《材料物理性能》课程教学大纲
课程编号：060010000-0
适用专业：材料科学与工程专业
学时数：40（其中实验8学时）
学分数：2.0
执笔者：马小娥
编写日期：2010年8月
一、课程的性质与目的
材料物理性能是高等学校材料专业本科生的专业基础课。
随着科学发展和人民生活水平的提高，人们对材料的要求日益提高，社会需要是极大的动力，材料的发展日益迅速。通过教学使学生了解无机材料最基本的知识。掌握材料的各种性能，培养学生测定各种性能的动手能力，另一方面培养学生研制新材料、开发新产品、改善生产工艺技术、提高材料性能的能力。
二、课程教学内容
本课程系统讲述无机材料物理性能，不涉及化学性能。所研究的性能有力学性能（包括受力形变、断裂与强度）、热学、光学、导电、介电、磁学等性能及其发展和应用，介绍各种性能的原理及微观机理，性能的测定方法以及控制和改善性能的措施，各种材料结构与性能的关系，个性能之间的相互制约与变化规律。密切联系当前生产的实际和技术发展水平，本书的无机材料力学性能尤其是断裂力学理论、热学和光学及缺陷电导的理论及应用是本课程的重点，掌握材料的本征参数的意义、用途，搞清性能参数的来源，及性能和材料的组成、结构和构造的关系，掌握参数的规律，从而判断材料优劣，正确选材和安全用材是难点。
以下分章阐述：
第一部分：课堂教学部分（32学时）
绪论（1学时）
无机材料的定义，外延与内涵，分类；材料性能的划分、材料科学的研究方法、材料性能研究注意问题、材料性能研究目的、改善提高材料性能的方法等。
第一章无机材料物理基础（2学时）
掌握无机材料的晶体结构、晶体的结合、晶格振动
第二章无机材料受力形变（6学时）
掌握应力、应变及弹性变形的概念、分析及本征参数，无机材料中晶相的塑性形变和高温蠕变理论及影响因素，了解高温下玻璃相的粘性流动模型及影响因素。
第三章无机材料强度与脆性断裂（6学时）
了解材料脆性断裂现象，掌握理论结合强度Griffith微裂纹理论，应力场强度因子和平面应变断裂韧性，裂纹的起源与快速扩展及裂纹的亚临界生长，了解提高材料强度，改进材料韧性的措施，复合材料强化机理，材料硬度测试。
第四章无机材料的热学性能（4学时）
掌握材料热学性能中热容（包括热容的两个经典理论和量子力学理论）、热膨胀、热传导和热稳定性的概念、机理及影响因素第五章无机材料的电导（4学时）
介绍材料导电的物理现象，了解离子导电、电子导电和玻璃态导电的机理，接触超导概念。
第七章无机材料的磁学性能（3学时）
介绍物质的磁性、磁筹的概念，铁氧体的磁性、结构及应用。
第八章无机材料的光学性能（4学时）
了解光通过介质的现象，透光性的影响因素，及反射、光泽、不透明和半透
明、颜色等问题
第二部分：实验部分（8学时）
1、无机材料强度测定；（2—4学时）
2、无机材料热学性能测定；（2—4学时）
3、无机材料光学性能实验；（0—4学时）
三、课程教学的基本要求
1、本课程主要是课堂讲授，辅以习题课（4学时），通过习题
讲解，加强概念的理解和参数的选择应用。每章布置5—8
道思考题，以加深概念的理解和巩固。
2、作业量：
第一章无机材料物理基础3~5题
第二章无机材料受力形变3~5题
第三章无机材料的脆性断裂与强度3~7题
第四章无机材料的热学性能3~5题
第五章无机材料的电导2~3题
第七章无机材料的磁学性能2~3题
第八章无机材料的光学性能2~3题
3、考核方法：该课程对本科生是必修课, 闭卷考试。着重对基
本概念、基本理论和基本计算、材料性能的改善和应用。
平时成绩包括出勤、作业和课堂提问等共占30%，考试成
绩占70%。
四、课程与其他课程的联系与分工
本课程的先修课是，《材料力学》《物理化学》《固体材料结构基础》《微观分析方法》，它的后续课程是《无机材料工学》《特种陶瓷工艺学》《陶瓷工艺原理》《水泥工艺学》《玻璃工艺学》《耐火材料工艺学》等。
五、建议教材及教学参考书
建议教材：
[1].无机材料物理性能，宁青菊主编化学工业出版社，2006
参考书：
[1]. 关振铎、张中太、焦金生，无机材料物理性能，华大学出版社，1990
[2].北京大学物理系，铁磁学，科学出版社，1976。
[3].Kingery W.D.,Bowen H.K.,陶瓷导论，中国建筑工业出版社，1982。
[4].R.科埃略著，吕景楼、李守义译，电介质物理学，科学出版社，1984
[5].陈秀丹，刘子玉，电介质物理学，机械工业出版社，1982。
