《材料物理性能》課程教學大綱

《材料物理性能》課程教學大綱課程代碼：ABCL0518課程中文名稱:材料物理性能課程英文名稱：Physicalpropertiesofmaterials課程性質(zhì)：選修課程學分數(shù)：2課程學時數(shù)：32授課對象：新能源材料與器件專業(yè)本課程的前導課程：《近代物理概論》，《材料科學前沿系列講座》一、課程簡介本課程主要包括材料的熱學、光學、電學、磁學等性能和應用。主要介紹各種重要性能的原理及微觀機制，性能的測定方法以及控制和改善性能的措施，各種材料的結構和性能的關系，各種性能之間的相互制約與變化規(guī)律。通過本課程的學習，培養(yǎng)學生測定各種性能的動手能力，另一方面培養(yǎng)學生判斷材料優(yōu)劣、正確選擇和使用材料、改變材料性能、探索新材料、新性能、新工藝打下理論基礎。二、教學基本內(nèi)容和要求本課程基本內(nèi)容包括材料的電、磁、光、熱學性能及材料物理檢測方法等，主要闡述了上述性能的物理模型、變化規(guī)律、影響因素以及物理效應之間的關系，旨在使學生盡可能地從物理效應和微觀機制角度掌握材料性能。以下分章闡述：第一章熱學性能課程教學內(nèi)容：材料熱學性能中熱容（包括熱容的兩個經(jīng)典理論和量子力學理論）、熱膨脹、熱傳導和熱穩(wěn)定性的概念、機理及影響因素。課程的重點：材料的熱膨脹；材料的熱傳導；材料的熱電性。課程的難點：材料的熱容與熱焓。課程教學要求：1.掌握材料熱學性能，包括熱容、熱膨脹、熱傳導等性能；2.理解材料熱學性能的測量方法；3.掌握材料熱學性能分析方法的應用。第二章電學性能課程教學內(nèi)容：材料導電的物理現(xiàn)象，了解離子導電、電子導電和玻璃態(tài)導電的機理，接觸超導概念。課程的重點：超導電性；影響金屬導電性的因素；導電性的測量；電阻分析的應用。課程的難點：絕緣體的電學性能。課程教學要求：1.了解材料的電學性能，包括材料的導電性、超導電性、介電性和壓電性等性能；2.掌握電學性能的測量方法及其分析方法；3.了解電阻分析的應用。第三章磁學性能課程教學內(nèi)容：物質(zhì)的磁性、磁疇的概念，鐵氧體的磁性、結構及應用。課程的重點：鐵磁性的物理本質(zhì)；抗磁性和順磁性；技術磁化和反磁化過程；影響鐵磁性的因素；磁性的測量；磁性分析的應用。課程的難點：磁疇的形成和結構；動態(tài)磁化特性；技術磁化和反磁化過程。課程教學要求：1．掌握材料的磁學性能；2.理解并掌握有關磁學現(xiàn)象及物理量、磁性本質(zhì)、現(xiàn)代磁性理論、磁性測量方法及其分析方法；3.磁性分析的應用。第四章材料的介電性能課程教學內(nèi)容：恒定電場中電介質(zhì)的極化，交變電場中電介質(zhì)的損耗、電導和強電場下電介質(zhì)的擊穿，以及鐵電和壓電性能。課程的重點：壓電性能、鐵電性能和熱釋電性能。課程的難點：交變電場中電介質(zhì)的損耗、電導和強電場下電介質(zhì)的擊穿。課程教學要求：掌握電解質(zhì)的介電性能，包括介電常數(shù)、介電損耗、介電常數(shù)及其隨環(huán)境的變化規(guī)律。了解極化的微觀機制、電解質(zhì)的壓電性、熱電性能、光電性能和熱釋電性能及其應用。第五章光學性能課程教學內(nèi)容：光通過介質(zhì)的現(xiàn)象，透光性的影響因素，及反射、光澤、不透明和半透明、顏色等問題。課程的重點：光傳播的基本理論材料的受激輻射和激光。課程的難點：材料對光的吸收和色散晶體的雙折射和二向色性。課程教學要求：1.理解并掌握材料的光學性質(zhì)；2.掌握光傳播電磁理論及材料的光發(fā)射等性能的測量方法和分析方法。三、教學方法與手段講授法、多媒體與板書相結合的方式。四、教學學時分配章節(jié)與內(nèi)容課時作業(yè)量備注第一章熱學性能41第二章電學性能63第三章磁學性能43第四章材料的介電性能42第五章光學性能62合計24五、考核方式與成績評定標準1、考核方法：考查2、成績評定：以期末考核成績?yōu)橹?，平時考核成績?yōu)檩o。期末考核成績占70%。平時考核成績占30%。期末考核方法為開卷筆試，考試范圍為課程所有內(nèi)容。平時考核由考勤、平時測驗、課堂作業(yè)等綜合評定。六、教學參考資源1、參考書目：（1）龍毅等編著，《材料物理性能》，中南大學出版社出版社，2009年。（2）王潤等編著，《材料物理性能》，冶金工業(yè)出版社，1985年。（3）田蒔等編著，《材料的物理性能》，北京航