汽车材料课程授课教案非金属材料

汽车材料课程授课教案非金属材料一、课程目标1.让学生了解汽车非金属材料的种类、性能特点及应用领域。2.使学生掌握常见汽车非金属材料的结构、组成与性能之间的关系。3.培养学生运用所学知识分析和解决汽车非金属材料实际问题的能力。

二、教学重难点

（一）教学重点1.汽车常用非金属材料（如橡胶、塑料、纤维增强复合材料等）的性能特点和主要用途。2.橡胶的硫化原理及性能影响因素。3.塑料的成型方法及特点。4.纤维增强复合材料的增强机理。

（二）教学难点1.理解不同汽车非金属材料在复杂工况下的性能变化及失效机制。2.掌握纤维增强复合材料性能的设计与优化方法。

三、教学方法1.讲授法：系统讲解汽车非金属材料的基本概念、原理和性能特点。2.案例分析法：通过实际案例分析，加深学生对汽车非金属材料应用的理解。3.实验演示法：展示相关实验过程，直观呈现材料的性能特点。

四、教学过程

（一）课程导入（5分钟）通过展示一些汽车零部件的图片，引导学生观察其中的非金属材料部分，提问学生对汽车非金属材料的已有认识，从而引出本节课的主题汽车非金属材料。

（二）非金属材料概述（10分钟）1.定义与分类讲解非金属材料的定义，即除金属材料以外的其他材料。介绍汽车非金属材料的分类，主要包括橡胶、塑料、纤维增强复合材料、陶瓷材料、玻璃材料等。2.在汽车中的作用强调非金属材料在汽车中起到减轻重量、降低成本、提高舒适性、增强安全性、改善外观等重要作用。

（三）橡胶材料（25分钟）1.橡胶的定义与分类解释橡胶是一种具有高弹性的高分子材料。介绍天然橡胶和合成橡胶的分类，简单说明其来源和特点。2.橡胶的结构与性能讲解橡胶的分子结构特点，如长链分子、双键等。阐述橡胶的高弹性、粘弹性、耐磨性、耐老化性等性能及其与分子结构的关系。3.橡胶的硫化详细介绍硫化原理，即橡胶分子通过交联反应形成三维网状结构。说明硫化对橡胶性能的影响，如提高强度、硬度、耐磨性等。4.汽车常用橡胶制品列举轮胎、油封、橡胶软管等汽车常用橡胶制品。分析这些橡胶制品在汽车中的具体应用和性能要求。

（四）塑料材料（25分钟）1.塑料的定义与分类说明塑料是以合成树脂为主要成分，加入各种添加剂制成的高分子材料。介绍按受热行为分类（热塑性塑料和热固性塑料）以及按用途分类（通用塑料、工程塑料、特种塑料）等方式。2.塑料的结构与性能讲解塑料的分子结构特点，如线型结构、体型结构等。阐述塑料的可塑性、密度小、耐腐蚀性、绝缘性等性能及其与分子结构的关系。3.塑料的成型方法介绍注射成型、挤出成型、压缩成型、吹塑成型等常见塑料成型方法的原理和特点。通过图片或视频展示成型过程。4.汽车常用塑料制品列举汽车内饰件（如仪表板、座椅、方向盘等）、外饰件（如保险杠、灯罩等）、发动机部件（如进气歧管、燃油箱等）中的塑料制品。分析这些塑料制品在汽车中的具体应用和性能要求。

（五）纤维增强复合材料（20分钟）1.纤维增强复合材料的定义与组成解释纤维增强复合材料是由纤维增强体和基体组成的多相材料。介绍常用的纤维增强体（如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等）和基体（如树脂基体、金属基体、陶瓷基体等）。2.增强机理讲解纤维增强复合材料的增强机理，即纤维承受主要载荷，基体起到粘结和传递载荷的作用。通过示意图或动画展示增强过程。3.性能特点阐述纤维增强复合材料具有比强度高、比模量高、耐腐蚀性好、可设计性强等性能特点。4.汽车应用实例介绍汽车车身、发动机零部件、底盘部件等采用纤维增强复合材料的实例。分析其在汽车轻量化、提高性能等方面的优势。

（六）陶瓷材料与玻璃材料（15分钟）1.陶瓷材料介绍陶瓷材料的定义和分类（结构陶瓷和功能陶瓷）。讲解陶瓷材料的耐高温、硬度高、化学稳定性好等性能特点。列举汽车发动机部件（如火花塞、气门座等）中应用陶瓷材料的例子。2.玻璃材料介绍玻璃材料的定义和分类（普通玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃、中空玻璃等）。讲解玻璃材料的透明性、硬度、脆性等性能特点。列举汽车车窗、挡风玻璃、灯具等部位应用玻璃材料的例子。

（七）课堂小结（5分钟）1.回顾本节课所学的汽车非金属材料的种类、性能特点、结构组成及应用领域。2.强调各种非金属材料在汽车工业中的重要性和发展趋势。

（八）课后作业（5分钟）1.让学生查阅资料，了解新型汽车非金属材料的研究进展和应用前景。2.思考如何根据汽车不同部件的性能要求选择合适的非金属材料。

五、教学资源1.多媒体课件，包含汽车非金属材料的图片、视频、动画等资料。2.实验设备，如橡胶硫化实验装置、塑料成型实验设备等，用于演示相关实验。3.教材及参考书籍，如《汽车材料》等。

六、教学评估1.课堂