材料科学基础

材料科学是探究材料结构、制备、性能和使役行为之间关系和变化规律的一门应用基础学科。“材料科学基础”是材料类各专业的重要专业基础课程。通过本课程相关基础理论知识的学习,学生将具有分析、解决材料科学与工程专业复杂工程问题的基本能力,并为后续专业课的继续学习奠定基础。

开设学校:大连理工大学;学科:工学、

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材料科学基础视频慕课课程简介:

材料科学是探究材料结构、制备、性能和使役行为之间关系和变化规律的一门应用基础学科。“材料科学基础”是材料类各专业的重要专业基础课程。通过本课程相关基础理论知识的学习,学生将具有分析、解决材料科学与工程专业复杂工程问题的基本能力,并为后续专业课的继续学习奠定基础。

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绪论

-绪论

第一章 材料的晶体结构

-第1讲 结合键和结合能

--1.1 材料结构与结合键

--1.2 电负性

--1.3 结合键类型

-第2讲 晶体学概述

--2.1 晶体与空间点阵

--2.2 晶胞

--2.3 布拉菲点阵

--2.4 晶体结构与空间点阵

-第一单元测验--作业

-第3讲 晶向指数与晶面指数

--3.1 晶向与晶向指数

--3.2 晶面与晶面指数

--3.3 六方晶系的指数

--3.4 晶带

-第4讲 晶面间距与晶向夹角

--4.1 晶面间距与晶向夹角

-第5讲 晶体投影

--5.1 晶体投影

-第6讲 纯金属的晶体结构

--6.1 面心立方结构

--6.2 体心立方结构

--6.3 密排六方结构

-第7讲 原子堆垛与晶体结构

--7.1 密排面与密排方向

--7.2 原子堆垛与晶体结构

--7.3 晶体结构中的间隙

-第8讲 同素异构转变

--8.1 同素异构转变

-第二单元测验--作业

-第9讲 合金相(1):固溶体

--9.1 合金相

--9.2 置换固溶体

--9.3 间隙固溶体

--9.4 固溶体的性质

-第10讲 合金相(2):中间相

--10.1 中间相概述及正常价化合物

--10.2 电子化合物

--10.3 尺寸因素化合物

-第三单元测试--作业

第二章 晶体缺陷

-第1讲 晶体缺陷概述

--1.1 晶体缺陷概述

-第2讲 点缺陷

--2.1 点缺陷

-第3讲 位错的结构特征

--3.1 位错概念的提出

--3.2 位错的类型及特征

--3.3 柏氏矢量

-第4讲 位错的弹性性质

--4.1 位错的应力场

--4.2 位错的能量

--4.3 位错与作用力

--4.4 位错间的交互作用

--4.5 位错与点缺陷的交互作用

-第四单元测试--作业

-第5讲 位错的运动

--5.1 位错的运动

-第6讲 位错的产生和增殖

--6.1 位错的产生与增殖

-第7讲 实际晶体中的位错

--7.1 实际晶体中的位错

-第8讲 面缺陷概述

--8.1 面缺陷概述

-第9讲 晶界

--9.1 小角度晶界

--9.2 大角度晶界

--9.3 孪晶界

--9.4 晶界能

-第10讲 相界

--10.1 相界

-第五单元测试--作业

第三章 材料的形变

-第1讲 材料的变形及弹性变形特征

--1.1 材料的变形及弹性变形特征

-第2讲 单晶体的塑性变形(I):滑移

--2.1 塑性变形与滑移

--2.2 滑移的临界分切应力

-第3讲 单晶体的塑性变形(II):多滑移

--Video

--3.2 多滑移与超越现象

-第4讲 单晶体的塑性变形(III):滑移的位错机制

--4.1 晶体滑移的位错机制

--4.2 单晶体的应力应变曲线

-第5讲 单晶体的塑性变形(IV):孪生和扭折

--5.1 塑性变形机理之孪生和扭折

-第六单元测验--作业

-第6讲 多晶体的塑性变形

--6.1 多晶体的塑性变形

-第7讲 合金的塑性变形

--7.1 固溶体合金的塑性变形

--7.2 多相合金的塑性变形

--7.3 屈服与应变时效

-第8讲 塑性变形中组织及性能的变化

--8.1 塑性变形中组织及性能的变化

第四章 回复再结晶

-第1讲 回复再结晶概述

--1.1 回复再结晶概述

-第2讲 回复

--2.1 回复

-第七单元测试--作业

-第3讲 再结晶

--3.1 再结晶过程

--3.2 再结晶动力学

--3.3 再结晶温度

-第4讲 晶粒长大

--4.1 再结晶结束后的晶粒长大

--4.2 正常长大晶粒

--4.3 异常经理长大(二次再结晶)

-第5讲 再结晶织构与退火孪晶

--5.1 再结晶织构与退火孪晶

-第6讲 热加工中的动态回复和发动态再结晶

--6.1 热加工过程

-第八单元测试--作业

第五章 二元相图

-第1讲 相图基本知识

--1.1 相图概述及相律

--1.2 相图的建立

--1.3 相图的应用和杠杆定律

-第2讲 匀晶相图

--2.1 匀晶平衡相图分析

--2.2 匀晶非平衡凝固

-第九单元测验--作业

-第3讲 共晶相图

--3.1 共晶平衡相图分析

--3.2 共晶合金平衡凝固过程组织转变

--3.3 共晶非平衡凝固

-第4讲 包晶相图

--4.1 包晶相图

-第5讲 其他类型的二元相图

--5.1 其他类型的二元相图

-第6讲 根据相图判断合金的性能

--6.1 根据相图判断合金的性能

-第十单元测试--作业

-第7讲 铁碳相图分析

--7.1 铁碳合金相图的组元与基本相

--7.2 铁碳合金相图分析

-第8讲 铁碳相图的平衡结晶过程及组织转变

--8.1 铁碳合金的平衡结晶过程及组织转变(I)

--8.2 铁碳合金的平衡结晶过程及组织转变(II)

-第9讲 铁碳合金成分与组织和性能的关系

--9.1 铁碳合金成分与组织和性能的关系

-第十一单元测试--作业

第六章 三元相图

-第1讲 三元相图基础知识

--1.1 三元相图基本特点

--1.2 三元相图的成分分析及表示方法

--1.3 三元相图中平衡转变的基本类型

--1.4 杠杆定律及重心定律

-第2讲 三元匀晶相图

--2.1 三元匀晶相图及平衡结晶过程

--2.2 三元匀晶相图的截面图

-第十二单元测试--作业

-第3讲 组元互不相溶的三元共晶相图

--3.1 三元共晶相图分析

--3.2 组员互不相溶的三元共晶相图的成分图投影

--3.3 组元互不相溶的三元共晶相图的平衡结晶过程

--3.4 组元互不相溶的三元共晶相图的等温和垂直截面图及其投影

-第4讲 组元在固态有限固溶的共晶相图

--4.1 组元在入台有限固溶的共晶相图分析及其平衡结晶过程

-第十三单元测验--作业

第七章 材料的凝固

-第1讲 结晶的基本规律

--1.1 材料的凝固

--1.2 凝固的热力学

--1.3 结晶的一般过程

-第2讲 形核

--2.1晶核的形成

--2.2 形核率

--2.3 非均匀形核

-第3讲 晶核的长大

--3.1 晶核的成长

--3.2 液固界面的微观结构

--3.3 液体中的温度分布

--3.4 晶体生长方式与生长速率

--3.5 结晶动力学

-第十四单元测验--作业

-第4讲 固溶体的凝固

--4.1 固溶体的凝固特征

--4.2 实际凝固及有效分配系数

--4.3 几种典型凝固过程

--4.4 成分过冷

-第5讲 共晶合金的凝固

--5.1 共晶合金的凝固

-第6讲 凝固组织及其控制

--6.1 凝固组织及其控制

-第十五单元测试--作业

第八章 固态扩散

-第1讲 扩散现象与扩散方程

--1.1 扩散第一定律

--1.2 扩散第二定律

--1.3 扩散第二定律的应用

-第2讲 扩散机制

--2.1 扩散机制

--2.2 扩散系数与扩散激活能

-第3讲 柯肯达尔效应

--3.1 柯肯达尔效应

-第4讲 扩散驱动力

--4.1 扩散驱动力

-第5讲 反应扩散

--5.1 反应扩散

-第6讲 影响扩散的主要因素

--6.1 影响扩散的主要因素

-第十六单元测试--作业

期末测试

-测试题--作业

材料科学基础开设学校:大连理工大学

材料科学基础授课教师:

赵杰-教授-大连理工大学-

大连理工大学材料学院教授、博士生导师。主要研究方向是高温材料的相变及形变行为,主持国家基金重点项目、面上项目和科技部863等项目多项。获宝钢教育奖优秀教师奖,辽宁省教学名师,任国家精品在线开放课程负责人,辽宁省精品资源共享课负责人。中国机械工程学会材料学会常务理事、理化检验学会常务理事、中国腐蚀与防护学会常务理事。发表学术论文200余篇,SCI收录70余篇,EI收录近百篇。主编教材1部(大连理工大学出版社), 专著2部(科学出版社)、编著1部(化工出版社)、译著1部(大连理工大学出版社)。获国际Emerald出版社颁发的学术论文奖“Literati Club Awards for Excellence”,金属学报颁发的2009-2015年度优秀论文奖;辽宁省教学成果一等奖;中国材料研究学会科学技术奖一等奖;辽宁省自然科学奖二等奖;教育部高校自然科学奖二等奖。

叶飞-教授-大连理工大学-

大连理工大学材料学院教授,博士生导师。1994年至2004年在清华大学学习并先后获得学士、硕士和博士学位,2004年至2010年在日本物质材料研究机构工作,并获得终身职位,2010年加入大连理工大学材料学院。主要研究方向包括材料微结构与缺陷、复合材料、燃料电池材料、高温合金。

王清-教授-大连理工大学-

大连理工大学材料科学与工程学院 教授/博导 研究领域:工程合金材料设计与研发,涉及钛合金、特种不锈钢、高熵合金等 教学工作及成果:主讲本科生课程《材料科学基础》,参与编写《材料科学基础》双语教材,获得多项学校教改基金项目,并发表教学论文多篇;参与编写《机械工程材料》双语版和《工程材料简明教程》; 指导本科生创新实验和毕业设计; 获得本科生“优秀班主任”;主讲博士生课程《材料设计理论与应用》

李佳艳-副教授-大连理工大学-

大连理工大学材料科学与工程学院教师,副教授,博士生导师。2007年毕业于中国科学院长春应用化学研究所,获得博士学位。《材料科学基础》课程教学团队成员。主要研究材料的再生制造技术:包括太阳能电池用多晶硅材料的提纯和制备,晶硅太阳能电池生产过程中相关的回收再利用技术。复合材料的冲蚀性能研究。近五年,主持国家自然科学基金项目2项,高等学校博士学科点专项科研基金1项,大连市科技计划项目及企业横向课题多项。

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