研究生课程教学大纲《材料热力学》

湖南大学研究生课程教学大纲 一、基本情况 填表日期：2012年8月15日 课程 名称 材料热力学 英文 名称 Material Thermodynamics 课程 代码   学 分 2 学 时 32 开课 时间 秋 季 课程 类别 ⑴ 开课 单位 材料科学与工程学院 任课教师 陈刚，教授 面向 专业 材料科学与工程：金属材料，材料成型 考核 方式 考试（开卷） 预修 课程 物理化学，材料科学基础 教 学 目 的 和 要 求 材料热力学课程涉及到材料制备过程的有关原理知识，应在学习完有关的材料课程和物理化学的基础上学习本课程。材料热力学是材料方向的一门重要专业课程之一。它是一门理论联系实际、理论性、应用性较强的课程。 要求掌握材料热力学的基本概念、原理和研究方法；用材料热力学的方法研究和解决材料问题；最主要的是要掌握热力学处理问题的思想和方法。进一步加深热力学的基本概念和原理的理解，以及在材料制备和研究中的应用；达到用材料热力学的思想和方法来研究和解决材料问题 主 要 参 考 书 目 1. 徐祖耀著 金属材料热力学 科学出版社 1981年 2. 郝士明著 材料热力学 化学工业出版社 2004年1月 3. 石霖编著 合金热力学 机械工业出版社 1992年 4. 肖纪美著 合金能量学 上海科学技术出版社 1985年                       〝＊〞课程类别：⑴学位课程，⑵非学位课程 二、教学内容及学时安排 第1讲 绪  论  3学时 1.1材料热力学介绍 1.2 材料热力学发展、分类、普适性 1.3材料热力学的研究特点 1.4热力学第一定律 1.5 热力学第二定律 第2讲 热力学基本定律  3学时 2.1 热力学第二定律 2.2 热力学状态函数及其关系式 2.3 热力学基本定律和关系式的应用 第3讲 单组元材料热力学3学时 3.1纯金属固态相变的体积效应 3.2晶体中的热空位 3.3晶体的热容 3.4单元材料的两相平衡 3.5磁性转变的自由能 第4讲 二组元相  3学时 4.1理想熔体近似  4.2正规熔体近似 4.3熔体的性质 4.4亚正规熔体近似 第5讲 二组元相  3学时 4.6化学位 4.7化学位和自由能-成分图 4.8活度 4.9化合物相 第6讲 两相平衡  3学时 5.1 两相平衡 5.2 固-液两相平衡 5.3 溶解度曲线 5.4 固溶体的两相平衡 5.5 相稳定化参数 第7讲 相变热力学 3学时 6.1 相变的分类 6.2 新相的形成和形核驱动力 6.3 第二相析出的相变驱动力 6.4 析出相的表面张力效应 6.5晶间偏析 第8讲 两个重要的溶体模型之一Bragg-Williams近似  3学时 8.1 Bragg-Williams近似 8.2固溶体的成分与有序度 8.3 Bragg-Williams模型混合熵 8.4 Bragg-Williams模型内能 8.5 Bragg-Williams模型自由能 8.5应用实例分析 第9讲 两个重要的溶体模型之二 双亚点阵模型  3学时 9.1双亚点阵模型 9.2双亚点阵模型-成分描述 9.3双亚点阵模型对间隙固溶体成分的描述 9.4双亚点阵模型的混合熵 9.5双亚点阵模型的过剩自由能 9.6双亚点阵模型的化学势及活度 第10讲 材料热力学应用讨论              5学时 10.1 相变驱动力 10.2 凝固热力学 10.3 脱溶分解 10.4 Spinodal分解 10.5 共析分解热力学 10.6 有序－无序相变 10.7 马氏体相变 10.8 贝氏体相变 10.9 二级相变 三、授课形式及地点 形式：采用多媒体讲授 地点：综合楼420