本课程系统讲述了无机材料的受力变形、脆性断裂与强度、热学、光学、电导、介电、压电、磁学和光学等物理性能,既突出理论基础又面向工程应用,各章节内容相对独立又互有关联,着重培养学生综合利用所学知识分析无机材料复杂工程问题的能力。
课程以各物理性能的表征参量、微观机制、影响因素和调控方法为主线展开教学,具体内容包括:晶体的结构、结合、晶格振动以及电子在晶体中的状态及分布等基础物理知识;无机材料受力变形、脆性断裂与强度的机理、方式以及影响因素;无机材料的热容模型、热膨胀机制、热传导的宏观规律与微观机制、抗热震性等热学性能;无机材料的基本电导性能、离子导体和电子导体的导电机理以及半导体掺杂;无机介电材料的极化过程、介电常数、介电损耗和介电强度等基本概念和介电性能分析;介电、压电、热释电和铁电的关系及相关材料的应用;磁学基本知识、无机材料的磁性能和磁效应、无机磁性材料的种类及应用;光与材料相互作用的基本理论知识、光在无机材料中的传播、特种无机光学材料的原理与应用。
通过课程学习,拟使学生达到以下知识能力水平:(1)掌握无机材料的力、热、电、磁、光等物理性能的表征参量、微观机制、影响因素和调控方法等基础知识,理解材料物理性能与其组成、结构的具体关系和变化规律;(2)能够基于组成-结构-物理性能的关系,识别无机材料在制备和使用过程中涉及物理性能的复杂工程问题,能够从性能影响因素的角度分析解决复杂工程问题的多种途径;(3)培养学生的国际视野、爱国情怀和从事无机材料研究的使命感。
本课程是材料类专业,特别是无机非金属材料工程专业(包括陶瓷、玻璃、晶体、耐火材料和建筑材料等)的一门重要的专业基础课,对于从事材料科学与工程的研究、生产、管理和技术开发的科技人员也具有重要的参考价值。