擴(kuò)散與相變課程教學(xué)大綱

1、1擴(kuò)散與相變課程教學(xué)大綱一、課程說(shuō)明一、課程說(shuō)明（一）課程名稱、所屬專業(yè)、課程性質(zhì)、學(xué)分；課程名稱：擴(kuò)散與相變所屬專業(yè)：材料物理、材料化學(xué)課程性質(zhì)：必修學(xué)分：3.0（二）課程簡(jiǎn)介、目標(biāo)與任務(wù)；課程簡(jiǎn)介：擴(kuò)散與相變是材料物理專業(yè)本科生專業(yè)課，也是該專業(yè)主干課程之一。目標(biāo)與任務(wù)：掌握材料科的制備和處理過(guò)程中相變的基礎(chǔ)知識(shí)，包括多元系熱力學(xué)，相平衡，相界，相變的分類，擴(kuò)散的基本理論，以及熔化、凝固和玻璃轉(zhuǎn)變等重要相變和轉(zhuǎn)變的基本特征和基本理論

2、。為進(jìn)一步學(xué)習(xí)金屬材料學(xué)、材料的力學(xué)性能等后繼課程奠定必要的理論基礎(chǔ)。同時(shí)也為學(xué)生今后從事材料科學(xué)研究、材料設(shè)計(jì)和生產(chǎn)奠定必要的理論基礎(chǔ)。（三）先修課程要求，與先修課與后續(xù)相關(guān)課程之間的邏輯關(guān)系和內(nèi)容銜接；先修課程：材料科學(xué)導(dǎo)論、X射線衍射與電子顯微學(xué)后繼課程：材料力學(xué)性能、金屬材料學(xué)、功能材料與先修課與后續(xù)相關(guān)課程之間的邏輯關(guān)系和內(nèi)容銜接：在掌握了材料科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)之后，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，理解所謂材料的結(jié)構(gòu)并非是指晶體結(jié)構(gòu)，而是指相的

3、種類、數(shù)量、形態(tài)和分布，即材料的微觀組織，理解相平衡、相界面、相變的基本理論，掌握材料制備和處理過(guò)程中材料結(jié)構(gòu)演變的基本原理和基本規(guī)律，以便在后繼課程中能夠順利的接受和理解材料的制備與處理對(duì)材料結(jié)構(gòu)和性能的改變。（四）教材與主要參考書。教材：自編講義主要參考書：1.潘金生，仝健民，田民波編，《材料科學(xué)基礎(chǔ)》清華大學(xué)出版社1998年；2.D.A.PterK.E.EasterlingM.Y.Sherif著，陳冷，余永寧譯《金屬和合金中的相變

4、》，高等教育出版社，2011年。3第四節(jié)相界面第五節(jié)固液界面第六節(jié)界面對(duì)相平衡的影響——GibbsThomson效應(yīng)第四章擴(kuò)散第一節(jié)擴(kuò)散第二節(jié)晶體中的點(diǎn)缺陷——空位和間隙原子第三節(jié)擴(kuò)散的原子機(jī)理I——熱激活第四節(jié)Fick擴(kuò)散定律——I第五節(jié)Fick擴(kuò)散定律——II第六節(jié)工業(yè)生產(chǎn)中的擴(kuò)散實(shí)例第七節(jié)擴(kuò)散的原子機(jī)理II——無(wú)規(guī)行走第八節(jié)擴(kuò)散的原子機(jī)理III——置換式擴(kuò)散第九節(jié)自擴(kuò)散系數(shù)的測(cè)定第十節(jié)高擴(kuò)散率通道第十一節(jié)有關(guān)擴(kuò)散的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)——Ki

5、rkendall效應(yīng)第五章相變的分類第一節(jié)相變及其定義第二節(jié)熱力學(xué)上對(duì)相變的分類第三節(jié)根據(jù)相變的機(jī)制對(duì)相變的分類第四節(jié)相變動(dòng)力學(xué)——TTT圖及Avrami方程第五節(jié)相變熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)的關(guān)系第六章凝固第一節(jié)凝固第二節(jié)過(guò)冷液體的熱力學(xué)第三節(jié)純金屬中的形核I——均勻形核第四節(jié)純金屬中的形核II——非均勻形核第五節(jié)經(jīng)典形核理論遇到的困難第七章熔化第一節(jié)晶體熔化的現(xiàn)有理論模型以及未解決的問(wèn)題第二節(jié)熔化的尺寸效應(yīng)第八章玻璃轉(zhuǎn)變第一節(jié)非晶態(tài)材料的應(yīng)用