高分子基复合材料Polymer Matrix Composite Materials 课程编号:07370380 学分:2
学时:30 (其中:讲课学时:30 实验学时:0 上机学时:0)
先修课程:材料科学导论、高分子化学、大学物理适用专业:高分子材料与工程、复合材料与工程
教材:《聚合物复合材料》黄丽主编,中国轻工业出版社,2012.01 第二版开课学院:材料科学与工程学院
一、课程的性质与任务高分子基复合材料是建立在数学、物理学、化学等课程知识的基础上,为材料科学与工程专业学生开设的一门专业方向课,其性质为选修。
通过本课程的学习,旨在让学生获得复合材料的有关基本理论和基本知识,为拓宽学科方向和今后从事相关研究和工作奠定必要的基础。
其主要任务是使学生具备下列知识和能力:
1. 熟悉复合材料的常用基体材料和常用增强材料结构与性能;
2. 初步掌握聚合物基、碳基、纤维增强复合材料的种类和基本性能;
3. 能够根据实际要求合理设计材料,从微观或亚微观水平上选定合适的基体和增强体或功
能体;
4. 依靠复合材料设计知识,确定合适的表面处理技术和成型工艺;
5. 了解先进复合材料的发展概况。
二、课程的基本内容及要求
第1 章绪论
1. 教学内容
(1).复合材料的发展史
(2).复合材料的定义、命名及分类
(3).复合材料的特性
(4).对高性能复合材料的期望及开发现状
2. 学习要求
(1).了解复合材料的发展简史
(2).掌握复合材料的概念、分类及命名规则
(3).理解复合材料的特性及发展趋势
3. 重难点
掌握复合材料的定义及特性既是本章的重点,也是难点
第2 章基体材料
1. 教学内容
(1).概述
(2).聚合物基体
(3).金属基体
(4).陶瓷基体
(5).碳基体
2. 学习要求
(1).理解基体的概念
(2).掌握基体在复合材料材料中的作用及对复合材料性能的影响(3).了解复合材料中常用的基体类型
(4).掌握聚合物基体的特性
3. 重难点
(1).重点是熟悉复合材料中基体的类型及各类基体的特性(2).难点是掌握几种常用聚合物基体的制备原理和工艺
第3章复合材料的增强材料
1. 教学内容
(1).玻璃纤维
(2).碳纤维
(3).有机高分子纤维
(4).陶瓷纤维
(5).金属纤维
(6).晶须
(7).粉体增强材料
2. 学习要求
(1).理解增强材料在复合材料中的作用
(2).理解各类增强材料增强原理
(3).掌握常用增强材料的制备工艺
3. 重难点
(1).重点是理解各类型增强材料的增强机制和特点
(2).难点是掌握几种常用增强材料的制备工艺
第4章纤维复合材料及其制造方法
1. 教学内容
(1).聚合物基复合材料
(2).碳基复合材料
(3).混杂纤维复合材料
(4).其它复合材料
2. 学习要求
(1).理解纤维复合材料的特点和应用
(2).掌握各种聚合物基复合材料制备方法的优缺点
(3).掌握碳基复合材料的发展历程和应用
(4).了解混杂纤维复合材料的特点和制备
3. 重难点
(1).连续纤维预浸料的制造方法
(2).各种聚合物基复合材料制备方法的工艺流程
第5章复合材料力学性能
1. 教学内容
(1).概述
(2).各向异性弹性材料力学基础
(3).单层板的弹性特性
(4).单层板的强度理论
(5).复合材料的力学性能试验
(6).单向复合材料各组分的强度准则
(7).复合材料单向层板均匀各向同性材料的强度理论
(8).纤维复合材料的疲劳行为
(9).单向复合材料的破坏模式
2. 学习要求
(1).了解复合材料的力学性能
(2).掌握评价复合材料的力学性能指标
(3).掌握复合材料的疲劳破坏过程以及影响疲劳的基本因素和提高途径
3.重难点
(1).评价复合材料力学性能指标的物理意义、技术意义和测试方法
(2).各指标之间的相互关系,分析内在因素(材料成分、组织状态)和外在因素(应力状态、加载速度、温度、环境介质)对它们的影响。
第6章复合材料的界面
1. 教学内容
(1).研究复合材料界面的重要性
(2).高聚物复合材料界面的形成及作用机理
(3).填充、增强材料的表面处理
(4).复合材料界面分析技术
2. 学习要求
(1). 了解界面的基本概念及作用
(2).掌握界面的形成与作用机理
(3).理解界面的破坏机理
(4).掌握纤维的表面处理方法
(5).掌握材料界面分析技术
3. 重难点
(1).重点掌握复合材料界面的形成与作用机理、破坏机理
(2).重点掌握复合材料界面的优化设计
(3).难点是掌握纤维的表面处理技术
第7章复合材料理化性能
1. 教学内容
(1).功能复合材料的发展和应用
(2).复合材料的理化性能
(3).复合材料的热物理性能及耐烧蚀性能
2. 学习要求
(1). 了解复合材料的发展和应用
(2).理解复合材料理化性能的各类本征参数的物理意义和单位
(3).掌握复合材料的性能与其组成、结构的关系
3. 重难点
(1).复合材料理化性能的各类参数之间内在的关系
(2).复合材料各种重要性能的原理和微观机制,性能的测试方法及控制与改
善性能的措施三配
四、大纲说明(内容可包括实验内容与基本要求、习题要求及其它一些必要的说明):
1. 由于复合材料发展速度快,在教学过程中教师应结合专业培养目标及当今国内外复合材料发展
状况,补充或选择相关文献资料作为教学参考。
2. 本课程的考核形式为考查。
五、参考书目及学习资料(书名,主编,出版社,出版时间及版次)
1. 《复合材料概论》,王荣国等主编,哈尔滨工业大学出版社,1999 年,第一版。
2. 《聚合物基复合材料及工艺》,王汝敏,郑水蓉,郑亚萍编,科学出版社,2004年,第一版。
3. 倪礼忠主编:《复合材料科学与工程》,科学出版社,2002 年,第一版。
制定人:朱脉勇审定人:批准人:
2013 年7 月7 日。