个人介绍
无机材料物理性能

主讲教师:谢睿

教师团队:共7

  • 谢睿
  • 金灵华
  • 王国平
  • 陶玉强
  • 陈庆洁
  • 曹芳成
  • 胡立俊
学校: 南华大学
开课院系: 化学化工学院
专业大类: 材料
开课专业: 无机非金属材料工程
课程英文名称: Physical Properties of Inorganic Materials
课程编号: 130803022
学分: 2.0
课时: 32
课程介绍
  《无机材料物理性能》是无机非金属材料工程专业的必修课,是一门理论性和工程性相结合的课程。本课程的任务是从无机材料的组分、结构角度出发,系统地阐述材料的各种物理性能、原理及微观机制,使学生熟悉各性能的测试方法,弄清材料性能的变化规律及其影响因素,为正确选择和使用无机材料、改善材料性能、探索新材料、新性能、新工艺打下理论基础。本课程包括的具体内容有:材料的结构与受力变形、材料的脆性断裂与强度、材料的结构与热学性能、材料的结构与磁学性能、材料结构与电导、材料的结构与介电性能、材料的结构与光学性能以及材料表面结构与润湿性能等。
教师团队

谢睿

职称:讲师

单位:南华大学

部门:化学化工学院

金灵华

职称:讲师

单位:南华大学

部门:化学化工学院

职位:无

王国平

职称:教授

单位:南华大学

部门:化学化工学院

职位:系主任

陶玉强

职称:副教授

单位:南华大学

部门:化学化工学院

陈庆洁

职称:讲师

单位:南华大学

部门:化学化工学院

曹芳成

职称:讲师

单位:南华大学

部门:化学化工学院

胡立俊

职称:讲师

单位:南华大学

部门:化学化工学院

教学方法

1)采用案例教学法,针对无机材料物理性能与工程实践结合紧密的特点,在教学过程中结合实际生产过程中的案例进行教学,例如讲授材料力学性能章节时,引入高强度钢丝派敦处理案例引导学生学习力学性能与材料微观组织结构的关系,基于案例教学能激发学生的学习兴趣,增强知识点的趣味性和对学生的吸引力,使课堂教学更加生动和丰富多彩,提高课堂教学效果。

2)采用问题教学法,在教学过程中,适当地引入实际生产中的问题,引导和启发学生进行思考,通过研究问题,调动课堂气氛,拓展学生思维,培养综合分析、解决问题的能力;

3)采用研究型教学法,课堂教学紧密结合目前本课程相关的国内外重大科研项目及前沿理论,进行前沿进展方面的介绍,使学生掌握本课程的最新发展动态,并在网络课程资源中为学生提供国内外最新研究文献,使学生掌握学科的前沿动态。拓展学生视野,培养学生创新能力。

教学大纲

第一章:材料的结构与受力变形 

1.教学基本内容

无机材料的应力、应变及弹性变形;无机材料塑形变形及高温蠕变。

2.教学建议

多媒体课件结合板书。

第二章:材料的脆性断裂与强度 

1.教学基本内容

材料的断裂强度;材料断裂韧性;裂纹的起源与扩展;显微结构对材料脆性断裂的影响;提高材料强度及改善脆性的途径;材料的硬度。

2.教学建议

多媒体课件结合板书。

 

第三章:材料的结构与热学性能 

1.教学基本内容

热学性能的物理基础;材料的热容、热膨胀、热传导及热稳定性。

2.教学建议

多媒体课件结合板书。

第四章:材料的结构与磁学性能

1.教学基本内容

磁性物理性能参数:磁矩和磁化强度,磁性的分类,磁畴的形成,磁滞回线,铁氧体结构及磁性。

2.教学建议

多媒体课件结合板书。

第五章:材料结构与电导

1.教学基本内容

电导的基本概念:体积电阻和表面电阻、迁移率以及电导率;离子电导、电子电导、无机材料的电导;半导体陶瓷。

2.教学建议

多媒体课件结合板书。

第六章:材料的结构与介电性能

1.教学基本内容

介质的极化,介质的损耗,介电强度,铁电性,压电性。

2.教学建议

多媒体课件结合板书。

第七章:材料的结构与光学性能

1.教学基本内容

光在界面的反射和折射,光的吸收、色散和散射,无机材料的透光性,无机材料的颜色,特种光学材料及应用。

2.教学建议

多媒体课件结合板书。

第八章:材料表面结构与润湿性能

1.教学基本内容

接触角、滚动角、润湿性、疏水性、亲水性、表面粗糙度

2.教学建议

多媒体课件结合板书。

教学目标

通过本课程课堂教学,使学生熟悉无机材料各项性能,重点掌握其基本原理及微观机制,掌握相应的材料性能测试方法以及调控和改善性能的基本措施,弄清材料结构、组分与性能之间的关系,学会运用所学知识和理论从微观角度设计材料。通过本课程教学,达到以下目标:

课程目标 1掌握无机材料力学性能、热学、光学、电学及磁学等各项性能及其基本原理和微观机制;

课程目标 2: 熟悉无机材料的结构与性能之间的相关性,掌握各性能之间的相互制约与变化规律,为判断材料优劣,正确选择和使用材料,改变材料性能,探索新材料、新性能、新工艺打下理论基础;

课程目标 3掌握各种性能的分析测试技术以及相应的实验方法。

课程类别
无机非金属材料工程专业课/必修
参考教材

1、选用教材:

《材料结构与性能》,陈玉清主编,化学工业出版社出版社,2014

2、主要参考书:

《无机材料物理性能》,宁青菊主编,化学工业出版社出版社,2007

《材料物理性能》,陈树串主编,上海交通大学出版社,1999

课程评价

教学资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
1.1 应力与应变
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1.2 材料的结构与高温蠕变
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1.3 材料的结构与弹性变形
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1.4 材料的结构与塑性变形
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2.1 固体材料的理论强度
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2.2 材料的断裂强度
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2.3 裂纹的起源与扩展的能量判据
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2.4 材料的断裂韧性
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2.5 材料的结构与强化增韧
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2.6 无机材料强度的统计性质
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2.7 材料硬度
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2.8 复合材料
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3.1 晶格热振动
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3.2 材料的结构与热膨胀
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3.3 材料的结构与热传导
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作业
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3.4 材料的结构与抗热冲击性能
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4.1 固体物质的磁性来源
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4.2 物质的磁性分类
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4.3 磁畴与磁化曲线
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4.4 铁氧体的结构与磁性
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4.5 磁性材料的结构与性能
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4.6 磁性材料的物理效应
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5.1 材料导电的本质
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5.2 金属材料的电导
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5.3 离子材料的电导
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5.4 电子电导
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6.3 无机材料的极化
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6.4 电介质的介质损耗
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6.5 材料的介电强度
作业
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6.6 铁电性与结构的关系
作业
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6.7 压电性与材料结构的关系
作业
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2019-10-17 --
7.1 复习知识点
文档
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2018-11-26 4.08MB
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