《材料科学基础》在材料科学与工程学科体系中处于非常重要的地位,是在传统“硅酸盐物理化学”和“无机材料物理化学”基础上融合无机化学、物理化学、结晶学与岩相学、缺陷化学、熔体化学、材料热力学与动力学等基本理论发展起来的,致力于从原子、分子、晶体结构、相律、表面/界面、过程动力学机制以及环境协调性等层面诠释无机材料的组成与结构、合成与制备、性能与使用之间的相互关系,着重阐述无机材料组成-结构-性质-使用四者之间相互关联的基本规律和知识原理。
课程内容主要包括:(1)晶体几何:晶体的空间结构、晶体的定向与晶面指数、对称型、晶体结构的基本特征;(2)晶体化学:离子晶体结构的影响因素、鲍林规则、等大球体紧密堆积原理及特点、空隙的种类与数量、填充率;(3)晶体结构:典型的无机化合物晶体结构、硅酸盐晶体结构;(4)晶体结构缺陷:晶体结构缺陷的类型、热缺陷浓度的计算、位错的种类与特点、缺陷化学反应表示法、非化学计量缺陷的形成;(5)熔体:熔体的结构、熔体的性质;(6)玻璃体:玻璃的通性、玻璃的结构、非晶态固体形成、玻璃结构的晶子学说和无规则网络学说;(7)固体表面与界面行为:晶体表面能、吸附与粘附区别、晶界构型、液相与固相的接触润湿;(8)浆体的胶体化学原理:流变学原理、粘土-水系统、离子吸附与交换原理、非粘土-水系统;(9)相平衡:相图基本概念、相律、相图规则、单元系统相图、二元系统相图、三元系统相图、相图应用;(10)扩散:无机固体中扩散、影响扩散的因素、扩散方程、扩散机理和扩散系数;(11)相变:相变的概念与分类、固液相变、固固相变、液液相变、气固相变;(12)固相反应:固相反应的概念与分类、固相反应机理、影响的固相反应因素、固相反应的动力学方程;(13)烧结:烧结概念、液相烧结机理与模型、固相烧结机理与模型、二次再结晶、影响烧结的因素。