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复合材料原理

教学大纲

 

复合材料原理

Fundamentals of Composite Materials

 

课程编号:07310260

学    分:4

学    时:60   (其中:讲课学时:54  实验学时:6  上机学时:0 )

先修课程:物理化学、材料力学、材料科学基础

适用专业:复合材料与工程专业                    

教    材:闻荻江。复合材料原理。武汉:武汉工业大学出版社,1998年

开课学院:材料科学与工程学院

一、课程的性质与任务

《复合材料原理》是复合材料与工程专业的专业基础课。通过该课程的学习,学生能掌握材料复合的基本原理,熟悉复合材料结构、性能的复合规律,初步了解不同结构、功能复合材料的基本特点,为后续专业课程的学习奠定基础。

二、课程的基本内容及要求

第一章  绪论

1.教学内容

复合材料简介,复合材料的组织设计和结构设计,本课程的主要内容介绍。

2.学习要求

(1)掌握复合材料的分类与应用的基本情况。

(2)掌握复合材料中材料设计和结构设计的基本特点。

(3)了解本课程的主要内容及学习方法。

3.重难点

(1)重点是掌握复合材料的分类;

(2)难点是了解复合材料中材料设计和结构设计的基本特点。

第二章  复合材料的复合效应

1.教学内容

材料的复合效应,复合材料的结构与复合效果,复合材料的模型与性能的一般规律。

2.学习要求

(1)掌握材料的复合效应及其分析方法。

(2)掌握复合材料的结构与复合效果。

(3)了解复合材料的模型与性能的一般规律。

3.重难点

(1)重点是掌握材料的复合效应及其分析方法;

(2)难点是了解复合材料的结构与复合效果。

第三章  复合材料的界面状态解析

1.教学内容

界面效应,复合材料界面的研究对象,表面及界面化学基础,浸润动力学,增强体的表面特性及对复合材料结合的影响。

2.学习要求

(1)掌握材料界面效应的基本概念;

(2)掌握复合材料表面和界面化学基础;

(3)掌握界面浸润动力学;

(4)了解增强体表面特性对复合材料结合的影响。

3.重难点

(1)重点是掌握材料界面效应的基本概念;

(2)难点是了解界面浸润动力学。

第四章  复合材料的界面结合特性

1.教学内容

复合材料界面的形成过程,树脂基复合材料的界面结构及界面理论,非树脂基复合材料的基体及界面结构,树脂基复合材料界面的破坏机理,复合材料界面优化设计,界面分析技术。

2.学习要求

(1)掌握复合材料界面的形成过程;

(2)掌握树脂基复合材料的界面结构;

(3)掌握非树脂基复合材料的界面结构;

(4)掌握树脂基复合材料界面的破坏机理;

(5)了解复合材料界面优化设计及界面分析技术。

3.重难点

(1)重点是掌握复合材料界面的形成过程;

(2)难点是了解复合材料的界面结构及其破坏机理。

第五章  复合体系的典型界面反应

1.教学内容

无机-有机复合体系的界面反应,无机-无机复合体系的界面反应,无机-金属复合体系的界面反应,金属-金属复合体系的界面反应,有机-有机复合体系的界面反应。

2.学习要求

(1)掌握树脂基复合材料的界面反应类型及特点;

(2)掌握无机非金属基复合材料的界面反应;

(3)掌握金属基复合材料的界面反应及其控制方法。

3.重难点

(1)重点是掌握无机非金属基复合材料的界面反应;

(2)难点是了解金属基复合材料的界面反应及其控制方法。

第六章  复合材料的界面处理技术

1.教学内容

增强材料的表面处理技术,粉状颗粒的表面处理技术,纤维的表面处理技术,基体材料的改性技术。

2.学习要求

(1)掌握增强材料表面处理的主要技术;

(2)掌握粉状颗粒的表面处理技术;

(3)掌握纤维的表面处理技术;

(4)掌握基体材料的改性技术。

3.重难点

(1)重点是掌握增强材料表面处理的主要技术;

(2)难点是了解纤维的表面处理技术。

第七章  复合材料力学性能的复合规律

1.教学内容

连续纤维增强复合材料的力学复合,短纤维增强复合材料的力学复合关系,颗粒增强复合材料的力学性能,复合材料力学复合的其他问题。

2.学习要求

(1)掌握纤维增强复合材料的力学复合;

(2)掌握颗粒增强复合材料的力学复合;

(3)了解混杂增强复合材料的力学复合。

3.重难点

(1)重点是掌握纤维增强复合材料的力学复合;

(2)难点是了解混杂增强复合材料的力学复合。

第八章  复合材料物理和化学性能的复合规律

1.教学内容

复合材料的密度、热学性能、燃烧特性、光学性能、耐化学性及其复合规律。

2.学习要求

(1)掌握复合材料的密度及其复合规律;

(2)掌握复合材料的热学性能;

(3)掌握复合材料的燃烧特性;

(4)掌握复合材料的光学性能;

(5)掌握复合材料的耐化学性。

3.重难点

(1)重点是掌握复合材料的热学性能复合规律;

(2)难点是了解复合材料的光学性能。

第九章  结构复合材料简介

1.教学内容

玻璃纤维增强聚合物复合材料,碳纤维及其复合材料,有机纤维及其复合材料,金属基复合材料,陶瓷基复合材料,混杂复合材料。

2.学习要求

(1)掌握纤维增强体的基本特性;

(2)掌握玻璃纤维增强聚合物复合材料的性能特点;

(3)掌握碳纤维及其复合材料的性能特点;

(4)掌握金属基复合材料的基本特点;

(5)了解陶瓷基复合材料及混杂复合材料的性能特点。

3.重难点

(1)重点是掌握玻璃纤维增强聚合物复合材料的性能特点;

(2)难点是了解碳纤维及其复合材料的性能特点。

第十章  功能复合材料简介

1.教学内容

压电复合材料,导电复合材料,磁性复合材料,吸波复合材料,摩阻复合材料,生物功能复合材料,功能梯度复合材料,耐放射线复合材料。

2.学习要求

(1)掌握复合材料的压电特性;

(2)掌握复合材料的导电特性;

(3)掌握复合材料的磁性;

(4)掌握复合材料的吸波特性;

(5)掌握复合材料的摩阻特性;

(6)掌握生物功能复合材料的基本性能;

(7)了解复合材料的其它功能特性。

3.重难点

(1)重点是掌握复合材料的压电特性;

(2)难点是了解复合材料的导电特性。

三、课程学时分配

 

章  节

讲  课

实  验

上  机

第一章 绪论

2

 

 

第二章 复合材料的复合效应

6

 

 

第三章 复合材料的界面状态解析

6

 

 

第四章 复合材料的界面结合特性

6

 

 

第五章 复合体系的典型界面反应

4

 

 

第六章 复合材料的界面处理技术

6

 

 

第七章 复合材料力学性能的复合规律

6

 

 

第八章 复合材料物理和化学性能的复合规律

6

 

 

第九章 结构复合材料简介

8

6

 

第十章 功能复合材料简介

4

 

 

四、大纲说明

在结构复合材料部分,开设复合材料组织及结构设计的计算机模拟仿真实验,让学生进一步认识复合材料的可设计性。

每次课后布置一定数量的思考题,使学生在掌握相关课程内容的基础上得到必要的训练。

五、参考书目

[1] 闻荻江。复合材料原理。武汉:武汉工业大学出版社,1998年,第1版

[2] 周曦亚。复合材料。北京化学工业出版社,2005年,第1版

 

 

制定人:陈刚           审定人:陈刚        批准人:杨娟

2013年5月30日

 

课程简介

 

课程编码:07310260

课程名称:复合材料原理

英文名称:Fundamentals of Composite Materials

学    分:4

学    时:60 (其中:讲课学时:54  实验学时:6  上机学时:0)

课程内容:《复合材料原理》是复合材料与工程专业的专业基础课,以材料复合的基本原理,复合材料结构、性能的复合规律,以及不同结构、功能复合材料的基本特点为重要内容,以归纳与分析为主要研究方法,注重提高学生对材料材料复合基本原理的认识,为后续专业课程的学习奠定基础。

选课对象:复合材料与工程专业本科三年级学生

先修课程:物理化学、材料力学、材料科学基础

教    材:《复合材料原理》,闻荻江主编,武汉工业大学出版社,1998年第1版