復合材料原理

FundamentalsofCompositeMaterials

課程代碼：07410047

學分：3

學時：48（其中：課堂教學學時：48實驗學時：0上機學時：0課程實踐學時:0）

先修課程：物理化學、工程力學、材料科學基礎

適用專業：復合材料與工程

教材：聞荻江。復合材料原理。武漢：武漢工業大學出版社，1998年

開課學院：材料科學與工程學院

課程網站：（選填）

一、課程性質與課程目標

（一）課程性質

《復合材料原理》是復合材料與工程專業的主干專業課。通過該課程的學習，學生能掌握材料

復合的基本原理，熟悉復合材料結構、性能的復合規律，掌握影響復合材料界面結合的因素和改善

復合材料界面的基本原則，了解不同結構、功能復合材料的基本特點，具備解決本專業領域復雜工

程問題的初步能力，為后續復合材料分論類專業課程的學習奠定基礎。

（二）課程目標

課程目標1：掌握材料復合的原理，熟悉復合材料結構、性能的復合規律。

課程目標2：能夠運用復合材料的復合原理和界面的相關知識，對復合材料與工程領域復雜工

程問題進行分析。

課程目標3：能對復合材料實驗數據或結果進行正確的分析和解釋，并通過相關信息綜合歸納

出有效的結論。

課程目標4：具備解決本專業領域復雜工程問題的初步能力。

（三）課程目標與專業畢業要求指標點的對應關系

本課程支撐專業培養計劃中畢業要求指標點1-3.2-3和4-4。

1.畢業要求1-3:掌握復合材料與工程專業基礎知識，具備解決本專業領域復雜工程問題的初

步能力。

2.畢業要求2-3:能夠對復合材料與工程領域復雜工程問題進行分析與求解。

3.畢業要求K4:能對實驗數據或結果進行正確的分析和解釋，并通過信息綜合歸納總結有效

的結論。

^目標

課程目標1課程目標2課程目標3課程目標4

畢業要求指標點

畢業要求1-3

畢業要求2-3/

畢業要求4-4/

二、課程內容與教學要求

第一章緒論

（一）課程內容

主要知識點：復合材料簡介，復合材料的組織設計和結構設計，本課程的主要內容介紹。

主要能力點：能夠分析不同類型復合材料的優勢與不足。

（二）教學要求

（1）掌握復合材料的分類與應用的基木情況；

（2）掌握復合材料中材料設計和結構設計的基本特點；

（3）了解本課程的主要內容及學習方法。

（三）重點與難點

1.重點

復合材料的分類。

2.難點

復合材料中材料設計和結構設計的基本特點。

第二章復合材料的復合效應

（一）課程內容

主要知識點：材料的復合效應，復合材料的結構與復合效果，復合材料的模型與性能的一般規

律。

主要能力點：能否根據材料的復合效果，合理選擇復合材料組員組元和制備方法。

（二）教學要求

（1）掌握材料的復合效應及其分析方法：

（2）掌握更合材料的結構與更合效果；

（3）了解更合材料的模型與性能的一般規律。

（三）重點與難點

1.重點

材料的復合效應及其分析方法。

2.難點

復合材料的結構與復合效果。

第三章復合材料的界面狀態解析

（一）課程內容

主要知識點：界面效應，復合材料界面的研究對象，表面及界面化學基礎，浸潤動力學，增強

體的表面特性及對復合材料結合的影響。

主要能力點：能夠分析不同因素對復合材料界面結合的影響.

（二）教學要求

（1）掌握材料界面效應的基本概念；

（2）掌握復合材料表面和界面化學基礎：

（3）掌握界面浸潤動力學；

（4）了解增強體表面特性對復合材料結合的影響。

（三）重點與難點

1.重點

材料界面效應的基本概念及復合材料的界面化學基礎。

2.難點

界面浸潤動力學。

第四章復合材料的界面結合特性

（一）課程內容

主要知識點：復合材料界面的形成過程，樹脂基復合材料的界面結構及界面理論，非樹脂基復

合材料的基體及界面結構，樹脂法復合材料界面的破壞機理，復合材料界面優化設計及分圻技術。

主要能力點：能分析不同類型界面的結構特點，并具備對復合材料材料界面進行優化設計的初

步能力。

（二）教學要求

（1）掌握更合材料界面的形成過程；

（2）掌握樹脂基亞合材料的界面結構：

（3）掌握北樹脂基復合材料的界面結構；

（4）掌握樹脂基復合材料界面的破壞機理；

（5）了解復合材料界面優化設計及界面分析技術。

（三）重點與難點

1.重點

復合材料界面的形成過程、樹脂基復合材料的界面結構及界面理論。

2.難點

復合材料的界面結構及其破壞機理。

第五章復合體系的典型界面反應

（一）課程內容

主要知識點：無機-有機復合體系的界面反應，無機-無機復合體系的界面反應，無機-金屬復合

體系的界面反應，金屬-金屬復合體系的界面反應，有機-有機復合體系的界面反應。

主要能力點：能夠分析影響不同復合材料體系的因素，提供復合材料界面反應控制方案。

（二）教學要求

（1）掌握樹脂基更合材料的界面反應類型及特點；

（2）掌握無機非金屬基復合材料的界面反應；

（3）掌握金屬基復合材料的界面反應及其控制方法。

（三）重點與難點

1.重點

無機非金屬基復合材料的界面反應。

2.難點

金屬基復合材料的界面反應及其控制方法。

第六章復合材料的界面處理技術

（）課程內容

主要知識點：增強材料的表面處理技術概述，顆粒的表面處理技術，纖維的表面處理技術，基

體材料的改性技術。

主要能力點：能夠運用相關知識合理選擇增強材料的表面處理技術。

（二）教學要求

（1）掌握增強材料表面處理的主要技術；

（2）掌握粉狀顆粒的表面處理技術；

（3）掌握纖維的表面處理技術；

（4）掌握基體材料的改性技術。

（三）重點與難點

1.重點

增強材料表面處理的主要技術。

2.難點

纖維的表面處理技術。

第七章復合材料力學性能的復合規律

（一）課程內容

主要知識點：連續纖維增強復合材料的力學復合，短纖維增強復合材料的力學復合關系，顆粒

增強復合材料的力學性能，復合材料力學復合的其他問題。

主要能力點：能夠對不同類型復合材料力學性能的優化提供優化方案。

（二）教學要求

（1）掌握纖維增強復合材料的力學更合；

（2）掌握顆粒增強復合材料的力學復合；

（3）了解混雜增強復合材料的力學復合。

（三）重點與難點

1.重點

纖維增強復合材料的力學復合。

2.難點

混雜增強復合材料的力學復合。

第八章復合材料物理和化學性能的復合規律

（）課程內容

主要知識點：復合材料的密度、熱學性能、燃燒特性、光學性能、耐化學性及其復合規律。

主要能力點：能夠提出復合材料物理和化學性能優化的優化方案。

（二）教學要求

（1）掌握更合材料的密度及其更合規律；

（2）掌握更合材料的熱學性能；

（3）掌握復合材料的燃燒特性；

（4）掌握復合材料的光學性能；

（5）掌握復合材料的耐化學性。

（三）重點與難點

1.重點

復合材料的熱學性能復合規律。

2.難點

復合材料的光學性能。

第九章結構復合材料簡介

（一）課程內容

主要知識點：玻璃纖維增強聚合物復合材料，碳纖維及其復合材料，有機纖維及其復合材料,

金屬基復合材料，陶瓷基復合材料，混雜復合材料。

主要能力點：能夠分析不同類型結構復合材料的組成、性能特點以及應用或潛在應用領域。

（二）教學要求

（1）掌握纖維增強體的基本特性；

（2）掌握玻璃纖維增強聚合物復合材料的性能特點；

（3）掌握碳纖維及其復合材料的性能特點；

（4）掌握金屬基復合材料的基本特點；

（5）了解陶瓷基復合材料及混雜復合材料的性能特點。

（三）重點與難點

1.重點

玻璃纖維增強聚合物復合材料的性能特點。

2.難點

碳纖維及其復合材料的性能特點。

第十章功能復合材料簡介

（-）課程內容

主要知識點：壓電復合材料，導電復:合材料，磁性復合材料，吸波復合材料?，摩阻復合材料,

生物功能復合材料，功能梯度更合材料，耐放射線更合材料。

主要能力點：能夠分析不同類型功能及合材料的組成、性能特點以及應用或潛在應用領域。

（二）教學要求

（1）掌握復合材料的壓口特性；

（2）掌握復合材料的導弓特性；

（3）掌握復合材料的磁性；

（4）掌握復合材料的吸波特性；

（5）掌握復合材料的摩阻特性；

（6）掌握生物功能復合材料的基本性能。

（三）重點與難點

1.重點

復合材料的壓電特性。

2.難點

復合材料的導電特性。

三、學時分配及教學方法

章

教學形式及學時分配

（按序填寫）

主要教學方法支撐的課程目標

課堂實上課程小

教學驗機實踐計

第一章22講授法、討論法1、4

第二章66講授法、討論法1、2、4

第三章66講授法、討論法】、2、4

第四章66講授法、討論法1、2、4

第五章44講授法、討論法1、3、4

第六章66講授法、討論法1、3、4

第七章44講授法、討論法1、4

第八章44講授法、討論法1、4

第九章66講授法、討論法2、3、4

第十章44講授法、討論法2、3、4

合計4848

四、課程考核

考核形式考核要求考核權重備注

80分起評。提問答對問題+5分/次，

課堂表現最高100分；缺課-10分/次，最低020%

分。

80分起評，滿分100分。缺作業70/

平時作業