材料科学与工程基础19秋03班

中文名称：材料科学与工程基础

英文名称：Fundamentals of Materials Science and Engineering

性质：学科大类基础课

        苏州大学开设的《材料科学与工程基础》课程是材料与化学化工学部材料学院下设材料科学与工程、高分子材料与工程、无机非金属材料与工程、材料化学、功能材料五个专业的主干课程。是在以晶体材料原理的基础上，兼顾金属材料原理、高分子材料原理，形成的覆盖材料科学与工程知识体系的一门重要的学科基础课。通过该课程的学习，使学生掌握晶体结构、晶体结构缺陷、相平衡与相图、基本动力学过程（扩散、相变、固态反应、烧结）等方面的科学原理与工程方法，全面理解材料科学中的共性规律，即材料的组成-形成（工艺）条件-结构-性能-材料用途之间的相互关系及制约规律，通过科学思维方法的训练，培养学生运用科学原理解决实际问题的工程能力，为将来从事材料设计及研发工作奠定必要的基础。

       本门课程共设有知识点36个，其内容围绕《材料科学与工程基础》课程七章内容的难点和重点展开。

       第一部分：结晶学基础知识（晶体结构、晶体结构缺陷）

        人们使用的材料绝大多数属于固体材料，其中大多数材料中质点的排列具有周期性和规则性，属于晶体材料。不同晶体材料，质点间结合力的本质不同，质点在三维空间的排列方式不同，使得晶体的微观结构各异，反应在宏观性质上，不同晶体具有截然不同的性质。因此，从微观层次上，学习结晶学的基础知识，掌握描述晶体中质点空间排列的科学基础；从认识论的角度，首先认识质点排列规则的理想晶体，建立理想晶体中质点空间排列的立体图像，进而深入认识和理解实际晶体中存在的各种尺度上的结构不完整性，建立缺陷与材料性质与材料加工之间的相互联系，为最终利用或控制缺陷对材料实施改性奠定基础。

 这部分知识点包括：

 第一章 晶体结构

 第二章 晶体结构缺陷

       第二部分：相平衡和相图

        相图是相平衡的直观表现，是处于平衡状态下系统的组分、物相和外界条件相互关系的几何描述。相图对于材料科学工作者的作用就如同航海图对于航海家一样重要。若根据所需要的矿物组成由相图来确定其配料范围，可以大大缩小实验范围，节约人力、物力，取得事半功倍的效果。这一部分知识点主要介绍相图的基本知识以及典型的几种二元和三元系统相图。由于工程材料大多由数种组元构成，因此，需要重点认识并掌握三元系统相图的知识。

 这部分知识点包括：

 第三章 相平衡和相图

       第三部分：基本动力学过程（扩散、相变、固态反应及烧结）

 晶体中质点的扩散是相变、固态反应及烧结等过程的基础。相变过程及其控制是材料制备、加工及材料性能控制的基础。烧结是一个非常复杂的高温动力学过程，可能包含扩散、相变、固态反应等动力学过程，烧结及其中后期所伴随的晶粒长大和再结晶等，决定了材料显微结构的形成，也决定了材料最终的性质或性能。因此，研究、控制、利用上述基本的动力学过程就可以有效地改善材料的使用性能，这正是材料科学与工程的最终目标。故影响上述基本动力学过程的因素是我们重点掌握的内容。

 这部分知识点包括：

 第四章 扩散

 第五章 相变

 第六章 固态反应

 第七章 烧结