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1、复合材料复合材料教学大纲教学大纲一、课程名称:复合材料一、课程名称:复合材料 二、学分、学时:二、学分、学时:2 学分、学分、32 学时学时 三、教学对象:三、教学对象:06 级应用化学本科级应用化学本科 四、课程性质、教学目标四、课程性质、教学目标 复合材料是应用化学专业的一门学科基础课程,选修。复合材料是包括多学科、多 领域的一门综合性学科。 本课程以恰当的比例分别对复合材料的各种增强材料、复合材料的各种基体材料以及 聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料等的性能、制备、应用和发展动态进行了较为系统的 讨论。使学生在已有的材料科学的基础上,较为系统地学习复合材料的各种基体材料和增 强材料,以及各
2、种复合材料的性能、制备方法与应用,了解材料的复合原理,以及复合材 料的发展方向。从而丰富和拓宽学生在材料及材料学方面的知识。 五、课堂要求五、课堂要求 要求认真随堂听课,认真阅读指定教材,广泛查阅有关复合材料方面的最新资料。按 教学要求完成专题综述论文的撰写,并进行课堂交流。 六、教学内容与基本要求六、教学内容与基本要求 (一)绪论(2 学时) 复合材料的国内外发展状况及今后的发展方向;复合材料的分类;复合材料的基本性 能;复合材料的增韧增强原理;复合材料的特性;复合材料的应用。 基本要求:掌握复合材料的基本性能及分类,了解复合材料的应用。 (二)材料的基体材料(6 学时) 金属材料:金属的结
3、构与性能、各种合金材料; 陶瓷材料:包括水泥、氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷; 聚合物材料:聚合物的种类、结构与性能,复合材料选用聚合物的原则。 基本要求:掌握常用基体材料的种类、结构性能及其选用的原则。 (三)材料的增强材料(6 学时) 玻璃纤维及其制品的分类、制备、性能与应用; 碳纤维的分类、制备、性能与应用; 陶瓷纤维、芳纶纤维、晶须的制备、性能与应用; 填料(高岭土、石墨、烹饪土、烹饪土、碳酸钙、化石粉等)的性能与应用。 基本要求:掌握常用增强材料的种类、性能及其选用的原则。 (四)传统复合材料的新发展(4 学时) 航空用先进树脂基复合材料的发展:先进复合材料在飞机上的应用、材料技
4、术的进展、 低成本复合制造技术的进展; 热塑性片材与热塑性树脂基复合材料:由片材制造成品的成型工艺、GMT 片材在汽车 工业中的应用; 熔体自发浸渗制备金属基复合材料:熔体自发浸渗制备金属基复合材料的原理及方法 及研究现状; 陶瓷基层状复合材料:陶瓷制品的仿生结构构思、材料体系和制备技术、陶瓷基层状 复合材料的结构性能及其强韧化机制、陶瓷基层状复合材料的发展方向。 基本要求:掌握常见几种传统复合材料的新应用、制备工艺与性能的基本知识,了解 传统复合材料的发展方向。 (五)功能复合材料(4 学时)功能复合材料的设计原则:功能复合材料的设计特点、功能复合材料类别及应用情况;几种常见的功能复合材料:
5、压电复合材料、导电复合材料、磁性复合材料、摩擦功能 复合材料、组尼功能复合材料、机敏复合材料与智能复合材料。 基本要求:掌握功能复合材料的设计原则,了解几类常见复合材料的性能及应用。 (六)纳米复合材料(4 学时) 纳米粉体的合成:纳米粉体的物理及化学制备方法、化学气相法、纳米粉体的表征方 法; 纳米固体材料和纳米纳米复合材料:纳米固体材料及纳米复合材料的制备; 纳米微米复合材料:纳米微米复合材料的制备和性能; 溶胶凝胶法制备有机无机纳米复合材料:溶胶凝胶法的基本原理、工艺过程、 溶胶凝胶法制备的 OINC 的结构特征与性能。 基本要求:了解纳米粉体的制备及表征方法,掌握纳米固体材料及纳米复合
6、材料的制 备、溶胶凝胶法的基本原理、工艺过程。 (七)材料复合新技术(2 学时) 原位复合技术:原位复合技术的产生和发展、几种原位复合技术; 自蔓延复合技术:自蔓延复合技术的形成与发展、几种自蔓延复合技术、自蔓延复合 技术中的结构控制方法; 其它复合新技术:分子自组装技术、超分子复合技术。 基本要求:掌握原位复合技术与自蔓延复合技术。 七、学时安排七、学时安排 第一章 绪论 2 学时 第二章 材料的基体材料 6 学时 第三章 材料的增强材料 6 学时 第四章 传统复合材料的新发展 4 学时 第五章 功能复合材料 4 学时 第六章 纳米复合材料 4 学时 第七章 材料复合新技术 2 学时 撰写课
7、程论文和课堂交流 4 学时 八、教材及参考书八、教材及参考书 吴人杰复合材料 ,天津大学出版社,2000 参考书:闻荻江主编, 复合材料原理 ,武汉工业大学出版社,1998.11;王荣国等编 著, 复合材料概论 ,哈尔滨工业大学出版社,1999。 九、考核方式九、考核方式 考核方式由试卷考试、平时作业两方面综合评定。 十、教学大纲说明十、教学大纲说明 (一)与本专业其它课程的关系 本课程是包括多学科、多领域的一门综合性学科,高分子物理和化学、有机化学等学 科应为本课程的先修课程。 (二)课程的重点 1.材料的基体材料 重点:常用各类基体材料的种类、结构性能及其选用的原则。 2.材料的增强材料 重点:常用各种增强材料的种类、性能及其选用的原则。3.传统复合材料的新发展 重点:几种传统复合材料的新应用。 4.功能复合材料 重点:功能复合材料的设计原则 5. 纳米复合材料 重点:掌握纳米固体材料及纳米复合材料的制备、溶胶凝胶法的基本原理、工艺过 程。 6. 材料复合新技术 重点:原位复合新技术及自蔓延复合新技术。