Composites materials
一、课程基本信息
学 时:32
学 分:2
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:《复合材料》是材料化学专业的一门专业必修课。本课程是学生在专业基础课程之后进一步拓宽专业知识而开设的课程。它包括金属基复合材料,聚合物基复合材料,无机非金属基复合材料及碳碳复合材料四大块内容。目的是通过课堂教学与课程论文交流等方式,使学生能够较全面和系统地理解复合材料的重要基本概念和理论,各类复合材料的性能、成型工艺、界面特征和结构设计以及复合材料,特别是先进复合材料的发展趋势;同时具有初步的复合材料设计能力,为学生今后在复合材料领域的深造和专门研究奠定较坚实的基础。
二、教学目的与要求
复合材料科学是现代高技术的三大支柱之一-材料科学中的重要组成部分,发展十分迅速,因此本课程力求在讲授复合材料基础知识的同时,对该领域的一些新进展亦做适当介绍。由于本课程的内容较广,课时太少,故暂时不安排实验课。教学环节有课堂讲授、学生自学、习题讨论课,期末测验。通过上述教学步骤,达到如下几点要求:
(1) 了解和掌握各类复合材料中典型材料的性能及应用。
(2) 掌握典型复合材料的成型及制备技术。
(3) 掌握金属基复合材料、聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料材料的结构和性能特点。
(4) 掌握复合材料中的基体材料及增加材料的种类、基本物化性能及其特点。
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 |
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2 |
第一节 复合材料的概念、命名、分类 |
掌握 |
1 |
第二节 复合材料的发展历史 |
了解 |
0.5 |
第三节 复合材料的发展趋势 |
了解 |
0.5 |
重点与难点: 天然高分子的基本概念、特点及其主要内容。 |
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衡量学习是否达到目标的标准: 整体上把握天然高分子材料概念。 |
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第二章 复合材料增强体 |
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5 |
第一节 概述 |
掌握 |
0.5 |
第二节 玻璃纤维及其制品 |
掌握 |
1 |
第三节 碳纤维 |
掌握 |
0.5 |
第四节 其他纤维、晶须 |
掌握 |
0.5 |
第四节 颗粒 |
掌握 |
0.5 |
第五节 表面处理 |
掌握 |
2 |
重点与难点: 增强体材料的选择原则,常用纤维增强体与颗粒增强体的性能。 |
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衡量学习是否达到目标的标准: 掌握增强体材料的表面处理方法,熟悉各种增强体材料的应用。 |
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第三章 复合材料的界面 |
掌握 |
4 |
第一节 概述 |
掌握 |
1 |
第二节 界面结合类型与界面模型 |
掌握 |
2 |
第三节 金属基陶瓷基聚合物基复合材料的界面 |
掌握 |
1 |
重点与难点: 复合材料的界面特征,界面结合类型的划分。 |
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衡量学习是否达到目标的标准: 区分界面的优劣,了解界面增强与破坏机理。 |
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第四章 聚合物基复合材料 |
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7 |
第一节 概述 |
掌握 |
0.5 |
第二节 聚合物基体 |
掌握 |
1 |
第三节 制备工艺 |
掌握 |
1 |
第四节 纳米二氧化硅增强聚合物基复合材料 |
理解 |
4.5 |
重点与难点: 聚合物基复合材料界面改性技术。 |
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衡量学习是否达到目标的标准: 掌握聚合物基复合材料基础知识,结构性能特点。 |
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第五章 金属基复合材料 |
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5 |
第一节 金属基复合材料MMC的种类和基本性能 |
掌握 |
1 |
第二节 金属基复合材料MMC的制备工艺 |
了解 |
2 |
第三节 金属基复合材料的界面改性 |
理解 |
1 |
第四节 铝基、镍基、钛基复合材料 |
了解 |
1 |
重点与难点: 典型MCC的特点及制备工艺。 |
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衡量学习是否达到目标的标准: 掌握典型MCC的性能特点及制备工艺。 |
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第六章 陶瓷基复合材料 |
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5 |
第一节 陶瓷基复合材料的定义、种类及基本性能 |
掌握 |
1 |
第二节 陶瓷基复合材料增韧机理 |
掌握 |
3 |
第三节 陶瓷基复合材料的成型加工技术与应用 |
了解 |
1 |
重点与难点: 陶瓷基复合材料的界面和强韧化机理。 |
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衡量学习是否达到目标的标准:理解陶瓷基复合材料增韧机理,了解典型陶瓷基复合材料的结构性能。 |
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第七章 碳/碳复合材料 |
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4 |
第一节 碳/碳复合材料的发展和特点 |
掌握 |
0.5 |
第二节 碳/碳复合材料的制造工艺 |
了解 |
1 |
第三节 碳/碳复合材料的性能 |
掌握 |
1.5 |
第四节 碳/碳复合材料的应用 |
了解 |
1 |
重点与难点: 碳/碳复合材料的结构与性能特征。 |
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衡量学习是否达到目标的标准: 理解碳/碳复合材料的结构与应用关系。 |
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五、推荐教材和教学参考资源
推荐教材:
尹洪峰 魏剑. 复合材料(2). 北京:冶金工业出版社,2012
教学参考书:
1. 王荣国 武卫莉 谷万里. 复合材料概论(3). 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2011
2. 束德林. 工程材料力学性能(2). 北京:机械工业出版社,2011
3. 陈华辉 邓海金. 现代复合材料. 北京:中国物资出版社,1998
4. 吴人杰. 复合材料. 天津:天津大学出版社,2000
5. 闻荻江. 复合材料原理. 武汉:武汉工业大学出版社,1998
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: