艺方法。3.复合材料的性能测试与分析。五、教学建议进度（学时数）第一章聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展（2学时）第二章增强材料（6学时）第三章基体材料（4学时）第四章聚合物基复合材料的界面（4学时）第五章聚合物基复合材料的成型工艺（6学时）第六章复合材料夹层结构制品的成型工艺（2学时）第七章复合材料的基本力学性能（4学时）第八章复合材料的其他力学性能（2学时）第九章聚合物基复合材料的其他性能（2学时）课内外时间比例为1：1六、教学方法1.课堂教学，阐述复合材料的基本知识、理论联，系实际，培养学生具有社会责任感和一定创新能力。2.在教学过程中穿插安排学生到工厂参观实习，将生产实践与理论教学相结合。3.通过简单复合材料设计，使学生能够综合考虑复合材料性能要求、成型材料、成型工艺、成型设备等相关因素，系统掌握复合材料设计的一般流程和方法。4.使学生能够认识到解决复杂复合材料与工程问题有多种途径，并能够根据要