材料制备与加工(含实验)教学大纲

一、课程基本信息

开课单位: 课程代码: MSE1505
课程名称: 材料制备与加工(含实验) 英文名称: Synthesis and Fabrication of Materials (with Lab)
学 分: 4 学 时: 96
授课对象:   授课语言: 中英文
先修课程:

二、课程简介和教学目的

材料制备与加工课程是为材料专业高年级本科生开设的专业必修课。本课程主要是为学生介绍硬材料,即金属与陶瓷材料的制备及加工的基本流程。本课程的核心目标是带领学生了解课程的核心内容包括了解及掌握硬材料的制备与加工工艺。课程还会涉及薄膜材料的制备与基本加工工艺。 本课程内容分为四个部分章,分别是:一 材料科学基础知识的回顾; 二 金属原材料的制备与加工工艺;三 陶瓷材料的制备与加工工艺 以及 四 薄膜材料的制备。 教学方式以讲授为主,辅以课后完成每章后的少量习题和课上讨论、讲解习题,以便于同学们掌握基本的概念和方法。课程成绩由平时成绩(50%)和期末考试成绩(50%)构成。平时成绩以出勤率和作业情况构成。期末考试为闭卷考试。

三、教学内容、教学方式和学时安排

课堂教学内容

教学进度和学时安排

教学方式

第一章 绪论


2学时



指定阅读教材

课堂教学、课后作业,课上讨论,总结,讲解习题

第二章 金属原材料

  1. 合金与相图
  2. 黑色金属
  3. 有色金属
  4. 金属加工导论


4学时


指定阅读教材

课堂教学、课后作业,课上讨论,总结,讲解习题

第三章 凝固

  1. 凝固(铸造)
  2. 凝固(焊接)
  3. 凝固动力学
  4. 均相凝固的动力学
  5. 非均相凝固的动力学
  6. 热传递

4学时


指定阅读教材

课堂教学、课后作业,课上讨论,总结,讲解习题

第四章 粉末加工

  1. 粉末加工绪论
  2. 粉末表征
  3. 比表面表征
  4. 气体渗透性表征
  5. 粉末加工
  6. 粉末成型
  7. 成核及应用
  8. 晶体长大
  9. 晶体生长形态

6学时



指定阅读教材

课堂教学、课后作业,课上讨论,总结,讲解习题

第五章 陶瓷原材料

  1. 陶瓷的结构与性能
  2. 传统陶瓷
  3. 新陶瓷
  4. 玻璃
  5. 陶瓷加工导论

6学时



指定阅读教材

课堂教学、课后作业,课上讨论,总结,讲解习题

  1. 第六章 非金属材料制备
  1. 粉体材料的制备
  2. 粉体材料的种类
  3. 机械研磨
  4. 喷雾干燥
  5. 凝胶-溶胶制备粉体
  6. 共沉淀法制备粉体
  7. 化学方法制备非氧化物粉体
  8. 纳米颗粒的制备
  9. 粉末结构表征

6学时


指定阅读教材

课堂教学、课后作业,课上讨论,总结,讲解习题

  1. 第七章 非金属材料成形及烧结
  1. 粘合剂和增塑剂
  2. 滑和泥浆
  3. 干压成型
  4. 热压成型
  5. 冷等静压
  6. 热均压
  7. 注浆成型
  8. 挤压成形
  9. 烧结过程
  10. 毛细作用力与表面力
  11. 晶粒成长
  12. 烧结与扩撒
  13. 液相烧结
  14. 热压烧结
  15. 晶界,表面与烧结

10学时

指定阅读教材

课堂教学、课后作业,课上讨论,总结,讲解习题

第第八章 非金属膜

  1. 膜的定义
  2. 流延成型
  3. 浸涂法
  4. 旋镀法
  5. 厚膜与薄膜
  6. 化学气相沉积
  7. 化学气相沉积动力学
  8. 蒸镀
  9. 溅射
  10. 分子束外延
  11. 脉冲激光沉积
  12. 应用

8学时


指定阅读教材

课堂教学、课后作业,课上讨论,总结,讲解习题

期末考试

2学时

闭卷


实验1.绪论与实验室安全

3学时

实验2.金属材料微观结构表征

3学时

实验3 金属材料力学性质表征

3学时

实验4.水热法合成光电纳米颗粒

3 学时

实验5.溶胶-凝胶法制纳米颗粒

3学时

实验6.旋涂法制膜

3学时

实验7.纳米颗粒结构,形貌表征

3学时

实验8.压电材料的固态反应及球墨机制粉体

3学时

实验9.高温烧结

3学时

实验10.压电陶瓷的结构与性能表征

3学时

实验11.薄膜结构形貌表征

3学时

实验12.薄膜材料的性能表征

3 学时



四、考核方式和成绩评定

课程成绩由平时成绩(50%)和期末考试成绩(50%)构成。平时成绩以出勤率和作业情况构成。期末考试为闭卷考试。

五、推荐教材和参考书目

书名 作者 译者 出版社 出版时间 ISBN

六、其他说明

七、教师信息

授课教师: 席红霞 杨楠
课程负责人: 杨楠