先进陶瓷材料
课程编码:280216080502P2005
英文名称:Advanced Ceramic Materials
课时:60
学分:3.00
课程属性:专业核心课
主讲教师:王根水等
教学目的要求
本课程是本课程是为材料物理和化学、材料学及其相关专业研究生开设的专业基础课。主要以结构陶瓷和人工晶体材料作为讲授重点,陶瓷部分结合国内外最新的技术,系统介绍陶瓷粉体、成型、烧结、加工、焊接、表征等全流程技术;人工晶体部分从晶体学基本原理、晶体生长技术方法、晶体缺陷与表征、典型功能晶体与应用,以及学科发展前沿角度系统介绍晶体材料的学科发展。通过本课程的学习,可以让研究生从材料基础到技术应用层面系统掌握以陶瓷和人工晶体为代表的无机非金属材料的科学基础及技术发展现状,有利于培养研究生的良好的工程化思维能力,为我国培养更多的无机非金属领域的人才。
预修课程
先进陶瓷及制备技术、晶体生长基础
大纲内容
第一章 第一章 陶瓷性能及粉体制备与晶体基本概念及生长原理 12.0学时
第1节 陶瓷性能表征
第2节 陶瓷粉体制备技术
第3节 晶体学基本原理
第4节 晶体材料分类、性能及应用
第5节 晶体生长热力学原理
第6节 晶体生长动力学原理
第7节 晶体生长形核原理
第二章 第二章 陶瓷成型技术与晶体原料提纯技术 12.0学时
第1节 陶瓷干法成型技术
第2节 陶瓷的湿法成型技术
第3节 陶瓷的无容器成型技术
第4节 晶体生长原料提纯与合成技术
第三章 第三章 陶瓷材料烧结技术与晶体生长技术 12.0学时
第1节 陶瓷材料烧结技术
第2节 陶瓷材料基因组技术
第3节 晶体生长界面稳定性与边界层
第4节 晶体生长数值模拟
第5节 晶体生长技术方法
第6节 陶瓷烧结与晶体生长参观实习
第四章 第四章 陶瓷材料加工与检测、晶体缺陷与表征 12.0学时
第1节 陶瓷材料加工与检测技术
第2节 陶瓷材料焊接技术
第3节 晶体缺陷形成与表征
第4节 缺陷对晶体性能的影响
第五章 第五章 结构陶瓷材料、晶体材料国内外发展趋势 12.0学时
第1节 典型结构陶瓷材料
第2节 陶瓷材料国内外发展趋势
第3节 激光与非线性光学晶体研究与应用
第4节 闪烁晶体研究与应用
第5节 宽禁带半导体晶体研究与应用
第6节 铁电压电晶体研究与应用
参考书
1、
结构陶瓷
谢志鹏
2011年6月
清华大学出版社
2、
晶体生长科学与技术
张克从
1997年5月
科学出版社
课程教师信息
王根水,博士,研究员,博士生导师,现任信息功能材料与器件研究中心主任。从事铁电压电材料与器件研究,包括铁电、反铁电、热释电、无铅压电陶瓷与薄膜及导电薄膜、磁电复合材料与器件等。承担了国家自然科学基金委、科技部、科工局、装发、中国科学院及上海市等30余项科研项目。发表SCI论文300余篇,授权专利65项。获上海市启明星及跟踪计划,NSAF基金优秀奖,上海市嘉定区科技领军人才奖,柳大纲青年科技奖,兼任《无机材料学报》副主编,上海市红外与遥感学会副理事长。
仇鹏飞,现任中国科学院上海硅酸盐研究所前沿部中心副主任。2021年获国家优秀青年科学基金,2020年入选上海市青年拔尖人才,2019年入选上海市青年科技启明星计划,2016年入选中国科学院青年创新促进会。主要从事高性能热电材料与器件研究,基于材料基因组方法发现十余种新型热电材料,提出类液态热电材料是否稳定的热力学判据和热电性能与稳定性协同调控策略,发展了面向新型热电材料的器件设计新原理和集成新方法,研制出多种高性能刚性热电器件和国际上最薄的柔性热电器件。在Science、Nat. Mater.、Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Energy Environ. Sci.、Joule、等期刊共发表100余篇论文;全部论文被他引五千余篇次。在Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.和Energy Storage Mater.等杂志发表综述论文6篇;参与撰写两部英文专著中的各一章;获授权中国发明专利10项。作为项目负责人承担国家自然科学基金委优青、面上等基金项目。作为第五完成人获得2020年度上海市自然科学一等奖。现担任《无机材料学报》、《Journal of Materiomics》青年编委。
倪德伟,中科院上海硅酸盐研究所研究员,博士生导师,入选中科院海外引进人才计划、上海市学术带头人(青年),担任J. Am. Ceram. Soc.副主编、J. Adv. Ceram.编委、2D膜材料高通量制备分技术委员会主任委员等。主持国家自然科学基金、中科院重点部署、科技部攻关项目重点专项等项目10余项。目前主要从事纤维增强超高温陶瓷基复合材料基础科学与极端服役环境工程应用研究,发表论文80余篇,授权国家发明专利9项。
聂恒昌,博士,研究员,材料物理与化学专业。主要从事铁电陶瓷材料及应用基础研究。在Nat. Commun., Energy Storage Mater.等期刊发表论文60余篇,授权发明专利10项。担任《Current Applied Materials》编委、《无机材料学报》青年编委。中国电子学会高级会员、中国指挥与控制学会高级会员、中国科学院青年创新促进会会员、上海市青年科技人才协会会员,获军队科技进步奖三等奖。