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《材料科学基础》教学大纲一、课程基本信息课程名称：材料科学基础课程类别：专业基础课学分：＿____总学时：＿____适用专业：＿____先修课程：＿____后续课程：＿____二、课程性质与目标（一）课程性质《材料科学基础》是材料类专业的一门重要的学科基础课程，它是连接基础科学与工程应用的桥梁。
通过本课程的学习，学生将掌握材料科学的基本概念、基本理论和基本方法，为后续专业课程的学习和从事材料科学与工程领域的研究、开发和应用工作奠定坚实的基础。
（二）课程目标1、知识目标（1）掌握材料的晶体结构、晶体缺陷、相图、扩散、相变等基本概念和基本理论。
（2）熟悉材料的力学性能、物理性能、化学性能等与材料结构和组织的关系。
（3）了解材料科学领域的最新研究成果和发展动态。
2、能力目标（1）具备运用材料科学的基本理论分析和解决材料工程实际问题的能力。
（2）能够进行材料的成分设计、工艺设计和性能预测。
（3）具有查阅相关文献和资料，获取新知识和新信息的能力。
3、素质目标（1）培养学生的科学思维方法和创新意识。
（2）增强学生的工程意识和实践能力。
（3）提高学生的综合素质和社会责任感。
三、课程内容与要求（一）晶体结构1、晶体学基础（1）掌握晶体的基本概念，如空间点阵、晶胞、晶格常数等。
（2）熟悉晶体的对称性和晶体的分类。
2、金属的晶体结构（1）掌握常见金属的晶体结构类型，如体心立方、面心立方和密排六方结构。
（2）了解金属晶体中的原子堆垛方式和间隙类型。
3、离子晶体结构（1）掌握离子晶体的结构规则和典型离子晶体的结构。
（2）了解离子晶体的配位数和半径比规则。
4、共价晶体结构（1）掌握共价晶体的结构特点和典型共价晶体的结构。
（2）了解共价键的特性和共价晶体的性能。
（二）晶体缺陷1、点缺陷（1）掌握点缺陷的类型，如空位、间隙原子和杂质原子。
（2）熟悉点缺陷的形成能和平衡浓度的计算。
2、线缺陷（1）掌握位错的基本概念，如刃型位错、螺型位错和混合位错。
材料科学基础教学大纲一、课程概述《材料科学基础》是材料类专业的一门重要的学科基础课程，它是研究材料的成分、结构、性能与制备之间相互关系的学科。
通过本课程的学习，使学生掌握材料科学的基本概念、基本理论和基本方法，为后续的专业课程学习以及从事材料科学与工程领域的研究、开发和生产工作奠定坚实的基础。
二、课程目标1、知识目标掌握材料的晶体结构、晶体缺陷、相图、扩散、相变等基本概念和理论。
了解材料的力学性能、物理性能、化学性能等与材料结构和成分的关系。
熟悉材料的制备方法和加工工艺对材料性能的影响。
2、能力目标能够运用所学的理论知识分析和解决材料科学中的实际问题。
具备一定的实验设计和数据分析能力。
培养学生的创新思维和独立思考能力。
3、素质目标培养学生严谨的科学态度和实事求是的工作作风。
增强学生的团队合作意识和沟通能力。
激发学生对材料科学的兴趣和探索精神。
三、课程内容1、晶体结构晶体学基础：空间点阵、晶胞、晶系、布拉菲点阵等。
金属晶体结构：体心立方、面心立方、密排六方等结构的特点和原子堆积方式。
离子晶体结构：NaCl 型、CsCl 型、闪锌矿型、纤锌矿型等结构的特点。
共价晶体结构：金刚石型、石墨型等结构的特点。
2、晶体缺陷点缺陷：空位、间隙原子、置换原子等的形成和平衡浓度。
线缺陷：位错的基本类型（刃型位错、螺型位错）、柏氏矢量、位错的运动和交割。
面缺陷：晶界、相界、表面的结构和性质。
3、固体中的扩散扩散的基本概念和菲克定律。
扩散的微观机制：空位机制、间隙机制等。
影响扩散的因素：温度、晶体结构、溶质浓度等。
4、相图相图的基本概念：相、组元、相平衡等。
二元相图：匀晶相图、共晶相图、包晶相图等的分析和应用。
三元相图：成分三角形、等温截面图、垂直截面图等的分析和应用。
5、材料的形变和再结晶金属的弹性变形和塑性变形：弹性变形的本质、塑性变形的方式（滑移、孪生）。
强化机制：固溶强化、细晶强化、加工硬化、时效强化等。
回复和再结晶：回复的机制、再结晶的动力学和晶粒长大。
材料科学基础教学大纲
一、课程名称
材料科学基础
二、课程目的
通过对材料科学基本概念、原理和常用材料的介绍，使学生了解材
料科学相关知识，培养学生的材料科学思维和创新能力，为学生以后
的专业学习奠定基础。
三、课程内容
1. 材料科学基础概念
介绍材料的定义，分类，材料性能指标和相关基本概念，包括密度、比热、热导率、电导率、热膨胀系数等。
2. 材料结构和性质
介绍材料的晶体结构和非晶态、晶界、界面等材料结构，掌握材料
结构对材料性质的影响，如硬度、强度、塑性、脆性等。
3. 材料加工
介绍材料加工的基本概念和分类，掌握常用的加工方式及其原理，
包括锻造、轧制、挤压、静压等。
4. 金属材料
介绍金属材料的基本性质、晶体结构、力学性能及其用途。
5. 陶瓷材料
介绍常见的陶瓷材料种类、性质、制备方法及应用领域。
6. 高分子材料
介绍高分子材料的基本原理、化学结构、加工方式及其应用领域。
7. 复合材料
介绍复合材料的结构和性质，常见的复合材料种类、制备方法及其应用。
8. 其他材料
介绍其他材料，如半导体材料、电子材料等，掌握其基本性质和应用领域。
四、课程评估
1. 平时成绩（30%）
包括出勤情况、课堂表现、作业和答辩等。
2. 期末考试（70%）
考查学生对课程内容的理解和掌握情况。
五、参考书目
•《材料科学基础》郑一民等
•《材料科学基础与工程基础》刘堃等
•《材料科学基础实验》蒋鹰等
注意：本教学大纲仅为参考，具体的教学内容和教学方式可根据学校实际情况而定。
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。
材料科学基础课程教学大纲
一、课程背景与目标
材料科学基础课程是材料科学与工程专业的一门基础性课程，旨在培养学生对材料科学基本理论和基本知识的理解和掌握，为其后续的专业学习和科研工作打下坚实的基础。
本课程通过系统地讲授材料结构、性能与应用等方面的基础知识，旨在培养学生的科学思维、分析问题和解决问题的能力。
二、教学内容
1. 材料科学基础
1.1 材料科学的发展历程
1.2 材料科学的研究方法与手段
1.3 材料科学的基本概念和专业术语
2. 材料结构与性能
2.1 材料的晶体结构与非晶体结构
2.2 材料的晶体缺陷与非晶缺陷
2.3 材料的晶体结构与性能关系
2.4 材料的物理性质与化学性质
2.5 材料的机械性能与材料强度
3. 材料制备与加工
3.1 金属材料的制备与加工
3.2 陶瓷材料的制备与加工
3.3 高分子材料的制备与加工
3.4 复合材料的制备与加工
3.5 材料制备与加工中的工艺控制与监测
4. 材料性能测试与分析
4.1 材料性能测试的基本原理与方法4.2 材料力学性能测试与分析
4.3 材料热学性能测试与分析
4.4 材料电学性能测试与分析。
《材料科学基础》课程教学大纲一．课程名称：材料科学基础二．课程代码：MS101三．学时：48学时（3学分）四．授课对象：本科生五．前置课程：无六．课程性质：专业基础课七．课程目标：1．使学生了解材料科学的基本概念和基本原理。
2．培养学生运用材料科学知识解决实际问题的能力。
3．激发学生对材料科学研究的兴趣。
八．教材与参考书：参考书：九．教学内容和要求：1．材料科学概述1.1材料科学的定义和研究内容1.2材料科学的发展历程1.3材料分类和材料选择原则1.4材料的性能和结构1.5材料科学与工程应用2．材料结构与组成2.1原子结构与结晶2.2晶体缺陷与非晶态材料2.3材料的组织和相变3．材料工艺与加工3.1材料的制备过程3.2材料的加工方法和加工工艺3.3材料表面处理和改性4．材料性能与评价4.1材料的物理性能4.2材料的力学性能4.3材料的化学性能4.4材料的热学性能4.5材料的电学性能4.6材料的光学性能4.7材料的磁学性能4.8材料的导热性能5．材料选型与应用5.1材料的优化设计5.2材料的可持续发展5.3材料在能源领域的应用5.4材料在医药领域的应用5.5材料在环境保护领域的应用5.6材料在信息技术领域的应用十．教学方法：1．理论教学通过课堂讲授，结合多媒体和实例分析，引导学生理解材料科学的基本概念和原理。
2．实验教学开展相关实验，使学生通过自己动手操作和观察结果，加深对材料科学的理解。
3．课外阅读鼓励学生参考相关专业书籍和论文，加强对材料科学知识的深入了解。
十一．考核方式：1．平时成绩（20%）包括课堂表现和实验报告的评分。
2．期中考试（30%）涵盖了课程的基本概念和原理。
3．期末考试（50%）对整个课程的知识和理解进行综合考察。
十二．教学进度安排：教学周数主题内容第1周材料科学概述材料科学的定义和研究内容第2周材料分类和材料选择原则材料的分类和选用原则第3周材料的结构和组成材料的原子结构和结晶第4周材料的组织和相变材料的组织和相变第5周材料的制备过程材料的制备方法和工艺第6周材料的加工方法和加工工艺材料的加工方法和工艺第7周材料表面处理和改性材料表面处理和改性方法第8周期中考试第9周材料的物理性能材料的物理性能和测试方法第10周材料的力学性能材料的力学性能和测试方法第11周材料的化学性能材料的化学性能和测试方法第12周材料的热学性能材料的热学性能和测试方法第13周材料的电学性能材料的电学性能和测试方法第14周材料的光学性能材料的光学性能和测试方法第15周材料的磁学性能材料的磁学性能和测试方法第16周材料的导热性能材料的导热性能和测试方法第17周材料的优化设计材料的优化设计方法第18周材料的可持续发展材料的可持续发展原则第19周材料在能源领域的应用材料在能源领域的应用第20周材料在医药领域的应用材料在医药领域的应用第21周材料在环境保护领域的应用材料在环境保护领域的应用第22周材料在信息技术领域的应用材料在信息技术领域的应用第23周复习第24周期末考试十三．补充说明：本课程注重理论与实践相结合，通过实验教学和课外阅读，培养学生的实际操作能力和科学研究能力。
《材料科学基础》教学大纲课程名称：材料科学基础学时：48学时学分：3学分课程目标：本课程旨在培养学生对于材料科学的基础知识与理解。
通过学习材料分类、结构、性能以及材料制备和表征的基本原理，学生将掌握材料科学基础知识，为进一步深入学习高级材料科学课程打下坚实的基础。
教学内容：第一章：材料科学概论（2学时）1.1材料科学的发展历程1.2材料在人类社会中的作用和意义1.3材料科学的研究内容和方法第二章：材料结构与性能（10学时）2.1材料的结构层次2.2结晶与非晶材料2.3晶体结构与晶格常数2.4材料的缺陷与缺陷对材料性能的影响2.5材料的力学性能、热学性能、电学性能等基本性能第三章：材料制备与处理（12学时）3.1材料的物质相与相图3.2材料的熔融法制备3.3材料的溶液法制备3.4材料的气相法制备3.5材料的固相反应制备3.6材料的表面处理与改性第四章：材料表征与分析（12学时）4.1材料的显微结构表征4.2材料的物理性能测试与测量4.3材料的化学成分分析4.4材料的表面形态与性质分析4.5材料的晶体结构表征第五章：新材料的发展与应用（12学时）5.1金属材料和合金的发展与应用5.2无机非金属材料的发展与应用5.3有机高分子材料的发展与应用5.4先进功能材料的发展与应用教学方式：本课程采用多种教学方法，包括课堂讲授、案例分析、小组讨论和实验室实践等。
通过理论与实践相结合的教学方式，促进学生对材料科学的深层次理解和应用能力的培养。
考核方式：课程考核主要包括平时成绩和期末考试。
平时成绩占总成绩的30%，包括课堂表现、小组讨论和实验报告等；期末考试占总成绩的70%，考查学生对于课程内容的理解和应用能力。
参考教材：1.王晓琪、李大鹏.材料科学基础[M].高等教育出版社.2.张安生、张雄飞、常凤祥.材料科学概论[M].高等教育出版社.3.陈传锋、郭晓义、沈宏.材料科学与工程导论[M].高等教育出版社.备注：本课程以培养学生的材料科学基础知识和理解能力为主要目标。
材料科学基础课程教学大纲课程名称：材料科学基础课程代码：MSE101学分：3学分开课对象：本科一年级材料科学与工程专业学生课程教师：XXX一、课程目标材料科学基础是一门介绍材料科学与工程领域基本概念、基本原理以及基本技能的课程。
通过本课程的学习，学生将掌握材料科学与工程的基本知识，包括材料分类、材料结构与性能的关系、材料制备和加工技术等方面的知识。
同时，本课程将培养学生的问题分析与解决能力，提高其实践操作能力和科学研究能力。
二、教学内容与教学安排1.材料科学与工程概述-介绍材料科学与工程的基本定义和发展历程-大纲各个章节的介绍2.结构与性能-原子结构与晶体结构的基本概念和分类-晶体缺陷和固溶体的形成-材料的力学性能、热性能、电性能等基本性能3.材料的制备与加工-金属材料的提取、精炼和制备-陶瓷材料的制备与加工-高分子材料的合成与制备-纳米材料的制备技术4.材料性能测试与分析-材料性能测试的基本原理和方法-金属材料、陶瓷材料和高分子材料的常用测试方法-材料性能测试数据的处理和分析5.材料应用与发展-不同材料在不同工程领域中的应用-材料科学与工程在可持续发展中的作用三、教学方法与学时安排本课程采用理论与实践相结合的教学方法。
理论部分通过讲课、课堂讨论和案例分析来讲解相关知识点。
实践部分设有课堂实验和实验报告，以及期末考核。
教学安排如下：-第1-4周：材料科学与工程概述-第5-8周：结构与性能-第9-12周：材料的制备与加工-第13-16周：材料性能测试与分析-第17-18周：材料应用与发展-第19周：期末考试四、考核方式与成绩评定1.平时表现（20%）-考勤情况（10%）-课堂讨论和参与度（10%）2.实验报告（30%）-实验报告的撰写质量和实验操作技能3.期末考试（50%）-考查学生对课程内容的理解和掌握程度五、参考教材1.材料科学与工程基础，陆谦、蔡生民，高等教育出版社2. 材料科学与工程导论，William D. Callister Jr.、David G. Rethwisch，机械工业出版社1. Materials Science and Engineering: An Introduction, William D. Callister Jr., David G. Rethwisch2. Introduction to Materials Science and Engineering, JamesF. Shackelford3. Fundamentals of Materials Science and Engineering, William D. Callister Jr., David G. Rethwisch以上即为《材料科学基础》课程的教学大纲。
《材料科学基础实验》教学大纲一、课程概述本课程是材料科学与工程专业的一门重要实验课程，旨在培养学生的实验技能、科学思维和研究能力。
通过开展一系列的实验，学生将学习和掌握基本的材料科学实验技术，加深对材料性能与结构关系的理解，提升科研与工程实践的能力。
二、课程目标1.掌握材料科学基本实验技术和实验仪器的使用方法；2.培养学生的实验数据分析和结果判断能力；3.提高学生的科学研究和工程实践能力；4.培养学生的团队合作和沟通能力；5.培养学生的创新意识和问题解决能力。
三、教学内容1.材料基本性能测试实验a)密度测定实验b)弹性模量测定实验c)硬度测定实验d)导电性测定实验e)热导率测定实验f)热膨胀系数测定实验2.材料组织结构观察实验a)金属晶体结构观察实验b)陶瓷微观结构观察实验c)聚合物结构观察实验d)复合材料断口观察实验3.材料处理与改性实验a)金属材料热处理实验b)陶瓷材料烧结实验c)聚合物材料添加剂改性实验d)复合材料制备与性能测试实验四、教学方法1.实验指导：在每次实验前，进行详细的实验指导和操作说明，包括实验目的、原理、步骤和注意事项。
2.实验操作：学生按照指导进行实验操作，注意仪器使用方法和个人安全。
3.数据记录与分析：学生要认真记录实验数据，并进行数据分析及结果判断，形成实验报告。
4.实验讨论与总结：每个实验结束后进行实验讨论，学生可以分享实验中的问题和心得体会，并与同学进行交流和讨论。
5.课后作业：布置课外作业，包括文献查阅和实验报告写作等。
通过课外作业加深对课程内容的理解和掌握。
五、实验考核1.实验报告：每个实验完成后，学生需要撰写实验报告，包括实验目的、原理、步骤、数据记录和分析等内容。
报告要求清晰、准确，重点突出实验结果与结论。
2.实验操作能力：根据实验操作的熟练程度和实验结果的准确性，评价学生的实验操作能力。
3.实验讨论：根据学生的实验讨论表达能力和问题解决能力，评价学生在实验中的思维与沟通能力。
材料科学基础课程教学大纲一、课程简介材料科学基础课程是材料科学与工程专业的基础学科，旨在培养学生对材料科学的基本理论、基本知识和基本技能的掌握。
本课程旨在通过系统地讲授材料科学的基本概念、基本理论和基本原理，培养学生对材料科学的兴趣，为其后续学习和科研奠定基础。
二、课程目标1. 了解材料科学的定义、发展历程和学科体系，对材料科学学科的基本框架有初步了解；2. 理解材料的基本概念、分类以及材料性能与组成之间的关系；3. 掌握材料科学的基本原理和基本理论，能够运用这些知识解决实际问题；4. 培养学生的观察、实验和分析能力，使其具备科学研究的基本素养。
三、课程内容本课程主要内容包括以下方面：1. 材料科学基础概念：介绍材料科学的定义、特点和发展历程，引导学生了解材料科学的重要性和应用领域。
2. 材料的分类与性能：介绍材料按照物理、化学和结构特性的不同进行分类，并讲解不同类型材料的性能与组成之间的关系。
3. 材料结构与组织：介绍材料的晶体结构和非晶结构，讲解不同结构对材料性能的影响。
4. 材料表征与测试技术：介绍材料表征的基本方法和常用测试技术，包括显微镜观察、X射线衍射、热分析等。
5. 材料加工与工艺：探讨材料的加工过程和工艺方法，包括熔融法、固相法、溶剂法等。
6. 材料性能与应用：介绍材料的物理性能、化学性能和力学性能，以及不同材料在各个领域的应用。
四、教学方法与评估1. 教学方法：本课程采用教师讲授、学生讨论和实验演示相结合的教学方法，通过案例分析和实际问题讨论，培养学生的思维和分析能力。
2. 评估方式：考核方式包括平时表现、作业、实验报告和期末考试等，综合评定学生的学习成绩。
五、参考教材与参考资料参考教材：1. 《材料科学基础》（王萍主编）2. 《材料科学导论》（何选富主编）参考资料：1. Smith, W.F., Principles of Materials Science and Engineering2. Callister, W.D., Materials Science and Engineering: An Introduction六、教学计划本课程总共开设30学时，在教学时间上大致分布如下：1. 第1-2周：材料科学基础概念2. 第3-4周：材料的分类与性能3. 第5-6周：材料结构与组织4. 第7-8周：材料表征与测试技术5. 第9-10周：材料加工与工艺6. 第11-12周：材料性能与应用7. 第13-15周：复习与期末考试七、教学团队本课程的教学团队由材料科学与工程专业的教师组成，他们具有丰富的教学经验和科研背景，能够将材料科学的基本理论和实践相结合，为学生提供优质的教学服务。
《材料科学基础》教学大纲
适用四年制本科材料科学与工程专业
(参考时数：80学时)
一、课程代码
8103010
二、课程的性质、任务
“材料科学基础”是材料科学与工程专业本科生一门重要的专业基础课，它从材料的内部结构探讨其性质与行为，揭示材料结构与性能的内在联系及规律，为认识和改进材料的性能提供必备的基础知识。
人们可以从其基本理论出发，指导材料的生产及科研，解决材料使用中的问题。
三、课程基本要求
通过本课程的学习，要求学生了解并掌握以下内容：
1. 晶体学基础,特别是三种典型的金属晶体结构；
2. 晶体缺陷对材料性能的影响；
3. 固体中各种相的结构及特点；
4. 金属结晶的基本规律及基本条件；
5.材料的相图与性能的关系，重点掌握铁碳相图；
6.材料中原子扩散及固态相变的基本理论；
7.塑性变形对材料组织及性能的影响；
8.回复及再结晶对冷变形金属组织及性能的影响。
四、课程内容
1．工程材料中的原子排列
1）.原子键合
金属键，共价键，离子键，分子键，氢键
2）.原子的规则排列
晶体学基础：晶体，晶体结构与空间点阵，布拉菲点阵，晶向指数与晶面指数；晶体结构及其几何特征：三种典型的金属晶体结构，晶胞中的原子数，点阵常数，晶体原子排列的紧密程度，晶体结构中的间隙，晶体中原子的堆垛方式晶体结构的多晶型性；陶瓷的晶体结构：离子晶体的结构，共价键晶体的结构。
2．原子的不规则排列----晶体缺陷
1）.点缺陷
点缺陷的形成、结构和能量，点缺陷的平衡浓度，点缺陷对晶体性质的影响；
2）.线缺陷
位错的基本类型，柏氏矢量，位错密度，作用在位错上的力及位错的运动，位错的应力场与应变能，位错之间的交互作用，位错的增殖、塞积与交割，
3）.实际晶体中的位错
常见金属晶体中的位错，全位错和不全位错，位错反应；离子晶体中的位错，共价晶体中的位错。
4）.面缺陷
晶界，小角晶界，大角晶界，晶界能；亚晶界，孪晶界和相界。
3．固体中的相结构
1）.固溶体
置换固溶体，间隙固溶体，有序固溶体，固溶体的性能。
2）.金属间化合物
正常价化合物，电子化合物，间隙化合物，金属化合物的特性。
3）.陶瓷晶体相
硅酸盐结构的特点；硅酸盐结构分类，岛状硅酸盐，链状硅酸盐，层状硅酸盐，骨架状硅酸盐。
4）.玻璃相
5）.分子相
大分子及其合成，巨大分子及相对分子量，高分子的合成，加聚反应、缩聚反应；高聚物的结构，结构单元的化学组成，结构单元的键接方式和构型，大分子链的几何形状，线型高分子、支化型高分子、体型高分子，大分子的聚集态结构。
4．凝固与结晶
1）.金属结晶的基本规律
金属结晶的微观现象；金属结晶的宏观现象：冷却曲线与金属结晶温度，过冷现象与过冷度。
2）.金属结晶的基本条件
金属结晶的热力学条件，金属结晶的结构条件。
3）.晶核的形成
均匀形核：晶坯形成时能量的变化，临界晶核，形核功，形核率；非均匀形核：非均匀形核的形核功，非均匀形核的形核率。
4）.晶体的长大
晶体长大的条件；液/固界面的微观结构；晶体长大的机制：垂直长大方式，横向长大方式；晶体长大的形态：液/固界面前沿液相中的温度梯度，平面长大形态，树枝状长大形态。
5）.陶瓷、聚合物的凝固
6）.结晶理论的应用
铸态晶粒度的控制；单晶体的制备；定向凝固技术；非晶态金属。
5．二元相图
1）. 相、相平衡及相图制作
相；相平衡和相律；相图的表示和测定。
2）. 二元匀晶相图
相图分析；固溶体的平衡凝固：固溶体平衡凝固过程及组织，杠杆定律；固溶体的非平衡凝固与微观偏析；固溶体的不平衡结晶与宏观偏析：液相内溶质完全混合，液相内溶质原子部分混合，液相内的溶质仅通过扩散混合，区域熔炼；成分过冷与固溶体的组织：成分过冷的形成，成分过冷的控制。
3）. 二元共晶相图
相图分析；共晶系合金的平衡凝固和组织：端部固溶体合金，共晶合金，Sn-Pb亚共晶合金，Sn-Pb过共晶合金；共晶组织及其形成机理：粗糙-粗糙界面共晶，粗糙-平滑界面共晶，平滑-平滑界面共晶；共晶系合金的非平衡凝固和组织：伪共晶组织，离异共晶。
4）. 二元包晶相图
相图分析；包晶合金的平衡凝固和组织；包晶合金的非平衡凝固和组织。
5）.其它二元相图
形成化合物的二元相图；具有三相平衡恒温转变的其它二元相图；具有无序-有序转变的相图；具有同素异晶转变的相图。
6）.铁碳合金相图
相图分析：相图中的相，相图中重要的点和线；铁碳合金结晶过程分析；铁碳合金的组织与力学性能；相图与合金的性能。
7）.相图的热力学解释
溶体的自由能-成分曲线；异相平衡的条件；由二元系各相的自由能曲线绘制相图。
8）.铸（锭）件的组织与偏析
铸锭（件）的组织；铸锭（件）组织的控制；铸锭（件）中的偏析：正偏析，反偏析，比重偏析。
6．三元相图
1）.三元相图的几何特性
三元相图的成分表示方法：等边浓度三角形，等腰浓度三角形，直角浓度三角形；直线法则与杠杆定律；重心法则；相区相邻规则。
2）.三元匀晶相图
相图及其投影图；固溶体的结晶过程；等温截面图；垂直截面图。
3）.三元共晶相图
组元在液态完全互溶、固态完全不溶、具有共晶转变的三元相图：相图分析，等温截面图，垂直截面，投影图；固态有限溶解具有共晶转变的三元相图：相图分析，等温截面图，投影图。
4）.三元相图中的相平衡特征
单相状态；两相平衡；三相平衡；四相平衡。
5） .实用三元相图举例
Fe-Cr-C系相图：液相面投影图，Fe-Cr-C系的垂直截面，Fe-Cr-C系的等温截面；Al-Cu-Mg系相图；CaO-SiO2-Al2O3系相图。
7．固体中的扩散
1）.扩散定律及其应用
扩散定律：菲克第一定律，菲克第二定律；科肯道尔（Kirkendall）效应；扩散定律的应用举例。
2）.扩散的微观机理
扩散机制；原子热运动与晶体中的扩散；晶态化合物中的扩散；非晶态固体中的扩散，界面扩散。
3）.扩散的热力学理论
扩散驱动力，扩散和原子的迁移率与扩散系数；上坡扩散。
4）.反应扩散
5）.影响扩散的因素
温度；晶体的类型与结构；晶体缺陷，化学成分。
8．塑性变形
1）.金属的应力-应变曲线
工程应力-应变曲线；真实应力-应变曲线。
2）.单晶体的塑性变形
滑移：滑移现象，滑移系；临界分切应力，滑移时晶体的转动，多滑移和交滑移，滑移的位错机制；孪生：孪生变形现象，孪生变形特点。
3）.多晶体的塑性变形
晶粒取向的影响；晶界的影响。
4）.合金的塑性变形
固溶体的塑性变形：固溶强化，屈服和应变时效；多相合金的塑性变形：聚合型两相合金的塑性变形，弥散型两相合金的塑性变形。
5）.冷变形金属的组织与性能
显微组织的变化；变形织构；残留应力和点阵畸变；塑性变形对性能的影响：应变硬化，其它物理、化学性能的变化。
6）.聚合物的变形
热塑性聚合物的变形：热塑性聚合物的应力-应变曲线，屈服与冷拉，剪切带与银纹；热固性塑料的变形。
7）.陶瓷材料的塑性变形
陶瓷晶体的塑性变形；非晶体陶瓷的变形。
9. 回复与再结晶
1）.冷变形金属在加热时的变化
显微组织的变化；性能的变化：力学性能的变化，物理性能的变化，内应力的变化。
2）.回复
回复过程中微观结构的变化机制：低温回复，中温回复，高温回复；回复动力学；去应力退火。
3）.再结晶
再结晶的形核及长大：晶界凸出形核，亚晶形核机制，再结晶晶核的长大；再结晶动力学；再结晶温度；影响再结晶的因素：退火温度，变形程度，原始晶粒尺寸，微量溶质原子；再结晶晶粒大小的控制：预先变形程度，原始晶粒尺寸，微量溶质原子和杂质，退火温度。
4）.再结晶后的晶粒长大
晶粒的正常长大：晶粒的长大方式，晶粒长大的驱动力，晶粒的稳定形状，影响晶粒正常长大的因素；晶粒的反常长大；再结晶退火及其组织控制：再结晶退火，再结晶组织。
5）.金属的热变形
动态回复与动态再结晶；热变形引起组织、性能的变化：改善铸造状态的组织缺陷，热变形形成流线，出现各向异性，形成带状组织，热变形后的组织控制；超塑性。
五、学时分配
序号教学内容讲授学时实验学时
1.工程材料中的原子排列 4
2.原子的不规则排列--晶体缺陷14
3.固体中的相结构8
4. 凝固与结晶 8
5. 二元相图14
6. 三元相图 6
7. 固体中的扩散 6
8. 塑性变形12
9. 回复与再结晶 8
六、课程实验内容及基本要求
本课程需开设的实验，在《材料科学基础实验》（8102911）课程中教学。
七、推荐教材、参考书
1.《材料科学基础》(第2版)，刘智恩主编，西北工业大学出版社，2003年6月
八、大纲使用说明
1、“材料科学基础”是材料工程专业的学生学习其它后续专业课的基础，应是最先开设的一种专业基础课。
应使学生深刻理解材料的结构对材料性能影响的基本规律和材料相变的基本理论，以便在后续专业课的学习中能熟练应用这些基本理论来分析问题和解决问题。
2、本课程的先修课为“大学物理”、“工程力学”，“工程化学”和“物理化学”。
