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61 材料物理性能

《材料物理性能》课程教学大纲

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 )