一、课程基本信息
开课单位:材料科学与工程学院
课程编号: 06010121b
英文名称:Physical Properties of Materials
学时:总计32学时,其中理论授课26学时,实验(含上机)6学时
学分:2学分
面向对象:金属材料工程、焊接等本科专业
先修课程:《高等数学》、《材料科学基础》、《金属力学性能》为本课程提供数学和专业基础
教材:《材料物理性能》 田莳编著 北京航空航天大学出版社2001
主要教学参考书目或资料:
1.马向东 王振廷 材料物理性能 中国矿业大学出版社2002
2.关振铎 张中太 焦金生 无机材料物理性能 清华大学出版社1998
二.教学目的和任务
本课程介绍了材料的电、磁、光、热学性能及材料物理检测方法等内容,主要阐述了上述性能的物理模型、变化规律、影响因素以及物理效应之间的关系,旨在使学生尽可能地从物理效应和微观机制角度掌握材料性能。
三.教学目标与要求
掌握材料物理性能的基本参数的物理意义及其本质;熟练掌握材料物理参数与成分、结构的关系及影响因素,为设计新材料和材料改性打下一定基础;熟练掌握材料物理性能的测量方法及其分析方法,培养科学实验的能力(方案拟定、仪器选择、误差分析、综合对比分析、合理选用);培养自学、讲解、协作的综合能力。
四.教学内容、学时分配及其基本要求
第一章:材料的电学性能(10学时,含讲授8学时,实验2学时)
(一)教学内容
1、材料的导电性
2、半导体和绝缘体的电学性能
3、导电性的测量
4、影响金属导电性的因素
(二)基本要求
1、了解材料的电学性能,包括材料的导电性、超导电性、介电性和压电性等性能
2、掌握电学性能的测量方法及其分析方法;
3、了解电阻分析的应用。
第二章:材料的磁学性能(4学时)
(一)教学内容
1、磁性基本量及磁性分类
2、抗磁性和顺磁性
3、铁磁性的物理本质
4、磁畴的形成和结构
5、技术磁化和反磁化过程
6、影响铁磁性的因素
(二)基本要求
1、掌握材料的磁学性能;
2、理解并掌握有关磁学现象及物理量、磁性本质、现代磁性理论、磁性测量方法及其分析方法;
3、了解磁性分析的应用。
第三章: 材料的热学性能 (10学时,含讲授6学时,实验4学时)
(一)教学内容
1、热容与热焓
2、热膨胀
3、热传导
4、热电性及热稳定性
5、热分析及其应用
(二)基本要求
1、掌握材料热学性能,包括热容、热膨胀、热传导等性能
2、理解材料热学性能的测量方法
3、掌握材料热学性能分析方法的应用
第四章: 材料的弹性与滞弹性(6学时)
(一)教学内容
1、材料的弹性
2、影响弹性模量的因素
3、弹性模量的各向异性
4、弹性模量的测量及应用
5、滞弹性与内耗
6、内耗产生的机制
7、内耗的量度和内耗的测量方法
(二)基本要求
1、掌握材料弹性性能的基本理论
2、掌握材料弹性模量的测量及应用
3、掌握材料的滞弹性与内耗关系及内耗产生的机制
4、掌握内耗的量度和内耗的测量方法
第五章:各种物理性能分析方法的综合评述(2学时)
(一)教学内容
1、各种物理性能分析方法的物理本质、特点及应用范围
2、物理性能分析方法的选用原则及示例
3、各种物理性能分析方法的综合应用
(二)基本要求
1、了解各种物理性能分析方法的物理本质、特点及应用范围
2、掌握各种物理性能分析方法的综合应用
五.教学方法及手段
条件允许可以采用多媒体授课。
六.考核方式及考核方法
考核方式为考查,实验教学内容占总评成绩的15%,平时成绩占15%,考试占70%。
七.课内实验(上机)教学安排
序号 | 实验项目 | 学时 | 性质 | 类型 |
1 | 电阻法测量材料相变点 | 2 | 必做 | 综合 |
2 | 热膨胀法测定材料相变点 | 2 | 必做 | 验证 |
3 | TG-DTA法测定材料熔点 | 2 | 必做 | 验证 |
(制定人:成烨审定人: 王海龙 )