《复合材料》教学大纲
一、课程基本信息
课程中文名称:复合材料
课程英文名称: Composite Materials
课程类型:专业基础课、专业任选课
总学时数:36
学 分:2学分
适用专业:材料化学专业、应用化学专业 三年级
先修课程:无机化学、有机化学、物理化学、高分子化学
开课院系:bevictor伟德
二、课程的性质和任务
本书课程是材料化学专业学生的专业基础课或者任选课。该课程全面系统地介绍复合材料的基础理论和发展概况、界面结构和界面优化设计;讲授复合材料的增强、增韧机理,复合材料的种类、基本性能、制备工艺、成型及加工方法和应用;介绍复合材料的结构设计基础和复合材料的可靠性评价、制备的最新技术和复合材料的最新发展动态;在次基础上,引入国内外复合材料的最新研究成果,如纳米材料、仿生材料、材料复合新技术及材料复合的新理论等。为以后工作、学习及毕业论文实验提供必要的知识面和方法。
三、课程教学基本要求
开此课前学生应已学过大无机、有机、物理化学及高分子化学等基础课。
四、理论教学内容和基本要求
第1章 绪论
1.1 复合材料的发展概况
1.2 复合材料的命名和分类
1.3 复合材料的结构设计基础
1.4 复合材料的应用
基本要求:掌握复合材料定义和分类,了解应用
第2章 复合材料的界面和优化设计
2.1 复合材料界面的概念
2.2 复合材料的界面
2.3 复合材料界面的表征
2.4 复合材料的界面优化设计
基本要求:掌握复合材料界面的概念和表征,了解界面设计有关概念
第3章 复合材料的增强体
3.1 增强体的概念和分类
3.2 无机非金属纤维
3.3 金属丝(纤维)
3.4 有机纤维(芳纶纤维)
3.5 晶须及颗粒增强物
基本要求:掌握增强体的概念和作用,了解几种增强体的制备方法,重点掌握无机和有机纤维有关内容。
第4章 聚合物基复合材料
4.1 概述
4.2 聚合物基体
4.3 纤维增强聚合物复合材料
4.4 聚合物基复合材料的制备和加工
4.5 聚合物复合材料的应用
基本要求:掌握聚合物基体的概念和作用,了解热固性和热塑性树脂的性质,掌握无纤维增强聚合物复合材料有关内容。
第5章 金属基复合材料
5.1 金属基复合材料的种类和性能
5.2 金属基复合材料的制造工艺
5.3 铝基复合材料
5.4 钛基复合材料
5.5 镁基复合材料
5.6 镍基复合材料
基本要求:了解金属基复合材料的分类和性能,掌握铝基和镍基复合材料有关内容。
第6章 陶瓷基复合材料
6.1 陶瓷基复合材料的种类和性能
6.2 陶瓷基复合材料的制备工艺
6.3 氧化物基陶瓷复合材料
6.4 非氧化物基陶瓷复合材料
6.5 碳/碳复合材料
6.6 微晶玻璃基复合材料
基本要求:了解陶瓷基复合材料的分类和性能,重点掌握氧化物和碳基复合材料有关内容。
第7章 水泥基复合材料
7.1 混凝土概述
7.2 高性能混凝土
7.3 纤维增强水泥基复合材料
7.4 聚合物水泥基复合材料
7.5 其他水泥基复合材料
基本要求:了解混凝土的分类和性能,了解纤维和聚合物增强的水泥基复合材料。
第8章 仿生复合材料
8.1 材料仿生概念的提出
8.2 复合材料的仿生设计和制备
8.3 仿生复合材料的应用
基本要求:了解材料和复合材料仿生的概念,掌握复合材料的仿生设计和制备方法。
第9章 纳米复合材料
9.1 概述
9.2 纳米粉体的分散
9.3 纳米粉体的制备
基本要求:了解纳米复合材料的概念,了解制备方法。
第10章 材料复合新技术
基本要求:了解目前材料复合的新技术。
第11章 复合材料的可靠性
基本要求:了解评价复合材料可靠性的方法。
五、有关教学环节的要求
本课程主要为课堂教学,考核方法为开卷或闭卷方式,成绩评定按平时30%+考试成绩70%。
六、学时分配建议
教学内容 |
讲课时数 |
绪论 |
1 |
复合材料的界面和优化设计 |
6 |
复合材料的增强体 |
8 |
聚合物基复合材料 |
3 |
金属基复合材料 |
3 |
陶瓷基复合材料 |
2 |
水泥基复合材料 |
2 |
仿生复合材料 |
4 |
纳米复合材料 |
4 |
材料复合新技术 |
2 |
复合材料的可靠性 |
1 |
合计 |
36 |
七、建议教材及主要参考书
教材:周曦亚 编 复合材料 化学工业出版社 2011
参考书:1.现代复合材料,陈华辉编,中国物资出版社,1992
2.先进复合材料,胡保全编,国防工业出版社,2006
3.复合材料学,周祖福编,武汉工业大学出版社,1995
4. 高性能复合材料学,郝元恺著 ,化学工业出版社,2004
5. Introduction to composite materials, George S. Springer, Stanford, Calif. Stanford Bookstore Custom Publishing, 2001.