西安交大材科基教学大纲(2)

一、弹性变形的主要特点;二、弹性模量的物理意义;三、弹性模量在工程上的应用

第三节 滑移与孪生变形

一、晶体的滑移与观察;二、滑移机制;三、晶体的滑移系;四、孪生变形

第四节 单晶体的塑性变形

一、施密特定律;二、晶体的始滑移系;三、夹头固定情况下滑移过程中的晶体转动;

四、晶体滑移的种类;六、单晶体表面滑移线方位（晶向指数）的确定

第五节 多晶体的塑性变形

一、多晶体塑性变形的特点;二、细晶强化及其机理

第六节 纯金属的形变强化

一、金属的形变强化;二、形变强化的位错机理;三、单晶体的形变强化;四、形变强

化的工程意义 第七节 合金的变形与强化

一、固溶体的变形与固溶强化;二、多相合金的变形与强化

第八节 冷变形金属的组织与性能

一、冷变形金属的组织变化;二、冷变形金属的性能变化

第九节 金属的断裂

一、理论断裂强度;二、实际断裂强度 第十节 冷变形金属的回复和再结晶

一、冷变形金属加热时的组织和性能变化;二、冷变形金属的回复;三、冷变形金属的

再结晶;四、再结晶后的晶粒长大 第十一节 金属的热变形、蠕变及超塑性

一、金属的热变形;二、金属的蠕变;三、金属的超塑性

第十二节 陶瓷晶体的变形

一、陶瓷晶体变形的特点;二、影响陶瓷晶体变形的主要因素

第十三节 高分子材料的变形

一、热塑性塑料的变形;二、热固性塑料的变形

第九章 固体材料的电子结构与物理性能

第一节 固体的能带理论

一、能带的形成;二、金属的能带结构与导电性;三、费米能;四、半导体与绝缘体

第二节 半导体

一、本征半导体;二、掺杂半导体;三、化合物半导体

第三节 材料的磁性

一、原子的磁矩;二、抗磁体、顺磁体和铁磁体;三、磁化曲线与磁畴结构

第四节 材料的光学性能

一、光子的能量;一、光的吸收与透射;二、材料的发光性能

第五节 材料的热学性能

一、摩尔热容;二、热膨胀;三、导热性能

第六节 形状记忆合金

一、问题的提出;二、形状记忆现象;三、形状记忆效应;四、形状记忆原理简介;五、常用形状记忆合金;六、形状记忆合金应用举例;七、工程设计练习;八、本节小结;九、一

道课后思考题

课程重点

在上述教学内容中，重点为以下四部分：

第二章 材料的晶体结构

一般情况下，金属材料都是晶态，陶瓷材料中大多呈晶态，而高分子材料为部分晶态。材料的晶体结构从本质上决定着材料的性能。因此，晶体结构是学习本课程的基础知识，

也是学习后续各门课程必备的基本知识。

第四章 材料的相结构与相图

材料都是由不同的相组成的，各组成相又通过其类型、数量、形状、大小、分布等特征——材料的组织——直接影响着材料的性能，而不同材料中的相组成及其类型、数量、形状、大小、分布等信息已经被前人记录在相图中。因此，熟练掌握各类相图的特征，掌握分析相图的基本技能，准确地通过相图了解材料的性能，自如地运用相图制定各种

加工工艺，对材料研究和材料加工成形尤为重要。

第五章 材料的凝固

材料制备与成形，如冶炼、液相烧结、铸造、焊接等过程中都会发生材料的凝固，而凝固过程中的形核、生长、原子的迁移及再分配等都会影响到材料或制品的组织和性能。

因此，这部分内容也是相当重要的。

第八章 材料的变形与断裂

对于结构材料，主要是使用材料的力学性能，但材料承载时都会发生变形甚至断裂。掌握材料变形的过程、特别是塑性变形的方式及其机理，是寻求提高材料强、韧性途径的理论基础。另外，对于对于材料的塑性成形加工也具有重要意义。因此，这部分内容也是本课程的重点。

课程难点

相对而言，上述教学内容中的难点为以下两部分：

第三章 晶体缺陷，特别是其中的位错部分

一般情况下，晶体中总是含有位错且具有易动性，从而使晶体的实际强度远低于其理论强度。强、韧化材料的根本途径在于增大其中运动位错的阻力。因此，掌握位错的基本概念，对于学习材料的变形与断裂，提高材料的力学性能有十分重要的理论意义。然而，由于位错是晶体中原子排列不完整的线型区域，具有微观、抽象、复杂等特点，从而成为本课程中学习难度最大的部分。学习中应当特别注意基本概念的理解，加强形象思维能力的提高。在教学过程中，我们会加强例题和课堂练习，特别是运用三维动画、

录像片、课堂讨论等手段帮助大家度过这一“难关”。 第四章 材料的相结构及相图，主要是其中的三元相图部分

如上所述，本章是教学的重点内容，同时，其中的三元相图部分又是本课程的另一个难点。这是由于，二元相图是平面图形，但三元相图是立体图形，复杂的空间立体构造特别难以想象。解决问题的办法是：首先要掌握好二元相图。它是学习三元相图的基础，因为他们的基本理论是类似的；二是要加强空间想象能力；三是要把握学习的侧重点。虽然三元相图是立体的，但实际使用的三元相图又是二维的，因此要将注意力集中在等温截面图、变温截面图、液相面投影图、和全投影图；第四，在教学过程中，我们仍然会加强例题和课堂练习，运用三维动画、模型、课堂讨论等手段帮助大家度过这一“难关”。

教学要求

通过本课程的学习，应使学生具备以下知识和能力：

1）熟练掌握金属材料和陶瓷材料的晶体结构类型以及晶体缺陷，了解高分子材料和非

晶态材料的结构特点；

2）熟练掌握金属材料和陶瓷材料的相结构和相图（包括二元相图和三元相图），特别是能熟练地阅读相图，并运用相图分析材料的性能（包括使用性能和工艺性能）与组织之

间的关系，了解各种新材料；

3）熟练掌握金属材料凝固的基本理论和规律，并能用于指导铸造和焊接工艺；了解凝固

理论在材料制备技术中的应用；

4）熟练掌握金属材料的变形和断裂，特别是塑性变形的规律和四种强化机理，并能用于

理解锻压工艺。了解陶瓷材料和高分子材料的变形和断裂；

5）熟练掌握金属材料中固态扩散的基本规律、机制、公式，理解扩散理论在材料固态相 …… 此处隐藏：922字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……