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粉体材料科学与工程专业

粉体材料科学与工程专业
粉体材料科学与工程专业

粉体材料科学与工程专业

专业简介

学科:工学

门类:材料类

专业名称:粉体材料科学与工程专业

粉体材料科学与工程专业主要培养从事新型高新能新材料科学研究、技术开发,工艺设计,材料加工制备、性能检测和生产经营管理的高级专门人才,涉及的学科知识和产业背景包括纳米技术、精细陶瓷、金属与合金材料、高分子材料,航天航空材料、舰船材料、高温合金、硬质合金、医用生物材料、能源材料、磁性材料、隐身吸波材料、环境过滤材料等其它功能材料。

主要课程:物理冶金基础、粉体工程、粉体固结原理与技术、纳米材料学等。

修业年限:4年。

授予学位:工学学士学位。

专业就业状况

毕业生可到科研院(所)、高等院校、国防军工及其他产业部门从事纳米材料、信息材料、生物材料、军用新材料等新型粉体材料的科研、设计、开发、生产、教学、管理等工作。

院校分布部分

中南大学。

粉体材料科学与工程培养方案

粉体材料科学与工程培养方案 一、专业简介 粉体材料科学与工程”专业依托“材料科学与工程”一级国家重点学科建设,设有博士点、博士后科研流动站,是国家特色专业和国家本科质量工程重点建设专业,是首批国家“卓越工程师”专业。本专业涉及金属或化合物粉末的制备、并以此为原料制备先进材料,研究材料成分、制备工艺、组织结构和性能之间相互关系,以满足航空航天、新能源技术、生物技术、微电子、汽车工业、国防军工等领域对关键新材料的迫切需求。本专业培养具有坚实的专业理论基础以及材料科学知识、较强的新材料研发能力和创新能力的粉末冶金技术高级专门人才。 二、培养目标 本专业秉承“厚基础、宽专业、高素质、强能力”的人才标准,培养政治思想正确、具有高度的社会责任感、优良的科学文化素养和创新精神、坚实的专业基础、较强的工程实践和工程创新能力、组织和管理能力以及良好国际化视野的高层次、复合型人才。能在材料科学与工程领域,特别是在粉末冶金基础理论、粉末冶金材料(如难熔金属与硬质合金、磁性材料、摩擦减磨材料、粉末高温合金、特种陶瓷材料、电工电子材料)等研究和制造领域从事科学研究与技术开发、工艺设计、材料加工制备、性能检测和生产经营管理、具有国际竞争力的高级专门人才。学生毕业后可在高等院校、科研院所和高新技术企业等从事教学、科研、生产、新材料与材料制备新技术开发以及相关管理方面的工作。 三、培养要求 1、知识要求 拥有良好的人文与社会知识、学科基础知识、专业基础与专业知识。 ①人文与社会知识:掌握一定的哲学、政治学、法学、社会学、心理学等知识。掌握一定的经济、管理等知识,满足工程应用中管理和交流的需要。 ②外语及计算机知识:掌握一门外国语,能顺利地阅读和翻译专业外文技术资料,有较强的听说读写能力;了解计算机基本原理,掌握一种以上计算机语言,能熟练应用计算机解决本专业问题。 ③学科基础知识:掌握材料科学与工程学科所需的数学、物理、化学等自然科学基础的知识

材料科学与工程基础300道选择题(答案)

第一组 材料的刚性越大,材料就越脆。F 按受力方式,材料的弹性模量分为三种类型,以下哪一种是错误的:D A. 正弹性模量(E) B. 切弹性模量(G) C. 体积弹性模量(G) D. 弯曲弹性模量(W) 滞弹性是无机固体和金属的与时间有关的弹性,它与下列哪个因素无关B A 温度; B 形状和大小; C 载荷频率 高弹性有机聚合物的弹性模量随温度的升高而A A. 上升; B. 降低; C. 不变。 金属材料的弹性模量随温度的升高而B A. 上升; B. 降低; C. 不变。 弹性模量和泊松比之间有一定的换算关系,以下换算关系中正确的是D A. K=E /[3(1+2)]; B. E=2G (1-); C. K=E /[3(1-)]; D. E=3K (1-2); E. E=2G (1-2)。 7.Viscoelasticity”的意义是B A 弹性;B粘弹性; C 粘性 8.均弹性摸量的表达式是A A、E=σ/ε B、G=τ/r C、K=σ。/(△V/V) 9.金属、无机非金属和高分子材料的弹性摸量一般在以下数量级范围内C GPa A.10-102、<10,10-102 B.<10、10-102、10-102 C.10-102、10-102、<10 10.体心立方晶胞的金属材料比面心立方晶胞的同类金属材料具有更高的摸量。T 11.虎克弹性体的力学特点是B A、小形变、不可回复 B、小形变、可回复 C、大形变、不可回复 D、大形变、可回复 13、金属晶体、离子晶体、共价晶体等材料的变形通常表现为,高分子材料则通常表现为和。A A 普弹行、高弹性、粘弹性 B 纯弹行、高弹性、粘弹性 C 普弹行、高弹性、滞弹性 14、泊松比为拉伸应力作用下,材料横向收缩应变与纵向伸长应变的比值υ=ey/ex F 第二组 1.对各向同性材料,以下哪一种应变不属于应变的三种基本类型C A. 简单拉伸; B. 简单剪切; C. 扭转; D. 均匀压缩 2.对各向同性材料,以下哪三种应变属于应变的基本类型ABD A. 简单拉伸; B. 简单剪切; C. 弯曲; D. 均匀压缩 3.“Tension”的意义是A A 拉伸; B 剪切; C 压缩 4.“Compress”的意义是C A 拉伸;B剪切; C 压缩 5.陶瓷、多数玻璃和结晶态聚合物的应力-应变曲线一般表现为纯弹性行为T 6.Stress”and “strain”的意义分别是A A 应力和应变;B应变和应力;C应力和变形

材料科学与工程网址大全

中国材料研究学会 国际材料研究学会联合会成员,中国材料科学与工程领域国家级学会。https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 中国硅酸盐学会 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 中国颗粒学会 含学会建设,学会会员,学会活动,科学普及。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 中国科学院纳米科技网 从事纳米科技研究、开发的研究单位。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 纳米科技基础数据库 中科院数据库网站,提供国内外纳米科技基础数据研究信息的平台。https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 纳米科技网 含纳米新闻、纳米科技、纳米论坛、纳米产业等内容。https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 纳米科技网 介绍纳米科技。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 电子材料大市场 含电子材料新闻、资讯、科技、论文、产业等内容。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 浙江纳米 提供纳米行业信息、科研发展动态。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 中国超硬材料网 介绍人造金刚石原料、人造金刚石及其制品的行业信息。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 中国电子材料网 提供信息产业基础产品及材料信息。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 中国粉体工业信息网 介绍超细粉体研究、动态信息与工程技术开发。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 中国功能材料网 主要报导中国功能材料领域的现状、动态与信息。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 材料复合新技术信息门户 提供材料学科的各类文献资源以及导航。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 材料与测试网 提供材料与测试领域的信息服务。

https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 纳米数据中心 提供纳米科研成果信息、资源,查询、学术交流的平台。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 奈米科学网 提供纳米科学相关新闻、活动、文献。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html,.tw 中国玻璃工业网 提供行业信息。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 中国激光玻璃 中国科学院上海光学精密机械研究所激光玻璃研究室,批量制造激光玻璃及相关玻璃的研究生产机构。https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 中国纳米网 纳米技术的行业信息。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 中国银 专门介绍纳米银、纳米技术、胶银、银溶液等产品及应用。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 材料科学 介绍材料科学的基础知识。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html,/bjkpzc/kjqy/clkx/index.shtml 材料科学 关于材料科学各方面的介绍。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html,/gkjqy/clkx/index.htm 材料索引 提供世界各地25000多种材料的目录。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html,/works/iii 放电等离子烧结 介绍放电等离子烧结工艺、机制及原理,提供国外放电等离子烧结相关研究部门的研究应用。https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 广州市纳米技术信息中心 含新闻中心,广州纳米科技,纳米产业,纳米人才等。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 贵州新材料信息网 材料新闻与科研动态,及贵州材料基地介绍。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 华中科技大学材料科学与工程学院吴树森研究室 主要研究领域是材料成形工艺技术,材料成形过程的计算机模拟等。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html, 华中师范大学纳米研究院(实验室) 承担完成了多项国家级重大项目。 https://www.docsj.com/doc/0b17735399.html,/spm 晶体论坛

“材料科学与工程导论”——课程教学大纲

北京工业大学 “材料科学与工程导论”——课程教学大纲 英文名称:Introduction to Materials Science and Engineering 课程编号:0000274 课程类型:学科基础必修课 学时:32 学分:2.0 适用对象:材料类本科生 先修课程:大学物理、高等数学、工程力学 使用教材及参考书: [1] 许并社,材料科学概论,北京工业大学出版社,2002 [2] 冯端、师昌绪、刘治国,材料科学导论,化学工业出版社,2002 [3] 张钧林、严彪、王德平、袁华,材料科学基础,化学工业出版社,2006 [4] 周达飞,材料概论,化学工业出版社,2001 [5] William D. Callister, David G. Rethwisch, Fundamentals of Materials Science and Engineering: An Integrated Approach, John Wiley & Sons INC, 2008 [6] 美国国家研究委员会,90年代的材料科学与材料工程,航空工业出版社,1992 [7] 李恒德、师昌绪,中国材料发展现状及迈入新世纪对策,山东科学技术出版 社,2002 一、课程性质、目的和任务 《材料科学与工程导论》是面向材料学院二年级本科生开设的专业基础必修课。其目的是使学生了解材料科学在经济社会发展中的作用以及材料科学与工程学的形成与学科发展趋势。以材料“四要素”及其相互关系为中心,使学生建立从材料设计、组织控制、制备加工到性能评价与工程应用的概念体系,在掌握材料共性规律与特点的基础上,使学生理解材料科学与工程内涵,学会分析材料问题的方法。以案例的形式,介绍典型金属及无机非金属的结构与功能材料的研究规律,强化学生对“四要素”的理解。 二、课程教学内容及要求

四川大学材料科学与工程基础期末考 题库

选择题第一组 1.材料的刚性越大,材料就越脆。()B A. 正确; B. 错误 2.按受力方式,材料的弹性模量分为三种类型,以下哪一种是错误的:()D A. 正弹性模量(E); B. 切弹性模量(G); C. 体积弹性模量(G); D. 弯曲弹性模量(W)。 3.滞弹性是无机固体和金属的与时间有关的弹性,它与下列哪个因素无关() B A 温度; B 形状和大小; C 载荷频率 4.高弹性有机聚合物的弹性模量随温度的升高而()。A A. 上升; B. 降低; C. 不变。 5.金属材料的弹性模量随温度的升高而()。B A. 上升; B. 降低; C. 不变。 6.弹性模量和泊松比ν之间有一定的换算关系,以下换算关系中正确的是() D A. K=E /[3(1+2ν)]; B. E=2G (1-ν); C. K=E /[3(1-ν)]; D. E=3K (1-2ν); E. E=2G (1-2ν)。 7.“Viscoelasticity”的意义是()B

A 弹性; B粘弹性; C 粘性 8、均弹性摸量的表达式是()A A、E=σ/ε B、G=τ/r C、K=σ。/(△V/V) 9、金属、无机非金属和高分子材料的弹性摸量一般在以下数量级范围内(GPa)C A、10-102、<10,10-102 B、<10、10-102、10-102 C、10-102、10-102、<10 10、体心立方晶胞的金属材料比面心立方晶胞的同类金属材料具有更高的摸量。 11、虎克弹性体的力学特点是()B A、小形变、不可回复 B、小形变、可回复 C、大形变、不可回复 D、大形变、可回复 13、金属晶体、离子晶体、共价晶体等材料的变形通常表现为,高分子材料则通常表现为和。A A 普弹行、高弹性、粘弹性 B 纯弹行、高弹性、粘弹性 C 普弹行、高弹性、滞弹性 14、泊松比为拉伸应力作用下,材料横向收缩应变与纵向伸长应变的比值υ=ey/ex ()B A. 正确; B. 错误

《粉体科学与工程基础》教学大纲.doc

《粉体科学与工程基础》教学大纲 课程编号: 课程名称:粉体科学与工程基础/Fundamentals of Powder Science and Technology 学时/学分:32/2 (其中含实验0学时) 先修课程:无 适用专业:无机非金属材料工程 开课学院(部)、系(教研室):材料学院无机非系粉体工程研究所 一、课程的性质与任务 本课程为无机非金属材料专业的专业必修课程,材料科学与工程专业的专业选修课. 通过本课程的学习,使材料科学与工程专业的学生能够系统地掌握“粉体科学与工程” 的基本理论和基础知识,从而能根据材料的性能要求,从粉体科学的角度,对粉状原材料的颗粒儿何特性和表面物理化学性质进行正确的表征和合理的设计;并为进一步学习粉体制备与处理工艺及装备技术奠定基础,使学生能从粉体过程工程的层面,掌握正确、合理地运用粉体材料制备工艺和装备技术的技能。通过本课程的学习,使学生获得: 颗粒几何特性与表征 颗粒的堆积结构与致密堆积 粉体力学与流变特性 颗粒流体力学 粉体的物理特性 粉体的表面物理化学性质 等方面的基本概念和基木理论,以及正确、合理地应用专业基础知识解决粉体过程工程实际问题的能力和科学方法,为后继专业课学习奠定必要专业基础知识。在传授专业基础知识的同时,通过各章节所学内容与生产中实际问题的关联介绍,培养学生对专业课程的学习兴趣。 二、课程的教学内容、基本要求及学时分配 (―)教学内容 1.颗粒的几何特性与表征 颗粒的大小与分布:粒径和粒度的概念;单颗粒的4种粒径表征方法:轴径,球当量径, 圆当量径,定向径;颗粒群平均粒径的概念;平均粒径的计算方法。 粒度分布:粒度分布的概念;粒度分布的4种表征方法:列表法,作图法,矩值法,函数法;函数法的4种粒度分布方程:正态分布方程,对数正态分布方程,Rosin-Rammler 分布方程,Gates-Gaud in-Schumann分布方程。 颗粒的形状:形状系数的概念,形状系数的表征方法,形状指数的概念,形状指数的表征方法。 颗粒形状的数学分析法:Fourier级数分析法;分数维法:分形与分数维的概念,分数维的计算,颗粒形状的分数维表征。 粉体比表面积:颗粒的表血性状;粉体比表面积的概念;粉体比表面积的计算:基于单颗粒或颗粒群平均粒径的比表面积计算,基于粉体粒度分布的比表面积计算,几种粒度分布方程的比表面

粉体工程与设备

北方民族大学课程设计报告 院(部、中心)材料科学与工程学院 姓名王芳学号 专业材料科学与工程班级 082 同组人员王选、高稳成、闫晓展、代新、马海龙 课程名称粉体工程与设备 年产3000吨碳化硅微粉的生产线的项目名称 可行性研究报告 起止时间 2010-11-21至2009-12-3

成绩 指导教师王正粟祁利民 北方民族大学教务处制 录目 一、项目的目的和意义··············································二、工艺参数的计算··············································三、设备的选择依据··············································四、成本核算··············································五、效益分析··············································六、环境保护及措施··············································七、小节··············································八、参考文献··············································

一、目的及意义 碳化硅(SiC)是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑为原料通过 电阻炉高温冶炼而成。 首先,其硬度介于刚玉和金刚石之间,机械强度高于刚玉,同时分解温度(2400℃)高、优良的化学稳定性,较强的韧性、良好的抗热震性、显著的电学性能和高导热性能等诸多优良特性,因而被广泛用磨具磨料、耐火材料、耐蚀材料、结构陶瓷等产品的生产原料,也可用作电热原器件、半导体器件等产品生产的原料。 其次,碳化硅微粉堆积密度高,耐磨能力强,硬度高,切削能力强,粒度分布集中并且均匀;具有耐高温,强度大,热膨胀系数小,导热性能良好,抗冲击,作高温间接加热材料.有四大应用领域:功能

材料科学与工程导论课后习题答案-杨瑞城-蒋成禹

第一章 材料与人类 1.为什么说材料的发展是人类文明的里程碑? 材料是一切文明和科学的基础,材料无处不在,无处不有,它使人类及其赖以生存的社会、环境存在着紧密而有机的联系。纵观人类利用材料的历史,可以清楚地看到,每一种重要材料的发现和利用,都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平,给社会生产和人类生活带来巨大的变化。 2.什么是材料的单向循环?什么是材料的双向循环?两者的差别是什么? 物质单向运动模式:“资源开采-生产加工-消费使用-废物丢弃” 双向循环模式:以仿效自然生态过程物质循环的模式,建立起废物能在不同生产过程中循环,多产品共生的工业模式,即所谓的双向循环模式(或理论意义上的闭合循环模式)。 差别:单向循环必然带来地球有限资源的紧缺和破坏,同时带来能源浪费,造成人类生存环境的污染。 无害循环:流程性材料生产中,如果一个过程的输出变为另一个过程的输入,即一个过程的废物变成另一个过程的原料,并且经过研究真正达到多种过程相互依存、相互利用的闭合的产业“网”、“链”,达到了清洁生产。 地球 原材料 工业原料 废料 产品 工程材料 资源开采 冶金等初加工 进一步加工 人类使用后失效 组合加工制造 地球 综合利用变为无害废物 综合利用变为无害废物 废料 工业用原料 原材料 产品 工程材料 经过人类处理重新利用后的无害废物

3.什么是生态环境材料? 生态环境材料是指同时具有优良的使用性能和最佳环境协调性能的一大类材料。这类材料对资源和能源消耗少,对生态和环境污染小,再生利用率高或可降解化和可循环利用,而且要求在制造、使用、废弃直到再生利用的整个寿命周期中,都必须具有与环境的协调共存性。因此,所谓环境材料,实质是赋予传统结构材料、功能材料以特别优异的环境协调性的材料,它是材料工作者在环境意识指导下,或开发新型材料,或改进、改造传统材料,任何一种材料只要经过改造达到节约资源并与环境协调共存的要求,它就应被视为环境材料。 4.为什么说材料科学和材料工程是密不可分的系统工程? 材料科学与工程的材料科学部分主要研究材料的结构与性能之间所存在的关系,即集中了解材料的本质,提出有关的理论和描述,说明材料结构是如何与其成分、性能以及行为相联系的。而另一方面,与此相对应,材料工程部分是在上述结构-性能关系的基础上,设计材料的组织结构并在工程上得以实施与保证,产生预定的种种性能,即涉及到对基础科学和经验知识的综合、运用,以便发展、制备、改善和使用材料,满足具体要求。两者只是侧重点不同,并没有明显的分界线,一般在使用材料科学这一术语时,通常都包含了材料工程的许多方面;而材料工程的具体问题的解决,毫无疑问,都必须以材料科学作为基础与理论依据,所以材料科学与材料工程是一个整体。 5.现代材料观的六面体是什么?怎样建立起一个完整的材料观? 材料科学与工程研究材料组成、性能、生产流程和使用效能四个要素,构成四面体。 成分、合成与加工、结构、性能及使用效能连接在一起组成一个六面体。 6.什么是材料的使用效能? 指材料在使用条件下的表现,如使用环境、受力状态对材料特征曲线以及寿命的影响。效能往往决定着材料能否得到发展和使用。 7.试讲一下材料设计与选用材料的基本思想与原则? 材料设计是应用已知理论与信息,预报具有预期性能的材料,并提出其制备合成方案。材料设计可根据设计对象所涉及的空间尺度划分为显微结构层次、原子分子层次和电子层次设计,以及综合考虑各个层次的多尺度材料设计。 从工程角度,材料设计是依据产品所需材料的各项性能指标,利用各种有用信息,建立相关模型,制定具有预想的微观结构和性能的材料及材料生产工艺方法,以满足特定产品对新材料的需求。 选材原则:1)胜任某一特定功能;2)综合性能比较好;3)材料性能差异定量化;4)成本、经济与社会效益;5)与环境保护尽可能地一致,即对环境尽可能友好。 选材思想:设计-工艺-材料-用户最佳组合的结果 第二章工程材料概述 工程材料分为:金属材料、陶瓷材料、聚合物材料、复合材料以及不宜归入上述四类的“其他材料”。 1.什么是黑色金属?什么是有色金属?

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案

《材料科学与工程基础》习题和思考题及答案 第二章 2-1.按照能级写出N、O、Si、Fe、Cu、Br原子的电子排布(用方框图表示)。 2-2.的镁原子有13个中子,11.17%的镁原子有14个中子,试计算镁原子的原子量。 2-3.试计算N壳层内的最大电子数。若K、L、M、N壳层中所有能级都被电子填满时,该原子的原子序数是多少? 2-4.计算O壳层内的最大电子数。并定出K、L、M、N、O壳层中所有能级都被电子填满时该原子的原子序数。 2-5.将离子键、共价键和金属键按有方向性和无方向性分类,简单说明理由。 2-6.按照杂化轨道理论,说明下列的键合形式: (1)CO2的分子键合(2)甲烷CH4的分子键合 (3)乙烯C2H4的分子键合(4)水H2O的分子键合 (5)苯环的分子键合(6)羰基中C、O间的原子键合 2-7.影响离子化合物和共价化合物配位数的因素有那些? 2-8.试解释表2-3-1中,原子键型与物性的关系? 2-9.0℃时,水和冰的密度分别是1.0005 g/cm3和0.95g/cm3,如何解释这一现象? 2-10.当CN=6时,K+离子的半径为0.133nm(a)当CN=4时,半径是多少?(b)CN=8时,半径是多少? 2-11.(a)利用附录的资料算出一个金原子的质量?(b)每mm3的金有多少个原子?(c)根据金的密度,某颗含有1021个原子的金粒,体积是多少?(d)假设金原子是球形(r Au=0.1441nm),并忽略金原子之间的空隙,则1021个原子占多少体积?(e)这些金原子体积占总体积的多少百分比? 2-12.一个CaO的立方体晶胞含有4个Ca2+离子和4个O2-离子,每边的边长是0.478nm,则CaO的密度是多少? 2-13.硬球模式广泛的适用于金属原子和离子,但是为何不适用于分子? 2-14.计算(a)面心立方金属的原子致密度;(b)面心立方化合物NaCl的离子致密度(离子半径r Na+=0.097,r Cl-=0.181);(C)由计算结果,可以引出什么结论?

材料科学与工程基础实验讲义全

华南农业大学材料与能源学院 现代材料科学与工程基础实验讲义 供材料科学专业本科生使用 胡航 2016-02-30

实验一 金属纳米颗粒的化学法制备 一、实验容与目的 1. 了解并掌握金属纳米颗粒的化学法制备过程并制备Au 或Ag 纳米颗粒。 2. 了解金属纳米颗粒的光学特征。 二、实验原理概述 化学制备法是制备金属纳米微粒的一种重要方法,在基础研究和实际应用中被广泛采用。贵金属纳米颗粒的化学法制备主要有溶胶凝胶法、电镀法、氧化还原法等。其中氧化还原法又包括热分解和辐照分解等。贵金属纳米颗粒具有广泛的应用,如生物医学领域的杀菌,物理化学领域的催化等。本实验以金胶为例介绍交替法制备贵金属纳米颗粒,并以硝酸银在烷基胺中的热分解为例介绍表面活性剂中氧化还原法制备贵金属纳米颗粒。 1. 胶体金属(Au 、Ag )的成核与生长 总的来说,化学法制备金属纳米粒子都是让还原剂提供电子给溶液中带正电荷的金属离子形成金属原子。如,对于制备胶体金,如果采用柠檬酸三钠作为还原剂,其反应过程如下: 2H O -42223222222Δ HAuCl + HOC(CH )(CO )Au +Cl +CO +HCO H+CO(CH )(CO )+......??→粒子 2. 硝酸银热分解法制备银纳米粒子 热分解法制备金属纳米颗粒原理简单,实验过程易操作。对制备数纳米到数十纳米尺寸围的纳米颗粒有较大优势。硝酸银在烷基胺中加热搅拌可形成澄清透明溶液。温度上升到150~200 °C 时,溶液颜色由浅色到深色快速变化,生成的银纳米颗粒被烷基胺包裹,稳定在溶液中。通过对样品洗涤、离心沉淀,可获得烷基胺包裹的银纳米粒子。 三、实验方法与步骤 (一)实验仪器与材料 硝酸银,柠檬酸三钠,油胺或十八胺,十八烯(ODE ),无水乙醇,配有温度调控和磁力搅拌的油浴加热器,三颈瓶,抽气头,滤膜,温度计套管,10 mL 量筒,分析天平,玻璃滴管,离心管,离心机,电热干燥箱 (二)实验方法与操作步骤

[材料科学,工程,专业]材料科学与工程专业转型的实践研究

材料科学与工程专业转型的实践研究 材料科学与工程专业是我校专业综合改革、深度转型发展的五个试点专业之一。专业转型的目的就是使专业教育更好地满足人才培养目标实现的需要,为培养高质量的人才提供合适的软、硬环境。近几年来,我们从人才培养的目标定位、体制机制建立、培养模式探索、培养方案设计、教学内容与方法改革、师资队伍建设、实训基地建设等诸多方面,进行了较为系统的研究与实践,取得了较好的成效。 1人才培养目标 采取宽口径、强能力、重应用的模式,立足常德、面向湖南、辐射全国,培养和造就能适应国民经济发展,具备包括无机非金属材料、高分子材料科学与工程领域的基础知识和基本技能,能在各种材料的制备、加工成型、材料结构与性能测试等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、技术改造及经营管理等方面工作,适应社会主义市场经济发展高层次、高素质的科学研究与工程技术应用性创新人才。 2体制机制改革 2.1建立以就业为导向的校企合作材料人才培养机制 我院材料科学与工程专业设置的基本宗旨就是要为地方经济发展服务,因而专业发展方向应与区域产业集群发展趋势相适应。近些年来,湘西北地区在材料加工制备方面发展很迅速,形成了高分子通用纤维与高分子特种纤维、塑料管道、复合型材、过滤器件、各类无机粉体材料、陶瓷等方面的集群产业。以地方经济发展需要为导向,确立材料科学与工程专业对应的人才培养方向,因此,我院的材料科学与工程专业确立了有机高分子材料、无机非金属材料两个培养方向。 利用我院与地方40多家相关企业签署的产学研合作协议,建立了不同层次、不同类型的实习实训基地,构筑了以学校为主社会参与的新的人才培养体系,打破了制约应用型创新人才培养的瓶颈,将产业一专业一就业(即三业)三者密切关联起来,形成了以就业为导向的、高素质应用型创新人才培养为目标的校企合作人才培养机制,同时,在校企供需合作中真正形成了资源共享、利益共赢的多赢局面。 2.2建立双师型教师队伍的培养机制 培养和造就一支双师型教师队伍是材料专业转型发展的基本保证。然而,我院材料科学与工程专业招聘的博士基本上从学校直接到学校,企业中实践经验不足。为此,需要建立双师型教师队伍的培养机制,即要求每位专业课的老师联系一到两个企业,并不定期地到企业中参与生产实践,保证每位专业教师每年在企业的时问不低于2个月,为企业解决生产中存在的实际问题。同时,丰富教师的实践经验,提高课堂教学质量。此外,还聘用了一批企业工程技术人员为学生上课,特别是为学生上实践训练课,指导学生设计、创新,与师生一道研究解决生产实际问题。 3人才培养模式改革

材料科学与工程导论重点

《材料科学与工程》期末复习题 一、填空题(每空 1 分,共 24 分) 1.根据材料的化学组成,材料可以分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料。 2.生态环境材料的三要素为先进性、环境协调性、舒适性。 3.生态环境材料可分为原料无害化材料、绿色环境过程材料、可循环利用材料、高资源生产率材料。 4.按照断口颜色分,铸铁可以分为灰铸铁、白口铸铁和马口铸铁。 5.按照化学类型,贮氢合金可以分为AB5型、AB2型、AB型、A2B型。 6.减震合金的分类:孪晶型、铁磁性型、位错型、复相型、复合型。 7.常用的硬度测试方法:布氏硬度法、洛氏硬度法、维氏硬度法、显微维氏硬度、肖氏硬度 法。 8.按研究的尺度,材料的结构可以分为四个层次:宏观组织结构、显微组织结构、原子(分子)排列结构和原子中的电子结构。 9.塑性变形方式:位错运动、孪晶、蠕变、粘滞性流动。 10.选矿的主要方法有:手工选矿法、重力选矿法、磁选法、浮选法、联合选矿法。 11.从工艺角度看,冶炼可以分为火法冶炼、湿法冶炼、电冶炼。 二、判断题:(所给的是正确表述)(每题1 分,共6 分) 1.用洛氏硬度的三种表示方法 HRC、HRB、HRA 表示出来的硬度无法比较。 2.σmax/гmax 越大,脆性越大。 3.刃型位错的位错线与滑移方向垂直,螺旋位错的位错线与滑移方向平行。 4.位错属于线缺陷。 5.防锈铝合金,不可以采用热处理强化,而是采用冷加工变形硬化。 6.冷变形温度比淬火温度高。 7.工业高纯铝,数字越大,纯度越高。 8.固溶体的晶质类型跟溶剂保持一致。 三、简答题:(每题4 分,共16 分,8 选4) 1.什么是生命周期评价方法? 答:是用数学物理方法结合实验分析对某一过程、产品或事件的资料、能源消耗、废物排放、环境吸收和消耗能力等环境负担性进行评价、定量该过程、产品或事件的环境合理性及环境负荷量的大小。 2.传统陶瓷与现代陶瓷的区别? 答:

“材料科学与工程基础”习题答案题目整合版

“材料科学与工程基础”第二章习题 1. 铁的单位晶胞为立方体,晶格常数a=0.287nm ,请由铁的密度算出每个单位晶胞所含的原子数。 ρ铁=7.8g/cm31mol 铁=6.022×1023个=55.85g 所以,7.8g/1(cm)3=(55.85/6.022×1023)X/(0.287×10-7)3cm3 X =1.99≈2(个) 2.在立方晶系单胞中,请画出: (a )[100]方向和[211]方向,并求出他们的交角; (b )(011)晶面和(111)晶面,并求出他们得夹角。 (c )一平面与晶体两轴的截距a=0.5,b=0.75,并且与z 轴平行,求此晶面的密勒指数。 (a )[211]和[100]之夹角θ=arctg 2=35.26。 或 cos θ==35.26θ=o (b ) cos θ==35.26θ=o (c )a=0.5b=0.75z=∞ 倒数24/30取互质整数(320) 3、请算出能进入fcc 银的填隙位置而不拥挤的最大原子半径。 室温下的原子半径R =1.444A 。(见教材177页) 点阵常数a=4.086A 最大间隙半径R’=(a-2R )/2=0.598A 4、碳在r-Fe (fcc )中的最大固溶度为2.11﹪(重量百分数),已知碳占据r-Fe 中的八面体间隙,试计算出八面体间隙被C 原子占据的百分数。 在fcc 晶格的铁中,铁原子和八面体间隙比为1:1,铁的原子量为55.85,碳的原子量为12.01 所以(2.11×12.01)/(97.89×55.85)=0.1002 即碳占据八面体的10%。

5、由纤维和树脂组成的纤维增强复合材料,设纤维直径的尺寸是相同的。请由计算最密堆棒的堆垛因子来确定能放入复合材料的纤维的最大体积分数。 见下图,纤维的最密堆积的圆棒,取一最小的单元,得,单元内包含一个圆(纤维)的面积。 2 0.9064==。 即纤维的最大体积分数为90.64%。 6、假设你发现一种材料,它们密排面以ABAC 重复堆垛。这种发现有意义吗?你能否计算这种新材料的原子堆垛因子? fcc 和hcp 密排面的堆积顺序分别是ABCABC……和ABAB…,如果发现存在ABACABAC……堆积的晶体,那应该是一种新的结构,而堆积因子和fcc 和hcp 一样,为0.74。 7.在FCC 、HCP 和BCC 中最高密度面是哪些面?在这些面上哪些方向是最高密度方向? 密排面密排方向 FCC{111)}<110> HCP(0001)(1120) BCC{110)}<111> 8.在铁中加入碳形成钢。BCC 结构的铁称铁素体,在912℃以下是稳定的,在这温度以上变成FCC 结构,称之为奥氏体。你预期哪一种结构能溶解更多碳?对你的答案作出解释。 奥氏体比铁素体的溶碳量更大,原因是1、奥氏体为FCC 结构,碳处于八面体间隙中,间隙尺寸大(0.414R )。而铁素体为BCC 结构,间隙尺寸小,四面体间隙0.291R ,八面体间隙0.225R ;2、FCC 的间隙是对称的,BCC 的间隙是非对称的,非对称的2

粉体材料与工程专业培养计划(草稿)

粉体材料科学与工程专业培养计划 一、培养目标: 本专业培养适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,并具有较好的社会科学基础和一定的人文、艺术基础,具有创新精神和实践能力,获得工程师基本训练的高级工程技术专门人才。毕业生具备粉体材料工程领域的基础知识,系统掌握粉体材料科学与工程的基本理论、基本的实验技能和科学创新的研究方法的高级应用型人才。 二、培养规格与要求: 本专业人才应具有以下知识、能力和素质: 1、知识结构要求 工具性知识:外语、计算机及信息技术应用等方面的知识。 人文社会科学知识:哲学、思想道德、政治学、法学、心理学等方面的知识。 自然科学知识:数学、物理学、化学等方面的知识。 工程技术知识:工程图学、机械基础、电工电子学等方面的知识。 经济管理知识:经济学、管理学等方面的知识。 专业知识:了解粉体材料科学与工程领域的一般原理和专业知识;掌握粉体材料合成制备、加工、结构与性能测定及应用等方面的基础知识、基本原理和基本实验技能;熟悉国家关于粉体材料科学与工程研究、开发及相关的产业政策、国内外知识产权等方面的法律法规;了解粉体材料科学与工程专业的理论前沿、应用前景和最新发展动态,以及粉体材料科学与工程产业的发展状况;具有研究、改进粉体材料性能、开发、设计新材料的初步能力。 2、能力结构要求 获取知识的能力:具有良好的自学能力、表达能力、社交能力、计算机及信息技术应用能力。 应用知识能力:具有综合应用知识解决问题能力、综合实验能力、工程实践能力。 创新能力:具有创造性思维能力、创新实验能力、科技开发能力。 3、素质结构要求 思想道德素质:热爱祖国,拥护中国共产党的领导,树立科学的世界观、人生观和价值观;具有责任心和社会责任感;具有法律意识,自觉遵纪守法;热爱本专业、注重职业道德修养;具有诚信意识和团队精神。 文化素质:具有一定的文学艺术修养、人际沟通修养和现代意识。 专业素质:掌握科学思维方法和科学研究方法;具备求实创新意识和严谨的科学素养;具有一定的工程意识和效益意识。 身心素质:具有较好的身体素质和心理素质。 三、主干学科:材料科学与工程,化学工程与技术 四、核心课程: 马克思主义基本原理、高等数学、大学物理、物理实验、大学计算机基础、大学英语、工程图学、电工与电子技术、无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、纳米材料科学导论,材料科学基础、材料物理性能、材料研究与测试方法、粉体工程、材料合成与加工工程及热工过程及设备。 五、主要实践性教学环节: 基础实验、专业实验,机械制造(金工)实习、电工电子工艺实习、计算机上机、课程实习、创新设计、认识实习、生产实习、毕业实习、科技方法训练(工程设计训练)、毕业设计(毕业论文)等集中实践周共44周。 六、主要指标: 课内(普通教育和专业教育)总学时2496(其中实验232学时、上机120学时、听力64学时),集中实践环节共44周;普通教育和专业教育总计200学分,综合教育40学分。 七、学制:四年 八、授予学位:工学学士

材料科学与工程导论样本

材料科学与工程导论 1 本课程的基本概念: 材料科学虽然是一门基础科学, 可是它涉及到诸如本课程的基本概念: 表面物理学、表面化学、金属学、陶瓷学、高分子学、传热学、传质学等多个学科的理论; 同时也与信息科学、生命科学、深海和深空科学等现代科学技术紧密相连。 1.1材料与人类文明一、材料与人类文明发展( 历史贡献) --石器时代、铜器时代、铁器时代、钢铁时代、合成材料时代、复合材料时代…… 陶器( china) 1.陶器出現是人类跨入新石器时代的重要标志之一, 2.据当前已知的考古资料, 中国的陶器制作至少已80 以上的历史。 青铜: 第一种合金 1.青铜, 古称金或吉金, 是红铜与其它化学元素( 锡、镍、铅、磷等) 的合金。 2.史学上所称的”青铜时代”是指大量使用青铜工具及青铜礼器的时期。 3.到春秋战国時期, 齐国工匠总结科技经验写成的《考工记》一书中, 提出了「金有六齐」, 这是世界科技史上最早的冶铜经验总结。 二、材料与人类现代文明 --材料是发展高科技的先导和基石 ( 一) 支撑人类现代文明大厦的四大支柱技术 1.材料科学与技术 2.生物科学与技术 3.能源科学与技术 4.信息科学与技术 * 其中材料是基础! 材料的应用: 计算机与材料; 飞机和材料;复合科学材料能源。 ( 二) 新能源材料则是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。 1.主要包括储氢电极合金材料为代表的镍氢电池材料;

2.嵌锂碳负极和LiCoO2正极为代表的锂离子电池材料、燃料电池材料; 3.Si 半导体材料为代表的太阳能电池材料; 4.铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。 1.2 材料科学概论 化学成分不同的材料其性能也不相同。但对于同一成分的材料, 经过不同的加工工艺也能够使其性能发生极大的变化。*可见, 除化学成分外, 材料内部的结构和组织状态也是决定材料性能的重要因素。 *材料科学与工程( MSE ) 四要素:材料的合成与制备;成分与组织结构;材料特性;服役行为与使用寿命。 * 性能: 工程材料的性能主要是指材料的使用性能和工艺性能。 一使用性能: 材料的使用性能是指在服役条件下, 能保证安全可靠工作所必备的性能, 其中包括材料的力学性能、物理性能和化学性能。 ①力学性能:主要包括工程材料的强度、硬度、塑性、韧性、蠕变和疲劳性能。 ②物理性能:主要包括工程材料的熔点、密度以及电、磁、光和热性能。 ③化学性能:是指工程材料在环境作用下的耐腐蚀和抗老化性能。 ( 一) 、力学性能——材料在外加载荷( 外力或能量) 作用下或载荷环境因素( 温度、介质和加载速率) 联合作用下表现出来的行为。 -主要是指材料在力的作用下抵抗变形和开裂的性能。 机械设计中应首先考虑材料的力学性能。通俗地讲力学性能决定了在多大和怎样形式的载荷条件下而不致于改变零件几何形状和尺寸的能力。 指标:弹性、塑性、韧性、强度、硬度和疲劳强度等。1、材料的强度(strength)—材料所能承受的极限应力。 物理意义:材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。 抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、抗扭强度等。公式: σ=P/F o 单 位: 单位: MPa(MN/mm 2 ) ( 1) 屈服强度σs( yield strength) 和条件屈服强度σ0.02

材料科学与工程基础英文版试题

材料科学与工程基础”考试试题–英文原版教材班 (注:第1、2、3题为必做题;第4、5、6、7题为选择题,必须二选一。共100分) 1. Glossary (2 points for each) 1) crystal structure: The arrangement of the atoms in a material into a repeatable lattice. 2) basis (or motif): A group of atoms associated with a lattice. 3) packing fractor: The fraction of space in a unit cell occupied by atoms. 4) slip system: The combination of the slip plane and the slip direction. 5) critical size: The minimum size that must be formed by atoms clustering together in the liquid before the solid particle is stable and begins to grow. 6) homogeneous nucleation: Formation of a critically sized solid from the liquid by the clustering together of a large number of atoms at a high undercooling (without an external interface). 7) coherent precipitate:A precipitate whose crystal structure and atomic arrangement have a continuous relationship with matrix from which precipitate is formed. 8) precipitation hardening: A strengthening mechanism that relies on a sequence of solid state phase transformations in a dispersion of ultrafine precipitates of a 2nd phase. This is same as age hardening. It is a form of dispersion strengthening. 9) diffusion coefficient: A temperature-dependent coefficient related to the rate at which atom, ion, or other species diffusion. The DC depends on temperature, the composition and microstructure of the host material and also concentration of the diffusion species. 10) uphill diffusion: A diffusion process in which species move from regions of lower concentration to that of higher concentration. 2. Determine the indices for the planes in the cubic unit cell shown in Figure 1. (5 points)

材料科学与工程基础实验讲义

材料科学与工程基础实验讲义

华南农业大学材料与能源学院 现代材料科学与工程基础实验讲义 供材料科学专业本科生使用 胡航 2016-02-30

实验一 金属纳米颗粒的化学法制备 一、实验内容与目的 1. 了解并掌握金属纳米颗粒的化学法制备过程并制备Au 或Ag 纳米颗粒。 2. 了解金属纳米颗粒的光学特征。 二、实验原理概述 化学制备法是制备金属纳米微粒的一种重要方法,在基础研究和实际应用中被广泛采用。贵金属纳米颗粒的化学法制备主要有溶胶凝胶法、电镀法、氧化还原法等。其中氧化还原法又包括热分解和辐照分解等。贵金属纳米颗粒具有广泛的应用,如生物医学领域的杀菌,物理化学领域的催化等。本实验以金胶为例介绍交替法制备贵金属纳米颗粒,并以硝酸银在烷基胺中的热分解为例介绍表面活性剂中氧化还原法制备贵金属纳米颗粒。 1. 胶体金属(Au 、Ag )的成核与生长 总的来说,化学法制备金属纳米粒子都是让还原剂提供电子给溶液中带正电荷的金属离子形成金属原子。如,对于制备胶体金,如果采用柠檬酸三钠作为还原剂,其反应过程如下: 2H O -42223222222Δ HAuCl + HOC(CH )(CO )Au +Cl +CO +HCO H+CO(CH )(CO )+......??→粒子 2. 硝酸银热分解法制备银纳米粒子 热分解法制备金属纳米颗粒原理简单,实验过程易操作。对制备数纳米到数十纳米尺寸范围的纳米颗粒有较大优势。硝酸银在烷基胺中加热搅拌可形成澄清透明溶液。温度上升到150~200 °C 时,溶液颜色由浅色到深色快速变化,生成的银纳米颗粒被烷基胺包裹,稳定在溶液中。通过对样品洗涤、离心沉淀,可获得烷基胺包裹的银纳米粒子。 三、实验方法与步骤 (一)实验仪器与材料 硝酸银,柠檬酸三钠,油胺或十八胺,十八烯(ODE ),无水乙醇,配有温度调控和磁力搅拌的油浴加热器,三颈瓶,抽气头,滤膜,温度计套管,10 mL 量筒,分析天平,玻璃滴管,离心管,离心机,电热干燥箱 (二)实验方法与操作步骤

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