《复合材料》教学大纲

《复合材料》教学大纲适用范围版本科人才培养方案202X课程代码03155101课程性质专业选修课学分学分2学时学时（理论学时）3232先修课程物理化学、材料科学基础、工程材料学、材料制备与加工等A AA后续课程毕业实习、毕业设计等适用专业材料科学与工程开课单位材料科学与工程学院一课程说明《复合材料》是材料科学与工程专业学生的一门专业选修课本课程是为材料科学与工程专业学生进一步拓宽专业知识而开设的课程本课程首先介绍复合材料的基础部分:概述、增强体、基体、界面和复合理论，然后介绍应用最广的聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、水泥基复合材料、碳/碳复合材料和混杂纤维复合材料每一部分内容均先从概念入手，再着重介绍其制备原理、材料性能及其应用课程内容深度适中，讲解繁简结合，通俗易懂，并及时反映当前复合材料最新研究成果，包括复合材料的新概念、新知识、新理论、新技术和新工艺等通过本课程的学习能使学生全面了解复合材料的类型、种类及性能特点，掌握复合理论、界面理论和表征方法；熟悉各类复合材料的性能，掌握复合材料的制备及加工工艺，掌握界面特征和结构设计；同时具有初步的复合材料设计能力，为学生今后在复合材料领域的深造和专门研究奠定较坚实的基础本课程注重理论知识和生产实践的结合，培养学生严谨细致的工作习惯、精益求精的科学精神，具备较强的职业素养

二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标课程目标掌握复合材料学科的基本概念、原理、规律、特点以及应用情况；熟悉复合材料1:专业相关的材料设计、制备、改性、性能检测分析和产品质量控制的基础理论和专业知识；了解复合材料领域的发展现状和趋势课程目标具备复合材料的设计和制备、性能提升优化和检测分析等方面的基本能力;具有2在复合材料相关领域从事生产、技术研发、工艺设计等工作的初步能力课程目标具有良好的复合材料设计、制备、改性、性能检测与分析等方面的专业素质；3具有良好的社会公德和职业道德、较强的社会责任感和团队合作精神；树立正确的是非观念和劳动意识；具有坚定正确的政治方向、科学的世界观、人生观和价值观

三、课程目标与毕业要求《复合材料》课程教学目标对材料科学与工程专业毕业要求的支撑见表lo表课程教学目标与毕业要求关系1支撑强毕业要求指标点课程目标度

1.工程知识

1.1能正确使用技术语言课程目标1:掌握复合材料学科的表达材料专业相关复杂基本概念、原理、规律、特点以及工程问题应用情况；熟悉复合材料专业相关掌握相关自然科学知的材料设计、制备、改性、性能检L3H识、工程基础知识和思测分析和产品质量控制的基础理维方法，并能将其应用论和专业知识；了解复合材料领域于解决材料专业相关复的发展现状和趋势杂工程问题

2.问题分析

2.1能够应用工程科学的课程目标2具备复合材料的设计基本原理，识别和判断和制备、性能提升优化和检测分析材料专业相关复杂工程等方面的基本能力；具有在复合材问题的关键环节和参料相关领域从事生产、技术研发、数工艺设计等工作的初步能力H能够应用数学、自然

2.2科学基本原理，对材料专业相关复杂工程问题进行表述

6.工程与社会

6.1熟悉材料科学与工程课程目标3具有良好的复合材料领域相关的技术标准、设计、制备、改性、性能检测与分知识产权、产业政策和析等方面的专业素质；具有良好的法律法规，了解企业文社会公德和职业道德、较强的社会化方面的知识责任感和团队合作精神；树立正确

6.2能分析和评价解决的是非观念和劳动意识；具有坚定M方案对社会、健康、安正确的政治方向、科学的世界观、全、法律以及文化的影人生观和价值观响，以及这些制约因素对方案实施的影响，并理解应承担的责任注表中（高）、（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度“H M

四、教学内容、基本要求与学时分配理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2表教学内容、基本要求与学时分配2理论对应的课程教学内容教学要求，教学重点难点学时目标复合材料概述教学要求了解复合材料的发展概论，复合

1.材料的基本性能，复合材料的应用现状；理复合材料的发展概况、

1.1解与掌握复合材料的定义与分类复合材料的命名和分类；、212重点复合材料产生的历史背景，复合材料复合材料的基本性能；

1.2的分类及其应用复合材料结构设计基

1.3难点复合材料的基本性能础2,复合材料的基体材料教学要求了解功能用复合材料的基体；理、212金属材料；解金属基复合材料的组成特点，基体金

2.1无机胶凝材料；

2.2陶瓷材料;

2.3属与增强体的相容性；掌握基体的选择原则，

2.4聚合物材料金属基复合材料的使用要求，常用结构复合材料的基体，常用陶瓷材料（玻璃、玻璃陶瓷、氧化物陶瓷与非氧化物陶瓷）的性能特点，聚合物材料基体的种类、组分与作用重点基体材料的选择原则，常用聚合物、金属和陶瓷基体材料的性能难点基体材料的选择原则，复合材料基体的作用

3.复合材料的增强材料教学要求了解复合材料按增强体分类，我

3.1玻璃纤维及其制品；国玻璃纤维工业的生产状况，玻璃纤维织物碳纤维；的品种及性能,特种玻璃纤维的种类；世界

3.2芳纶纤维（有机纤维）；碳纤维的生产与应用；有机纤维的性能特点

3.3理解玻璃纤维按含碱量的分类与单丝直径分其他纤维

3.4类；理解晶须的单晶本质，掌握增强体材料的选择原则，玻璃纤维的结构及化学组成，玻璃纤维的物理、化学性能，玻璃纤维及其制品的制造工艺；掌握碳纤维的结构与物理、、、2123化学、力学性能；常用颗粒增强体的种类与特点重点增强体材料的选择原则，玻璃纤维与碳纤维的结构特点，增强体材料的表面处理难点增强体材料的选择原则，玻璃纤维与碳纤维的结构特点，增强体材料的表面处理

4.复合材料的界面教学要求了解复合材料界面类型与模型；

4.1概述；理解复合材料界面的作用与作用机理；掌握复合材料的界面；金属基复合材料、聚合物基复合材料、陶瓷

4.2增强材料的表面处理基复合材料的界面特点

4.

3、、2123重点复合材料的界面特征，界面结合类型的划分难点界面模型的提出及其与界面类型的关系聚合物基复合材料教学要求了解聚合物基复合材料的种类与

5.聚合物基复合材料的种性能，各种玻璃纤维增强复合材料的性能特

5.1点与代号，聚合物基复合材料的应用；理解类和性能；聚合物基复合材料结构设计的过程；掌握聚聚合物基复合材料结构

5.2合物基复合材料制备加工技术重点聚合

41、

2、3设计；物基复合材料制备加工技术难点聚合物聚合物基复合材料制备

5.3基复合材料结构设计的过程加工技术；聚合物基复合材料的应

5.4用

6.金属基复合材料教学要求了解金属基复合材料的种类与基

6.1金属基复合材料的种类本性能，金属基复合材料中增强体的性质；和基本性能；掌握金属基复合材料的强度特点，铝基复合铝基复合材料;

6.2材料的制造工艺；了解铝基复合材料的二次、、4123银基复合材料；

6.3加工；了解模基复合材料作为高温复合材料钛基复合材料；

6.4的特点、银-蓝宝石反应的性质和影响、银石墨纤维增强金属基

6.5基复合材料的制造和性能；理复合材料解硼纤维增强钛基复合材料的相容性问题；了解钛基复合材料的研制及发展前景；掌握石墨-铝基复合材料与石墨-锲基复合材料的制备工艺，了解其他石墨增强复合材料的发展重点典型的特点及制备工艺难点MCC银-蓝宝石反应的性质和影响陶瓷基复合材料教学要求了解陶瓷基复合材料的基体结构，

7.陶瓷基复合材料的种类常用的增强体材料；掌握纤维增强陶瓷基复

1.1及基本性能；合材料的特点；了解晶须和颗粒增强陶瓷基陶瓷基复合材料的制备复合材料的特点；掌握陶瓷基复合材料的界

7.2加工技术；面和强韧化机理；掌握陶瓷基复合材料的主陶瓷基复合材料的应用要制备方法；了解晶须与颗粒增韧陶瓷及复

8.

3、、4123合材料的加工与制备；了解陶瓷基复合材料的应用状况重点陶瓷基复合材料的定义与分类，典型陶瓷基复合材料的特点及制备工艺难点陶瓷基复合材料的界面和强韧化机理水泥基复合材料教学要求了解水泥基复合材料的基体结构，

8.粉末冶金科学与技术应常用的增强体材料；掌握水泥基复合材料的

1.1用；界面和强韧化机理；掌握水泥基复合材料的主要制备方法；了解水泥基复合材料的应用粉末冶金材料强韧化技

8.2状况、、术及应用4123重点水泥基复合材料的定义与分类，典型水泥基复合材料的特点及制备工艺难点水泥基复合材料的界面和强韧化机理碳/碳复合材料教学要求了解碳/碳复合材料的基体结构，

9.碳/碳复合材料的发常用的增强体材料；掌握碳/碳复合材料的

9.1界面和强韧化机理；掌握碳/碳复合材料的展；主要制备方法；了解碳/碳复合材料的应用碳/碳复合材料的制备加

9.2工技术；状况

41、

2、3重点碳/碳复合材料的定义与分类，典型碳碳/碳复合材料的应用

9.3/碳复合材料的特点及制备工艺难点碳/碳复合材料的界面和强韧化机理混杂纤维复合材料教学要求了解混杂纤维复合材料的基体结

10.混杂纤维复合材料的种构，常用的增强体材料；掌握混杂纤维复合

10.1材料的界面和强韧化机理；掌握混杂纤维复类及基本性能；合材料的主要制备方法；了解混杂纤维复合混杂纤维复合材料的结

10.2材料的应用状况构设计；、、4123重点混杂纤维复合材料的定义与分类，典混杂纤维复合材料的应

10.3型混杂纤维复合材料的特点及制备工艺用难点混杂纤维复合材料的界面和强韧化机理合计32五教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论互动、案例讲解、视频资源共享等教学方式完成课程教学任务和相关能力的培养学生在全面掌握复合材料制备技术的理论基础上，具备对复合材料的结构与性能进行评定的初步能力六课程资源推荐教材L陈华辉，刘瑞平，汪长安.复合材料北京大学出版社1[M]..2021,

06..参考书2王荣国，武卫莉，谷万里.复合材料概论哈尔滨工业大学出版社1[M]..2015,

07.赵玉涛，陈刚.金属基复合材料机械工业出版社2[M]..2019,

9.贾成厂，郭宏.复合材料教程高等教育出版社.3[M].2010,

02.朱和国，张爱文.复合材料原理国防工业出版社.4[M].2013,

03.张东兴.聚合物基复合材料科学与工程哈尔滨工业大学出版社.5[M].2017,

04..期刊3孙麟，陈世龙，张凯祺等.泡沫铝复合材料的研究进展与展望金属功能材料,1[J].2022,2905:49-56+

68.夏朋昭，许莹，蔡艳青等.微波烧结工艺对复合材料组织和性能的影响金属热处2Ti-Mg[J].理，2022,4709:18-

26.胡开元，戚继球，孟庆坤等.热处理态复合材料组织特征、力学性能和断裂行为.3TiC/Ti[J]特种铸造及有色合金,2022,4209:1125-

1129.4Chen Yao,Chen Jie.Realizing enhancedthermoelectric propertiesin Cu2S-alloyed SnSebasedcomposites producedvia solutionsynthesis andsintering|J].Journal ofMaterials ScienceTechnology,2021,78:121-

130.5Rao Yan-Ni,He Qi,Dai Hong-Liang.A micromechanicalmodel foreffectivehygro-thermo-elastic propertiesof fiberreinforced compositeswith functionallygraded interphasesfJ].Applied MathematicalModelling,2021,92:78-

98..网络资源4尹洪峰.复合材料，精品课程，1朱和国.复合材料原理，网易公开课，2=QHGR4OD32七课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和大作业考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3表课程考核对课程目标的支撑3课程目标考核环占考核/评价细则节比123课1根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，V V堂满分100分10表2以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例442现计入课程总评成绩根据每次章节测验单独评分，满分分；1100V V V早每次章节测验评分，取各次成绩的平均值作为此2节10环节的最终成绩测442以章节测验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例3验计入课程总评成绩过程1主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌V V V性握程度，满分分；100考作2每次作也单独评分，取各次成绩的平均值作为此核10业环节的最终成绩442以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入3课程总评成绩1根据每次分组讨论完成情况和PPT质量分组评VVV分分，辆分分；100组10任每次讨论单独评分，取各次讨论成绩的平均值作2务334为最终成绩，并以此成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩卷面成绩分，以卷面成绩乘以其在总评成绩1100中所占的比例计入课程总评成绩VVV主要考核复合材料的基体材料、增强体材料、界2期末考面，聚合物基、金属基、陶瓷基、水泥基、碳/碳、混60核杂纤维复合材料等内容考试题型为填空题、选择题、判断题、简答题、2525103综合题等合计分100404020

八、考核与成绩评定考核方式及成绩评定

1.考核方式本课程主要以课堂表现、章节测验、作业、分组任务和大作业等方式对学生进行考核评价考核基本要求考核总成绩由大作业成绩和过程性考核成绩组成其中大作业成绩为100分权重类型为综合应用题和分析题等类型，考试试题分值应与教学大纲各章节的学时基本60%,成比例；课堂表现、作业、章节测验和分组任务等过程性考核成绩为分权重；过程性10040%考核和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例过程性考核成绩的标准

2.过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4表过程性考核方式评价标准4所占比考核方式重%100x^9090x^8080x27070x260x60课程随机抽随机抽随机抽查随机抽随机抽11111查出勤次数查，请假1次，出勤，缺勤1查缺勤1，请查缺勤2至少4次，全无缺勤；次；2笔记不假1次；次次;2上课部到课；22笔记完完整，偶尔参上课不认真，不认真，上笔记完整,积整，认真参与与教学活动，上课不记笔课不记笔记，课堂表现25极参与教学活教学活动，回回答问题准确记，偶尔参不参与教学动，踊跃回答答问题准确率大于70%o与教学活动活动问题，准确率率大于80%大于90%作业完整，思作业完整，准不交作业次不交作业不交作业245路清晰，准确确率大于以内，准确率次以内，准确次以上，准确作业25率大于90%,字80%,字迹工大于70%率大于60%o率小于60%oo迹工整整准确率大于准确率大于准确率大于准确率大于准确率小于章节测验2590%o80%o70%o60%o60%o全体成员积极全体成员积大多数成员能参与分组任参与分组任参与，紧扣任极参与，较好够参与，一般务不够积极，务不积极，务,优质完成，完成小组分完成小组分工仅仅完成任活动效果差选题新颖，PPT工的任务，活的任务，活动务或没有完成制作精美,讲动效果好呈现效果较小组分工的分组任务25解思路清晰，好任务内容熟练,吸引力强。