目录材料科学基础概述绪论第一章8晶体几何基础第二章晶体化学基础，23第三章晶体结构30第四章晶体结构缺陷3653第五章：熔体和非晶态固体第六章：固体表面与界面.62第七章：相平衡70第八章：扩散119第九章：相变131145第十章：固相反应第十一章：烧结.153
目 录 材料科学基础概述. 1 绪论 . 3 第一章 晶体几何基础. 8 第二章 晶体化学基础. 23 第三章 晶体结构. 30 第四章 晶体结构缺陷. 36 第五章：熔体和非晶态固体 . 53 第六章：固体表面与界面 . 62 第七章：相平衡. 70 第八章：扩散. 119 第九章：相变. 131 第十章：固相反应. 145 第十一章：烧结. 153
沈阳建筑大学教案用纸备注教学内容及过程材料科学基础概述1、课程类别：专业基础课。2、学习材料科学的重要性（1）材料科学研究材料的成分、组织结构、加工工艺与性能之间关系的科学。（四要素关系如下图。）①社会需求是材料发展的巨大动力信息与材料：信息获取（传感器：化合物）一信息传递（光纤：无机、有机材料）一信息贮存（金属与合金）一信息显示（用于液晶显示的非晶硅，有机液晶材料）一信息处理（处理器芯片硅一）。②能源与材料：贮氢材料（钛锰及稀土类合金）、太阳能电池材料（硅合金、化合物）、核能用材料（锆合金等）。③航空航天材料：发动机（高温合金，金属基复合材料，陶瓷与陶瓷基复合材料）、汽轮机部件（纤维增强金属基复合材料、陶瓷基复合材料）、火箭喷嘴（难熔金属）等。④人与材料：金属、无机、高分子及其复合材料。（2）材料的四大家族①金属材料：综合性能等。②陶瓷材料：高温、稳定性能等。③高分子材料：耐腐蚀等特殊性能。复合材料：1+1大于2。3、内容安排（1）内容核心：材料的化学成分、组织结构、加工工艺与性能之间的关系及其在各种条件下的变化规律。（2）内容结构材料学原理（第1-6章）一相变原理（第7章）一材料制备动力学过程及显微结构（第8-11章）（3）学时安排总学时：72学时4、学习方法1
1 沈 阳 建 筑 大 学 教 案 用 纸 教学内容及过程 备注 材料科学基础概述 1、 课程类别：专业基础课。 2、 学习材料科学的重要性 （1）材料科学 研究材料的成分、组织结构、加工工艺与性能之间关系的科学。（四要 素关系如下图。） ① 社会需求是材料发展的巨大动力 信息与材料：信息获取（传感器：化合物）－信息传递（光纤：无机、 有机材料）－信息贮存（金属与合金）－信息显示（用于液晶显示的非晶硅、 有机液晶材料）－信息处理（处理器芯片硅－锗）。 ② 能源与材料：贮氢材料（钛锰及稀土类合金）、太阳能电池材料（硅、 合金、化合物）、核能用材料（锆合金等）。 ③ 航空航天材料：发动机（高温合金，金属基复合材料，陶瓷与陶瓷基 复合材料）、汽轮机部件（纤维增强金属基复合材料、陶瓷基复合材料）、火 箭喷嘴（难熔金属）等。 ④ 人与材料：金属、无机、高分子及其复合材料。 （2）材料的四大家族 ① 金属材料：综合性能等。 ② 陶瓷材料：高温、稳定性能等。 ③ 高分子材料；耐腐蚀等特殊性能。 ④ 复合材料：1＋1 大于 2。 3、 内容安排 （1）内容核心：材料的化学成分、组织结构、加工工艺与性能之间的关 系及其在各种条件下的变化规律。 （2）内容结构 材料学原理（第 1-6 章）―相变原理（第 7 章）―材料制备动力学过 程及显微结构（第 8-11 章） （3）学时安排 总学时：72 学时 4、 学习方法
沈阳建筑大学教案用纸备注教学内容及过程提纲挚领、记好笔记、及时复习。5、教材与参考书（1）教材胡志强，无机材料科学基础教程（第二版），化学工业出版社，2011年（2）参考书1、陆佩文，材料科学基础，武汉理工大学出版社，2005年2、宋晓岚，无机材料科学基础，化学工业出版社，2006年3、张联盟，材料科学基础，武汉理工大学出版社，2008年4、William D Callister,Fundamentals of Materials Science andEngineering,5thEdition,JohnWiley&Sons.Inc.20052
2 沈 阳 建 筑 大 学 教 案 用 纸 教学内容及过程 备注 提纲挈领、记好笔记、及时复习。 5、 教材与参考书（1）教材 胡志强, 无机材料科学基础教程（第二版）, 化学工业出版社, 2011 年 （2）参考书 1、陆佩文, 材料科学基础, 武汉理工大学出版社, 2005 年 2、宋晓岚, 无机材料科学基础, 化学工业出版社, 2006 年 3、张联盟, 材料科学基础, 武汉理工大学出版社, 2008 年 4 、 William D Callister, Fundamentals of Materials Science and Engineering, 5th Edition, John Wiley & Sons. Inc. 2005
沈阳建筑大学教案用纸2绪论授课时数通过本章学习，了解材料的种类，明确材料的组成与结构-性质-工艺过程之间的关系以及材料科学基础课程的教学内容、课程特点教学目的及学习要求。与要求（1）材料的分类；（2）组成与结构-性质-工艺过程之间的关系；（3）材料科学基础课程的教学内容。认识材料的基本性质，了解材料的基本用途及其在使用中的环教学难点境行为效应，掌握选择材料的基本原则，建立起对材料的感性认识。与重点(现代化)授课方法讲授、板书PPT课件教学手段1、举例说明材料科学与工程四要素的关系。2、举例说明材料在工程领域的应用。3、不同种材料在使用过程中都有什么特点？作业思考题A
3 沈 阳 建 筑 大 学 教 案 用 纸 绪论 授课时数 2 教 学 目 的 与 要 求 通过本章学习，了解材料的种类，明确材料的组成与结构-性质 -工艺过程之间的关系以及材料科学基础课程的教学内容、课程特点 及学习要求。 （1）材料的分类； （2）组成与结构-性质-工艺过程之间的关系； （3）材料科学基础课程的教学内容。 教 学 难 点 与 重 点 认识材料的基本性质，了解材料的基本用途及其在使用中的环 境行为效应，掌握选择材料的基本原则，建立起对材料的感性认识。 授课方法 讲授、板书 (现代化) 教学手段 PPT 课件 作业思考题 1、举例说明材料科学与工程四要素的关系。 2、举例说明材料在工程领域的应用。 3、不同种材料在使用过程中都有什么特点？
沈阳建筑大学教案用纸备注教学内容及过程引言：（15min）从材料的概念、1、什么是材料？材料的发展史世界万物，凡于我有用者，皆谓之材料。材料是具有一定性能，可以用和材料来制作器件、构件、工具、装置等物品的物质。材料存在于我们的周围，与科学的我们的生活、我们的生命息息相关。材料是人类文明、社会进步、科技发展介绍等的物质基础。角度使2、材料与人类文明学生认材料是人类文明、社会进步、科学技术发展的物质基础和技术先导。在识到材料的重历史上，人们将石器、青铜器、铁器等当时的主导材料作为时代的标志，称要性。其为石器时代、青铜器时代和铁器时代。在近代，材料的种类及其繁多，各种新材料不断涌现，很难用一种材料来代表当今时代的特征。第一次产业革命的突破口是推广应用蒸汽机，但只有在开发了铁和铜等新材料以后，蒸汽机才得以使用并逐步推广。第二次产业革命，以石油开发和新能源广泛使用为突破口，大力发展飞机、汽车和其他工业，支持产业革命的仍然是新材料开发。如合金钢、铝合金以及各种非金属材料的发展。（1）材料是当代文明的三大支柱之一材料、能源、信息是当代社会文明和国民经济的三大支柱，是人类社会进步和科学技术发展的物质基础和技术先导。（2）材料是全球新技术革命的四大标志之一新材料技术、新能源技术、信息技术、生物技术3、什么是材料科学？材料科学是一门以固体材料为研究对象，以固体物理、热力学、动力学、量子力学、冶金、化工为理论基础的边缘交叉基础应用学科，它运用电子显微镜、X-射线衍射、热谱、电子离子探针等各种精密仪器和技术，探讨材料的组成、结构、制备工艺和加工使用过程与其机械、物理、化学性能之间的规律的一门基础应用学科，是研究材料共性的一门学科。材料的分类--其中两种（30min）1、材料的分类（1）按化学组成（或基本组成）分类：①金属材料
4 沈 阳 建 筑 大 学 教 案 用 纸 教学内容及过程 备注 引言：(15min) 1、什么是材料? 世界万物，凡于我有用者，皆谓之材料。材料是具有一定性能，可以用 来制作器件、构件、工具、装置等物品的物质。材料存在于我们的周围，与 我们的生活、我们的生命息息相关。材料是人类文明、社会进步、科技发展 的物质基础。 2、材料与人类文明 材料是人类文明、社会进步、科学技术发展的物质基础和技术先导。在 历史上，人们将石器、青铜器、铁器等当时的主导材料作为时代的标志，称 其为石器时代、青铜器时代和铁器时代。在近代，材料的种类及其繁多，各 种新材料不断涌现，很难用一种材料来代表当今时代的特征。 第一次产业革命的突破口是推广应用蒸汽机 ，但只有在开发了铁和铜 等新材料以后，蒸汽机才得以使用并逐步推广。第二次产业革命，以石油开 发和新能源广泛使用为突破口，大力发展飞机、汽车和其他工业，支持产业 革命的仍然是新材料开发。如合金钢、铝合金以及各种非金属材料的发展。 （1）材料是当代文明的三大支柱之一 材料、能源、信息是当代社会文明和国民经济的三大支柱，是人类社 会进步和科学技术发展的物质基础和技术先导。 （2）材料是全球新技术革命的四大标志之一 新材料技术、新能源技术、信息技术、生物技术 3、什么是材料科学？ 材料科学是一门以固体材料为研究对象，以固体物理、热力学、动力学、 量子力学、冶金、化工为理论基础的边缘交叉基础应用学科，它运用电子显 微镜、X-射线衍射、热谱、电子离子探针等各种精密仪器和技术，探讨材 料的组成、结构、制备工艺和加工使用过程与其机械、物理、化学性能之间 的规律的一门基础应用学科，是研究材料共性的一门学科。 从材料 的概念、 材料的 发展史 和材料 科学的 介绍等 角度使 学生认 识到材 料的重 要性。 材料的分类-其中两种（30min） 1、材料的分类 （1）按化学组成（或基本组成）分类: ① 金属材料