材料科學(xué)導(dǎo)論(雙語)教學(xué)大綱

1、材料科學(xué)導(dǎo)論（雙語）教學(xué)大綱一、課程基本信息課程編號(hào)：0421170課程中文名稱：材料科學(xué)導(dǎo)論（雙語）課程英文名稱：Fundamentals of Materials Science and Engineering課程類別：專業(yè)課適用專業(yè)：材料物理專業(yè)、材料化學(xué)專業(yè)、無機(jī)非金屬材料專業(yè)、金屬材料專業(yè)、高分子材料與工程專業(yè)開課學(xué)期：4總 學(xué) 時(shí)：64學(xué)時(shí)總 學(xué) 分：4預(yù)修課程（編號(hào)）：大學(xué)英語（1011021）、基礎(chǔ)化學(xué)原理（0211011）、大學(xué)物理（0621020）、高分子化學(xué)與物理（0421230）并修課程（編號(hào)）：材料科學(xué)基礎(chǔ)（0421080）、材料熱處理（0421030）、復(fù)合材料（0

2、411080）課程簡介：本課程是我校為材料類寬專業(yè)本科學(xué)生開設(shè)的專業(yè)課程。課程凝聚材料學(xué)科知識(shí)和應(yīng)用型英語知識(shí)的精髓，使用英文原版專業(yè)教材，通過中英雙語授課工程材料技術(shù)，材料家族，材料組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、表征、分類、加工與再生利用，以及材料選擇的基本概念和基礎(chǔ)理論，結(jié)合上述專業(yè)知識(shí)講授相關(guān)的專業(yè)英語語言知識(shí)，并講授英語學(xué)術(shù)演講和英語科技論文寫作基礎(chǔ)知識(shí)和要點(diǎn)。建議教材：Fundamentals of Materials Science and Engineering, William D. Callister Jr., 5th Edition, John Wiley & Sons, In

3、c., 2001參考書：1 The coming of materials science, R. W. Cahn, Pergamon Press 20012材料科學(xué)導(dǎo)論，馮端，師昌緒，劉治國等編，化學(xué)工業(yè)出版社，2002年5月第1版3材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)，顧宜主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2002年4月第1版二、課程教育目標(biāo)本課程的教育目標(biāo)是培養(yǎng)創(chuàng)新性、研究型、國際化的一流人才。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)自我獲取科學(xué)知識(shí)的手段，培養(yǎng)學(xué)生的研究型學(xué)習(xí)模式和創(chuàng)新能力；加強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)興趣，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)；采用英語為主要的授課語言，一方面讓學(xué)生學(xué)會(huì)專業(yè)術(shù)語的英文表述，另一方面鍛煉和提高學(xué)生的英語水平，培養(yǎng)

4、學(xué)生利用外語學(xué)習(xí)學(xué)科先進(jìn)知識(shí)和跨文化交流的能力，提高本科生的培養(yǎng)質(zhì)量，力求與國際高等教育接軌。通過教學(xué)使學(xué)生：1. 從原版專業(yè)教材的學(xué)習(xí)中，理解并能掌握與工程材料技術(shù)相關(guān)的基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)，具體包括：工程材料技術(shù)、材料環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)、綠色制造、材料選擇、材料的本性、材料家族、固體材料結(jié)構(gòu)及其測(cè)試方法和原理、材料的力學(xué)性質(zhì)及其測(cè)試方法、材料的熱學(xué)性質(zhì)、材料破壞分析。2. 從原版專業(yè)教材的學(xué)習(xí)中，理解并能掌握金屬材料、無機(jī)非金屬材料、聚合物和復(fù)合材料相關(guān)的基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)，掌握各類材料組成、結(jié)構(gòu)、加工與性能和應(yīng)用之間的關(guān)系，并熟悉各材料的分類，主要內(nèi)容包括：鐵基金屬材料、有色金屬、水泥、玻璃、

5、陶瓷、耐火材料、塑料、彈性體、粘合劑、涂料、智能聚合物、導(dǎo)電聚合物、聚合物基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料等。3. 從原版專業(yè)教材的學(xué)習(xí)中，了解并能掌握材料學(xué)科知識(shí)相關(guān)的英文專業(yè)術(shù)語和英文表達(dá)、英語學(xué)術(shù)演講和英語科技論文寫作基礎(chǔ)知識(shí)等英語語言知識(shí)，主要內(nèi)容包括：重要專業(yè)英語詞匯及其發(fā)音，基本數(shù)學(xué)公式的讀法，重要專業(yè)英語詞匯的前綴、后綴和復(fù)合詞；熟悉并能部分運(yùn)用專業(yè)英語典型表達(dá)方式；能就材料學(xué)科知識(shí)相關(guān)命題，做5-6分鐘英文演講。三、理論教學(xué)內(nèi)容與要求第一章 材料概述（2學(xué)時(shí)）本章基本要求1 掌握有關(guān)工程材料技術(shù)、材料循環(huán)、環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)，綠色制造的基本概念；2 了解材料發(fā)展的歷史；3

6、 了解材料選擇的基本方法、材料選擇標(biāo)準(zhǔn)；4 熟悉與上述專業(yè)知識(shí)相關(guān)的基礎(chǔ)專業(yè)英語詞匯和典型的專業(yè)英語表達(dá)，并掌握其中的重要詞匯和表達(dá)。教學(xué)內(nèi)容1. Introduction (2 hours)Learning Objectives1.1 Historical Perspective1.2 Materials Science and Engineering1.3 Why Study Materials Science and Engineering?1.4 Classification of Materials1.5 Advanced Materials1.6 Modern Materials

7、Needs第二章 原子結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵（4學(xué)時(shí)）本章基本要求1 了解物質(zhì)是由原子組成，而組成材料的各元素原子結(jié)構(gòu)和原子間的鍵合是決定材料性能的重要因素；2 掌握有關(guān)物質(zhì)的四種基本物態(tài)和兩種固態(tài)形式、材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)，即：原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、價(jià)鍵理論，以及元素周期表的基本概念；3 掌握材料家族的組成和各組成的分類及其特點(diǎn)；4 熟悉與上述專業(yè)知識(shí)相關(guān)的基礎(chǔ)專業(yè)英語詞匯和典型的專業(yè)英語表達(dá)，并掌握其中的重要詞匯和表達(dá)；5 了解一些智能材料的基本概念及其基本專業(yè)英語詞匯。知識(shí)點(diǎn)：四種基本物態(tài)，兩種固態(tài)形式，原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、價(jià)鍵理論、元素周期表的基本概念，材料家族的組成、材料家族中金屬、聚合物、陶瓷、復(fù)合材

8、料的定義和分類，智能材料的基本概念，相關(guān)的基礎(chǔ)專業(yè)英語詞匯和專業(yè)英語表達(dá)。教學(xué)內(nèi)容2. Atomic Structure and Interatomic Bonding(4 hours)Learning Objectives2.1 Introduction2.2 Fundamental Concepts2.3 Electrons in Atoms2.4 The Periodic Table2.5 Bonding Forces and Energies2.6 Primary Interatomic Bonds2.7 Secondary Bonding or Van der Waals Bondi

9、ng2.8 MoleculesSummaryImportant Terms and ConceptsReferencesQuestions and Problems第三章 金屬與陶瓷材料的結(jié)構(gòu)（4學(xué)時(shí)）本章基本要求1 了解有關(guān)金屬和陶瓷材料結(jié)構(gòu)表征及其測(cè)試原理的基本概念和方法；2 掌握晶胞、晶格、晶系、配位數(shù)、堆積密度的基本概念；3 學(xué)會(huì)計(jì)算結(jié)晶平面和結(jié)晶方向的米勒指數(shù)；4 熟悉與上述專業(yè)知識(shí)相關(guān)的基礎(chǔ)專業(yè)英語詞匯和典型的專業(yè)英語表達(dá)，并掌握其中的重要詞匯和表達(dá)。知識(shí)點(diǎn)：材料結(jié)構(gòu)表征的基本概念；光譜法、X光衍射分析、光學(xué)顯微法、電子顯微分析法、差熱分析的基本原理；晶胞、晶格、晶系、配位數(shù)、同素

10、異形和多形態(tài)現(xiàn)象、堆積密度的基本概念；結(jié)晶平面和結(jié)晶方向的米勒指數(shù)計(jì)算方法；相關(guān)的基礎(chǔ)專業(yè)英語詞匯和專業(yè)英語表達(dá)。教學(xué)內(nèi)容3. Structures of Metals and Ceramics (4 hours)Learning Objectives3.1 Introduction3.2 Fundamental Concepts3.3 Unit Cells3.4 Metallic Crystal Structures3.5 Density Computations-Metals3.6 Ceramic Crystal Structures3.7 Density Computations-Cer

11、amics3.8 Silicate Ceramics3.9 Carbon3.10 Polymorphism and Allotropy3.11 Crystal Systems3.12 Crystallographic Directions3.13 Crystallographic Planes3.14 Linear and Planar Atomic Densities3.15 Close-Packed Crystal Structures3.16 Single Crystals3.17 Polycrystalline Materials3.18 Anisotropy3.19 X-Ray Di

12、ffraction: Determination of Crystal Structures3.20 Noncrystalline SolidsSummaryImportant Terms and ConceptsReferencesQuestions and Problems第四章 高分子材料的結(jié)構(gòu) （4學(xué)時(shí)）本章基本要求1 掌握有關(guān)聚合物本性、聚合反應(yīng)、聚合物結(jié)構(gòu)的基本概念；2 掌握聚合物的分子組成、分類、性質(zhì)、加工和選擇；4 熟悉常見通用塑料、工程塑料、彈性體英文名稱和縮寫的英文名稱；5 熟悉并掌握與上述專業(yè)知識(shí)相關(guān)的重要專業(yè)英語詞匯和典型的專業(yè)英語表達(dá)。知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：聚合物本性、聚合反

13、應(yīng)、聚合物結(jié)構(gòu)；聚合物的組成、分類和性質(zhì)；塑料的分類、性質(zhì)、選擇和加工；塑料再生利用；聚合物晶體結(jié)構(gòu)；相關(guān)的基礎(chǔ)專業(yè)英語詞匯和專業(yè)英語表達(dá)。教學(xué)內(nèi)容4. Polymer Structures (4 hours)Learning Objectives4.1 Introduction4.2 Hydrocarbon Molecules4.3 Polymer Molecules4.4 The Chemistry of Polymer Molecules4.5 Molecular Weight4.6 Molecular Shape4.7 Molecular Structure4.8 Molecular

14、Configurations4.9 Thermoplastic and Thermosetting Polymers4.10 Copolymers4.11 Polymer Crystallinity4.12 Polymer CrystalsSummaryImportant Terms and ConceptsReferencesQuestions and Problems第五章 固體材料的缺陷（4學(xué)時(shí)）本章基本要求1 掌握晶胞、晶格、晶系、配位數(shù)、堆積密度、不完善結(jié)晶、固溶體、結(jié)晶缺陷、位錯(cuò)的基本概念；2 掌握晶體缺陷分布的幾何特征可分為點(diǎn)缺陷、線缺陷和面缺陷三類；2 明確刃型位錯(cuò)、螺形位錯(cuò)的

15、形成機(jī)制及二者之間的區(qū)別。知識(shí)點(diǎn)不完善結(jié)晶、空位與間隙原子、取代固溶體、間隙固溶體、結(jié)晶缺陷、點(diǎn)缺陷、刃型位錯(cuò)、螺形位錯(cuò)、面缺陷、晶界、孿晶界、相界、外表面的基本概念；點(diǎn)缺陷的運(yùn)動(dòng)、點(diǎn)缺陷的平衡濃度、位錯(cuò)的基本結(jié)構(gòu)、位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)；位錯(cuò)的彈性性質(zhì)；實(shí)際晶體中的位錯(cuò)。教學(xué)內(nèi)容5. Imperfections in Solids (4 hours)Learning Objectives5.1 Introduction5.2 Point Defects in Metals5.3 Point Defects in Ceramics5.4 Impurities in Solids5.5 Point Defe

16、cts in Polymers5.6 Specification of CompositionComposition Conversions5.7 Dislocations-Linear Defects5.8 Interfacial Defects5.9 Bulk or Volume Defects5.10 Atomic Vibrations5.11 General5.12 Microscopic Techniques5.13 Grain Size DeterminationSummaryImportant Terms and ConceptsReferencesQuestions and P

17、roblems第六章 擴(kuò)散（4學(xué)時(shí)）本章基本要求1 掌握固體中原子擴(kuò)散的表象理論：擴(kuò)散第一和第二定律；2 掌握固體擴(kuò)散過程中原子的遷移機(jī)制；3 了解影響擴(kuò)散速率的因素；4 理解金屬和離子晶體中擴(kuò)散差異的原因以及高分子（聚合物）分子運(yùn)動(dòng)對(duì)力學(xué)行為的影響。知識(shí)點(diǎn)：擴(kuò)散第一和第二定律；擴(kuò)散問題的熱力學(xué)分析；擴(kuò)散激活能；影響擴(kuò)散的因素；反應(yīng)擴(kuò)散；離子晶體中的擴(kuò)散；高分子的分子運(yùn)動(dòng)。教學(xué)內(nèi)容6. Diffusion (4 hours)Learning Objectives6.1 Introduction6.2 Diffusion Mechanisms6.3 Steady-State Diffusion6

18、.4 Nonsteady-State Diffusion6.5 Factors That Influence Diffusion6.6 Other Diffusion Paths6.7 Diffusion in Ionic and Polymeric MaterialsSummaryImportant Terms and ConceptsReferencesQuestions and Problems第七章 材料力學(xué)性質(zhì)（4學(xué)時(shí)）本章基本要求1 掌握有關(guān)材料力學(xué)性質(zhì)和熱學(xué)性質(zhì)的基本概念；2 熟悉測(cè)定力學(xué)性質(zhì)的主要試驗(yàn)方法；3 理解破壞分析和安全系數(shù)的基本概念及重要性；4 熟悉并掌握與上述專業(yè)知

19、識(shí)相關(guān)的重要專業(yè)英語詞匯和典型的專業(yè)英語表達(dá)。知識(shí)點(diǎn)：應(yīng)力和應(yīng)變的定義；應(yīng)力-應(yīng)變圖；虎克定律；極限強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、撓曲或彎曲強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度、彈性模量、回彈模量、剪切模量、延展性、韌性、蠕變、硬度、熱容、熱膨脹、熱導(dǎo)率、阻熱性的基本概念；彈性變形與粘彈性；拉伸、沖擊、硬度試驗(yàn)；安全系數(shù)和破壞分析的基本概念；相關(guān)的專業(yè)英語詞匯和專業(yè)英語表達(dá)。7. Mechanical Properties (4 hours)Learning Objectives7.1 Introduction7.2 Concepts of Stress and Strain7.3 Stress-Strain Beha

20、vior7.4 Anelasticity7.5 Elastic Properties of Materials7.6 Tensile Properties7.7 True Stress and Strain7.8 Elastic Recovery During Plastic Deformation7.9 Compressive, Shear, and Torsional Deformation7.10 Flexural Strength7.11 Elastic Behavior7.12 Influence of Porosity on the Mechanical Properties of

21、 Ceramics7.13 StressStrain Behavior7.14 Macroscopic Deformation7.15 Viscoelasticity7.16 Hardness7.17 Hardness of Ceramic Materials7.18 Tear Strength and Hardness of Polymers7.19 Variability of Material PropertiesComputation of Average and Standard Deviation Values7.20 Design/Safety FactorsSummaryImp

22、ortant Terms and ConceptsReferencesQuestions and Problems第八章 材料的變形與增強(qiáng)機(jī)制（6學(xué)時(shí)）本章基本要求1 掌握不同種類材料受力情況下的力學(xué)行為的分析方法；2 能夠分析材料在外力作用下的塑性變形過程、機(jī)理、組織結(jié)構(gòu)與性能的影響規(guī)律以及變形材料在加熱過程中產(chǎn)生回復(fù)再結(jié)晶現(xiàn)象；3. 掌握材料的增強(qiáng)機(jī)制知識(shí)點(diǎn)：滑移系；單晶體的塑性變形；多晶體的塑性變形；變形后的組織與性能；合金的塑性變形；變形晶體加熱時(shí)的變化；回復(fù)；再結(jié)晶；再結(jié)晶后晶粒的長大；動(dòng)態(tài)回復(fù)與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶；高聚物的塑性變形；超塑性；增強(qiáng)機(jī)制。教學(xué)內(nèi)容8. Deformation a

23、nd Strengthening Mechanisms (6 hours)Learning Objectives8.1 Introduction8.2 Historical8.3 Basic Concepts of Dislocations8.4 Characteristics of Dislocations8.5 Slip Systems8.6 Slip in Single Crystals8.7 Plastic Deformation of Polycrystalline Metals8.8 Deformation by Twinning8.9 Strengthening by Grain

24、 Size Reduction8.10 Solid-Solution Strengthening8.11 Strain Hardening8.12 Recovery8.13 Recrystallization8.14 Grain Growth8.15 Crystalline Ceramics8.16 Noncrystalline Ceramics8.17 Deformation of Semicrystalline Polymers8.18a Factors That Influence the Mechanical Properties of Semicrystalline Polymers

25、8.18b Factors That Influence the Mechanical Properties of Semicrystalline Polymers8.19 Deformation of ElastomersSummaryImportant Terms and ConceptsReferencesQuestions and Problems第九章 材料的失效（6學(xué)時(shí)）本章基本要求1 掌握材料及機(jī)械構(gòu)件斷裂失效的斷裂類型、斷裂過程及斷裂失效技術(shù)等，認(rèn)清材料斷裂失斷口的宏觀和微觀形貌及其特征；2 掌握分析材料研發(fā)、生產(chǎn)和使用過程中斷裂失效原因的方法，能夠提出預(yù)防和改進(jìn)材料斷裂的措施

26、；3掌握材料失效分析研究基本方法和技能以及常用的材料失效分析手段。知識(shí)點(diǎn)：失效、脆性斷裂、韌性斷裂、蠕變的概念；裂源及裂紋擴(kuò)展方向；疲勞斷口形貌及其特征；疲勞斷裂失效類型及鑒別；疲勞斷裂失效原因與預(yù)防金屬材料、無機(jī)非金屬、聚合物材料失效機(jī)理。教學(xué)內(nèi)容9. Failure (6 hours)Learning Objectives9.1 Introduction9.2 Fundamentals of Fracture9.3 Ductile Fracture9.4 Brittle Fracture9.5a Principles of Fracture Mechanics9.5b Principles

27、 of Fracture Mechanics9.6 Brittle Fracture of Ceramics9.7 Fracture of Polymers9.8 Impact Fracture Testing9.9 Cyclic Stresses9.10 The S-N Curve9.11 Fatigue in Polymeric Materials9.12a Crack Initiation and Propagation9.12b Crack Initiation and Propagation9.13 Crack Propagation Rate9.14 Factors That Af

28、fect Fatigue Life9.15 Environmental Effects9.16 Generalized Creep Behavior9.17a Stress and Temperature Effects9.17b Stress and Temperature Effects9.18 Data Extrapolation Methods9.19 Alloys for High-Temperature Use9.20 Creep in Ceramic and Polymeric MaterialsSummaryImportant Terms and ConceptsReferen

29、cesQuestions and Problems第十章 相圖（4學(xué)時(shí)）本章基本要求1 掌握相圖、相平衡條件和純晶體材料的凝固理論，了解多種生長機(jī)制和凝固理論的應(yīng)用；2 掌握二元相圖及合金凝固，掌握相圖的熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)；3 掌握勻晶、共晶、包晶和溶混間隙三種基本相圖和其凝固特點(diǎn)以及成分過冷對(duì)組織形態(tài)的影響；4 了解平衡凝固和非平衡凝固的組織變化。知識(shí)點(diǎn)：相圖的表示和實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法；相圖的熱力學(xué)基礎(chǔ)；二元系合金凝固中的組織分析；其他類型的二元相圖；二元相圖的分析方法與應(yīng)用；固溶體合金的凝固理論；共晶合金的凝固理論；鑄錠（件）的組織與缺陷。教學(xué)內(nèi)容10. Phase Diagrams (4 hour

30、s)10 Phase DiagramsLearning Objectives10.1 Introduction10.2 Solubility Limit10.3 Phases10.4 Microstructure10.5 Phase Equilibria10.6 Binary Isomorphous Systems10.7 Interpretation of Phase Diagrams10.8 Development of Microstructure in Isomorphous Alloys10.9 Mechanical Properties of Isomorphous Alloys1

31、0.10 Binary Eutectic Systems10.11 Development of Microstructure in Eutectic Alloys10.12 Equilibrium Diagrams Having Intermediate Phases or Compounds10.13 Eutectoid and Peritectic Reactions10.14 Congruent Phase Transformations10.15 Ceramic Phase Diagrams10.16 Ternary Phase Diagrams10.17 The Gibbs Pha

32、se Rule10.18 The Iron-Iron Carbide (Fe-Fe3C) Phase Diagram10.19 Development of Microstructures in Iron-Carbon Alloys10.20 The Influence of Other Alloying ElementsSummaryImportant Terms and ConceptsReferencesQuestions and Problems第十一章 相轉(zhuǎn)變（6學(xué)時(shí)）本章基本要求1 掌握鐵碳合金的相組成；2 掌握用鐵碳合金基本相和相圖的規(guī)律分析鐵碳合金相圖的點(diǎn)、線和各區(qū)域組織的方法

33、；3 理解并掌握Fe-Fe3C相圖及典型合金的平衡結(jié)晶過程；4 掌握碳含量對(duì)鐵碳合金組織和性能的影響；5 熟悉碳鋼的分類、編號(hào)及用途；6 掌握聚合物材料玻璃化轉(zhuǎn)變過程的特點(diǎn)，掌握影響聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變的因素。知識(shí)點(diǎn)：相轉(zhuǎn)變、鐵碳合金基本相鐵素體、奧氏體和滲碳體的定義、力學(xué)性能；聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的概念。教學(xué)內(nèi)容11. Phase Transformations (6 hours)Learning Objectives11.1 Introduction11.2 Basic Concepts11.3 The Kinetics of Solid-State Reactions11.4 Multiph

34、ase Transformations11.5 Isothermal Transformation Diagrams11.6 Continuous Cooling Transformation Diagrams11.7 Mechanical Behavior of Iron-Carbon Alloys11.8 Tempered Martensite11.9 Review of Phase Transformations for Iron-Carbon Alloys11.10 Heat Treatments11.11 Mechanism of Hardening11.12 Miscellaneo

35、us Considerations11.13 Crystallization11.14 Melting11.15 The Glass Transition11.16 Melting and Glass Transition Temperatures11.17 Factors That Influence Melting and Glass Transition TemperaturesSummaryImportant Terms and ConceptsReferencesQuestions and Problems第十二章 材料的電性能（2學(xué)時(shí)）本章基本要求1 掌握材料電性能與材料結(jié)構(gòu)之間的

36、關(guān)系；2 了解材料的介電性能、壓電性能和鐵電性能；3 了解材料介電性能測(cè)量及應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)：歐姆定律、導(dǎo)體、半導(dǎo)體、介電性能、壓電性能、鐵電性能。教學(xué)內(nèi)容12. Electrical Properties (2 hours)Learning Objectives12.1 Introduction12.2 Ohms Law12.3 Electrical Conductivity12.4 Electronic and Ionic Conduction12.5 Energy Band Structures in Solids12.6 Conduction in Terms of Band and Ato

37、mic Bonding Models12.7 Electron Mobility12.8 Electrical Resistivity of Metals12.9 Electrical Characteristics of Commercial Alloys12.10 Intrinsic Semiconduction12.11 Extrinsic Semiconduction12.12 The Temperature Variation of Conductivity and Carrier Concentration12.13 The Hall Effect12.14 Semiconduct

38、or DevicesConduction in Ionic Materials12.16 Electrical Properties of Polymers12.17 Capacitance12.18 Field Vectors and Polarization12.19 Types of Polarization12.20 Frequency Dependence of the Dielectric Constant12.21 Dielectric Strength12.22 Dielectric Materials12.23 Ferroelectricity12.24 Piezoelect

39、ricitySummaryImportant Terms and ConceptsReferencesQuestions and Problems第十三章 陶瓷材料（3學(xué)時(shí)）本章基本要求1 掌握無機(jī)非金屬材料的分類；2 熟悉傳統(tǒng)陶瓷的生產(chǎn)工藝，包括陶瓷坯體的配料、礦物組成、生產(chǎn)過程、上釉、傳統(tǒng)陶瓷產(chǎn)品種類等；3 掌握先進(jìn)陶瓷與傳統(tǒng)陶瓷相比的優(yōu)越性，熟悉先進(jìn)陶瓷產(chǎn)品，包括結(jié)構(gòu)陶瓷、透明陶瓷、壓電陶瓷、鐵磁體陶瓷、生物陶瓷等；4 掌握玻璃的性能，包括其強(qiáng)度、硬度、光學(xué)性能、熱學(xué)性能、電學(xué)性能等；5 熟悉硅酸鹽玻璃的加工工藝。教學(xué)內(nèi)容13. Ceramics (3 hours)13.1 Classi

40、fication of Nonmetal Inorganic Materials13.2 Traditional Ceramics Brief Introduction to Traditional Ceramics Ceramic Production.1 Preparation of Green Body.2 Mineral Compositions.3 Production Procedures.4 Glazing13.3 Advanced Ceramics Brief Introduction to Advanced CeramicsProducts of Advanced Ceram

41、ics Structural Ceramic, Transparent Ceramic, Piezoelectric Ceramic, Ferrite Ceramic, Bioceramic13.4 Glass Brief Introduction to Glass Properties of Glass.1 Strength and Hardness Properties.2 Optical, Thermal, Electrical Properties Production of Silicate Glass.1 Raw Materials for Glass Production.2 P

42、roduction of Silicate Glass.3 Classification and Types of Silicate Glass第十四章 復(fù)合材料（3學(xué)時(shí)）本章基本要求1 了解復(fù)合材料的發(fā)展史；2 掌握復(fù)合材料的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)；3 熟悉重要的復(fù)合材料類型4 了解復(fù)合材料加工成型方法5 掌握與上述專業(yè)知識(shí)相關(guān)的重要專業(yè)英語詞匯和典型的專業(yè)英語表達(dá)。知識(shí)點(diǎn)：復(fù)合材料發(fā)展、顆粒增強(qiáng)符合材料、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、基體、纖維/基體固結(jié)的基本概念；玻璃纖維、硼纖維、碳和石墨纖維、凱夫拉纖維、陶瓷纖維、高性能聚合物纖維的基本概念；纖維載量、取向、強(qiáng)度、比拉伸強(qiáng)度、比剛性（模量）的定義；復(fù)合材

43、料的混合規(guī)律；復(fù)合材料疲勞的特點(diǎn)；復(fù)合材料韌性和沖擊強(qiáng)度的測(cè)試；纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、疊層復(fù)合材料、夾層復(fù)合材料、顆粒復(fù)合材料、填充復(fù)合材料、混雜復(fù)合材料、泡沫復(fù)合材料的基本概念；敞口模塑加工、手糊成型、噴射成型、閉式壓模成型、模壓成型、反應(yīng)注射成型、樹脂轉(zhuǎn)移模塑、纖維纏繞成型、拉擠成型等復(fù)合材料的成型方法；相關(guān)的基礎(chǔ)專業(yè)英語詞匯和專業(yè)英語表達(dá)。教學(xué)內(nèi)容14. Composites (3 hours)Learning Objectives14.1 Introduction14.2 Large-Particle Composites14.3 Dispersion-Strengthened Compo

44、sites14.4 Influence of Fiber Length14.5 Influence of Fiber Orientation and Concentration14.6 The Fiber Phase14.7 The Matrix Phase14.8 Polymer-Matrix Composites14.9 Metal-Matrix Composites14.10 Ceramic-Matrix Composites14.11 Carbon-Carbon Composites14.12 Hybrid Composites14.13 Processing of Fiber-Rei

45、nforced Composites14.14 Laminar Composites14.15 Sandwich PanelsSummaryImportant Terms and ConceptsReferencesQuestions and Problems第十五章 材料的腐蝕（2學(xué)時(shí)）本章基本要求1 掌握材料腐蝕的概念，腐蝕程度的測(cè)定、計(jì)算方法,耐蝕性評(píng)定及腐蝕工程的相關(guān)計(jì)算方法；2 掌握材料腐蝕（高溫氧化、電化學(xué)腐蝕、局部腐蝕）的基本理論,影響因素和防止措施；3 掌握材料腐蝕知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，了解各種材料在自然環(huán)境及工業(yè)介質(zhì)中的腐蝕,腐蝕控制方法。知識(shí)點(diǎn)：電化學(xué)腐蝕、局部腐蝕、聚合物溶脹的

46、概念。教學(xué)內(nèi)容15. Corrosion and Degradation of Materials (2 hours)Learning Objectives15.1 IntroductionCORROSION OF METALS15.2 Electrochemical Considerations15.3 Corrosion Rates15.4 Prediction of Corrosion Rates15.5 Passivity15.6 Environmental Effects15.7 Forms of Corrosion15.8 Corrosion Environments15.9 Co

47、rrosion Prevention15.10 OxidationCORROSION OF CERAMIC MATERIALS DEGRADATION OF POLYMERS15.11 Swelling and Dissolution15.12 Bond Rupture15.13 WeatheringSummaryImportant Terms and ConceptsReferencesQuestions and Problems第十六章 材料的熱學(xué)、磁學(xué)與光學(xué)性能（2學(xué)時(shí)）本章基本要求1 掌握材料的熱容理論，了解相變對(duì)材料熱容的影響；2 掌握材料熱膨脹的物理本質(zhì)，了解影響材料熱膨脹的因素；3 掌握材料熱力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試方法及應(yīng)用；4 掌握磁性的物理本質(zhì)，了解金屬與合金材料、陶瓷材料、玻璃態(tài)與非晶態(tài)材料的宏觀鐵磁性特征；5 掌握磁性材料的特點(diǎn)，并了解不同的磁性材料的性能特點(diǎn)以及應(yīng)用；6 掌握材料光學(xué)性質(zhì)的本質(zhì)7 了解金屬材料、陶瓷材料、半導(dǎo)體及有機(jī)物（液晶）的發(fā)光原理；8