《复合材料设计与制备》教学规范

《复合材料设计与制备》教学规范

课程类别：专业课 课程性质：选修课

面向专业：材料科学与工程学院无机非金属、金属材料、高分子材料等专业。

一、课程的性质、任务与基本要求

1.本课程的性质与任务

《复合材料设计与制备》兼顾无机非金属材料、金属材料、高分子材料、复合材料的共性与个性，是材料科学与工程专业一门同生产实际有密切联系的重要专业基础课。本课程的教学目的是使学生系统、全面地掌握有关复合材料设计与制备方面的基础知识，为后继课程的学习和毕业设计奠定基础。

2.课程的基本内容和要求

（1）通过学习应着重掌握复合材料的种类、基本性能、应用、原材料等基础知识；

（2）通过课堂教学、讨论使学生全面掌握复合材料的界面、复合材料结构设计基础;

（3）通过实验、前沿讲座使学生尽快掌握复合材料成型加工技术及应用、复合材料的发展趋势，充分了解新概念、新理论、新技术、新工艺、新产品。

3.教学环节与学时分配

课堂教学：38学时（包括课堂讨论等教改环节） 实 验：4学时 总 计：42学时

二、教学内容与教学计划

第一章 总论 2学时 1.教学内容与学时

(1)课程的性质与任务，主要内容及研究方法，本课程的特点、学习方法与时间安排，复合材料发展概况。

(2)复合材料的命名和分类

(3)复合材料的基本性能 1学时 (4)复合材料的应用

(5)复合材料的发展趋势 1学时 2.重点与难点

重点：有关复合材料的基本概念及性能特点。 3.习题：习题集1－8题

第二章 复合材料的基体材料 6学时 1.教学内容与学时

（1）金属材料 2学时 （2）陶瓷材料 2学时 (3)聚合物材料 2学时 2.重点与难点

（1）重点：基体材料的分类、特点和应用、复合材料选择基体的原则、聚合物基体的组分、结构和作用。

（2）难点：复合材料选择基体的原则、聚合物的结构。 3.习题：习题集8-15题

第三章 复合材料的增强材料 5学时 1.教学内容与学时

（1） 玻璃纤维及其制品 1学时 （2） 碳纤维

（3） 芳纶纤维 1学时 （4） 陶瓷纤维 1学时 （5） 硼纤维

（6） 晶须 1学时 （7） 颗粒 1学时 2.重点与难点

（1） 重点：增强材料的作用、分类、性能特点和应用。

（2）难点：复合材料选择基体的原则、聚合物的结构。 3.习题：习题集15-23题

第四章 复合材料的界面 5学时 1.教学内容与学时

（1） 概述 1学时 （2） 复合材料的界面 3学时 （3） 增强材料的表面处理 1学时 2.重点与难点

（1）重点：复合材料界面的基本概念、结构、类型、效应，复合材料界面的形成、作用机理及其研究方法，影响界面稳定性的主要因素，增强材料表面处理的方法。

（2）难点：复合材料界面的结构、作用机理。

3.习题：习题集23-30题

第五章 复合材料结构设计基础 6学时 1.教学内容与学时

（1） 设计条件和原则 2学时 （2） 功能设计

（3） 结构设计 2学时 （4） 可靠性设计与优化设计

（5） 典型结构设计 2学时 2.重点与难点

（1）重点：复合材料结构设计的基本概念与一般过程，复合材料设计的条件与原则，典型结构的设计。

（2）难点：复合材料结构设计的条件与原则。 3.习题：习题集30-36题

第六章 常用复合材料 8学时 （1） 聚合物基复合材料 2学时 （2） 金属基复合材料 2学时 （3） 陶瓷基复合材料 2学时 （4） 水泥基复合材料 （5） 碳/碳复合材料

（6） 混杂纤维复合材料 2学时 2.重点与难点

（1）重点：常用复合材料的种类、性能及其应用、发展趋势。

（2）难点：常用复合材料的成型和制备技术的一般过程。 3.习题：习题集30-36题

第七章 复合材料成型工艺 6学时 1.教学内容与学时

（1） 聚合物基复合材料的成型工艺 2学时 （2） 金属基复合材料的制造技术 2学时 （3） 无机非金属基复合材料的制备技术 2学时 2.重点与难点

（1）重点：常用复合材料的成型和制备技术及其应用、发展趋势。 （2）难点：常用复合材料的成型和制备技术的一般过程。 3.习题：习题集36-45题