《陶瓷基复合材料》课程教学大纲（本科）.docx

《《陶瓷基复合材料》课程教学大纲（本科）.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《陶瓷基复合材料》课程教学大纲（本科）.docx（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、陶瓷基复合材料Ceramic Matrix Composites课程代码：07410171学 分：1.5学 时：24 （其中：课堂教学学时：24实验学时：上机学时：课程实践学时：）先修课程：复合材料与工程专业导论，复合材料原理，复合材料工艺，界面物理化 学适用专业：材料科学与工程各专业教 材：陶瓷及其复合材料，李云凯，周张健主编，北京理工大学出版社，2007 第二版一、课程性质与课程目标（一）课程性质陶瓷基复合材料是复合材料与工程专业教学计划中的专业选修课。本课程集中介绍陶 瓷基复合材料的界面类型、界面作用、界面优化和界面控制的基本理论和基本原理，突出介绍 了高性能陶瓷复合材料界面的最新理论和

2、最新技术。陶瓷基复合材料的可设计性大，能满足某 些对材料的特殊需求，特别是在航空航天技术领域的应用得到迅速发展。陶瓷基复合材料的研 究根本目的在于提高陶瓷材料的韧性，提高其可靠性，发挥陶瓷材料的优势，扩大应用领域。（二）课程目标课程目标1:熟悉了解高性能陶瓷基复合材料设计、发展现状和发展前景，掌握陶瓷材料的化 学键、晶体结构、微观形貌、力学和热学性能、陶瓷材料断裂力学性能。课程目标2：掌握高性能陶瓷基复合材料主要制备方法的基本原理和工艺特点，具有选择以及 工艺分析的初步能力。课程目标3：掌握陶瓷基复合材料的组成和工艺过程，了解陶瓷复合材料特点，熟悉增强体与 陶瓷基体之间的界面相对陶瓷复合材料性

3、能的影响。课程目标4：熟悉常用陶瓷基复合材料的工程制备成形方法和选用设计原则。二课程内容与教学要求第一章（一）课程内容陶瓷的晶体结构，原子结合与化学键，陶瓷的晶体缺陷。（二）教学要求掌握原子之间的相互作用和结合形式；重点表征晶体结构的晶格常数、密勒指数等指标； 难点陶瓷的晶体缺陷类型。第二章（-）课程内容陶瓷的显微结构的定义和研究进展，陶瓷显微结构的组成。（二）教学要求掌握显微结构的研究进展和特点；重点了解显微结构的组成。难点是掌握晶粒、晶界、玻璃相、 气孔。第三章（一）课程内容先进陶瓷原料的合成与处理，特种陶瓷原料的要求，超细粉体的合成，特种陶瓷粉体的性能评 价，原料的处理。（二）教学要求掌

4、握超细粉体的合成方法，如固相法、液相法、气相法；粉体的性能评价指标，重点是粒度与 粒度分布、形态及其填充特性、表面特性、团聚；难点是原料的处理包括细碎、预烧工艺过程要求。第四章（-）课程内容陶瓷粉体的成型，陶瓷的坯料制备，注浆成型，可塑成型，压制成型，坯体的干燥。（二）教学要求掌握根据坯料的性能和含水量的不同而设计的三大陶瓷成型方法。重点是可塑法成型、 注浆法成型和干压法成型，难点从产品的形状、大小、产品质量要求、设备及经济效果、坯料 性能等各方法来选择成型方法。第五章（-）课程内容特种陶瓷的烧结工艺过程，烧结的基本理论，与烧结基本方法。（二）教学要求掌握烧结过程的几个阶段、烧结过程中物质的传

5、递、再结晶和晶粒长大、影响烧结的因 素。重点了解不同的烧结方法，包括固相烧结、液相烧结、真空烧结和无压烧结等，难点掌握 强化烧结方法：反应烧结、气氛压力烧结、热压烧结、热等静压、放电等离子烧结、微波烧结、 高温自蔓延烧结、超高压烧结。第八章（一）课程内容陶瓷基复合材料的热学性能：热容量、热传导、热膨胀、热稳定性，陶瓷材料的强度特征：抗弯强度，影响常温强度的因素，陶瓷材料的高温力学性能及影响因素。（二）教学要求掌握无机材料的热学性能与无机材料的微观结构之间的本质关系，了解陶瓷强度的特征 和抗弯强度。重点掌握影响常温强度的因素：显微结构和工艺因素。难点了解陶瓷材料高温力 学性能，如高温强度、高温蠕

6、变、陶瓷的超塑性等。第七章（-）课程内容陶瓷基复合材料的增强体与基体材料。氧化铝、氧化错、氧化镁、氧化钺等四种氧化物陶瓷 和氮化物、碳化物、硼化物、二硅化铝等四种非氧化物陶瓷，增强体的概念和分类，无机非金属纤 维，金属丝，有机纤维，晶须及颗粒增强物。（二）教学要求了解增强体的概念和分类，重点掌握碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、氮化硅纤维, 难点了解玻璃纤维的制造、结构和性能。第八章（-）课程内容陶瓷基复合材料的界面及强韧化理论，复合材料界面的基本概念，界面模型和界面类型，对 界面的要求，陶瓷基复合材料的增韧及界面控制。（二）教学要求了解界面的定义、润湿和结合的区别等；重点掌握界面模型和

7、类型；对界面的要求，包括力 学要求、物理化学要求，难点是受力时的界面的力学环境等。第九章（一）课程内容陶瓷材料复合新技术：原位复合技术，陶瓷基原位复合技术，自蔓延复合技术，梯度复合技 术等。（二）教学要求了解陶瓷材料复合新技术的原理、工艺过程、技术优缺点、应用领域等，重点掌握陶瓷基原位 复合技术的原理，难点是掌握复合新技术工艺过程。三、课程学时分配及教学方法:章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课 堂 教 学实 验上 机课程 实践小 计第一早陶瓷的晶体结构11多媒体课件教学1, 2第二章陶瓷材料 的显微结构22多媒体课件教学1, 2第三章先进陶瓷 原料的合成与处理33多媒

8、体课件教学2, 3,4第四章陶瓷粉体 的成型33多媒体课件教学2, 3, 4第五章特种陶瓷的烧结33多媒体课件教学1, 3, 4第六章陶瓷材料的热学性能与强度33多媒体课件教学1,2, 4第七章常见陶瓷 基体与增强体材料33多媒体课件教学2,3第八章陶瓷基复合材料的界面及强韧化理论33多媒体课件教学1, 2,4第九章陶瓷材料 复合新技术33多媒体课件教学1,4合计2424四、课程考核考核形式考核要求考核权重备注课堂表现考勤全勤，回答问题正确10%平时作业页面工整，内容准确，共计5次20%小论文选题正确，内容符合要求，框架合70%理，格式准确，措辞规范，五、参考书目及学习资料1,陶瓷基复合材料导论.贾成厂，李汶霞主编.冶金工业出版社.2002年第二版。2,先进结构陶瓷及其复合材料，尹衍升主编，化学工业出版社，2006年第一版。六、大纲说明理论讲授与多媒体教学相结合，采取课堂讲授为主，老师与同学进行专题讨论为辅。2017年9月12日