擴散與相變課程教學大綱

1、1擴散與相變課程教學大綱一、課程說明一、課程說明（一）課程名稱、所屬專業(yè)、課程性質(zhì)、學分；課程名稱：擴散與相變所屬專業(yè)：材料物理、材料化學課程性質(zhì)：必修學分：3.0（二）課程簡介、目標與任務；課程簡介：擴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。目標與任務：掌握材料科的制備和處理過程中相變的基礎知識，包括多元系熱力學，相平衡，相界，相變的分類，擴散的基本理論，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、。為進一步學習金屬材料學、材料的力學性能等后繼課程奠定必要的理論基礎。同時也為學生今后從事材料科學研究、材料設計和生產(chǎn)奠定必要的理論基礎。（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：材料科學導論、X射線衍射與電子顯微學后繼課程：材料力學性能、金屬材料學、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：在掌握了材料科學的基礎知識之后，通過本課程的學習，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，《材料科學基礎》清華大學出版社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)界面對相平衡的影響——GibbsThomson效應第四章擴散第一節(jié)擴散第二節(jié)晶體中的點缺陷——空位和間隙原子第三節(jié)擴散的原子機理I——熱激活第四節(jié)Fick擴散定律——I第五節(jié)Fick擴散定律——II第六節(jié)工業(yè)生產(chǎn)中的擴散實例第七節(jié)擴散的原子機理II——無規(guī)行走第八節(jié)擴散的原子機理III——置換式擴散第九節(jié)自擴散系數(shù)的測定第十節(jié)高擴散率通道第十一節(jié)有關(guān)擴散的經(jīng)典實驗——Ki

5、rkendall效應第五章相變的分類第一節(jié)相變及其定義第二節(jié)熱力學上對相變的分類第三節(jié)根據(jù)相變的機制對相變的分類第四節(jié)相變動力學——TTT圖及Avrami方程第五節(jié)相變熱力學與動力學的關(guān)系第六章凝固第一節(jié)凝固第二節(jié)過冷液體的熱力學第三節(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題第二節(jié)熔化的尺寸效應第八章玻璃轉(zhuǎn)變第一節(jié)非晶態(tài)材料的應用