北京工业大学

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“材料科学基础Ⅱ－1”课程教学大纲

英文名称：Principles of materials Science Ⅱ－1 课程编号：0003240 课程类型：学科基础必修课 学时： 64 学分：4 适用对象：材料类本科 先修课程：物理化学 使用教材及参考书：

《材料科学基础》，徐恒钧编著，北京工业大学出版社，2001年10月

Materials Science and Engineering An Introduction, William D. Callister, Jr. John Wiley & Sons(ASIA) Pte Ltd, 2002 一、 课程性质、目的和任务

本课程为材料科学与工程一级学科专业基础必修课，是研究材料的成分、结构与性能之间的关系及其变化规律的一门应用基础科学，是进一步学习金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料、结构材料及功能材料的基础。它将阐述各种材料的共性基础知识，从材料的组织结构出发，研究材料的结构与材料的制备方法、加工工艺以及材料性能之间的关系。 二、课程教学内容及要求

第一章 原子结构与结合键

第一节 原子结构：电子波函数及四个量子数[1] 第二节 结合键:键型及其性质[2] 第二章 材料的结构

第一节 晶体学基础：点阵和晶胞[1]；晶体对称性[2]；晶面指数和晶向指 数[1]；晶体投影Δ

第二节 常见晶体结构：密堆积[1]；氯化铯[1]、氯化钠[1]；纤锌矿[1]；闪

锌矿[1]；钙钛矿[1]；金红石[2]；萤石Δ

第三节 固溶体结构[2]； 第四节 金属间化合物[2]； 第五节 硅酸盐结构[2]； 第六节 非晶态固体[3]； 第七节 准晶体[3]； 第八节 能带理论初步Δ 第三章 晶体结构缺陷

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第一节 点缺陷[1]; 第二节 位错的结构[1]； 第三节 位错的运动[2]； 第四节 位错应力场[3]；

第五节 位错与缺陷的交互作用[3]； 第六节 位错的增殖、塞积与交割[3]；

第七节 全位错和不全位错[1]；位错反应[1]；扩展位错Δ

第四章 相平衡与相图

第一节 相与相平衡[2]； 第二节 单元系相图[2]； 第三节 二元系相图[1]； 第四节 铁碳相图[1]； 第五节 相图的热力学解释[3] 第六节 三元系相图[2]

第五章 材料的凝固

第一节 结晶：成核与长大[2]

第二节 溶质分凝[1]、成分过冷[1]；界面稳定性[2]； 第三节 共晶合金结晶[3]； 第四节 铸锭三晶区[2]； 第五节 凝固技术[3]；

第六节 无机材料的液固相变Δ； 第七节 高分子材料凝固Δ

其中角标符号表示：[1] ：掌握、[2] ：理解、[3] ：了解、△：自学或粗讲

三、课程教学基本要求

课堂讲授为主。教学方法：板书要有英文标题和部分专业英文词汇；安排有较多数量的习题。讲课配以必要的实物模型，如密堆积，三元立体相图等。使用计算机多媒体（晶体结构、相图），课件等现代化教学手段。 按章节安排的习题数量如下：第一章（2－3）；第二章（5－10）； 第三章 （3－5）； 第五章（5－6）； 第六章（2－3） 四、实践环节

实验一：位错蚀坑观察：要求了解位错蚀坑的形态和分布，了解位错增殖和位错运动。

实验二：铁碳合金平衡组织观察；

考试环节：笔试。

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