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自然科学公共选修课程——材料科学与技术 材料科学导论………………………………………………………………………………………………349 模具技术导论………………………………………………………………………………………………355 工程材料简介………………………………………………………………………………………………357 现代数字化成形导论ntroduction to Materials Science 二、课程编码 1406511 三、学时和学分 32 /2 四、先修课程 无 五、课程教学目标 帮助学生获得必要的材料科学的基本知识，了解材料学科发展及其应用，掌握材料科学中的基本规律及一般研究方法。 六、适用学科专业 全校各专业 七、基本教学内容与学时安排 什么是材料科学 什么是材料科学 材料科学与工程 原子结构及原子间的结合键 原子的结构 原子序数及原子质量 原子序数 二、原子质量 原子的电子结构 氢原子的结构 二、原子核外电子的量子数 三、多电子原子的电子结构 原子及分子键的类型 离子键 二、共价键 三、金属键 四、弱键 五、混合键 晶体结构 晶体学基础 空间点阵及晶胞 二、晶系与Bravais点阵 三、晶面指数和晶向指数 主要金属的晶体结构 体心立方晶体结构 面心立方晶体结构 密排六方晶体结构 FCC、BCC以及HCP晶体结构的比较 体密度、面密度、线密度 同素异构 凝固、晶体缺陷、固体中的原子扩散 金属的凝固 纯金属中的形核 二、形核率与过冷度的关系 晶体的生长 纯金属中晶体的生长及晶粒形状 二、单晶的凝固 三、金属固溶体 晶体中缺陷 点缺陷 二、线缺陷 三、晶面（面缺陷） 固体中原子的扩散 扩散机制 二、稳态扩散 三、非稳态扩散 四、扩散过程在工业中的应用 五、温度对固体中扩散的影响 相图 纯物质的相图 Gibbs相律 二元合金匀晶相图及其建立 杠杆定律 合金的凝固过程 合金的平衡凝固 二、合金的非平衡凝固 二元共晶合金相图 二元包晶合金相图 二元偏晶合金相图 合金相图中常见的三相反应 含有中间相和化合物的相图 含有中间相的相图 二、中间化合物 三元相图 三元相图中浓度的表示方法 二、杠杆定律 三、三元系中的截面及三元合金凝固投影图 材料的力学性能 金属中应力与应变 弹性及塑性变形 二、工程应力及工程应变 三、剪切应力与应变 拉伸试验及工程应力应变图 应力应变图与力学性能 二、真应力应变曲线 金属单晶的塑性变形 金属晶体表面的滑移线与滑移带 二、金属晶体中的滑移机制 三、滑移系 四、金属单晶体的临界分切应力 五、孪生 多晶体的塑性变形 晶界对金属强度的影响 二、塑性变形对金属强度的影响 三、金属的固溶强化 四、塑性变形金属的回复与再结晶 金属的断裂 塑性断裂 二、脆性断裂 三、韧性及冲击韧性 四、金属的疲劳断裂 金属的蠕变 材料的电学性能 金属中的导电 金属中导电性的经典模型 二、导电的能带模型 本征半导体 半导体的导电机制 二、纯硅晶格中电荷的输运 三、本征半导体的能带图 四、本征半导体中的定量关系 五、温度对半导体的影响 非本征半导体 一、n-型半导体（负极型） 二、p-型（正电荷型）非本征半导体 三、非本征半导体材料的掺杂 四、掺杂对非本征半导体载流子的影响 半导体器件 PN节 二、PN节的应用 铁碳相图和铁碳合金的显微组织 铁碳相图 铁-碳相图 二、铁-碳合金中的平衡组织 三、铸铁缓冷时的固态转变与室温组织 马氏体相变 马氏体 二、铁-碳合金中马氏体的形态 三、马氏体的晶体结构 四、铁-碳合金马氏体的硬度与强度 奥氏体等温转变 共析钢连续冷却的组织转变 马氏体在加热过程中的组织转变 回火过程中马氏体组织的变化 二、回火过程中碳钢性能的变化 陶瓷材料 陶瓷材料的晶体结构 陶瓷中化合物的离子键及共价键 二、离子晶体中原子的堆垛方式 三、CsCl的晶体结构 四、NaCl的晶体结构 五、FCC及HCP晶体结构中的间隙位置 六、ZnS型晶体结构 CaF2型晶体结构 反荧石型晶体结构 刚玉（Al2O3）型晶体结构 钙钛矿结构 尖晶石型结构 石墨 硅酸盐的结构 硅酸盐的基本结构 二、岛状、链状及环状结构 传统陶瓷及工程陶瓷 烧结 二、玻璃相 传统陶瓷及工程陶瓷 传统陶瓷 二、工程陶瓷 陶瓷的力学性能 陶瓷材料的变形机制 二、影响陶瓷材料强度的因素 三、陶瓷材料的韧性 陶瓷材料的热性质 高分子材料 金属中应力与应变 弹性及塑性变形 二、工程应力及工程应变 三、剪切应力与应变 拉伸试验及工程应力应变图 应力应变图与力学性能 二、真应力应变曲线 金属单晶的塑性变形 金属晶体表面的滑移线与滑移带 二、金属晶体中的滑移机制 三、滑移系 四、金属单晶体的临界分切应力 五、孪生 多晶体的塑性变形 晶界对金属强度的影响 二、塑性变形对金属强度