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Tsinghua University

材料学概论

Tsinghua University via XuetangX

Overview

本课程是材料学科的专业概论课。目的是使学生全面概括的了解材料科学。

课程的覆盖面较宽,主要介绍各类材料体系的结构与性能,生产制备,科研和应用的概况以及材料的发展历史,目前状况和发展趋势等。各章节除介绍有关材料的基本知识外,还将反映该领域的新成果、新发展及其在新技术中的应用,用必要的例子生动地描述出该领域的基本情况、动态和趋势。这不是传统的导论课,而是一种照顾到学生现有水平的材料科学与工程的系列纵横谈,同时又是材料科学的学生刚跨入这一领域时的一次具体、深入的专业介绍。通过该课程的学习,同学们能够了解这一领域的版图和前景,掌握材料科学研究的若干方法。

本课程以《材料学概论》和《创新材料学》作为主要教材,系统鸟瞰学科概况。横向讨论绪论、元素周期表、金属、粉体、玻璃、陶瓷、聚合物、磁性材料、薄膜材料等相关内容,说明每一类材料从原料到成品的全过程、相关性能及应用。纵横交叉,旁及上下左右,共涉及百余个重要知识点,全面且简明扼要地介绍各类材料的新进展、新性能、新应用,力求深入浅出,通俗易懂。千方百计使知识新起来、动起来、活起来,做到有声有色,栩栩如生。力图以快捷、形象的方式把读者领入材料学知识的浩瀚海洋。

Syllabus

  • 第1讲 材料的支柱和先导作用
    • 1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准
    • 1.2 材料的作用
    • 1.3 材料科学与工程四面体
    • 1.4 材料与创新
  • 第2讲 材料就在元素周期表中(一)
    • 2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布
    • 2.2 元素周期表反映元素的规律性
    • 2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素
  • 第3讲 材料就在元素周期表中(二)
    • 3.1 材料性能与组织结构的关系
    • 3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体
  • 第4讲 金属及合金材料(一)
    • 4.1 高炉炼铁和转炉炼钢
    • 4.2 金属材料的组织结构
    • 4.3 铸锭及其组织
  • 第5讲 金属及合金材料(二)
    • 5.1 金属材料的加工
    • 5.2 钢材的热处理
    • 5.3 钢的强化机制
  • 第6讲 粉体及纳米材料
    • 6.1 粉体材料的性能
    • 6.2 粉体的加工与处理
    • 6.3 粉体的应用
    • 6.4 纳米材料
  • 第7讲 陶瓷及陶瓷材料
    • 7.1 陶瓷材料的定义和分类
    • 7.2 坯体成型
    • 7.3 陶瓷烧结
    • 7.4 陶瓷材料的结构
    • 7.5 结构陶瓷
    • 7.6 功能陶瓷
  • 第8讲 玻璃材料及玻璃的应用
    • 8.1 玻璃的发展简史
    • 8.2 玻璃的定义和特征
    • 8.3 玻璃的加工
    • 8.4 建筑及高铁用玻璃
    • 8.5 高技术玻璃
  • 第9讲 高分子及聚合物材料(一)
    • 9.1 何谓高分子和聚合物
    • 9.2 聚合物的合成
    • 9.3 从结构层次看聚合物
  • 第10讲 高分子及聚合物材料(二)
    • 10.1 高分子材料性能与加工
    • 10.2 胶粘剂和涂料
  • 第11讲 复合材料和生物材料
    • 11.1 复合材料的定义和分类
    • 11.2 增强材料和基体材料
    • 11.3 复合材料的应用
    • 11.4 天然复合材料
    • 11.5 生物材料
  • 第12讲 磁性及磁性材料
    • 12.1 磁性的来源
    • 12.2 磁性材料的分类
    • 12.3 磁畴和磁滞回线
    • 12.4 软磁材料与硬磁材料
  • 第13讲 薄膜技术及薄膜制备技术
    • 13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件
    • 13.2 薄膜制备——PVD法
    • 13.3 薄膜制备——CVD法
    • 13.4 薄膜的加工
    • 13.5 薄膜材料的应用
  • 期末考试

    Taught by

    Minbo Tian

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