《高溫結(jié)構(gòu)材料》課程教學大綱

1、高溫結(jié)構(gòu)材料High temperature structure material一、課程基本情況課程類別：專業(yè)方向課課程學分：2學分課程總學時：32學時（講課：32學時，上機：0學時，實驗：0學時）。課程性質(zhì)：選修開課學期：第5學期先修課程：材料科學與基礎，材料工程基礎等適用專業(yè)：材料專業(yè)，機械工程專業(yè)等教 材：周瑞發(fā)，韓雅芳，李樹素編著，高溫結(jié)構(gòu)材料，國防工業(yè)出版社，2006年。開課單位：物理與光電工程學院材料物理系二、課程性質(zhì)、教學目標和任務高溫結(jié)構(gòu)材料是材料類本科專業(yè)性很強的一門課程。高溫結(jié)構(gòu)材料在航空、航天、能源、化工、機械、冶金等領域，廣泛用于制造飛機、火箭、導彈、機車、艦船等的動

2、力裝置發(fā)動機的高溫承力結(jié)構(gòu)件的關鍵材料，是適應現(xiàn)代化建設需要，高新技術發(fā)展的重要物質(zhì)基礎。高溫結(jié)構(gòu)材料系統(tǒng)地介紹了各種高溫結(jié)構(gòu)材料的的組成、強韌化原理、制備、性能、應用，重點介紹了新型材料、制備新技術、新結(jié)構(gòu)、應用準則和防護方法。在內(nèi)容上盡可能地凸現(xiàn)材料科學中的辯證思維和強韌矛盾的演化。該教材具有綜合性、應用性和新穎性的特點。本課程通過介紹各種高溫結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展歷史及應用領域使學生們了解新型各種高溫結(jié)構(gòu)材料的研制和傳統(tǒng)高溫結(jié)構(gòu)材料改進等方面的最新研究成果和發(fā)展前景，以及以不同類型的高溫結(jié)構(gòu)材料的基本特征、適用范圍及強韌化技術的新進展，并掌握這些高溫結(jié)構(gòu)材料的強韌化新技術。經(jīng)過本課程的學習，為學

3、生們將來從事高溫結(jié)構(gòu)材料的制備、生產(chǎn)、研究的相關領域工作打下基礎。三、教學內(nèi)容和要求第1章 緒論 （2學時）（1）了解高溫結(jié)構(gòu)材料的基本特征、分類及發(fā)展趨勢； （2）理解高溫結(jié)構(gòu)材料的耐熱原理； （3）掌握目前高溫結(jié)構(gòu)材料的類型及耐高溫特性。重點：高溫結(jié)構(gòu)材料的類型及耐高溫特性難點：高溫結(jié)構(gòu)材料的耐熱原理第2章 輕質(zhì)高溫結(jié)構(gòu)材料（8學時）2.1 高溫鎂合金 （2學時）（1）了解不同高溫鎂合金的組織結(jié)構(gòu)及性能特征；（2）理解鎂合金中不同相成分對于其耐熱性能的影響；（3）掌握鎂合金中合金相、結(jié)構(gòu)與性能之間的關系。重點：不同鎂合金的相組織結(jié)構(gòu)特征。難點：鎂合金中合金相、結(jié)構(gòu)與性能之間的關系。2.2

4、高溫鋁合金 （2學時）（1）了解不同高溫鋁合金的組織結(jié)構(gòu)及性能特征；（2）理解鋁合金中不同相成分對于其耐熱性能的影響；（3）掌握鋁合金中合金相、結(jié)構(gòu)與性能之間的關系。重點：不同鋁合金的相組織結(jié)構(gòu)特征。難點：鋁合金中合金相、結(jié)構(gòu)與性能之間的關系。2.3 高溫鈦合金 （2學時）（1）了解不同高溫鈦合金的組織結(jié)構(gòu)及性能特征；（2）理解鈦合金中不同相成分對于其耐熱性能的影響；（3）掌握鈦合金中合金相、結(jié)構(gòu)與性能之間的關系。重點：不同鈦合金的相組織結(jié)構(gòu)特征。難點：鈦合金中合金相、結(jié)構(gòu)與性能之間的關系。2.4 高溫聚合物基復合材料 （2學時）（1）了解不同高溫聚合物基復合材料的特點、結(jié)構(gòu)及耐高溫特性；（2

5、）理解高溫聚合物基復合材料中結(jié)構(gòu)成分對于其耐熱性能的影響；（3）掌握高溫聚合物基復合材料中合金相、結(jié)構(gòu)與性能之間的關系。重點：高溫聚合物基復合材料的結(jié)構(gòu)特征。難點：高溫聚合物基復合材料中結(jié)構(gòu)與性能之間的關系。第3章 高溫合金（6學時）3.1 高溫合金的強化與韌化原理 （2學時）（1）了解高溫合金的強韌化手段；（2）理解合金化設計對于高溫合金強韌性能的影響；（3）掌握高溫合金強韌化手段。重點：高溫合金的強化與韌化原理難點：高溫合金的強韌化機制及其設計原則。3.2 先進高溫合金及其特性 （2學時）（1）了解先進高溫合金的發(fā)展趨勢及分類；（2）理解和掌握先進高溫合金的牌號、化學成分、組織與性能特點重

6、點：先進高溫合金的牌號、性能特點及其應用難點：先進高溫合金的組織與性能的關系及其在航空航天工業(yè)上的應用3.3 高溫合金的力學性能及其應用 （2學時）（1）了解高溫合金的力學性能特點及其應用范圍；（2）理解并掌握高溫合金的化學成分及組織結(jié)構(gòu)對其力學性能的影響；重點：高溫合金的力學性能及其應用難點：高溫合金的化學成分、組織結(jié)構(gòu)對其力學性能的影響。第4章 難熔金屬與合金（6學時）4.1 鎢及鉬基合金 （2學時）（1）了解鎢及鉬基合金的牌號、化學成分、組織與性能特點及其在工業(yè)中的應用；（2）理解上述難熔金屬及其合金的高溫性能特征及其應用；（3）掌握上述難熔金屬及其合金的組織特征對其性能的影響。重點：鎢

7、及鉬其合金的高溫性能。難點：化學成分、組織結(jié)構(gòu)對其高溫性能的影響規(guī)律。4.2 鉭及鈮基合金（2學時）（1）了解鎢及鉬基合金的牌號、化學成分、組織與性能特點及其在工業(yè)中的應用；（2）理解上述難熔金屬及其合金的高溫性能特征及其應用；（3）掌握上述難熔金屬及其合金的組織特征對其性能的影響。重點：鎢及鉬其合金的高溫性能。難點：化學成分、組織結(jié)構(gòu)對其高溫性能的影響規(guī)律。4.3 鉻及釩基合金（2學時）（1）了解鉻及釩基合金的牌號、化學成分、組織與性能特點及其在工業(yè)中的應用；（2）理解上述難熔金屬及其合金的高溫性能特征及其應用；（3）掌握上述難熔金屬及其合金的組織特征對其性能的影響。重點：鉻及釩其合金的高溫

8、性能。難點：化學成分、組織結(jié)構(gòu)對其高溫性能的影響規(guī)律。第5章 金屬間化合物結(jié)構(gòu)材料（6學時）5.1 Ni-Al系合金 （2學時）（1）了解Ni-Al系合金的結(jié)構(gòu)特征及類型，了解其在不同工業(yè)中的應用范圍；（2）理解Ni-Al系合金的高溫性能特征及其應用；（3）掌握Ni-Al系合金的組織特征對其性能的影響。重點：Ni-Al系合金的結(jié)構(gòu)特征及其耐高溫性能。難點：化學成分、組織結(jié)構(gòu)對Ni-Al系合金高溫性能的影響規(guī)律。5.3 Ti-Al系合金 （2學時）（1）了解Ti-Al系合金的結(jié)構(gòu)特征及類型，了解其在不同工業(yè)中的應用范圍；（2）理解Ti-Al系合金的高溫性能特征及其應用；（3）掌握Ti-Al系合金

9、的組織特征對其性能的影響。重點：Ti-Al系合金的結(jié)構(gòu)特征及其耐高溫性能。難點：化學成分、組織結(jié)構(gòu)對Ti-Al系合金高溫性能的影響規(guī)律。5.4 Fe-Al系合金及其他難熔金屬硅化物材料（2學時）（1）了解Fe-Al系合金及其他難熔金屬硅化物材料的結(jié)構(gòu)特征及類型，了解其在不同工業(yè)中的應用范圍；（2）理解Fe-Al系合金及其他難熔金屬硅化物材料的高溫性能特征及其應用；（3）掌握Fe-Al系合金及其他難熔金屬硅化物材料的組織特征對其性能的影響。重點：Fe-Al系合金及其他難熔金屬硅化物材料的結(jié)構(gòu)特征及其耐高溫性能。難點：化學成分、組織結(jié)構(gòu)對Fe-Al系合金及其他難熔金屬硅化物材料高溫性能的影響規(guī)律。

10、第6章 非金屬高溫復合材料（4學時）6.1 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷及其復合材料 （2學時）（1）了解高溫結(jié)構(gòu)陶瓷及其復合材料的種類及特征，了解其在不同工業(yè)中的應用范圍；（2）理解高溫結(jié)構(gòu)陶瓷及其復合材料的高溫性能特征及其應用；（3）掌握高溫結(jié)構(gòu)陶瓷及其復合材料的組織特征對其性能的影響。重點：高溫結(jié)構(gòu)陶瓷及其復合材料的結(jié)構(gòu)特征及其耐高溫性能。難點：化學成分、組織結(jié)構(gòu)對高溫結(jié)構(gòu)陶瓷及其復合材料高溫性能的影響規(guī)律。6.2 C/C復合材料及其他特種高溫結(jié)構(gòu)材料 （2學時）（1）了解C/C復合材料及其他特種高溫結(jié)構(gòu)材料的特征，了解其在不同工業(yè)中的應用范圍；（2）理解C/C復合材料及其他特種高溫結(jié)構(gòu)材料的高溫性能特征及其應用；（3）掌握其他非金屬高溫復合材料的組織特征對其性能的影響。重點：C/C復合材料及其他特種高溫結(jié)構(gòu)材料的結(jié)構(gòu)特征及其耐高溫性能。難點：化學成分、組織結(jié)構(gòu)對其他非金屬高溫復合材料高溫性能的