《材料科学基础》课程

2020年11月24日，该课程被中华人民共和国教育部认定为“首批国家级一流本科课程”。

田君、洪春福、刘雪华、陈洪祥。

材料科学基础课程背景

材料在经济生活中占有一定的地位，新型材料在现代文明中的地位明显。21世纪涌现出各种各样的新材料，如结构与功能陶瓷、金属基复合材料、金属间的化合物与轻金属、表面改性、薄膜及生物材料，与以前相比，人类已进入一个材料多样化的时代。由于新材料、新技术对材料理论的需求和推动作用，“材料科学与工程”这一新的学科应运而生。

材料科学基础课程定位

材料科学基础课程是材料类各专业最的专业基础课。以金属材料、陶瓷材料、高分子材料及复合材料为对象，从材料的电子、原子尺度入手，介绍了热力学、动力学理论及纳观、微观尺度组织、细观尺度断裂机制及宏观性能。既具有较强的理论性，又与生产实践紧密相关。

材料科学基础适应专业

材料科学基础课程适合材料科学与工程、材料成型及控制工程、复合材料工程等专业学习。

绪论

知识点：材料分类、应用范围、研究现状及发展趋势；了解本课程的主要内容及其相互衔接关系以及本课程与后续课程的知识体系构成关系。

重 点：材料分类、应用范围及研究现状。

难 点：本课程的主要内容及其相互衔接关系以及本课程与后续课程的知识体系构成关系。

第1章 晶体学基础

知识点：原子结构和原子间的键合、空间点阵、晶胞、晶面和晶向指数、晶体宏观与微观对称性、点群与空间群、极射投影。

重 点：化学键、空间点阵、晶胞的内涵；晶面和晶向指数的确定；晶面间距计算；晶体对称性。

难 点：晶体微观对称性；晶面和晶向指数的确定；晶面间距的计算；极射投影的应用；倒易点阵。

第2章 固体材料的结构

知识点：金属的晶体结构；固溶体结构；中间相；离子晶体结构；共价晶体结构；准晶态结构；非晶态结构；新型材料结构。

重 点：金属的晶体结构特点；固溶体类型及固溶度影响因素；中间相类型；典型的离子晶体结构；硅酸盐的晶体结构；金刚石晶体结构；非晶态结构的特征。

难 点：典型的金属晶体和离子晶体点阵常数与原子半径关系计算、致密度的计算、硅酸盐晶体的结构特征。

第3章 晶体缺陷

知识点：点缺陷；位错的结构、位错的运动、位错的应力场；位错与晶体缺陷的相互作用；层错；超位错；复杂位错组态；位错的增殖、塞积与交割；实际晶体中的位错。晶体表面；界面结构；晶界能量；晶界平衡偏析；晶界迁移；相界面；界面能与显微组织形貌。

重 点：位错基本概念和类型，位错的应力场，位错间的交互作用，位错的起源与增殖、位错的塞积、位错的交割、位错反应。实际晶体中的位错；有序结构中的位错；离子晶体的位错；面心立方晶体的位错反应。晶界结构与性质，相界结构与性质，界面能量。

难 点：位错的概念；位错反应；实际晶体中的位错；晶界结构。