《功能材料制备与合成》课程教学大纲
Synthesis and Preparation of Functional Materials
课程负责人：丁占来 执笔人：丁占来 编写日期：2011年5月
一、课程基本信息
1．课程编号：L070509
2．学分：2学分
3．学时：32（理论32）
4．适用专业：功能材料
二、课程教学目标及学生应达到的能力
《功能材料制备与合成》是功能材料专业限选课，是一门实用性很强的课程。
本课程的教学任务是使学生掌握功能材料的制备与合成的基本原理和技术方法，解决各种功能材料如何获得的问题。通过本课程的学习，要求学生比较全面系统地掌握功能材料合成与制备的方法与技术，各种制备方法的基本原理与各自的特点，各种功能材料所适用的制备与合成方法。
本课程的教学目标是通过本课程的教学，使学生在学习了材料科学基础等课程的基础上进一步掌握单晶材料、功能薄膜材料、非晶态材料、新型功能陶瓷、功能复合材料、功能高分子材料的合成与制备理论基础、制备方法、制备技术、工艺、设备等。把握材料科学与工程的新技术、新工艺。为将来研究开发新材料和材料制备新工艺奠定良好的理论基础。
三、课程教学内容与基本要求
（一）课程简介与绪论（1课时）
主要内容：本课程的性质、任务与教学目标；本课程教学内容；本课程教学方法；本课程教学进程；本课程教学组织；本课程考核形式与基本要求；本课程使用教材、参考书与提供的其他相关课程资源。
1. 基本要求
（1）理解本课程的性质、任务与教学目标，掌握本课程各章内容结构及其相互关系。
（2）在说明本课程的教学方法与教学组织安排，理解本课程中各种功能材料的制备与合成的共同基础与各自的特点。
2. 学时分配
（二）单晶材料的制备（5课时）
主要内容： 单晶体材料的结构与性能特点介绍；固相-固相平衡的方法生长单晶体；液相-固相平衡的方法生长单晶体，单晶硅与其它单晶半导体的生长。
1. 基本要求
（1）理解单晶体材料的晶体结构特点及其呈现出的物理性能、力学性能特点；掌握单晶体材料的制备方法的原理与工艺流程；了解单晶体材料制备所使用的设备的主要结构与使用方法；理解教材内容结构与本课程的学习方法。
（2）本章主要内容的研究性讨论与单晶体生长方法的最新研究进展的扩展学习。
2. 学时分配
课堂教学5学时，包括固相-固相平衡的晶体生长2学时，液相-固相平衡的晶体生长，单晶硅与其它单晶半导体的生长3学时。
3. 课外学习要求
单晶硅等单晶体材料的制备方法扩展阅读。
4. 作业及要求
有关一种单晶体材料的制备方法的研究进展综述。
5. 教学方法
课堂教学与研究性学习相结合的方法。
（三）功能薄膜材料的制备（7课时）
主要内容：功能薄膜的分类、 功能薄膜的性质及应用、功能薄膜的表征技术；物理气相沉积—真空蒸镀法；溅射法成膜；化学气相沉积；三束技术与薄膜制备。
1. 基本要求
（1）了解功能薄膜的分类、 功能薄膜的性质及应用、功能薄膜的表征技术；。
（2）本章核心问题的讨论与点评，即理气相沉积—真空蒸镀法；溅射法成膜；化学气相沉积制备功能薄膜的方法与工艺。
2. 学时分配
课堂教学6学时。其中，功能薄膜的分类、 功能薄膜的性质及应用、功能薄膜的表征技术（1学时）；物理气相沉积—真空蒸镀（2学时）；化学气相沉积（CVD）（2学时）； 三束技术与薄膜制备（1学时）。
3. 课外学习要求
功能薄膜的其他制备方法。
4. 作业及要求
某一种功能薄膜的主要制备方法的研究进展综述。
5. 教学方法
课堂教学与研究性学习相结合的方法。
（四）非晶态材料的制备（5课时）
主要内容：非晶态材料的基本概念与基本性质；非晶态材料的形成理论；非晶态材料的制备原理与方法。
1. 基本要求
（1）了解非晶态材料的基本概念与基本性质；掌握非晶态材料的形成理论；重点掌握非晶态材料的制备原理与方法。
（2）本章主要内容的研讨与点评，即非晶态材料的形成理论、非晶态材料的制备原理与方法。
2. 学时分配
课堂教学5学时。其中，非晶态材料的基本概念与基本性质（1学时）；非晶态材料的形成理论（2学时）；非晶态材料的制备原理与方法（2学时）。
3. 作业及要求
查找与非晶态材料的制备原理与方法相关的研究资料。
4. 教学方法
课堂教学与研究性学习相结合的方法。
（五）功能复合材料的制备（8课时）
主要内容：功能复合材料及其复合效应、功能复合材料的设计；聚合物基导电复合材料的制备方法；聚合物基电磁波吸收功能复合材料的制备； 金属基复合阻尼材料；金属基超导复合材料。
1. 基本要求
（1）了解功能复合材料及其复合效应、功能复合材料的设计；掌握聚合物基导电复合材料的制备方法；聚合物基电磁波吸收功能复合材料的制备； 金属基复合阻尼材料、金属基超导复合材料的制备原理与方法。
（2）本章主要内容的研讨与点评，即功能复合材料及其复合效应、功能复合材料的设计、制备原理与方法。
2. 学时分配
课堂教学8学时。其中，功能复合材料及其复合效应、功能复合材料的设计(1学时）；聚合物基导电复合材料的制备方法（2学时）；聚合物基电磁波吸收功能复合材料的制备（2学时）； 金属基复合阻尼材料（2学时）； 金属基超导复合材料（1学时）。
3. 作业及要求
书写一种功能复合材料的制备原理与方法相关的研究综述。
4. 教学方法
课堂教学与研究性学习相结合的方法。
（六）功能陶瓷材料的合成与制备（4课时）
主要内容：新型功能陶瓷概述；功能陶瓷的基本制备工艺；功能陶瓷材料的表征和性能测试；超微粉料的制备方法；微波烧结技术；成型制备技术新工艺。
1. 基本要求
（1）了解功能陶瓷材料的表征和性能测试；掌握功能陶瓷的基本制备工艺；超微粉料的制备方法；微波烧结技术、成型制备技术新工艺。
（2）本章主要内容的研讨与点评，即功能陶瓷的基本制备工艺、制备技术新工艺。
2. 学时分配
课堂教学4学时。其中，新型功能陶瓷概述、功能陶瓷的基本制备工艺（1学时）；功能陶瓷材料的表征和性能测试、超微粉料的制备方法（1学时）；微波烧结技术（1学时）；成型制备技术新工艺（1学时）。
3. 作业及要求
查找功能功能陶瓷的基本制备工艺相关的研究文献。
4. 教学方法
课堂教学与研究性学习相结合的方法。
（七）功能高分子材料制备（2课时）
主要内容： 功能高分子材料的制备方法
1. 基本要求
（1）了解离子交换树脂的制备与应用；了解吸附树脂的制备与应用；了解导电高分子材料及其制备。
2. 学时分配
课堂教学2学时。其中，离子交换树脂的制备与应用、吸附树脂的制备与应用（1学时）； 导电高分子材料及其制备 （1学时）。
3. 教学方法
课堂教学与研究性学习相结合的方法。
五、课程的考核
课程考核由平时作业及听课情况和期末考试成绩2部分组成，分别占课程总成绩的20%和80%。期末考试为闭卷考试，考试范围和要求应符合本教学大纲对各章教学内容的基本要求。
六、本课程与其它课程的联系与分工
本课程的前修课程是材料科学与工程学科门类基础课程《物理化学》、《材料科学基础》、《材料现代分析方法》这几门前修课程将为本课程的学习建立必要基础。
七、教材及教学参考书
建议教材：
李垚, 唐冬雁, 赵九蓬, 强亮生编著.《新型功能材料制备工艺》.化学工业出版社，2011年
建议参考书：
（1）曹茂盛, 陈笑, 杨郦.《材料合成与制备方法》.哈尔滨工业大学出版社，2008年
（2）童忠良.《新型功能复合材料制备新技术》.化学工业出版社，2003年
（3）马如璋，蒋民华，徐祖雄编.《功能材料概论》.冶金工业出版社，1999年
（4）李恒德，师昌绪.《中国材料发展现状及迈入新世纪对策》.山东科学技术出版社，2002年
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