材料的性能与表征课程教学大纲 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/16 2:57:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

材料的性能与表征 课程教学大纲

一、课程说明

(一)课程名称、所属专业、课程性质、学分; 课程名称:材料的性能与表征 所属专业:材料化学 课程性质:专业基础课 学分:2

(二)课程简介、目标与任务:

材料的物理性能是材料的重要性能之一。外接因素(温度、电场、磁场等)作用于材料,引起材料内部原子、分子、电子的微观运动状态的改变,在宏观上表现为一定的感应物理量,即呈现某一物理性能。具体地讲,最常见的材料物理性能有材料的电性能、介电性能、光学性能、热学性能、磁学性能以及弹性性能,每一种物理性能对应一定的物理基础。而材料的物理性能强烈依赖于物质不同层次的结构组成,同时也受环境因素的强烈影响。每一种材料物理性能都具有一定的分子和测试方法,而物理性能分析也是材料研究的重要手段。通过本课程的学习,对材料的电性能、介电性能、光学性能、热学性能、磁学性能以及弹性性能的物理本质和表征参量、影响因素、分析测试方法有较全面地认识,并了解物理性能分析在材料研究中的应用。

(三)先修课程要求,与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接:

先修课程:力学,热学,电磁学,普通物理(光学与原子物理),材料科学基础

(四)教材与主要参考书。

教材:刘勇,陈国钦编著. 材料物理性能. 北京:北京航空航天大学出版社, 2015.09 主要参考书:

吴雪梅主编;诸葛兰剑等编著. 材料物理性能与检测. 北京:科学出版社, 2012.01.

关振铎,龚江宏,唐子龙著. 无机材料物理性能 第2版. 北京:清华大学出版社, 2011.06.

高智勇,隋解和,孟祥龙编著. 材料物理性能及其分析测试方法. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2015.11.

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二、课程内容与安排 第1章 绪论

(一)教学方法与学时分配 课堂授课,1学时 (二)内容及基本要求

主要内容:简要介绍本课程的主要内容,学习本课程的意义和目的,以本课程的学习方法。

【了解】: 本课程的主要内容,本课程的学习方法。 【一般了解】:学习本课程的意义和目的 第2章 材料的电性能 2.1 电导率和载流子 2.2 电子类载流子导电 2.3 离子类载流子导电 2.4 半导体 2.5 超导体

2.6 导电性的测量 2.7 电阻分析的应用 2.8 延伸阅读

(一)教学方法与学时分配 课堂授课,5学时 (二)内容及基本要求

主要内容:主要讲述电子类载流子导电、离子类载流子导电、半导体、超导体的导电机制及影响因素,导电性的测量方法及电阻分析的应用。 【重点掌握】:电子类载流子导电、离子类载流子导电、半导体、超导体的导电机制。

【掌握】:电子类载流子导电、离子类载流子导电、半导体、超导体导电性能的影响因素,导电性的测量方法。

【了解】: 电阻分析的应用。

【难点】:电子类载流子导电、离子类载流子导电、半导体、超导体的导电机制及影响因素。

第3章 材料的介电性能 3.1 电介质及其极化 3.2 交变电场下的电介质 3.3 电介质在电场中的破坏 3.4 压电性 3.5 热释电性

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3.6 铁电体

3.7 压电性和铁电性能基本参数的测定 3.8 延伸阅读

(一)教学方法与学时分配 课堂授课,6学时, (二)内容及基本要求

主要内容:材料介电性能的物理本质、理论基础;影响无机材料击穿强度的因素;压电和热释电现象及产生原因和表征参数;铁电性的起源;压电性和铁电性能基本参数的测定。

物理性能的物理本质、理论基础和主要物理性能的表征参量,物理性能与材料成分、结构、工艺过程的关系及变化规律和环境影响因素。外接环境的影响包括温度、压力、电场、磁场、辐照、化学介质等。与物性相关的测试技术与分析方法,包括物性的表征参量、测试原理和结果分析,以及物性参数变化在材料分析中的应用。

【重点掌握】:材料介电性能的物理本质、理论基础;影响无机材料击穿强度的因素。

【掌握】:压电和热释电现象及产生原因和表征参数;铁电性的起源。 【了解】:压电性和铁电性能基本参数的测定。 【难点】:材料介电性能的物理本质、理论基础。 第4章 材料的光学性能 4.1 光和固体的相互作用 4.2 材料的发光 4.3 光的其他性质

4.4 材料光学性能的测试表征

(一)教学方法与学时分配 课堂授课,7学时。 (二)内容及基本要求

主要内容:材料对光折射、反射、透射、散射的物理本质以及材料的折射率、反射率、透射率的影响因素;材料的发光的物理本质及激光的工作原理;电光效应、声光效应和光电效应;材料光学性能的测试表征。

【重点掌握】:材料对光折射、反射、透射、散射的物理本质以及材料的折射率、反射率、透射率的影响因素

【掌握】:材料的发光的物理本质及激光的工作原理;材料光学性能的测试表征。

【了解】:电光效应、声光效应和光电效应。

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