材料学概论
材料学概论教学课件第四章
磁致伸缩材料
在磁场作用下发生尺寸变 化的材料，可用于精密定 位和振动控制。
生物材料与医学应用
02
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生物相容性材料
用于制造医疗植入物和医疗器械，如人工关节、血管 等。
生物降解材料
可在体内分解吸收，用于药物载体和手术缝合线等。
生物活性材料
具有诱导组织再生和促进骨愈合等功能的生物材料。
THANK YOU
材料学的发展历程
古代材料学
以石器、青铜器、铁器等为代 表，主要依靠经验积累和手工 制作。
近代材料学
随着科技发展，新材料不断涌 现，如合成纤维、合成橡胶等 。
现代材料学
注重跨学科研究，涉及物理、 化学、生物学等多个领域，为 新材料研发提供理论支持。
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材料性能与测试
材料的物理性能
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性有关。
抗氧化性
材料在高温或空气中保 持稳定，不被氧化的能
力。
化学反应活性
材料与其他物质发生化 学反应的能力和趋势。
催化性能
材料作为催化剂，加速 化学反应的能力。
材料的机械性能
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弹性
材料在受力后恢复原始状态的 能力。
塑性
材料在受力后发生不可逆变形 的能力。
强度
材料抵抗外力而不被破坏的能 力。
复合材料应用
总结词
良好的耐腐蚀性和稳定性
详细描述
复合材料具有良好的耐腐蚀性和稳定性，能够在恶劣的 环境条件下保持稳定的性能。在化工和海洋工程领域中 ，复合材料的应用能够大大提高产品的使用寿命和可靠 性。同时，复合材料的组成和结构可以根据需要进行调 整和控制
《材料学概论》课程大纲
《材料学概论》课程大纲《材料学概论》课程大纲2015年3月第1讲材料的支柱和先导作用1.1材料的定义和分类，选择材料的标准1.1.1 材料的定义——材料、原料、物质之间的关系1.1.2 判断物质是否为材料的依据1.1.3 材料的分类1.1.4 材料生命周期的循环1.2材料的重要性1.2.1 材料是人类社会进步的标志1.2.2 材料是当代文明的根基1.2.3 材料是各类产业的基础1.2.4 先进材料是高新技术的核心1.2.5 新材料是国家核心竞争力的体现1.2.6 材料可以“点石成金，化腐朽为神奇”1.2.7 “制造材料者制造技术”，材料可以“以不变应万变”1.2.8 复合材料和功能材料大大扩展了材料的应用领域1.3材料科学与工程四面体1.3.1 材料科学与工程的定义和学科特点1.3.2 材料科学与工程四要素1.3.3 重视材料的加工和制造1.3.4 提高材料的性能永无止境1.4材料与创新1.4.1 关注材料的最新应用——强调发展，注重创新1.4.2 “9.11事件”世贸大厦垮塌和“3.11大地震”福岛核事故都涉及材料1.4.3 新材料如何适应技术创新和产业创新第2讲材料就在元素周期表中（一）2.1元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布2.1.1 门捷列夫元素周期表——最伟大的材料事件2.1.2 元素周期表中120种元素综合分析2.1.3 原子的核外电子排布（1）——量子数和电子轨道2.1.4 原子的核外电子排布（2）——电子排布的三个准则2.2过渡族元素、稀土元素和镧系元素2.2.1 过渡族元素——d或f亚层电子未填满的元素2.2.2 过渡族元素的一般特征2.2.3 稀土元素——4f亚层电子未填满的元素2.2.4 稀土元素的特征2.3元素周期表反映元素的规律性2.3.1 碳的sp3、sp2、sp杂化2.3.2 电子授受及元素氧化数变化2.3.3 过渡族元素和难熔金属2.3.4 原子半径、离子半径和元素的电负性2.3.5 原子的电离能和可能的价态表现第3讲材料就在元素周期表中（二）3.1材料性能与组织结构的关系3.1.1 材料性能与化学键类型的关系3.1.2 材料性能与微观结构的关系3.1.3 铁的晶体结构3.1.4 材料性能与组织的关系3.2从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体3.2.1 固体能带的形状3.2.2 金属的能带结构与导电性3.2.3 绝缘体、导体和半导体的能带图3.2.4 半导体的能带结构与导电性3.2.5 化合物半导体和荧光体材料第4讲金属及合金材料（一）4.1高炉炼铁和转炉炼钢4.1.1 钢材的传统生产流程4.1.2 高炉炼铁中的化学反应4.1.3 高炉的构造4.1.4 高炉炼铁运行过程4.1.5 炼钢的目的4.1.6 氧气转炉炼钢的原料4.1.7 氧气转炉炼钢的主要化学反应4.1.8 沸腾钢和镇静钢4.2金属材料的组织结构4.2.1 晶态和非晶态,单晶体和多晶体4.2.2 固溶体和金属间化合物4.2.3 相、相图、组织和结构4.2.4 利用Fe-C相图分析钢的平衡组织4.2.5 凝固中的形核与长大4.3铸锭及其组织4.3.1 铸锭典型的三区组织4.3.2 枝晶的形成和铸锭组织的控制4.3.3 定向凝固和连铸连轧4.3.4 单晶制造第5讲金属及合金材料（二）5.1金属材料的加工5.1.1 金属的热变形5.1.2 金属的冷变形5.1.3 由铜锭到铜箔的压延加工5.2钢的强化机制5.2.1 碳钢中的各种组织5.2.2 钢的强化机制5.2.3 合金钢及合金元素的作用5.2.4 铁的磁性5.2.5 表面处理（1）——表面淬火及渗碳淬火5.2.6 表面处理（2）——表面渗碳、氮化及喷丸处理5.2.7 合金钢（1）——强韧钢、可焊高强度钢和工具钢5.2.8 合金钢（2）——高速钢、不锈钢、弹簧钢和轴承钢5.3钢材的热处理5.3.1 热处理的目的和热处理温度的确定5.3.2 钢的退火（annealing）5.3.3 钢的正火（normalizing）5.3.4 钢的淬火（quenching）(1)——加热和急冷的选择5.3.5 钢的淬火（quenching）(2)——增加淬透性和防止淬火开裂5.3.6 钢的回火（tempering）第6讲粉体及纳米材料6.1粉体材料的性能6.1.1 粉体及其特殊性能（1）——小粒径和高比表面积6.1.2 粉体及其特殊性能（2）——易流动性和高分散性6.1.3 粉体及其特殊性能（3）——低熔点和高化学活性6.2粉体的加工与处理6.2.1 破碎和粉碎6.2.2 分级和集尘6.2.3 混料及造粒6.2.4 输送及供给6.2.5 非机械式粉体制作方式6.3粉体的应用6.3.1 日常生活中的粉体6.3.2 工业应用的粉体材料6.3.3 粉体精细化技术——粒度精细化及粒子形状的改善6.4纳米材料6.4.1 纳米材料与纳米技术的概念6.4.2 包罗万象的纳米领域6.4.3 “纳米”就在我们身旁6.4.4 纳米材料制备和纳米加工6.4.5 纳米技术与纳米材料的发展前景第7讲陶瓷及陶瓷材料7.1陶瓷材料的定义和分类7.1.1 陶瓷发展史——人类文明进步的标志7.1.2 陶瓷及陶瓷材料（1）——按致密度和原料分类7.1.3 陶瓷及陶瓷材料（2）——按性能和用途分类7.1.4 陶瓷及陶瓷材料（3）——结构陶瓷和功能陶瓷7.2坯体成型7.2.1 普通黏土陶瓷的主要原料7.2.2 陶瓷成型工艺（1）——旋转制坯成型和注浆成型7.2.3 陶瓷成型工艺（2）——干压成型、热压成型和等静压成型7.2.4 陶瓷成型工艺（3）——挤压成型、注射成型和流延成型7.3陶瓷烧结7.3.1 普通陶瓷的烧结过程7.3.2 陶瓷的烧成和烧结工艺7.4陶瓷材料的结构7.4.1 普通陶瓷的组织和结构7.4.2 精细陶瓷的组成、组织结构和性能7.5结构陶瓷7.5.1 结构陶瓷及应用（1）——Al2O3和ZrO27.5.2 结构陶瓷及应用（2）——TiO2、BeO和AlN7.5.3 结构陶瓷及应用（3）——SiC和Si3N47.5.4 低温共烧陶瓷（LTCC）基板7.6功能陶瓷7.6.1 功能陶瓷及应用实例（1）——陶瓷电子元器件7.6.2 功能陶瓷及应用实例（2）——生物陶瓷和换能器件7.6.3 功能陶瓷及应用实例（3）——微波器件、传感器和超声波马达第8讲玻璃材料及玻璃的应用8.1玻璃的发展简史8.1.1 玻璃的发现至少有5000年8.1.2 古代玻璃与现代玻璃的组成惊人地相似8.2玻璃的定义和特征8.2.1 玻璃的传统定义和现代定义8.2.2 现代生活中不可缺少的玻璃8.3玻璃的加工8.3.1 玻璃熔融和成形加工8.3.2 非传统方法制造玻璃8.4建筑及高铁用玻璃8.4.1 免擦洗玻璃8.4.2 保证冬暖夏凉的中空玻璃8.4.3 夏天冷室用节能玻璃8.4.4 防盗玻璃8.4.5 子弹难以穿透的防弹玻璃8.4.6 防止火势蔓延的防火玻璃8.4.7 电致变色（加电压时着色）玻璃8.4.8 防水雾（防朦胧）镜子的秘密8.4.9 高铁车厢用窗玻璃8.4.10 汽车前窗用钢化玻璃8.4.11 下雨天不用雨刷的疏水性玻璃8.4.12 防紫外线玻璃8.4.13 隐蔽玻璃8.4.14 反光玻璃微珠8.4.15 天线玻璃8.4.16 汽车用防水雾玻璃8.5高技术玻璃8.5.1 生物医学用玻璃材料8.5.2 特殊性能玻璃材料8.5.3 图像显示、光通信用玻璃材料8.5.4 高新技术前沿用玻璃材料第9讲高分子及聚合物材料（一）9.1何谓高分子和聚合物9.1.1 树脂、高分子聚合物、塑料等术语的内涵及相互关系9.1.2 乙烯分子中的共价键9.1.3 高分子的特征9.1.4 乙烯在引发剂H2O2的作用下发生聚合反应9.1.5 常见聚合物的结构和用途（1）——按结构和反应分类9.1.6 常见聚合物的结构和用途（2）——按性能和用途分类9.2聚合物的合成9.2.1 加聚反应和聚合物实例（1）——均加聚9.2.1 加聚反应和聚合物实例（2）——共加聚9.2.1 缩聚反应和聚合物实例——共缩聚9.3从结构层次看聚合物9.3.1 聚丙烯中的不对称碳原子引起的立体异构9.3.2 高分子链的结构层次9.3.3 高分子链间的相互作用9.3.4 高分子的聚集态结构第10讲高分子及聚合物材料（二）10.1高分子材料性能与加工10.1.1 天然橡胶和合成橡胶10.1.2 热固性塑料10.1.3 聚合物的结构模型及力学特性10.1.4 聚合物的形变机理及变形特性10.1.5 聚合物的成形加工及设备（1）——压缩模塑和传递模塑10.1.6 聚合物的成形加工及设备（2）——挤出成形和射出成形10.1.7 聚合物的成形加工及设备（3）——塑料薄膜和纤维丝制造10.2人造纤维10.2.1 干法纺丝10.2.2 湿法纺丝和熔体纺丝10.3胶粘剂和涂料10.3.1 胶粘剂的构成和粘接原理10.3.2 胶粘剂的制造和用途10.3.3 涂料的分类及构成10.3.4 涂料中各种成分的选择10.3.5 涂料的成膜和固化第11讲复合材料和生物材料11.1复合材料的定义和分类11.1.1 复合材料的定义和分类11.1.2 复合材料的界面11.1.3 复合材料的特长及优势11.2增强材料和基体材料11.2.1 复合材料中增强材料与基体材料的匹配11.2.2 增强纤维的制造11.2.3 碳纤维及C/C复合材料11.2.4 增强纤维的编织和铺展11.2.5 复合材料的成形制造11.3复合材料的应用11.3.1 复合材料在航空航天领域的应用11.4天然复合材料11.4.1 天然复合材料——木材的断面组织11.4.1 天然复合材料——木材的微观结构11.5生物材料11.5.1 生物材料的定义和范畴11.5.2 骨骼、筋和韧带组织11.5.3 骨骼固定和关节修复11.5.4 各种植入人体的材料11.5.5 植入人体材料的损伤及防止第12讲磁性及磁性材料12.1磁性的来源12.1.1 磁性起源于电流12.1.2 磁矩、导磁率和磁化率12.1.3 过渡金属元素3d壳层的电子结构与其磁性的关系12.2磁性材料的分类12.2.1 高导磁率材料、高矫顽力材料及半硬质磁性材料12.2.2 亚铁磁性和软磁铁氧体磁性材料12.2.3 铁氧体永磁体的制作12.2.4 从铁系合金到铁氧体材料12.3磁畴和磁滞回线12.3.1 磁畴及磁畴的运动12.3.2 决定铁磁畴结构的能量类型12.3.3 滞回线及其决定因素12.4软磁材料与硬磁材料12.4.1 非晶态高导磁率材料12.4.2 永磁材料及其进展12.4.3 钕铁硼稀土永磁材料及其制备工艺12.4.4 钕铁硼永磁材料性能的提高和改进12.4.5 粘结磁体12.4.6 永磁材料的应用和退磁曲线第13讲薄膜技术及薄膜制备技术13.1薄膜的定义和薄膜形成的必要条件13.1.1 薄膜的定义和薄膜材料的特殊性能13.1.2 获得薄膜的三个必要条件13.1.3 真空获得13.1.4 薄膜是如何沉积的13.1.5 气体放电13.1.6 等离子体与薄膜沉积13.2薄膜制备——PVD法13.2.1 真空蒸镀13.2.2 离子镀和激光熔射13.2.3 溅射镀膜13.2.4 磁控溅镀靶13.2.5 溅射镀膜的应用13.3薄膜制备——CVD法13.3.1 CVD法原理及设备13.3.2 各类CVD的应用13.4薄膜的加工13.4.1 薄膜的图形化——湿法刻蚀和干法刻蚀13.4.2 反应离子刻蚀（RIE）和反应离子束刻蚀（RIBE）13.4.3 平坦化技术和大马士革工艺13.5薄膜材料的应用13.5.1 超硬涂层13.5.2 金刚石及类金刚石涂层13.5.3 镀Cu膜用于集成电路芯片制作。
材料学概论学习心得体会
材料学概论学习心得体会材料学概论是我大学期间修习的一门基础课程，通过学习这门课程，我对材料学有了更深入的认识和理解。
在这里，我将分享我对材料学概论的学习心得和体会。
首先，在学习材料学概论的过程中，我了解到材料是构成所有物质的基础，也是科技和工程发展的基础。
材料的种类繁多，可以分为金属材料、陶瓷材料、聚合物材料和复合材料等。
每种材料都有其独特的物理、化学和机械性质，不同材料的选择将直接影响到产品的性能和使用寿命。
材料学的研究内容包括材料的合成、制备、性能测试和应用等方面，这些知识对于我理解材料科学和工程的发展和应用具有重要意义。
其次，材料学概论的学习让我了解到材料的结构与性能之间的密切关系。
材料的结构包括原子结构、晶体结构和微观结构等，不同的结构对于材料的性能有着直接的影响。
通过学习晶体学和晶格结构，我了解到晶体对于材料的强度、硬度、导电性等性能有着重要的影响。
通过学习微观结构和晶格缺陷，我了解到材料的缺陷会导致材料的力学性能、热学性能和电学性能的变化。
这些知识的学习对于我理解材料的性能和使用具有重要的指导意义。
另外，材料学概论的学习使我意识到材料的性能是可以通过合适的加工和处理手段进行改善的。
通过学习材料的加工与处理技术，我了解到不同材料可以通过热处理、冷变形、塑性加工和化学处理等手段来提高其性能。
例如，对于金属材料，通过热处理可以改善其强度和硬度；对于陶瓷材料，通过烧结可以提高其致密性和强度；对于聚合物材料，通过添加不同的添加剂可以改变其性能。
这些加工和处理技术的应用将直接影响到材料的性能和应用范围。
最后，学习材料学概论让我认识到材料科学和工程是一个极其广泛而重要的领域。
材料学的发展与进步不仅仅关乎科学研究，也与教育、工业和社会发展密切相关。
材料学的研究和应用在航空航天、能源、电子、生物医学等领域都发挥着重要作用。
而且，随着科学技术的不断发展，材料学领域也将进一步拓宽和深化，为人类创造更多新材料和新技术。
《材料学概论》教学大纲
《材料学概论》教学大纲材料学概论教学大纲一、课程目标与任务1.课程目标：本课程旨在使学生了解材料学的基本概念、基本原理、基本分类和基本应用，掌握材料学的基本知识和实验技能。
2.课程任务：(1)了解材料学的基本概念和基本原理；(2)掌握材料学的基本分类和组织结构；(3)了解材料学的基本应用和发展前景；(4)培养学生的实验能力和材料分析能力。
二、教学内容与教学方法1.教学内容：(1)材料学的概念和基本原理-材料的定义和分类-材料的结构和性质-材料的加工和改性(2)材料的基本分类和组织结构-金属材料-无机非金属材料-有机材料(3)材料学的基本应用和发展前景-材料科学与工程学的基本研究方向-材料在工业、医学、航空航天等领域的应用(4)材料学的实验技能和分析方法-材料的制备和加工技术-材料的结构和性能的表征方法2.教学方法：(1)讲授法：通过讲述材料学的基本概念、原理和分类，引导学生了解材料学的基本知识；(2)案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解材料学的应用和发展前景；(3)实验教学法：通过实验教学，培养学生的实验能力和材料分析能力；(4)讨论与互动：促进学生思维的活跃，通过讨论和互动形式培养学生的问题解决能力。
三、教学评估与考核方法1.教学评估方法：(1)平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况等；(2)实验报告：评估学生的实验能力和材料分析能力；(3)期末考试：考察学生对课程内容的掌握程度。
2.考核方法：(1)结合平时成绩、实验报告和期末考试成绩综合评定学生的学习成绩；(2)根据学生的学习情况，进行个别辅导和帮助，提高学生的学习效果。
四、教材与参考书目1.教材：2.参考书目：(1)《材料科学基础》主编：XXX，出版社：XXX，出版时间：XXXX。
(2)《材料工程概论》主编：XXX，出版社：XXX，出版时间：XXXX。
五、教学进度安排本课程总学时为XX学时，具体的教学进度安排如下：第一周：材料学的概念和基本原理（X学时）-材料的定义和分类-材料的结构和性质-材料的加工和改性第二周：材料的基本分类和组织结构（X学时）-金属材料-无机非金属材料-有机材料第三周：材料学的基本应用和发展前景（X学时）-材料科学与工程学的基本研究方向-材料在工业、医学、航空航天等领域的应用第四周：材料学的实验技能和分析方法（X学时）-材料的制备和加工技术-材料的结构和性能的表征方法注：具体的教学进度可能根据实际情况进行调整。
材料学概论
材料学概论《材料学概论》是2012年化学工业出版社出版的图书，作者是胡珊、李珍。
该书可作为材料及相关专业的教材，同时可作为材料研究人员的参考用书。
[1《材料学概论》共7章。
第1章讲述材料与材料科学研究的内容及任务，材料的类别、性质、应用、发展现状及趋势。
第2～4章分别讲述金属材料、无机非金属材料、高分子材料的基础知识、结构、生产方法、性能特点及应用。
第5章讲述矿物材料基本概念、性能特点，矿物材料的加工及应用。
第6章讲述复合材料的基础知识，增强材料的特性，复合材料的性能特点、生产工艺及应用。
第7章介绍能源、环境、生物、智能、纳米等新型材料的特点、发展及应用。
第1章绪论1 1.1 材料科学与工程1 1.2 材料的分类2 1.3 材料的性能2 1.3.1 力学性能2 1.3.2 电学性能4 1.3.3 热学性能5 1.3.4 化学性能5 1.4 材料的应用6 1.5 材料在人类社会和国民经济发展中的地位与作用8 第2章金属材料11 2.1 概述11 2.1.1 金属材料的基本概念11 2.1.2 金属材料的晶体结构12 2.2 金属及合金的相图16 2.2.1 二元合金相图16 2.2.2 铁碳合金相图24 2.3 金属材料的结晶27 2.3.1 结晶的过程27 2.3.2 结晶的热力学条件28 2.3.3 形核28 2.3.4 晶核的长大33 2.4 金属材料的性能36 2.4.1 物理性能36 2.4.2 化学性能37 2.4.3 力学性能37 2.4.4 工艺性能40 2.5 金属的热处理41 2.5.1 退火和正火422.5.2 淬火及回火42 2.5.3 表面热处理43 2.6 新型金属材料简介43 2.6.1 形状记忆合金44 2.6.2 其他金属功能材料46 第3章无机非金属材料473.1 无机非金属材料概述47 3.1.1 无机非金属材料的概念及分类47 3.1.2 无机非金属材料主要性能及应用47 3.2 陶瓷材料48 3.2.1 陶瓷的概念及分类48 3.2.2 陶瓷的显微结构与性能49 3.2.3 普通陶瓷53 3.2.4 特种陶瓷54 3.2.5 耐火材料61 3.3 玻璃65 3.3.1 玻璃的概念、特点及分类65 3.3.2 玻璃的结构66 3.3.3 玻璃的性质67 3.3.4 普通玻璃69 3.3.5 特种玻璃72 3.4 胶凝材料76 3.4.1 胶凝材料的定义、分类及发展现状76 3.4.2 普通水泥77 3.4.3 特种水泥83 3.4.4 石膏和石灰85 第4章高分子材料87 4.1 概述87 4.1.1 高分子材料的基本概念87 4.1.2 高分子材料的命名87 4.1.3 高分子材料的分类88 4.1.4 聚合反应88 4.1.5 高分子材料的成型加工89 4.1.6 高分子材料的发展现状与趋势90 4.2 高分子的结构与性能91 4.2.1 高分子的结构91 4.2.2 高分子的物理状态94 4.2.3 高分子基本性能及特点95 4.3 常用的高分子材料99 4.3.1 塑料99 4.3.2 橡胶109 4.3.3 纤维114 4.3.4 胶黏剂116 4.3.5 涂料119 4.4 功能高分子120 4.4.1 离子交换树脂121 4.4.2 高吸水性树脂122 4.4.3 感光性高分子123 4.4.4 导电高分子123 第5章矿物材料1255.1 概述125 5.1.1 矿物材料概念125 5.1.2 矿物材料学的特点126 5.1.3 矿物材料分类127 5.1.4 矿物材料的现状与发展趋势127 5.2 矿物材料的加工129 5.2.1 初加工129 5.2.2 深加工130 5.2.3 矿物材料深加工技术发展趋势130 5.2.4 矿物材料制品132 5.3 单晶矿物材料及应用132 5.3.1 金刚石132 5.3.2 石墨134 5.3.3 刚玉136 5.3.4 石英136 5.3.5 高岭石137 5.3.6 蒙脱石138。
《材料学概论》课程简介和教学大纲
《材料学概论》课程简介课程编号：02024914课程名称：材料学概论［无"Introduction to Materials Science学分:2学时：32 （课内实验（践）：0 上机：0 课外实践：0 ）适用专业：无机非金属材料工程先修课程：大学物理、材料化学基础考核方式与成绩评定标准：总评成绩根据平时成绩（包括考勤、作业、上课听讲等，占20 %）和小论文考查（占80 %）综合评定。
教材与主要参考书目：1.教材：许并社主编.材料概论［M］.北京：机械工业出版社，2012.2.主要参考书目：［1］冯端，师昌绪，刘治国主编.材料科学导论［M］.北京：化学工业出版社，2002.［2］周达飞主编.材料概论［M］.北京：化学工业出版社，2009.［3］徐晓虹主编.材料概论［M］.北京：高等教育出版社，2006.［4］（美）史密斯（Winiam ESmith）,哈希米OaVad Hashemi）著.材料科学与工程基础（英文版）［M］.北京：机械工业出版社，201L内容概述：本课程主要介绍常用的各类工程材料包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料以及在三者基础之上发展的复合材料的成分、组织结构、生产工艺、性能和应用。
通过分析人类社会经济生活中大量有关使用“材料”实例以及对“材料”逐步深入认识的过程，让学生自我总结材料科学与工程的形成历程；授课过程中贯穿材料科学与工程“四要素''主线，通过大量实例，从不同角度深入分析不同类型材料（金属材料、无机非金属材料和高分子材料）存在的共性规律及核心本质，让学生自然形成与掌握材料科学与工程“四要素”原则，让学生自觉提高材料科学与工程专业的基本能力和素质，接受科学作风、科学素质、创新意识和创新能力的培养。
This course mainly introduces the composition, microstructure, processing, properties and application of engineering materials including metals, inorganic materials, polymer materials and composite materials based on the development of the above three materials. This course enables students to summarize the development history of the discipline of materials science and engineering by analyzing a number of materials examples in socioeconomic life. This course makes a deep analysis in the common character and core essence of various types of materials from various angles. This course also enables students to grasp the “four essences of the materials”, enhance the basic abilities and professionalism as a student of Material Science and Engineering College andaccept the education on the scientific attitude, scientific literacy, innovation consciousness and ability.《材料学概论》［无］教学大纲课程编号：02024914课程名称：材料学概论［无"Introduction to Materials Science学分：2学时：32 （课内实验（践）：0 上机：0 课外实践：0 ）适用专业：无机非金属材料工程建议修读学期：3先修课程：大学物理、材料化学基础一、课程性质、目的与任务【课程性质】本课程是无机非金属材料工程专业的第一门专业课。
材料学概论1-绪论
材料是人类文明 发展的物质基础
内容：学习材料学的基本知识。主要涉及 到各种材料的组成、结构、性能、应用以 及它们之间的关系。 目的：材料类专业的入门课及专业基础课 之一。了解材料的基本知识，逐步扩大材 料的专业知识面，培养分析和解决有关材 料问题的初步能力。
第一章 绪论
1. 材料的定义与分类 2. 材料的地位和作用 3. 材料学的形成和发展
晶体管小到用 电子显微镜都 难以观察！
第三代半导体材料－宽禁带半导体
SiC, GaN, ZnO 等，半导体是一种宽禁带半导体材 料，是继第一代半导体材料硅（Si）和第二代半导 体材料砷化镓（GaAs）后，发展起来的第三代半导 体材料。 在高技术中，尤其是军用和光电子 领域有优势，可以应用于： 1）高温器件
2）高功率器件
3）高频高速 4）发光与激光
SiC与Si使用范围比较
击穿电压
SiC
电子漂移速度
Si
导热率
使用温度
(使用温度>500 º C)
SiC研究和应用现状
高质量大尺寸的 SiC 晶体几乎被美国 Cree公司垄断。我国生产器件用的SiC 晶体全部依赖进口。 2英寸晶片售价为：500－800美元/片
1927~1937 1937~1966 1966~1975 1975~现在
采矿工程与冶金
采矿与冶金 冶金 冶金与材料科学 材料科学与工程
3.3 材料科学的内容
材料科学的内容可以用一个四面体来表示，也就 是材料科学是研究一种材料的成分（结构）、合
成（工艺）、性质与效能及它们之间的关系。
效能(performance)
2010
2020
在发动机上叶片材料应用的年份
合金晶粒结构的变化（约1970年代）
材料学概论教案模板范文
课程名称：材料科学与工程授课对象：大一学生课时安排：2课时教学目标：1. 了解材料学的基本概念和发展历程。
2. 掌握材料的分类、性质和基本应用。
3. 熟悉常见材料的基本结构和制备方法。
4. 培养学生对材料科学领域的兴趣，激发创新思维。
教学内容：一、材料学的基本概念和发展历程1. 材料学的研究对象和范围2. 材料学的发展历程3. 材料学在现代科技中的地位二、材料的分类、性质和基本应用1. 材料的分类：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等2. 材料的性质：力学性能、物理性能、化学性能等3. 材料的基本应用：航空航天、电子信息、生物医学、建筑等领域三、常见材料的基本结构和制备方法1. 金属材料：钢铁、铝合金、铜合金等2. 无机非金属材料：陶瓷、玻璃、水泥等3. 高分子材料：塑料、橡胶、纤维等4. 复合材料：碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等教学过程：第一课时：一、导入1. 提问：同学们，你们在生活中接触过哪些材料？请举例说明。
2. 引出材料学的基本概念和发展历程。
二、讲授新课1. 材料学的基本概念和发展历程2. 材料的分类、性质和基本应用三、课堂练习1. 将学生分为小组，每组选择一种材料，讨论其性质、应用和制备方法。
2. 每组派代表向全班汇报，教师点评。
第二课时：一、复习上节课内容1. 回顾材料学的基本概念、分类、性质和应用。
2. 举例说明材料学在现代科技中的地位。
二、讲授新课1. 常见材料的基本结构和制备方法2. 复习各小组的课堂练习成果，教师点评。
三、课堂小结1. 总结本节课所学内容。
2. 提问：同学们，你们对本节课的学习内容有什么疑问？教学评价：1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和互动情况。
2. 课堂练习：检查学生的课堂练习成果，评估其对材料学知识的掌握程度。
3. 课后作业：布置课后作业，检验学生对本节课内容的理解和应用能力。
教学反思：1. 教师根据课堂实际情况调整教学内容和方法，提高教学质量。
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材料学概论
《材料学概论》以高新技术应用为重点，采用图文并茂的方式，介绍各类材料。
突出成分，组织结构，合成加工，性能功能价格比之间的关系。
课程简介
本课程是材料学科的专业概论课。
目的是使学生全面概括的了解材料科学。
课程的覆盖面较宽，主要介绍各类材料体系的结构与性能，生产制备，科研和应用的概况以及材料的发展历史，目前状况和发展趋势等。
各章节除介绍有关材料的基本知识外，还将反映该领域的新成果、新发展及其在新技术中的应用，用必要的例子生动地描述出该领域的基本情况、动态和趋势。
这不是传统的导论课，而是一种照顾到学生现有水平的材料科学与工程的系列纵横谈，同时又是材料科学的学生刚跨入这一领域时的一次具体、深入的专业介绍。
通过该课程的学习，同学们能够了解这一领域的版图和前景，掌握材料科学研究的若干方法。
本课程以《材料学概论》和《创新材料学》作为主要教材，系统鸟瞰学科概况。
横向讨论绪论、元素周期表、金属、粉体、玻璃、陶瓷、
聚合物、磁性材料、薄膜材料等相关内容，说明每一类材料从原料到成品的全过程、相关性能及应用。
纵横交叉，旁及上下左右，共涉及百余个重要知识点，全面且简明扼要地介绍各类材料的新进展、新性能、新应用，力求深入浅出，通俗易懂。
千方百计使知识新起来、动起来、活起来，做到有声有色，栩栩如生。
力图以快捷、形象的方式把读者领入材料学知识的浩瀚海洋。