03材料化学
发布时间:2018年09月28日 09:41 来源: 阅读数:

 

Materials Chemistry

 

一、课程基本信息

 时:48

 分:3

考核方式:考试,平时成绩占总成绩的30%。

适用对象:材料化学专业

中文简介:《材料化学》是材料化学专业的一门专业必修课。本课程涉及材料的结构、性能、合成和应用等方面的化学问题。通过本课程的学习,使学生从材料的的结构、性能、制备等基本要素出发,认识和理解材料科学与工程中的相关化学问题,从而能够把以往所学的化学知识结合到材料的研究与开发、选择和使用等。要求学生深刻理解材料结构与性能的关系;牢固掌握各种材料的化学合成与制备技术;一般掌握电子与微电子材料光子材料生物医用材料的基本知识和应用;了解纳米材料结构、性能、制备和应用。

 

二、教学目的与要求

教学的目的是让学生掌握化学热力学现象及本质、材料晶体结构、表面和界面特性、材料合成和制备方法及机理、材料基本性能,学会运用这些知识理解、处理材料科学中的相关问题;让学生掌握微电子材料光子材料生物医用材料、高性能复合材料和纳米材料的基本理论知识。要求学生深刻理解材料的结构与性能的关系;牢固掌握各种材料的化学合成与制备技术;一般掌握电子与微电子材料光子材料生物医用材料和高性能复合材料特性和应用;了解纳米材料结构、性能、制备和应用。

 

三、教学方法与手段

讲授与课堂讨论相结合。

 

四、 教学内容及目标

 

 

 

 

 

  教学内容

教学目标

学时

分配

第一章  绪论

2

第一节 材料的分类 材料化学的特点

掌握

1

第二节 材料化学的主要内容

理解

1

重点与难点: 材料化学的基本概念、特点及其主要内容。

衡量学习是否达到目标的标准: 整体上把握材料化学的学习内容。

第二章  材料的结构

9

第一节 元素和化学键

掌握

1

第二节 晶体学基本概念

掌握

1

第三节 晶体缺陷

掌握

2

第四节 金属材料的结构

掌握

1.5

第五节 无机非金属材料的结构

掌握

1.5

第六节 高分子材料的结构

掌握

2

重点与难点: 晶体学的一些基本概念,材料的几种晶体结构及其性能特点。

衡量学习是否达到目标的标准:掌握晶体材料的特性和各种材料的基本结构。

第三章  材料的性能

掌握

6

第一节 化学性能

掌握

1

第二节 力学性能

掌握

1.5

第三节 热性能

掌握

1

第四节 电性能 磁性

掌握

1.5

第五节 光学性能

掌握

1

重点与难点: 材料各种性能与材料组成和结构的关系。

衡量学习是否达到目标的标准: 掌握材料基本性能。

第四章  材料化学热力学

7

第一节 化学热力学基础及应用

掌握

1

第二节 材料界面热力学

掌握

2

第三节 相图及其应用

掌握

4

重点与难点: 表面张力与相图分析。

衡量学习是否达到目标的标准: 应用化学热力学解决材料科学中的某些实际问题。

第五章  材料的制备

4

第一节 金属材料的制备

掌握

0.5

第二节 陶瓷工艺

掌握

0.5

第三节 高分子材料制备

掌握

1

第四节 晶体生长技术 气相沉积法 溶胶-凝胶法

理解

2

液相沉淀法 固相反应 插层法和反插层法 自组装技术

重点与难点: 材料合成和制备方法的机理优缺点

衡量学习是否达到目标的标准: 了解材料制备过程所采用的工艺手段及相关的化学过程。

第六章  电子与微电子材料

6

第一节 导电材料

理解

2

第二节 介电材料

理解

2

第三节 半导体材料

理解

1.5

第四节 微电子材料与芯片

了解

0.5

重点与难点: 电子与微电子材料基本概念。

衡量学习是否达到目标的标准:了解各类电子与微电子材料,理解结构与性能的关系。

第七章  光子材料

5

第一节 概述

了解

0.5

第二节 光纤

了解

1

第三节液晶材料

了解

1

第四节光学透明导电材料

了解

1

第五节发光材料

了解

1

第六节激光材料

了解

0.5

重点与难点: 光子材料基本原理。

衡量学习是否达到目标的标准:了解各类光子材料,理解结构与功能的关系。

第八章  生物医用材料

5

第一节 生物医用材料概述

了解

1

第二节 生物医用材料表面改性

理解

2

第三节 生物医用金属材料

了解

0.5

第四节 生物陶瓷

了解

0.5

第五节 生物医用高分子材料

了解

0.5

第六节 纳米生物材料

了解

0.5

重点与难点: 生物医用材料表面改性

衡量学习是否达到目标的标准:了解各类生物医用材料特点。

第九章  纳米材料

4

第一节 纳米材料的种类

了解

1

第二节 纳米材料的特性

了解

1

第三节 纳米材料的制备

了解

1

第四节 纳米材料的应用

了解

1

重点与难点: 纳米材料的特性、制备方法及应用。

衡量学习是否达到目标的标准:了解纳米材料的特性、制备方法及应用。

五、推荐教材和教学参考资源

教学用书:

曾兆华,杨建文编著.  材料化学(第二版). 北京:化学工业出版社,2013

主要参考书目:

1. 唐小真 杨宏秀 丁马太编. 材料化学导论. 北京高等教育出版社2004

2. 刘光华编著. 现代材料化学. 上海:上海科学技术出版社,2000

3. 周达飞主编. 材料概论. 北京:化学工业出版社,2001

4. Brian S. Mitchell.  An Introduction to Materials Engineering and Science.

 USA, John Wiley & Sons, 2004.

5. William D, Callister J. Materials science and engineering: An introduction. 5th

Ed. , USA, John Wiley & Sons, 1999

6. Smith W F. Foundations of materials science and engineering. New York,

 McGraw-Hill Book Co., 1992

7. Bradley D. Fahlman.  Materials Chemistry.  German, Springer, 2007

 

         

大纲修订人:周向阳                       修订日期:2017.12.30

 

大纲审定人:陈循军                       审定日期:                                    

 

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