材料结构表征及应用课程教学大纲
《材料结构表征及应用》课程教学大纲
一、《材料结构表征及应用》课程说明
（一）课程代码：08131016
（二）课程英文名称：Characterization and Application of Material structure （三）开课对象：物理系材料物理专业
（四）课程性质：
本课程是材料物理专业的一门专业必修课。
（五）教学目的
全面理解材料的结构与性能之间的关系，掌握材料结构表征的基本方法，从材料的成分分析、结构测定和形貌观察等方面出发探寻结构与性能之间的内在关系，从而实现材料设计的功能。
（六）教学内容：
介绍一些目前比较流行的基本的材料研究方法，从材料的成分分析、结构测定和形貌观察等方面出发探寻结构与性能之间的内在关系。
（七）学时数、学分数及学时数具体分配
学时数：72
学分数：4
（八）教学方式：
课堂教学
（九）考核方式和成绩记载说明：
考核方式为考试。严格考核学生出勤情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格，综合成绩根据出勤情况、平时成绩和期末成绩评定，出勤情况占20％，平时成绩占20％，期末成绩占60％。
二、讲授大纲与各章的基本要求
第一章绪论
教学要点：
通过本章的教学使学生初步了解表征材料结构的几种方法及其基本特点，概略的介绍本书将要介绍的内容。
1．了解材料的内在结构决定了材料的外在性能。
2．了解材料表征的基本方法
教学时数：2
教学内容：
第一节材料结构与材料性能的关系
第二节材料结构表征的基本方法
一、化学成分分析
二、结构测定
三、形貌观察
考核要求：
1．材料的结构决定材料的性能（领会）
2．材料结构表征的基本方法（识记）
第二章红外光谱及激光拉曼光谱
教学要点：
了解红外光谱的基本原理，掌握红外光谱实验的制样技术和结果分析方法，了解红外光谱实验的应用范围和前景，了解激光拉曼光谱的基本概念、实验原理和应用范围。
教学时数：16
教学内容：
第一节：红外光谱的基本原理
一、双原子分子的振动——谐报子和非谐振
二、多原子分子的简正振动
三、红外光谱的吸收和强度
第二节：红外光谱与分子结构
一、基团振动与红外光谱区域的关系
二、影响基团频率的因素
第三节：红外光谱图的解析方法
一、谱带的三个重要特征
二、解析技术
三、影响谱图质量的因素
第四节：红外光谱仪及制样技术
一、红外光谱仪的进展
二、傅里叶变换红外光谱仪原理
三、傅里叶变换红外光谱法的主要优点
四、红外光谱的表示方法
五、样品的制备技术
第五节：红外光谱在材料研究领域中的应用
一、高分子材料的研究
二、材料表面的研究
三、无机材料的研究
四、有机金属化合物的研究
第六节：红外光谱新技术及其应用
一、时间分辨光谱
二、红外光热光声光谱技术
三、气相色谱—红外光谱及热重分析－红外光谱联用技术
四、傅里叶变换红外光谱显微技术
五、傅里叶变换红外发射光谱技木
第七节：激光拉曼光谱
一、基本概念
二、实验方法
三、在材料结构研究中的应用
考核要求：
1．红外光谱的原理（领会）
2．红外光谱图的解析方法（应用）
3．傅里叶变换红外光谱仪原理及主要优点（领会）
4．样品的制备技术（识记）
5．红外光谱的应用（识记）
6．激光拉曼光谱（领会）
第三章核磁共振波谱
教学要点：
一、核磁共振的基本原理
二、几种不同核磁共振实验的区别
三、核磁共振波谱的应用
教学时数：10
教学内容：
第一节：核磁共振的基本原理和谱线的精细结构
一、核磁共振的基本原理
二、原子核的弛豫
三、化学位移
四、偶合常数
第二节：脉冲傅里叶变换核磁共振实验
一、脉冲博里叶变换核磁共振原理
二、13C核磁共振谱
三、脉冲傅里叶变换核磁共振实验方法
四、解析核磁共振时的注意事项
第三节：二维核磁共振波谱
一、二维核磁共振的概述
二、二维谱的实验过程
三、二维核磁共振的分类
四、二维NMR谱的类型
第四节：高分辨固体核磁共振
一、高分辨固体的NMR基本原理
二、高分辨固体NMR的基本实验
第五节：核磁共振在材料科学研究中的应用
一、宽谱线核磁共振
二、溶液高分辨NMR波谱的应用
三、固体高分辨NMR谱在材料结构研究中的应用
四、核磁共振波谱在无机和金属化合物方面的应用
考核要求：
1．核磁共振的基本原理（领会）
2．几种不同的核磁共振实验的区别（识记）
3．核磁共振的应用（领会）
第四章质谱
教学要点：
一、质谱的基本原理（领会）
二、离子的主要类型（识记）
三、质谱碎裂的几种机制（领会）
四、质谱的辅助技术（领会）
五、质谱的应用（识记）
教学时数：10
教学内容：
第一节：质谱的基本知识
一、质谱仪的基本原理
二、质谱的表示法
第二节：离子的主要类型
一、分子离子
二、同位素离子
三、碎片离子
四、亚稳离子
五、多电荷离子
第三节：质谱碎裂的一般机制
一、α与σ碎裂
二、i碎裂
三、γH重排
四、γd过程
第四节：质谱的辅助技术
一、常见的几种“软电离的方法”
二、气相色谱—质谱及液相色谱－质谱联用(GC/MS，LC/MS) 第五节：质谱的应用
一、分子式的确定
二、质谱技术在高聚物分析中的应用
三、质谱学在无机材料分析中的应用
四、质谱的新进展
考核要求：
1．质谱的基本原理（领会）
2．离子的主要类型（识记）
3．质谱的碎裂机制及辅助技术（领会）
4．质谱的应用（识记）
第五章 X射线衍射分析
一、X射线衍射原理
二、X射线衍射分析方法
三、粉晶X射线衍射物相分析
四、X射线衍射的应用
教学时数：10
教学内容：
第一节：X射线的产生及其性质
一、X射线的发现和X射线学的发展过程
二、X射线与电磁波谱
三、X射线的产生及X射线谱
四、X射线与物质的相互作用
第二节：X射线衍射原理
一、晶体学基础
二、布拉格定律
三、衍射矢量方程及厄瓦尔德图解
四、X射线衍射线束的强度
第三节：X射线衍射分析方法
一、粉晶法成相原理
二、德拜照相法
三、衍射仪法
第四节：粉晶X射线物相分析
一、物相的定性分析
二、物相的定量分析
第五节：一些X射线衍射分析方法的应用
一、多晶体点阵常数的精确测定
二、晶面取向度的测定
三、晶体结晶度的测定
四、转动晶体法测聚合物结构
五、晶粒足寸的测定
六、膜厚的测量
考核要求：
1．X射线衍射原理（领会）
2．X射线衍射分析方法（领会）
3．粉晶X射线物相分析（应用）
4．X射线衍射分析方法的应用（识记）
第六章电子显微技术
教学要点：
一、透射电子显微镜
二、试样制备方法
三、扫描电子显微镜
四、X射线显微分析
教学时数：6
第一节：透射电子显微镜
一、电子与物质的相互作用
二、透射电镜的成像原理
三、透射电镜的构造
四、电子衍射
五、电子衍射谱举例
六、试样的制备方法
七、透射电镜在材料科学研究中的应用
第二节：扫描电子显微镜
一、工作原理
二、性能和特点
三、扫描电镜的结构
四、村度和分辨率
五、扫描电镜在材料科学研究中的应用
第三节：X射线显微分析
一、X射线能谱仪
二、X射线波谱仪
三、波谱仪与能谱仪的比较
四、X射线显微分析在材料科学研究中的应用考核要求：
1．几种电子显微技术的原理（领会）
2．试样的制备方法（识记）
3．几种电子显微技术的应用（识记）
第七章 X射线光电子能谱分析
教学要点：
一、X射线光电子能谱的基本原理
二、X射线光电子能谱的实验技术
三、X射线光电子能谱的应用
教学时数：6
教学内容：
第一节：X射线光电子能谱的基本原理
一、X射线光电子能谱分析的创立和发展
二、光电效应
三、原子能级的划分
四、电子结合能
五、XPS信息深度
六、化学位移
第二节：光电子能谱实验技术
一、光电子能谱仪
二、待测样品制备方法
三、XPS谱图解释
四、XPS谱图能量校正
五、XPS谱图定性和定量分析
第三节：X射线光电子能谱的应用
一、表面元素全分析
二、元素窄区谱分析
考核要求：
1．X射线光电子能谱的基本原理（领会）
2．X射线光电子能谱的实验技术（识记）
3．X射线光电子能谱的应用（识记）
第八章材料热分析
教学要点：
一、几种热分析法的基本原理和应用范围
二、热分析法的发展趋势
三、一些先进的热分析技术
教学时数：12
教学内容：
第一节：热分析技术的概述
第二节：热重分析法
一、热重分析基本原理
二、影响热重分析的因素
三、热重分析的应用
第三节：差热分析法
一、差热分析基本原理
二、影响差热分析的因素
三、差热分析的应用
四、其他类型的差热分析
第四节：示差扫描量热分析法
一、示差扫描量热分析基本原理
二、影响示差扫描量热分析的因素
三、示差扫描量热分析的应用
第五节：动态热机械分析
一、粘弹仪和动态热机械分析仪基本原理
二、粘弹仪和动态热机械分析仪的应用
第六节：热分析技术的发展趋势及一些先进技术介绍
一、热分析仪器的发展趋势
二、一些先进的热分析技术介绍
考核要求：
1．几种热分析技术的基本原理（领会）
2．几种热分析技术的应用（识记）
3．热分析技术的发展趋势及一些先进技术介绍（识记）三、推荐教材和参考书目
吴刚主编，材料结构表征及应用，化学工业出版社，2002。
叶恒强主编，高技术新材料要览，中国科学技术出版社，1993。
马如璋，徐祖雄，材料物理现代研究方法，冶金工业出版社，1997 山科俊郎，福田伸，表面分析的基础和应用，东京大学出版社，1991 励杭泉，材料导论，中国轻工业出版社，2000
材料科学基础Ι_课程教学大纲
材料科学基础Ι课程教学大纲 一、课程说明 （一）课程名称、所属专业、课程性质、学分； 课程名称：材料科学基础 所属专业：材料物理，材料化学 课程性质：专业基础课 学分：8 （二）课程简介、目标与任务； 课程简介： 本课程是材料学科本科生的一门专业基础课。它的主要任务是使学生对材料的生产、科研、应用以及它的过去、现在和未来有初步了解，以及对材料科学与工程有一个较全面而又概括的了解同时，使学生掌握较完整全面的材料科学基础知识。本课程的覆盖面较宽，要介绍工程材料的结构与性能，生产制备，科研和应用的概况，材料的发展历史，目前状况和发展趋势。各章节除介绍有关材料的基本知识外，尽可能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。从这个意义上说，它不是一门传统的导论课，而是学生掌握材料科学基础知识的基础课。它让学生了解这一领域的基础、现状和前景。课程对材料研究的若干方法也做一些简介。 目标与任务： 通过本课程教学，使学生对材料科学基础知识以及材料的生产过程有一个较全面、较概括的了解；对当前材料科学研究的前沿有初步了解；培养学生对材料科学的兴趣。初步掌握各类工程材料的基本概念，包括组织结构、性能、生产过程和应用等；初步了解材料科学的研究前沿以及我校材料学科的科研工作简况。 （三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接； 本课程是材料专业的专业基础课，本课程的学习需要学生具备高等数学、大学物理、大学化学作基础，同时又是材料专业的专业课（如金属材料学、陶瓷材料学、高分子材料、功能材料等）的基础。 （四）教材与主要参考书。 1. W.D. Callister, Jr., Materials Science and Engineering: An Introduction，6th edition, John Wiley and Sons, Inc., New York,2003.
《功能材料》教学大纲-(修改稿)
《功能材料》课程教学大纲 一、课程基本信息 1、课程名称（中/英文）：功能材料/ Functional Materials 2、课程性质：专业限选课 3、周学时/学分：4/2 4、授课对象：应用化学 二、课程简介 功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料，是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料，同时对改造某些传统产业，如农业、化工、建材等，起着重要的作用。本课程重点介绍当今各种功能材料的研究发展状况，以及相关结构与性能和应用情况。 三、教学目的与基本要求 (注：必须明确要达到的知识、能力要求) 使学生了解功能材料在材料科学中的地位以及功能材料的特点，掌握典型的功能材料的基本原理、材料类型以及主要用途；使学生既有坚实的功能材料物理基础，又有一定的实用材料的基本性能和应用知识。通过本课程学习，使学生对典型功能材料，如能源材料、信息功能材料、梯度功能材料、功能合金和智能材料等研发现状及其应用有一定的了解，掌握各种功能材料结构与性能的基本关系。要求学生能够在识记的基础上，较好地理解所学内容，全面正确地掌握基本概念、基本原理，并且能够进行简单分析和判断。以学生为中心，在不断扩充奠定学生材料知识基础上，使之具备相关文献查阅、获取和分析评述的能力，培养他们的学习兴趣，分别以自我和群组的方式不断学习，主动关心认识周围世界的材料，喜欢材料的世界，有为创造、改良和完善材料而努力的意愿，从而形成一段有意义的学习经历。
四、教学进度表 五、考核方式和成绩评定办法 1、考核方式：资料查阅、专题分组讨论报告、开卷考、总结报告、闭卷考 2、成绩评定办法：平时作业及课程参与、资料查阅及分组讨论、期中考核、课程小结报告、期末考核成绩分别为15%、10%、20%、15%、40%. 六、正文 第一章绪论（教学时数2） 教学目的：本章主要是简要介绍功能材料的发展、分类，以及新型功能材料的研究进展。讨论分析六大类新型功能材料的发展现状和功能材料的分类。 教学重点：功能材料的分类 教学难点: 不同的功能材料分类标准，会产生不同的分类，需要说明各种分类的着重点。. 主要教学方法： 1、PPT多媒体和板书；
功能材料课程简介
课程编号：02014925 课程名称：功能材料/Functional Materials 学分：2 学时：32 开课单位：材料科学与工程学院金属材料工程系 课程负责人：张庆安 先修课程：物理化学、材料科学基础 考核方式：开卷笔试 主要教材：功能材料概论，殷景华等主编，哈尔滨工业大学出版社，2002.9. 参考书目：现代功能材料，陈玉安等编，重庆大学出版社，2008.6. 课程简介： 《功能材料》是材料科学与工程等材料类专业的一门专业课，重点介绍具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型功能材料发展状况、基本原理以及应用情况。通过本课程学习，使学生对特种功能材料，如新能源材料、形状记忆合金、非晶态合金、磁性材料、纳米材料、半导体材料、超导材料等的研究现状及其应用有一定的了解，掌握各种特种功能材料的基本原理。
课程编号：02014925 课程名称：功能材料/Functional Materials 学分：2 学时：32 开课单位：材料科学与工程学院金属材料系 适用专业：材料科学与工程等材料类专业 先修课程：物理化学、材料科学基础 一、课程性质、目的与任务 《功能材料》是金属材料工程专业选修课，重点介绍当今各种特种功能材料的发展状况、基本原理以及应用情况。通过本课程学习，使学生对特种功能材料，如新能源贮氢材料、形状记忆合金、非晶态合金、磁性材料、纳米材料、半导体材料、超导材料等的研究现状及其应用有一定的了解，掌握各种特种功能材料性能的基本原理。 二、教学内容、基本要求及学时分配（按章节列出内容要求学时等，实验上机项目要列在课程内容一栏）
（教学基本要求：A-熟练掌握；B-掌握；C-了解） 三、能力培养要求 了解各种功能材料的基本原理、用途和制备方法，开阔学生视野，拓宽知识面。 四、教学方法与教学手段 以课堂讲授为主，采用多媒体教学手段进行教学。 五、教材与主要参考书目 1．功能材料概论，殷景华等主编，哈尔滨工业大学出版社，2002.9. 2．现代功能材料，陈玉安等编，重庆大学出版社，2008.6. 六、考核方式 开卷笔试。 七、大纲编写的依据与说明 本大纲依据“安徽工业大学材料类专业本科指导性培养方案（2016版）”编写。
材料表征方法思考题答案
第一章XRD 1.X射线的定义、性质、连续X射线和特征X射线的产生、特点。 答：X射线定义：高速运动的粒子与某种物质相撞击后猝然减速，且与该物质中的内层电子相互作用而产生的。性质：看不见；能使气体电离，使照相底片感光，具有很强的穿透能力，还能使物质发出荧光；在磁场和电场中都不发生偏转；当穿过物体时只有部分被散射；能杀伤生物细胞。 连续X射线产生：经典物理学解释——由于极大数量的电子射到阳极上的时间和条件不相同，因而得到的电磁波将具有连续的各种波长，形成连续X射线谱。量子力学解释——大量的电子在到达靶面的时间、条件均不同，而且还有多次碰撞，因而产生不同能量不同强度的光子序列，即形成连续谱。特点：强度随波长连续变化 特征X射线产生：当管电压达到或高于某一临界值时，阴极发出的电子在电场的加速下，可以将物质原子深层的电子击到能量较高的外部壳层或击出原子外，使原子电离。此时的原子处于激发态。处于激发态的原子有自发回到激发态的倾向，此时外层电子将填充内层空位，相应伴随着原子能量降低。原子从高能态变为低能态时，多出的能量以X射线的形式释放出来。因物质一定，原子结构一定，两特定能级间的能级差一定，故辐射出波长一定的特征X射线。特点：仅在特定的波长处有特别强的强度峰。 2.X射线与物质的相互作用 答：X射线与物质的相互作用，如图所示 一束X射线通过物体后，其强度因散射和吸收而被衰减，并且吸收是造成强度衰减的主要原因。 散射分为两部分，即相干散射和不相干散射。当X射线照射到物质的某个晶面时可以产生反射线，当反射线与X射线的频率、位相一致时，在相同反射方向上的各个反射波相互干涉，产生相干散射；当X射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后，产生波长比入射X射线波长长的X射线，且波长随着散射方向的不同而改变，这种现象称为不相干散射。其中相干散射是X射线在晶体中产生衍射现象的基础。 物质对X射线的吸收是指X射线通过物质时，光子的能量变成了其它形式的能量，即产生了光电子、俄歇电子和荧光X射线。当X射线入射到物质的内层时，使内层的电子受激发而离开物质的壳层，则该电子就是光电子，与此同时产生内层空位。此时，外层电子将填充到内层空位，相应伴随着原子能量降低，放出的能量就是荧光X射线。当放出的荧光X射线回到外层时，将使外层电子受激发，从而产生俄歇电子而出去。产生光电子和荧光X射线的过程称为光电子效应，产生俄歇电子的过程称为俄歇效应。示意图见下：
07310140材料科学与方法课程教学大纲(本科-新)
材料科学研究方法 Materials Science and Research Method 课程编号：07310140 学分：2 学时：30 （其中：讲课学时：30实验学时：0 上机学时：0 ）先修课程：材料科学基础 高分子材料工程，材料成型及控适用专业：金属材料工程，无机非金属材料工程， 制工程，冶金工程、复合材料与工程 教材：戴起勋等. 材料科学研究方法（二版）. 国防工业出版社，2008 开课学院：材料科学与工程学院 、课程的性质与任务： 该课程作为材料类各专业的专业基础教学知识平台之一设置。该课程体系的目的是使材料类各专业及相关专业的学生对材料科学与工程学科的内在科学规律和发展趋势有一个宏观的认识，对材料的研究开发思路和各种方法有一个科学辨证的概念，进一步激发学生的学习积极性和创新精神，为以后各有关课程的学习打下良好的基础。本课程基本的任务是： 1、了解材料科学与工程学科的历史、地位、作用； 2、掌握现代材料研究和技术开发工作的基本方法、基本过程、基本思路和基本分析手段； 3、从宏观到微观比较深入地了解各类材料的共同特点与共同的效应； 4、树立材料的成分、结构、加工制备、性质、使用功能和环境间的系统工程概念； 5、培养学生一种对材料科学的创新思维、材料研究创新活动的科学方法及材料研究创新成果的分析能力。 、课程的基本内容及要求：第1 章材料科学发展史 1、教学内容 材料科学在人类历史发展各个阶段的状况及成就，石器时代，青铜时代，铁器时代，近代和现代的几次工业革命中材料的发展与对促进生产力的作用，特别着重近代和现代时期的材料发展情况。 2、基本要求 了解材料学科的发展史及在人类发展的历史进程中的作用，了解自然科学的各种研究方法在材料科学中的应用。 第2 章材料科学共性 1、教学内容 全材料科学的形成过程材料学科的细分化到综合、材料学科的交叉和渗透、材料科学与工程
材料结构表征及应用课程教学大纲
《材料结构表征及应用》课程教学大纲 一、《材料结构表征及应用》课程说明 （一）课程代码：08131016 （二）课程英文名称：Characterization and Application of Material structure （三）开课对象：物理系材料物理专业 （四）课程性质： 本课程是材料物理专业的一门专业必修课。 （五）教学目的 全面理解材料的结构与性能之间的关系，掌握材料结构表征的基本方法，从材料的成分分析、结构测定和形貌观察等方面出发探寻结构与性能之间的内在关系，从而实现材料设计的功能。 （六）教学内容： 介绍一些目前比较流行的基本的材料研究方法，从材料的成分分析、结构测定和形貌观察等方面出发探寻结构与性能之间的内在关系。 （七）学时数、学分数及学时数具体分配 学时数：72 学分数：4 （八）教学方式： 课堂教学 （九）考核方式和成绩记载说明： 考核方式为考试。严格考核学生出勤情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格，综合成绩根据出勤情况、平时成绩和期末成绩评定，出勤情况占20％，平时成绩占20％，期末成绩占60％。 二、讲授大纲与各章的基本要求 第一章绪论 教学要点： 通过本章的教学使学生初步了解表征材料结构的几种方法及其基本特点，概略的介绍本书将要介绍的内容。
1．了解材料的内在结构决定了材料的外在性能。 2．了解材料表征的基本方法 教学时数：2 教学内容： 第一节材料结构与材料性能的关系 第二节材料结构表征的基本方法 一、化学成分分析 二、结构测定 三、形貌观察 考核要求： 1．材料的结构决定材料的性能（领会） 2．材料结构表征的基本方法（识记） 第二章红外光谱及激光拉曼光谱 教学要点： 了解红外光谱的基本原理，掌握红外光谱实验的制样技术和结果分析方法，了解红外光谱实验的应用范围和前景，了解激光拉曼光谱的基本概念、实验原理和应用范围。 教学时数：16 教学内容： 第一节：红外光谱的基本原理 一、双原子分子的振动——谐报子和非谐振 二、多原子分子的简正振动 三、红外光谱的吸收和强度 第二节：红外光谱与分子结构 一、基团振动与红外光谱区域的关系 二、影响基团频率的因素 第三节：红外光谱图的解析方法 一、谱带的三个重要特征 二、解析技术 三、影响谱图质量的因素 第四节：红外光谱仪及制样技术 一、红外光谱仪的进展 二、傅里叶变换红外光谱仪原理 三、傅里叶变换红外光谱法的主要优点 四、红外光谱的表示方法 五、样品的制备技术 第五节：红外光谱在材料研究领域中的应用 一、高分子材料的研究 二、材料表面的研究 三、无机材料的研究 四、有机金属化合物的研究 第六节：红外光谱新技术及其应用 一、时间分辨光谱 二、红外光热光声光谱技术
最新材料结构表征重点知识总结
第一章，绪论 材料研究的四大要素：材料的固有性质，材料的结构，材料的使用使用性能。 材料的固有性质大都取决于物质的电子结构，原子结构和化学键结构。 材料表征的三大任务及主要测试技术：1、化学成分分析：质谱，色谱，红外光谱，核磁共振；2、材料结构的测定，X射线衍射，电子衍射，中子衍射；3、形貌观察：光学显微镜，电子显微镜，投射显微镜。 第二章，红外光谱及激光拉曼光谱 2.1红外光谱的基本原理 红外光谱的定义：当一束具有连续性波长的红外光照射物质时，该物质的分子就有吸收一定的波长红外光的光能，并将其转变为分子的振动能和装动能，从而引起分子振动—转动能级的跃迁，通过仪器记录下来不同波长的透射率的变化曲线，就是该物质的红外吸收光谱。中红外去波数范围（4000—400cm-1） 简正振动自由度（3n-6或3n-5）及其特点：3n-6是分子振动自由度3n-5是直线分子的振 动自由度 特点：分子质点在振动过程中保持不变，所有的原子都在同一瞬间通过各自的平衡位置。每 个简谐振动代表一种振动方式，有它自己的特 征频率 简正振动的类型：1、伸缩振动2、弯曲振动 分子吸收红外辐射必须满足的条件：主要振动过程中偶极矩的变化、振动能级跃迁几率 2.2红外光谱与分子结构 红外光谱分区：官能团去（4000-1330cm-1）指纹区（1330-400cm-1） 基团特征频率定义：具有相同化学键或官能团的一系列化合物有共同的吸收频率，这种频率就叫基团特征频率 影响因素，内部因素：诱导效应，共振效应，键应力的影响，氢键的影响，偶合效应，费米共振；外部因素：物态的变化的影响，折射率和粒度的影响，溶剂的影响 诱导效应：在具有一定极性的共价键中，随着取代基的电负性不同而产生不同程度的静电诱导作用，引起分子中电荷分布的变化，从而改变了键的常熟，使振动的频率发生改变，这就是诱导效应。 2.3红外光谱图的解析方法 普带的三个特征：1位置：基因存在的最有用的特征；2形状：有关基因存在的一些信息；3相对强度：把红外光谱中一条普带的强度和另一条谱带相比，可以得出一个定量的概念 影响谱图质量的因素：1仪器参数的影响；2环境的影响：空气湿度，样品污染等;3厚度的影响（要求10——50um） 2.7激光拉曼光谱 基本概念： 拉曼散射：人射光照射在样品上，人射光子与样品之间发生碰撞有能量交换称为拉曼散射斯托克斯线：拉曼散射中，散射光能量减少，在垂直方向测量到散射光中，可以检测到频率为（）的线，称为斯托克斯线。 反斯托克斯线：相反，若样子分子获得能量，在大于人射光频率出收到散射光线 拉曼位移：斯托克斯线或反斯托克斯线与人射光频率之差称了拉曼位移
《生物医用材料》课程教学大纲
《生物医用材料》课程教学大纲 课程编号：BFMA2004 课程类别：专业基础课 授课对象：材化部生物功能材料专业大学三年级本科生 开课学期：春季 学分：3 学分/54 学时 主讲教师：孟凤华教授 指定教材：巴迪?D.拉特纳等编著、顾忠伟等译校的《生物材料料学：医用材料导论(原书第2版中文版)》，2011。 教学目的： 生物医用材料学是生物医学科学中的最新分支学科，是生物、医学、化学和材料科学交叉形成的边缘学科。生物医用材料学是生物医学工程学的四大支柱之一，因此生物医用材料学是生物医学工程系本科学生必不可少的的一门专业课程。生物医学材料学是多门学科相互借鉴结合、相互交叉渗透、突破旧有学科的狭小范围而开创的一门新学科。本课程较系统的介绍生物医用材料学的基本概念，主要内容，研究现状及发展趋势，力求对生物医用材料学领域所涉及的材料学、化学、生物学、医学的有关知识进行较详细的介绍。以《生物医学材料学》为主要讲授内容，并结合科研和本学科发展最新动态，补充讲授纳米药物输送、组织工程等新内容。通过本课程的学习，使学生对生物医用材料学科的内容和知识有一个全面的了解，开拓知识面，为今后的深造和科研打下基础。 概述 课时：共1课时 教学内容： 序言 生物材料科学：多学科奋进的科学 生物材料的发展历史 第1部分材料科学与工程 第1章材料性质 课时：共2课时 教学内容： 1.1 引言 1.2 材料的本体性质 1.3 有限元分析 1.4 材料的表面性质和表征 1.5 水在生物材料中的作用 思考题： 1、简述影响材料的本体性质及测定方法。 2、简述材料的表面性质及常用的表面分析方法。 3、水在生物材料中起什么作用？ 第2章医用材料的种类 课时：共12课时 教学内容：
材料结构与表征复习整理(周玉第三版)
材料结构与表征 2017-2018复习整理 2018-1-4 暨南大学 ——D.S
2017-2018材料结构与表征重点整理 目录 绪论 (1) 第一章 X射线物理学基础 (2) 第二章 X射线衍射方向 (3) 第三章 X射线衍射强度 (3) 第四章多晶体分析方法 (4) 第五章物相分析及点阵参数精确测定 (5) 第六章（不考） (5) 第七章（不考） (5) 第八章电子光学基础 (5) 第九章透射电子显微镜 (6) 第十章电子衍射 (7) 第十一章晶体薄膜衍衬成像分析 (7) 第十二章（不考） (8) 第十三章扫描电子显微镜 (8) 第十四章（不考） (8) 第十五章电子探针显微镜分析 (8) 第十六章 (9) 参考文献 (10)
2017-2018材料结构与表征重点整理 绪论 1.组织结构与性能 本书主要介绍X射线衍射和电子显微镜分析材料的微观结构。 材料的组织结构与性能：a.结构决定性能；b.通过一定方法控制其显微组织形成条件。 加工齿轮实例： a.预先将钢材进行退火处理，使其硬度降低，以满足容易铣等加工工艺性能要求； b.加工好后再进行渗碳处理，使其强度、硬度提高，以满足耐磨损等使用性能的要求。 2. 显微组织结构分析表征： a.表面形貌观察（形态、大小、分布和界面状态等——光学显微镜、电子显微镜、原子力显微镜等； b.晶体结构分析（物相，晶体缺陷，组织结构等）——X射线衍射、电子衍射、热谱分析； c.化学成分分析（元素与含量、化学价态、分子量、分子式等）——光谱分析，能谱分析等。 3.传统测试方式 a.光学显微镜——分辨率200nm——只能观察表面形态而不能观察材料内部的组织结构，更不能进行对所观察的显微组织进行同位微区分析； b.化学分析——能给出试样的平均成分，不能给出元素分布，和光谱分析相同。 4.X射线衍射与电子显微镜 1.XRD——分辨率mm级——是利用X射线在晶体中的衍射现象来分析材料的晶体结构、晶格参数、晶体缺陷（位错等）、不同结构相的含量及内应力的方法，可以计算样品晶体晶体结构与晶格参数。 2.电子显微镜 透射电子显微镜——分辨率0.1nm——通过透过样品的电子束成像，可以观察微观组织形态并对观察区域进行晶体结构鉴定； 扫描电子显微镜——分辨率1nm——利用电子束在样品表面扫描激发出的代表样品表面特征的信号成像，观察表面形貌（断口）和成分分布； 电子探针显微分析——利用聚焦很细的电子束打在样品微观区域，激发出特征X射线，可以确定样品微观区域的化学成分，可与扫描电镜同时使用进行化学成分同位分析。
装饰材料课程教学大纲
《建筑装饰材料》课程教学大纲 一、课程说明 （一）课程的性质、目的与任务 本课程是艺术设计专业（环境艺术设计方向）的一门专业核心课，根据学生初步接触专业设计的实际情况，课堂讲授装饰材料的性能，结合市场调查，掌握目前常用装饰材料的基本知识、基本特性、构造特点。使学生对装饰材料有一个感性认识，在设计中得到合理选用。（二）教学基本要求 要求从设计师的角度出发介绍目前常用装饰材料的性能、特征及规格，通过多媒体和图示列举详尽的构造接点，搭接方法以及在施工中的具体应用，使学生懂得运用不同的装饰材料来实现设计意图。 （三）学时分配 教学内容与时间安排表 二、教学内容 第一章室内设计制图的准备知识 本章重点、难点： 了解建筑材料的分类，明确建筑材料在建筑工程中的重要地位。 教学内容：
1、建筑材料的定义和分类 （1）按材料的装饰部位分类：1外墙2内墙3地面4顶棚 （2）按材料的材质分类：1无机材料2有机材料3复合材料 （3）按材料的燃烧性分类：1不燃性2难燃性3可燃性4易燃性 2、建筑材料的选择： （1）材料的外观 （2）材料的功能性 （3）材料的经济性 第二章建筑材料的基本性质 本章重点、难点： 1、材料的密度、孔隙率、空隙率等及与水有关的物理性质，材料的强度等力学性质。 2、吸水性与吸湿性的区别，三大密度的区别。 教学内容： 1、材料的基本物理性质 （1）材料的密度 （2）材料的孔隙率 （3）材料的吸声性能 2、材料的基本力学性质 （1）材料的强度、比强度 （2）材料的弹性与塑性 （3）材料的脆性和韧性 （4）材料的硬度、耐磨性 3、材料的耐久性 第三章地面装饰材料 本章重点、难点： 地面装饰材料的基本性质，建筑工程中常用的几种地面装饰材料的性能及用途。 教学内容： 建筑中常用的地面材料 1、石材地面 （1）天然大理石的特点、性能以及施工工艺
材料科学基础课程教学大纲
材料科学基础课程教学大纲 一、课程说明 （一）课程名称、所属专业、课程性质、学分 课程名称：材料科学基础 所属专业：材料化学 课程性质：专业基础课 学分：4学分（72学时） （二）课程简介、目标与任务、先修课与后续相关课程 课程简介： 本课程是材料专业的一门重要的专业理论基础课。本课程围绕材料化学成分、组织结构、加工工艺与使用性能之间的关系及其变化规律，系统介绍材料的晶体结构、晶体缺陷、弹塑性变形及回复和再结晶、材料中的扩散、结晶与凝固、材料中的相变、相结构与相图等内容及其相互联系。 目标与任务： 学习本课程的目的是为了使学生认识材料的本质，了解金属、无机非金属材料的化学成分、热加工工艺、组织结构与性能之间的关系及其变化规律，为以后学习和工作中如何控制材料的化学成分和生产工艺以提高材料的性能、改进和发展各种热加工工艺以及合理地选材打下系统而坚实的理论基础。 先修课与后续相关课程： 先修课：数学、物理、化学、物理化学等。 后续相关课程：其他相关专业课程。 （三）教材与主要参考书。 教材： (1) 石德柯，材料科学基础，机械工业出版社，第二版。 (2) 胡赓祥，蔡珣，材料科学基础，上海交通大学出版社，第二版。 主要参考书： (1) 赵品，材料科学基础教程，哈尔滨工业大学出版社，年第二版。 (2) 刘智恩，材料科学基础，西北工业大学出版社，年第二版。
二、课程内容与安排 绪论1学时 第一章材料结构的基本知识 第一节原子结构 第二节原子结合建 第三节原子排列方式 第四节晶体材料的组织 第五节材料的稳态与亚稳态结构 （一）教学方法与学时分配 讲授，1学时。 （二）内容及基本要求 主要内容： 【掌握】：熟悉金属键、离子键、共价键、范德华力和氢键的定义、特点。 【了解】：了解原子结构及键合类型；掌握物质的组成、原子的结构、电子结构和元素周期表； 【一般了解】：对什么是材料科学、材料的结构与内部性能之间的关系等知识进行概论。 第二章晶体结构 第一节晶体学基础 第二节纯金属的晶体结构 第三节离子晶体的结构 第四节共价晶体的结构 （一）教学方法与学时分配 讲授，10学时。 （二）内容及基本要求 主要内容： 【重点掌握】：熟悉晶体的特点、空间点阵、晶胞、晶系和布拉菲点阵，晶向和晶面的表示方法，晶体的对称性。 【掌握】：掌握材料的结合方式、晶体学基础、三种典型的金属晶体结构，致密度和配位数，点阵常数和原子半径，晶体的原子堆垛方式和间隙，多晶型性。
材料结构表征及应用知识点总结
第一章绪论 材料研究的四大要素：材料的固有性质、材料的结构、材料的使用性能、材料的合成与加工。 材料的固有性质大都取决于物质的电子结构、原子结构和化学键结构。 材料结构表征的三大任务及主要测试技术： 1、化学成分分析：除了传统的化学分析技术外，还包括质谱（MC）、紫外（UV）、可见光、红外（IR）光谱分析、气、液相色谱、核磁共振、电子自旋共振、二次离子色谱、X射线荧光光谱、俄歇与X射线光电子谱、电子探针等。如质谱已经是鉴定未知有机化合物的基本手段；IR在高分子材料的表征上有着特殊重要地位；X射线光电子能谱（XPS）是用单色的X射线轰击样品导致电子的逸出，通过测定逸出的光电子可以无标样直接确定元素及元素含量。 2、结构测定：主要以衍射方法为主。衍射方法主要有X射线衍射、电子衍射、中子衍射、穆斯堡谱等，应用最多最普遍的是X射线衍射。在材料结构测定方法中，值得一提的是热分析技术。 3、形貌观察：光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、扫描隧道显微镜、原子力显微镜。 第二章X射线衍射分析 1、X射线的本质是电磁辐射，具有波粒二像性。 X射线的波长范围：0.01~100 ? 或者10-8-10-12 m 1 ?=10-10m （1）波动性（在晶体作衍射光栅观察到的X射线的衍射现象，即证明了X射线的波动性）； （2）粒子性（特征表现为以光子（光量子）形式辐射和吸收时具有的一定的质量、能量和动量）。 2、X射线的特征： ①X射线对物质有很强的穿透能力，可用于无损检测等。 ②X射线的波长正好与物质微观结构中的原子、离子间的距离相当，使它能被晶体衍射。晶体衍射波的方向与强度与晶体结构有关，这是X射线衍射分析的基础。 ③X射线光子的能量与原子内层电子的激发能量相当，这使物质的X射线发射谱与吸收谱在物质的成分分析中有重要的应用。 一、X射线的产生 1.产生原理 高速运动的电子与物体碰撞时，发生能量转换，电子的运动受阻失去动能，其中一小部分（1％左右）能量转变为X射线，而绝大部分（99％左右）能量转变成热能使物体温度升高。 2.产生条件 （1）产生自由电子；（2）使电子作定向的高速运动；（3）在其运动的路径上设置一个障碍物使电子突然减速或停止。 3.X射线管的结构 封闭式X射线管实质上就是一个大的真空二极管。基本组成包括： ①阴极：阴极是发射电子的地方。 ②阳极：亦称靶，是使电子突然减速和发射X射线的地方。 ③窗口：窗口是X射线从阳极靶向外射出的地方。 ④焦点：焦点是指阳极靶面被电子束轰击的地方，正是从这块面积上发射出X射线。 二、X射线谱 由X射线管发射出来的X射线可以分为两种类型：(1)连续X射线；(2)标识X射线。 1、连续X射线 具有连续波长的X射线，构成连续X射线谱，它和可见光相似，亦称多色X射线。 （1）产生机理
东华大学材料结构表征及其应用作业答案
“材料研究方法与测试技术”课程练习题 第二章红外光谱法 1.为什么说红外光谱是分子振动光谱？分子吸收红外光的条件是什 么？双原子基团伸缩振动产生的红外光谱吸收峰的位置主要与哪些因素有关? 答案:这是由于红外光谱是由样品分子振动吸收特定频率红外光发生能级跃迁而形成的。分子吸收红外光的条件是：(1)分子或分子中基团振动引起分子偶极矩发生变化；(2)红外光的频率与分子或分子中基团的振动频率相等或成整数倍关系。双原子基团伸缩振动产生的红外光谱吸收峰的位置主要与双原子的折合质量（或质量)和双原子之间化学键的力常数(或键的强度；或键的离解能）有关。 2.用诱导效应、共轭效应和键应力解释以下酯类有机化合物的酯羰 基吸收峰所处位置的范围与饱和脂肪酸酯的酯羰基吸收峰所处位置范围（17３５~１75０cm-１）之间存在的差异。 芳香酸酯：１7１5~1730ｃm-１ α酮酯：1740～175５ｃm-1 丁内酯：～１82０cm-1 答案：芳香酸酯:苯环与酯羰基的共轭效应使其吸收峰波数降低;α酮酯：酯羰基与其相连的酮羰基之间既存在共轭效应，也存在吸电子的诱导效应，由于诱导效应更强一些，导致酯羰基吸收峰的波数上升；丁内酯：四元环的环张力使酯羰基吸收峰的波数增大。
3.从以下FTIR谱图中的主要吸收峰分析被测样品的化学结构中可能 存在哪些基团？分别对应哪些吸收峰? 答案:3４８6ｃｍ－1吸收峰:羟基（－OH）；3335cｍ-1吸收峰：胺基（－NH２或-NH-)；2971cm-1吸收峰和2８７0cｍ-1吸收峰：甲基(-C Ｈ3）或亚甲基(-ＣH２-)；２115ｃm－1吸收峰:炔基或累积双键基团(-N＝C＝Ｎ-);1７28cm-1吸收峰：羰基；１604ｃm-1吸收峰、15２6cm-１吸收峰和1458cｍ-１吸收峰:苯环;1１08cｍ-１吸收峰和11４8cm-1吸收峰：醚基（C-O-C)。1２３２ｃｍ-1吸收峰和1247cｍ－１吸收峰：C-N。 第三章拉曼光谱法 1. 影响拉曼谱峰位置(拉曼位移)和强度的因素有哪些？如果分子的同一种振动既有红外活性又有拉曼活性，为什么该振动产生的红外光谱吸收峰的波数和它产生的拉曼光谱峰的拉曼位移相等？
功能材料-课程教学大纲
功能材料课程教学大纲 一、课程说明 （一）课程名称、所属专业、课程性质、学分； 功能材料；材料物理与材料化学专业；专业必修课；54学时，3学分（二）课程简介、目标与任务； 《功能材料》具有很强的理论性和应用性。本课程除了要求学生了解所学功能材料外，还要掌握材料学基础知识，重点在于如何将所学理论知识运用到实际的功能材料中去，并了解相关功能材料的结构，性能与制备及其之间的关系。 （三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接； 先修课程要求：材料学科的基础课程，如材料科学基础，金属物理，扩散与相变等；这些先修课程介绍材料学里的最基础理论知识，本课程则深入介绍这些基础理论知识在实际功能材料中的应用 （四）教材与主要参考书 《功能材料学概论》冶金工业出版社，2006年，马如璋，蒋民华，徐祖雄 《磁学基础与磁性材料》浙江大学出版社，2006年，严密，彭晓领 《超导物理基础》北京大学出版社，1997年，伍勇，韩汝珊 《功能材料与纳米技术》化学工业出版社，2002年，李玲，向航 《块体非晶合金》化学工业出版社，2007年，惠希东，陈国良 《形状记忆合金》中国科学技术大学出版社，1993年，杨杰，吴月华 《金属氢化物的性质与应用》1986年，大角泰章著，吴永宽，苗艳秋译二、课程内容与安排 第一章第一节第二节第三节绪论 概述 功能材料的概念及分类功能设计的原理和方法
（一）教学方法与学时分配 讲授，2学时 （二）内容及基本要求 主要内容：功能材料的概念，分类； 功能显示过程，一次功能材料；二次功能材料【掌握】：功能材料的概念 【了解】：功能材料分类，功能显示过程 第二章第一节第二节第三节磁性材料铁磁学基础软磁材料 永磁材料 （一）教学方法与学时分配 讲授，10学时 （二）内容及基本要求 主要内容： 1.物质磁性的分类 2.磁化过程与技术磁参量 3.电工纯铁，硅钢；坡莫合金 4.FeNiAl和AlNiCo合金 5.Nd-Fe-B材料 【重点掌握】： 1.磁畴的运动与磁化过程 2.电工纯铁的磁时效，微观组织的变化如何影响磁性能 3.成分和微观组织的变化对硅钢软磁性能的影响 4.成分和微观组织的变化对坡莫合金性能的影响 5.磁场热处理如何影响永磁合金（FeNIAl和AlNICo）的性能 【掌握】： 基本概念和定义：磁化强度，磁感应强度，磁化率，磁导率，磁化曲线和磁滞回线，磁致伸缩，磁晶各项异性，矫顽力，磁损耗，磁能积；软磁材料的性能要求；永磁材料的性能要求 【了解】： 磁性的起源；磁性材料的稳定性；Fe-Al和Fe-Co系软磁合金；矩磁合金
《材料结构表征及应用》思考题
第二章 1、什么是贝克线？其移动规律如何？有什么作用？在两个折射率不同的物质接触处，可以看到比较黑暗的边缘，在这轮廓附近可以看到一条比较明亮的线细线，当升降镜筒时，亮线发生移动，这条明亮的细线称为贝克线。 贝克线的移动规律：提升镜筒，贝克线向折射率大的介质移动。根据贝克线的移动，可以比较相邻两晶体折射率的相对大小。 2、单偏光镜和正交偏光镜有什么区别？单偏光下和正交偏光下分别可以观察哪些现象？单偏光（仅使用下偏光）下可以观察晶体的形态、结晶习性、解理、颜色以及突起、糙面、多色性和吸收性，比较晶体的折光率（贝克线移动），用油浸法测定折光率等，对矿物鉴定十分重要。 正交偏光镜：联合使用上、下偏光镜，且两偏光镜的振动面处于互相垂直位置。可看到消光现象、球晶。 第三章 1.电子透镜的分辨率受哪些条件的限制？ 透镜的分辨率主要取决于照明束波长儿其次还有透镜孔径半角和物 方介质折射率。 2.透射电镜主要分为哪几部分？ 电子光线系统（镜筒）、电源系统、真空系统和操作控制系统。 3.透射电镜的成像原理是什么？透射电镜，通常采用热阴极电子枪来获得电子束作为 照明源。热阴极发射的电子，在阳极加速电压的作用下，高速穿过阳极孔，然后被聚光镜会聚成具有一定直径的束斑照到样品上。具有一定能量的电子束与样品发生作用，产生反映样品微区厚度、平均原子序数、晶体结构或位向差别的多
种信息。透过样品的电子束强度，其取决于这些信息，经过物镜聚焦放大在其平面上形成一幅反映这些信息的透射电子像，经过中间镜和投影镜进一步放大，在荧光屏上得到三级放大的最终电子图像，还可将其记录在电子感光板或胶卷上。 4.请概述透射电镜的制样方法。 支持膜法，复型法、晶体薄膜法和超薄切片法。高分子材料必要时还需染色、刻蚀。 5.扫描电镜的工作原理是什么？ 由三极电子枪发射出来的电子束，在加速电压作用下，经过2?3个电子透镜聚焦后，在样品表面按顺序逐行进行扫描，激发样品产生各种物理信号，如二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线、俄歇电子等。这些物理信号分别被相应的收集器接受，经放大器放大后，送到显像管的栅极上，用来同步地调制显像管的电子束强度，即显像管荧光屏上的亮度。由于供给电子光学系统使电子束偏向的扫描线圈的电源也就是供给阴极射线显像管的扫描线圈的电源，此电源发出的锯齿波信号同时控制两束电子束作同步扫描。因此，样品上电子束的位置与显像管荧光屏上电子束的位置是一一对应的。这样，在长余辉荧光屏上就形成一幅与样品表面特征相对应的画面——某种信息图，如二次电子像、背散射电子像等。画面上亮度的疏密程度表示该信息的强弱分布。 6.扫描电镜成像的物理信号包括哪几种？ 二次电子、背散射电子、吸收电子、X 射线、俄歇电子等 7.相对于光学显微镜和透射电镜，扫描电镜各有哪些优点？ SEM 的景深大、放大倍数连续调节范围大，分辨本领比较高、能配置各种附件，做表面成分分析及表层晶体学位向分析等
《材料化学》课程教学大纲
《材料化学》课程教学大纲 总学时：54 学分：3.0 一、课程概况 1、课程性质：专业必修（学位课） 2、开课学期：1 3、适用专业：应用化学 4、课程修读条件: 学生须具有一定的高等数学、无机化学、物理化学以及结构化学等相关基础知识。 5、课程教学目的：通过《材料化学》课程的学习，掌握材料的结构、性能及其制备的基本原理、规律，介绍种类众多、内容丰富的材料的结构及性能知识，并引入学科前沿信息，了解各种材料的研究进展。 二、教学基本要求 《材料化学》课程内容包括晶体学基础、晶体缺陷化学、材料的性能、材料制备、金属材料、无机非金属材料、高分子材料、新型功能材料、纳米材料等内容。纵观材料化学所含内容可知，该课程内容丰富，所以要课内外结合，对于材料科学中各类材料如新型功能材料、纳米材料的最新研究进展，首先让学生通过课外阅读文献资料和充分准备，然后组织学生进行课堂讨论；其次，将授课与学术报告，理论与实际结合起来，在教学过程中及时向学生发布与教学内容密切相关的学术报告会信息，鼓励学生积极参加学术报告，既扩大学生的知识面又使教学内容更加新颖。 三、内容纲目及标准 第1章绪论（2学时） [教学目的] 本章的重点是材料化学的基本概念、特点及其主要内容，介绍材料化学在各个领域的应用和发展，使学生从整体上把握材料化学的学习内容。 [教学重点与难点] 《材料化学》课程的学习内容和方法 [教学内容] 1.1《材料化学》的基本概念 1.2《材料化学》的地位 1.3学习《材料化学》的意义 1.4本课程的主要内容 1.5本课程的特点及学习方法 第2章晶体学基础（8学时） [教学目的] 通过本章的学习，使学生掌握晶体学的相关基础知识，掌握三大类固体材料的结构特点、
电子功能材料及元器件教学大纲
《电子功能材料及元器件》教学大纲 课程编码：07151038 课程名称：电子功能材料及元器件 英文名称：Electronic Functional Materials and Devices 开课学期：第二学期 学时/学分：48学时/3学分 课程类型：专业必选课 开课专业：电子科学与技术、微电子学（选修） 选用教材：《电子功能材料及元器件》 主要参考书：1．康昌鹤等编：《气、湿敏感材料及应用》，科学出版社，1988年。 2．周东祥等编：《半导体陶瓷及其应用》，华中理工大学出版社，1991年。执笔人：全宝富 一．课程性质、目的与任务 本课程为电子科学与技术及微电子学专业的专业选修课。通过本课的学习使学生了解和掌握各种敏感功能材料、光电材料的基本性质、制备技术及各种敏感器件和典型光电器件的基本结构、工作原理及应用等专业知识。 二．教学基本要求 本课程讲授50学时，以多媒体课件为辅助手段。每章留有一定数量的作业题，以加深学生对课堂讲授内容的理解，每周留有3-4道作业题，最后通过闭卷考试检查学生的学习效果。此外，还设有5-6个实验题目，有粉体材料和薄膜材料制备、敏感元件制作及特性测量等内容。 三．各章节内容及学时分配 第一章电子功能材料概述（9学时） 第一节概述 一．绪论：课程内容框架、作用 二．功能材料的分类（例子） 第二节形状记忆合金 一．马氏体相变和形状记忆效应 二．形状记忆原理 三．温度变化对形状记忆合金电导的影响 第三节超导材料 一．超导体的主要特征 二．超导机理（BCS理论） 三．超导材料简介 四．超导应用简介 第四节半导体超晶格材料 一．超晶格材料的分类 二．超晶格的主要特征 三．应变超晶格材料 四．超晶格材料简介
《材料物理性能》课程教学大纲-r
《材料物理性能》课程教学大纲 一、课程名称（中英文） 中文名称：材料物理性能 英文名称：Properties of Material Physics 二、课程代码及性质 课程代码: 0801151 课程性质:学科专业基础课程, 必修课 三、学时与学分 总学时：32（理论学时：32学时；实践学时：0学时） 学分：2 四、先修课程 大学物理、材料科学基础、热处理原理与工艺 五、授课对象 本课程面向材料科学与工程专业、功能材料专业开设 六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用） 本课程的教学目的: 1. 系统掌握材料物理性能方向的专业知识，具备应用这些知识分析、解决材料科学与工程专业中的功能材料选择和应用技术复杂问题的能力； 2. 掌握各种物理性能的本质，具备独立进行物理性能分析和测量的能力； 3. 理解不同类型物理性能与材料的不同层次的结构和组织之间的对应关系，具备基于材料成分、结构设计开发新型功能材料的能力；同时，具备基于材料物理性能的研究，实现对材料结构和相变（结构变化）的表征的能力； 4．了解功能材料及制备和应用技术的发展前沿，掌握其发展特点与动向。
七、教学重点与难点： 教学重点：
材料物理性能中的电学性能、介电性能、热学性能、光学性能和磁学性能基于材料成分、结构和组织微观本质。 教学难点： 材料物理性能中的电学性能、介电性能、热学性能、光学性能和磁学性能的微观机理和宏观性能内在联系的定量描述，以及各种性能之间的逻辑关系。 八、教学方法与手段： 教学方法： (1)以课堂讲授为主,阐述该课程的基本内容,保证主要教学内容的完成; (2)安排适量的课堂讨论环节,使学生通过课下的资料查阅而掌握基本的专业资料获取方法、途径、整理归纳和讲演能力。 教学手段： (1)运用现代教学工具,在课堂上通过PPT讲授方式,实现图文并茂,形象直观; (2)收集典型功能材料应用实物,在课堂上进行针对性讲授。 九、教学内容与学时安排 （1）总体安排 教学内容与学时的总体安排，如表2所示。 （2）具体内容 各章节的具体内容如下： 第一章材料物理性能概论(2学时) 1.1材料的分类 1.2材料物理性能本构关系 1.3材料物理性能的研究方法及描述 1.4数值分析方法在材料物理性能研究中的应用 1.5功能材料的性能、应用与发展 第二章材料的电学性能(6学时) 2.1 概念和原理 2.2 导体、绝缘体和半导体的能带 2.3 金属的导电性 2.4 离子导体 2.5 半导体的电学性能 2.6 超导电性
《新型炭材料》课程教学大纲
《新型炭材料》课程教学大纲 课程代码：050542007 课程英文名称：New carbon materials 课程总学时：24讲课：24 实验：0 上机：0 适用专业：粉体材料科学与工程 大纲编写（修订）时间：2017.3 一、大纲使用说明: （一）课程地位及教学目标 （1）课程的地位 本课程是粉体材料工程专业的专业课，选修课。 （2）教学目标 掌握典型的新型炭材料如，高性能碳（石墨）纤维、气相生长碳纤维及纳米碳管、富勒烯、中间相炭微球、活性炭纤维、碳分子筛、碳合金、碳纤维树脂基复合材料、碳/碳复合材料。 （二）知识、能力、技能方面的基本要求 （1）知识方面的基本要求 掌握碳的存在形式及生成，碳的结构，碳的各种性质； 掌握高性能碳（石墨）纤维，气相生长碳纤维及纳米碳管，富勒烯，中间相炭微球，活性炭纤维，碳分子筛，碳合金，碳纤维树脂基复合材料，碳/碳复合材料等发展概况、分类、结构性能、制备方法、研究水平和应用前景。 （2）能力方面的基本要求 要求学生掌握新型碳材料基本理论、基本知识和基本技能，具备运用这些知识的能力，（3）技能方面的基本要求 具备研究、开发、应用新型碳材料的必要的基础知识和基本技能。 （三）实施说明 1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。 2．教学手段：由于本课程实践性较强，因此在教学过程中除了强调基本理论和基础知识，还注重基本理论和基本知识在新型碳材料领域的应用。通过实践教学加强对基础知识与基本理论的理解和应用。 （四）对先修课的要求 在讲授本课前，学生应修完材料性能学、炭素工艺学、炭素生产设备原理及应用等专业课程。 （五）对习题课、实验环节的要求 1．对重点、难点章节安排习题课，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。 2．课后作业少而精，内容多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论及理论应用方面的内容，作业巩固所学理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力，对作业中的重点、难点，适当安排课内讲评作业。学生必须独立、按时完成课外习题和作业。 （六）课程考核方式 1．考核方式：考查