《材料科学基础》是研究材料结构、制备、性能和使役行为之间关系和变化规律的一门应用基础学科,是材料类专业最重要的专业基础课程。重点以金属材料为对象,以知识点短视频讲授为主,从材料的基本现象、基本概念、基本规律、基本理论出发,注重知识的基础性、系统性、前沿性,并尽可能与工程实际应用相联系。
第1章 绪论:共1讲,概述材料科学的重要地位、材料科学与工程的内涵及研究对象、材料的分类、材料性能与结构的关系等。
第2章 材料结构的基本知识:共4讲,学习原子结构模型、核外电子排布、原子结合键、原子的电离能、电子亲和能及原子的电负性等。
第3章 材料中的晶体结构:共6讲,学习晶体学基础知识、晶体化学、纯金属晶体结构、合金晶体结构和陶瓷晶体结构等。
第4章 晶体缺陷:共7讲,学习点缺陷、位错的特征、位错的性质与行为、实际晶体中的位错、面缺陷等。
第5章 材料的相结构及相图:共20讲,学习相图基础知识和合金平衡/非平衡凝固过程,包括典型二元合金相图、铁-碳合金相图、三元相图等。
第6章 凝固与结晶:共4讲,学习晶体材料的液态结构、结晶热力学条件和驱动力、结晶过程、形核方式、晶体长大驱动力和动力学条件、液-固界面结构对晶体长大机理和生长形态影响等。
第7章 固体中的扩散:共2讲,学习固体扩散基本理论,Fick 第一定律和第二定律的表达式及各参数物理意义及其应用,扩散机制与柯肯达尔效应,扩散影响因素及扩散驱动力。
第8章 材料的变形与再结晶:共6讲,学习滑移及孪晶变形的微观机制;位错的交割、位错的反应、位错的增殖原理;固溶强化、柯垂尔气团及第二相强化;回复、再结晶及晶粒长大等。