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学院代码：001
学院：材料与冶金学院(稀土产业学院)
科目材料 物理化学
代码 801
1.热力学第一定律及热力学第二定律的基本原理与应用;
2.反应速率方程的应用，活化能的原理及计算，反应级数的意义及确定;
3.原子间的键合种类、特征以及对性能的影响。晶体与非晶体、晶体结构、空间点阵、晶格、晶胞、晶格常数、布拉菲点阵、晶面间距等基本概念。晶向指数与晶面指数的标定方法。晶体结构的类型，常见晶体结构(bcc、fcc、hcp)的几何特征、配位数、致密度、间隙、密排面与密排方向。固溶体、中间相的基本概念和性能特点;
4.点缺陷形成及类型，点缺陷的平衡浓度、影响因素及其对材料性能的影响。面缺陷种类、特点及对材料性能的影响;
5.扩散的定义及种类。菲克定律(第一、第二定律)，稳态扩散与非稳态扩散，扩散的热力学分析，扩散的原子理论，扩散激活能，扩散系数的表达式，影响扩散的因素;
6.相律、相平衡以及相律在相图中的应用，相、组织及组织组成物等基本概念。二元相图平衡结晶过程分析、冷却曲线以及二元相图的应用分析。三元相图(成分三角形、杠杆定理、投影图);
7.凝固与再结晶：液-固相变(热力学条件、成核-长大机理)。再结晶和晶粒长大(再结晶驱动力，结晶过程、再结晶动力学、晶粒的正常长大与异常长大)。
参考书目：
1.《材料科学基础》(第三版)，胡赓祥，蔡珣，戎咏华 编著，上海交通大学出版社，2020。
2.《无机材料科学基础》(第二版)，宋晓岚，黄学辉 主编，化学工业出版社，2020。
3.《物理化学》(上下册)(第六版)，天津大学物理化学教研室编，高等教育出版社，2019。
科目 冶金原理
代码 802
1、冶金过程热力学基础，具体内容包括：化学反应的热效应及吉布斯自由能变化、溶液热力学性质、标准溶解吉布斯自由能、多元溶液中溶质活度的相互作用系数、冶金炉渣理论和性质、氧化还原反应热力学。
2、冶金过程动力学基础，具体内容个包括多相化学反应速率、扩散与传质、 冶金反应动力学特征及速率、吸附反应动力学、 新相形核动力学。
3、钢铁冶金过程应用案例，具体内容包括CO和H2还原铁氧化物、 碳的氧化与燃烧、磷的去除、硫的脱除。
4、有色冶金过程应用案例，具体内容包括硫化矿的火法冶金、氧化物和硫化物的火法氯化、粗金属的火法精炼、湿法冶金浸出净化和沉积、湿法冶金电解过程。
参考书目：
1、《钢铁冶金原理》(第四版)，黄希祜主编，冶金工业出版社，2013.
2、《有色冶金原理》(第二版)，傅崇说，冶金工业出版社，2012.
科目 金属材料学
代码 901
1.钢铁材料合金化原理
钢中合金元素与铁和碳的相互作用;合金元素对钢组织转变的影响;合金元素对钢强度、塑性及韧性的影响;合金元素对钢工艺性能的影响;钢的分类与编号
2.工程构件用钢
工程构件用钢的工作条件、性能要求;工程构件用钢的合金化; 典型工程构件用钢
3.机器零件用钢
渗碳钢;调质钢;弹簧钢;轴承钢
4.工模具钢
刃具钢;模具钢;常用量具钢
5.不锈钢
不锈钢的成分及组织设计;铁素体不锈钢;马氏体不锈钢;奥氏体不锈钢;双相不锈钢
6. 耐热钢及耐热合金
耐热钢的成分及组织设计;铁素体型耐热钢;工业炉用耐热钢;奥氏体型耐热钢;镍基耐热合金及新型耐热合金
7.铸铁
铸铁的特点、分类及石墨化;灰铸铁;可锻铸铁;球墨铸铁
8.铝及铝合金
工业纯铝;铝合金的组织特点及分类;铝的合金化及热处理;变形铝合金;铸造铝合金
9.镁及镁合金
镁合金中的合金元素;镁合金
10.铜及铜合金
铜中的合金元素;工业纯铜;铜合金
11.钛及钛合金
钛及钛合金物理冶金基础;钛合金的分类及热处理;钛合金的生产工艺
参考书目：
1.《金属材料学》，赵莉萍主编，北京大学出版社，2012年10月第1版
2.《金属材料学》，戴起勋主编，化学工业出版社，2005年8月第1版
科目 无机非金属材料工艺学
代码 902
总体要求：主要考核无机非金属材料如陶瓷及耐火材料、玻璃及水泥的制备工艺过程及其原理，实验室及工业化生产采用的主要制备方法、手段、设备及其特点。
重 点：掌握无机非金属材料的组成表示方法、成型过程及高温烧成及其原理。
难 点：无机非金属材料制备工艺过程对材料性能的影响及其控制方法。
内容要求：
1.了解玻璃、陶瓷、耐火材料的发展、种类及使用性能，认识无机非金属材料工艺对材料发展的重要性。
2.掌握无机非金属材料组成的表示方法，重点掌握化学组成、矿物组成。
3.熟悉无机非金属矿物原料、化学原料的种类、特性及其应用领域。
4.掌握玻璃、陶瓷及耐火材料的成型工艺方法、原理及种类，熟悉成型设备。
5.掌握玻璃熔制、成型过程及其影响因素，熔制用耐火材料的侵蚀特点及相应措施。
6.陶瓷、耐火材料及硅酸盐水泥熟料烧结机理及其影响因素，掌握高温窑炉(如高温炉、隧道窑、分解窑及回转窑等)等设备工作原理、作用及特点。
7.掌握玻璃的退火工艺，理解内应力产生原因及玻璃钢化技术，了解表面化学加工、表面改性技术，了解高温涂层方法与相关技术，了解封接技术。
8.了解溶胶-凝胶法、共沉淀法、物理气相沉积技术、化学气相沉积技术等先进无机材料制备工艺方法，并能够利用典型案例对其工艺原理及先进性进行介绍。
参考书目：《无机非金属材料工艺原理》，姜建华，化学工业出版社，2005-01
科目 高分子材料
代码 903
1、高分子材料基本原理：高分子的基本概念，自由基聚合，离子、配位聚合反应，链式共聚合反应，逐步聚合反应。
2、高分子的结构：高分子的链结构和凝聚态结构，链的构象、高分子链的柔顺性的表征方法和影响其柔顺性的结构因素;高分子材料凝聚态结构，高聚物的晶态与非晶态结构，高聚物的取向结构，高分子液晶态及结构。
3、高分子材料的主要性质：高聚物的分子运动和热转变，高聚物熔体的流变性，高聚物的电性能，高聚物的热性能，高分子材料的气密性，耐高低温性能。
4、高分子材料的力学性能：力学性能及其物理量，玻璃态和结晶态高聚物的力学性质，高弹态聚合物的力学性质，高聚物的屈服行为，高聚物的断裂和强度，力学性能与结构的关系。
参考书目：
(1)《高分子化学》，潘祖仁主编，化学工业出版社2014年1月，第五版
(2)《高分子物理》，华幼卿，金日光主编，化学工业出版社2019年10月，第五版
(3)《高分子材料》，黄丽主编.化学工业出版社2012年2月，第二版
科目 金属塑性加工学
代码 904
1、轧制理论：具体内容包括：轧制变形区的概念及轧制变形基本理论： 轧制变形的表示方法， 实现轧制过程的条件，轧制变形的基本原理;轧制过程中的横变形宽展 ：宽展在轧制过程中的应用实例;轧制过程中的前滑与后滑 ：轧制过程中的运动学，中性角的确定，前、后计算及应用实例;连续轧制中工艺：连轧关系及连轧常数， 连轧的堆拉系数及堆拉率确定;轧制压力计算：单位轧制压力的计算，轧制压力计算及应用实例
2、轧钢工艺学：具体内容包括： 型钢生产：型钢特点及生产工艺;线材生产：线材生产工艺及特点、 控制冷却和控制性能;钢轨生产工艺;中厚钢板生产、中厚钢板压下规程设计; 冷热连轧带钢生产工艺; 热连轧板带钢轧制规程设计;板带材高精度轧制和板形控制：板带材轧制中的厚度控制原理及应用实例;斜轧穿孔原理：斜轧过程中的轧制变形;斜轧穿孔过程的咬入条件;孔腔形成机理;二辊斜轧穿孔工艺、钢管定径与减径生产工艺、钢管空心轧制理论;二辊式定、减径工艺及特点。
3、轧制变形实验：最大咬入角及摩擦系数的测定;轧制过程的宽展及其影响因素实验;前滑实验
参考书目：
《金属塑性加工学—轧制理论与工艺(第二版)》，王廷溥,齐克敏.出版社:冶金工业出版社 2008
科目 材料化学
代码 905
1 材料化学研究的意义，材料发展的过程，材料的分类。
2 材料化学的理论基础：晶体与非晶体的概念，晶体的宏观特征，非晶态结构的几何特征，晶态与非晶态的转化，晶体材料的微观结构;晶体的能带理论，缺陷理论，非整比化合物;相图与相图化学，固态相变。
3 材料制备化学：化学合成与材料制备;无机固体材料的制备方法与技术(固相法、软化学法、化学气相沉积技术及特种化学合成等);无定形材料的制备;微晶颗粒和团簇的制备;晶体生长。
4 材料的结构与物理性能
5 新型结构材料：高温结构材料、轻型结构材料、超低温材料、超硬材料、超塑性合金、非晶态金属材料、新制备方法开发的新材料及复合材料。
6 新型功能材料：形状记忆材料、储能材料、液晶材料、超导材料、光导纤维、分离膜。
7 功能转换材料：热电材料、压电材料、光电材料、热释电材料、磁光材料、电光材料、声光材料。
参考书目：
(1)《材料化学导论》，杨秋华主编. 高等教育出版社，2019.06，第二版
(2)《材料化学导论》，唐小真主编. 高等教育出版社，1997.07，第一版
科目 有色金属冶金学
代码 907
通过本课程的学习，学生能够应用冶金物理化学和冶金传输原理等专业基础知识，掌握常用有色金属的冶炼工艺、原理、主体设备的构造和技术经济指标控制，学会分析和解决常用金属冶金生产的实际问题，具备较快适应冶金行业生产岗位需要的实际能力和具有开拓创新精神、团队协作精神及良好的职业道德。熟悉有色金属的分类及各种金属的所属类别;熟悉有色金属的矿物种类、冶金生产的原料、产品及副产品的冶金性能要求及其行业标准。掌握几种代表性有色金属冶金过程的基本原理，并能够辨别和分析常用有色金属的冶金工艺过程和产品质量控制等问题。掌握几种代表性有色金属冶金的生产工艺流程，理解其工艺特点，并能够应用于常用有色金属冶金工艺的流程设计中。
了解几种代表性有色金属冶金的新技术和新工艺的特点，并能够结合有色冶金基本原理与工艺流程分析工艺和产品质量控制等复杂工程问题，提出初步解决方案。理解几种代表性有色金属生产的新产品、新技术和新工艺的特点，并能够应用于分析和评价冶金新产品、新产品、新技术和新工艺的开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响。
参考书目：
《有色金属冶金学》，邱竹贤著，冶金工业出版社，1988年出版，2012年重印;
《稀土现代冶金》，李梅，柳召刚，张晓伟，常宏涛，科学出版社，2016.
科目 钢铁冶金学
代码 906
本课程要求学生熟悉钢铁冶金工艺对原材料、产品及副产品的性能要求及其行业标准，并熟悉原材料、产品和副产品(炉渣、烟气)的物化性能、检测标准和后续处理工艺要求;掌握钢铁冶金过程的物理化学变化、传输现象和能量利用等基本原理，并能够应用于辨别和分析钢铁冶金生产工艺和产品质量控制等问题;掌握钢铁冶金工艺流程与基本操作制度，理解钢铁冶金生产系统的功能，并能够应用于钢铁工艺流程设计;能够结合钢铁冶金基本原理与操作制度，分析钢铁冶金工艺和产品质量控制，提出初步解决方案;了解钢铁冶金生产过程安全操作规程和环境保护技术，掌握钢铁冶金新工艺、新技术、新装备及发展趋势，能够依据冶金产业政策、冶金工程师职业规范和应承担社会责任，分析和评价其开发和应用对社会和可持续发展的影响，正确评价其涉及法律、安全、环境等方面的优缺点。
参考书目：
(1)炼铁学：
《钢铁冶金学》(炼铁部分)，吴胜利，等编著，冶金工业出版社，2019年，第4版;
《钢铁冶金学》(炼铁部分)，王筱留，等编著，冶金工业出版社，2013年，第3版;
(2)炼钢学：《钢铁冶金学教程》，包燕平，等编著，冶金工业出版社，2008年，第1版。
科目 炉外精炼
代码 402
本课程要求学生在掌握LF、VD、VOD、RH、AOD等炉外精炼技术的理论和工艺，能够更好地应用冶金工程专业知识，对冶金过程的复杂工程问题进行描述、分析、并提出合理的解决方案，为工艺设计和实践打下良好的基础;理解炉外精炼的主要目的、任务、手段及特点;在掌握炉外精炼理论和工艺基础上，进一步了解相关设备及产品质量控制方法;掌握目前主流经典的炉外精炼工艺，并解决冶金工程复杂问题。
参考书目：
(1)《炉外精炼理论与工艺》，董方，阮飞 主编，内蒙古大学出版社，2018年;
(2)《炉外精炼》，徐增启著，冶金工业出版社，2003年。
科目 现代分析方法
代码 915
1.X射线衍射学及其在材料分析中的应用，具体内容包括：X射线物理基础、X射线衍射基本理论、X射线衍射应用基础(衍射方法及X射线衍射仪)、X射线衍射法在材料研究中的三种基本应用(晶态物质定性、定量及点阵参数精确确定理论基础、应用方法及结果的分析)。
2.电子显微学及其在材料分析中的应用，具体内容包括：电子显微分析物理基础、三种电子显微分析设备(TEM、SEM和EPMA)基本工作原理及其在材料研究中的基本应用、相应结果的分析。
3.现代材料分析方法在材料研究中的综合应用，具体内容包括根据复杂材料研究工程问题的目标与要求，制定研究方案，分析解读所获得的结果，为复杂工程问题的解决提供理论及实践证据。
参考书目：
《材料分析方法》(第3版)，周玉，主编，机械工业出版社，2011.
《材料现代分析方法》，左演生、陈文哲、梁伟，主编，北京工业出版社，2000.
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