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Srinakharinwirot University

材料科学基础

Srinakharinwirot University via XuetangX

Overview

我们为什么要学习材料?这是因为许多应用科学家或工程师,无论是材料的、机械的、土木的、物理的、化学的还是电气的,都会在某一时刻面临涉及材料的选择与设计问题。例子可能包括传动齿轮、建筑物的上层建筑、炼油厂部件或集成电路芯片等。工程师或科学家只有掌握了必要的材料科学基本知识,对材料的各种特性和结构-性能关系以及加工技术越熟悉,就越熟练和自信根据这些标准做出明智的材料选择和产品设计。通过本课程的学习你将对材料科学的基本知识、现象、规律、原理以及技能有深入的了解。

《材料科学基础》是材料类专业核心课程,是开展后续材料制备技术、材料分析测试技术等专业课程学习的重要环节。本课程重点阐述材料的成分、组织结构、制备工艺和性能等材料科学与工程要素之间的相互关系及规律。使学生掌握原子结构、结合键、晶体结构、晶体缺陷、位错理论、扩散理论和凝固原理以及变形与断裂机理等材料科学与工程基本知识与理论,理解材料的成分-组织结构-工艺-性能各要素间的内在联系规律,能够运用相关知识与规律剖析材料科学与工程领域的相关复杂工程问题,能够运用材料科学基础知识和基本原理剖析材料制备、加工及应用所涉及的复杂工程问题,初步具备从事材料科学基础研究以及开发新材料、新工艺必备的基本知识和基本能力。

Syllabus

  • 教学大纲
    • 第一章-绪论
      • 0.1绪论
      • 1.1原子结构
      • 1.2原子结合键
      • 1.3原子排列方式
      • 1.4晶体材料的组织
      • 1.5材料的稳态结构与亚稳态结构
    • 第二章 材料的晶体结构
      • 2.1晶体学基础
      • 2.2立方晶系晶向和晶面
      • 2.3六方晶系晶面和晶向
      • 2.4晶面间距
      • 2.5晶带轴定理
      • 2.6纯金属的晶体结构
      • 2.7原子的堆垛方式
      • 2.8离子晶体和共价键晶体
    • 第三章 晶体缺陷
      • 3.1点缺陷
      • 3.2刃型位错和螺型位错
      • 3.3伯氏矢量
      • 3.4位错的观察与密度
      • 3.5位错的运动
      • 3.6.1位错的应力场
      • 3.6.2位错的应变能
      • 3.7实际晶体中的错位
      • 3.8位错线上的力
      • 3.9位错的交互作用
      • 3.10位错的增值
      • 3.11晶界的结构与晶界能
    • 第四章 材料的相结构与相图
      • 4.1固溶体
      • 4.2化合物
      • 4.3相图的基本知识
      • 4.4匀晶相图和杠杆原理
      • 4.5固溶体的非平衡凝固
      • 4.6共晶相图
      • 4.7包晶相图
      • 4.8铁-碳合金相图
      • 4.9铁-碳合金相图平衡结晶过程分析
      • 4.10吉布斯自由能-成分曲线
      • 4.11相平衡条件
      • 4.12三元相图基础
    • 第五章 材料的凝固
      • 5.1凝固的基本知识
      • 5.2均匀型核与非均匀型核
      • 5.3晶核的生长
      • 5.4成分过冷
      • 5.5铸件的凝固组织与偏析
      • 5.6凝固理论的应用
    • 第六章 固态扩散
      • 6.1扩散定律
      • 6.2扩散的围观机制
      • 6.3扩散的驱动力
      • 6.4影响扩散的因素
    • 第七章 材料的变形与断裂
      • 7.1金属变形概述
      • 7.2金属的弹性变形
      • 7.3滑移
      • 7.4孪晶及孪生变形
      • 7.5施密特定律
      • 7.6始滑移系
      • 7.7滑移的种类
      • 7.8多晶体变形特征
      • 7.9细晶强化及其机理
      • 7.10形变强化及其机理
      • 7.11固溶强化
      • 7.12多相合金的变形与强化
      • 7.13时效强化
      • 7.14冷变形金属的组织与性能
      • 7.15金属的断裂
      • 7.16金属的热变形
    • 第八章 材料的回复与再结晶
      • 8.1回复
      • 8.2再结晶
    • 期末考试

      Taught by

      , Liqun, and Yuan Ming

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