spContent=人类历史进程可以由材料的发展来标记，而从石器、青铜器、铁器直至今日的先进陶瓷、高温合金、隐身材料、激光晶体、石墨烯，这些材料的发现又全依赖于它们的物理性能的揭示与改进。本课程向大家介绍了材料的力、热、光、电、磁及功能转换等物理性能及其调控，让我们从改善材料的性能入手，改变历史吧！
人类历史进程可以由材料的发展来标记，而从石器、青铜器、铁器直至今日的先进陶瓷、高温合金、隐身材料、激光晶体、石墨烯，这些材料的发现又全依赖于它们的物理性能的揭示与改进。本课程向大家介绍了材料的力、热、光、电、磁及功能转换等物理性能及其调控，让我们从改善材料的性能入手，改变历史吧！
—— 课程团队
课程概述
本课程是材料学科的基础课程，辐射所有材料学科方向，包括无机、金属、高分子、新能源材料等等。
本课程从材料科学理论出发并结合工程实际应用，介绍材料力学、热学、电学、磁学、介电、光学和功能转换性能，评价材料的各种性能指标，分析各种内在因素和外在因素对材料各项性能的影响。
课程注重实践、突出应用，可以让大家掌握材料的性能特点、影响因素、检测技术以及实际应用。为正确选择和合理使用材料提供可靠的性能依据，充分发挥材料性能潜力，也为研制新材料，改进和发展加工工艺，以及零件或器件的失效分析等方面提供坚实的理论基础和工程应用知识。
课程讲授过程为：“材料在应用中表现出的“性能”→表征“性能”的参数及图谱曲线→产生此类“性能”的原理或机制→影响“性能”的因素→合理应用材料的环境、条件”，形成始于“应用”，终于“应用”的闭环，充分体现本课程希望大家能够“学以致用”的初心！
授课目标
1、能根据材料的物理性能分析，全面掌握材料的结构、原料和工艺之间的关系，为新能源材料制备、加工与服役等过程中出现的复杂工程问题寻求解决方案。培养学生学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力；注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
2、掌握材料物理性能的各类参数的物理意义和单位; 掌握材料性能与材料组成和构造之间的关系，能运用材料物理性能的基础知识和基本理论研究、解决复杂工程问题。培养学生不断进取的科学态度，培养学生踯躅前行的科学探索精神；培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
3、以先进的测试手段和分析技术，了解材料的物理性能，并以此为据判断材料的质量，正确选择和使用材料;通过材料物理性能参数的调控，进一步改进材料的性能，为新材料、新性能、新工艺的探索奠定基础。深刻理解材料性能测试、分析过程中工程师的职业性质与责任，培养学习尊重自然规律，遵守职业道德和职业规范；具有爱岗敬业、无私奉献、勤俭节约、保护环境、开拓创新的职业品格和行为习惯。
课程大纲
材料的力学性能
课时目标：掌握材料的力学性能，材料在受力条件下的形变、断裂和蠕变等力学现象，及各种现象的产生原理和对应的参数；了解提高和改善材料力学性能的方法手段。
1.1 应力及应变
1.2 弹性形变
1.3 材料的塑性形变
1.4 滞弹性和内耗
1.5 材料的高温蠕变
1.6 材料的断裂强度
1.7 材料的断裂韧性
1.8 裂纹的起源与扩展
1.9 材料的疲劳
1.10 显微结构对材料脆性断裂的影响
1.11 提高材料强度及改善脆性的途径
材料的热学性能
课时目标：掌握材料的热学性能和各种热学现象、热学参数，不同材料的热膨胀、热传导的微观机理，了解提高材料热学性能的方法措施。
2.1 热学性能的物理基础
2.2 材料的热容
2.3 材料的热膨胀
2.4 材料的热传导
2.5 材料的热稳定性
材料的光学性能
课时目标：掌握光与固体相互作用的结果，宏观的光学现象和微观机制；掌握电光效应等特殊光学效应的定义，了解其应用；了解光的传输材料和特殊光学材料。
3.1 光传播的基本性质
3.2 光的反射和折射
3.3 材料对光的吸收和色散
3.4 光的散射
3.5 材料的不透明性与半透明性
3.6 电-光效应、光折变效应、非线性光学效应
3.7 光的传输与光纤材料
3.8 特种光学材料及其应用
材料的电导性能
课时目标：掌握电导的基本物理现象、基本表征参数，离子电导和电子电导的原理、电导率的计算方法；了解金属、固体材料、半导体陶瓷材料的电导性能，及其应用。
4.1 电导的物理现象
4.2 离子电导
4.3 电子电导
4.4 金属材料的电导
4.5 固体材料的电导
4.6 半导体陶瓷的物理效应
4.7 超导体
材料的磁学性能
课时目标：掌握材料的基本磁学性能、磁学参数和曲线；掌握顺磁性、抗磁性、铁磁性和反铁磁性的原理机制；掌握在动态磁场下磁性材料的性能表征；了解不同类型磁性材料的磁学性能及其应用。
5.1 基本磁学性能
5.2 抗磁性和顺磁性
5.3 铁磁性与反铁磁性
5.4 磁性材料的动态特性
5.5 磁性材料及其应用
材料的功能转换性能
课时目标：掌握介质极化与损耗的微观机理，掌握介电强度的临界条件和定义，掌握压电性能、铁电性能、热电性能、光电性能、热释电性能的定义、原理、表征参数或曲线，了解各种功能转换性能的应用实例，以及研究发展现状。
6.1 介质的极化与损耗
6.2 介电强度
6.3 压电性能
6.4 铁电性
6.5 热电性能
6.6 光电性能
6.7 热释电性能
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预备知识
参考资料
（1）陈騑騢. 材料物理性能. 机械工业出版社，2006.
（2）刘强，黄新友. 材料物理性能. 化学工业出版社，2009.
（3）田莳. 材料物理性能. 北京航空航天大学出版社，2004.
（4）熊兆贤. 材料物理导论. 科学出版社，2001.
（5）李志林. 材料物理. 化学工业出版社，2009.
