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高聚物结构与性能

课程代码:QZ051010

课程负责人: 李辉7332
共建教师:
课程建设:校级优质课程 开课学院:化学化工学院

开课时间:2022年12月08日 学习人数:0人
有效时间: 永久有效 评分:
课程简介

高聚物的结构与性能课程是研究生专业学位课,是一门包含以高分子化合物为对象的全部物理内容的综合学科。通过讲授高分子的结构、高分子运动以及高聚物的一系列物理性能,使学生深入理解高聚物的结构与性能之间的内在联系及其基本规律,辩证理解高分子化合物与小分子化合物的本质不同。另外,高分子科学中最新的科研成果也不断地被充实到教学中,使学生及时了解新概念、新知识、新观点,准确和深刻理解高分子物理中的基本问题。

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教学大纲

 

通过本课程的学习,使学生具备下列能力:

1. 能够运用聚合物结构与性能的基本概念、基本原理等课程知识,表达高分子材料的工程问题,建立聚合物的结构决定其性能的理念,并能正确理解和分析。

2. 能够以高聚物的分子运动机理和结构与性能之间的关系因素,对高分子材料的合成制备、加工、改性和应用等工程问题进行识别、表达和评估预测。

3. 能够运用高分子物理的工程思维和方法针对确定高分子材料合成,加工、应用等设计/开发目标和解决方案提供理论依据。

4.在掌握聚合物结构与性能的基本知识和表征方法的基础上,能通过与其相关的实验,分析实验结果,研究聚合物结构与性能对高分子材料合成,加工、改性、应用等影响等高分子材料工程问题,取得有效的结论

二、教学内容、学时分配

(一)高分子结构(Chain Structure of Polymer)(8学时)

1、近程结构(Short-range structure of polymer chain

2、远程结构(Lang-range structure of polymer chain

3、链结构的表征方法(characterizationstructure of polymer chain

4、高分子的凝聚态(Aggregate Structure of Polymers

1)高分子的晶态结构(The Crystalline State

2)聚合物非晶态及其结构模型(The Amorphous Polymers

3)取向现象(Orientation Phenomena

4)单链凝聚态(Single-chain Condensed State

(二)聚合物的分子运动与转变(Molecular Motions and Transitions of Polymers)(6学时)

 1、聚合物分子运动的特点(Molecular Motions of Polymer

 2、聚合物的力学状态(Five Regions of Mechanical Behavior

 3、聚合物玻璃化转变(Glass Transition of polymer

1)聚合物热转变的测定方法(Methods of Measuring Transitions in Polymers

2)玻璃化转变理论(Theories of Glass Transition

3)影响 Tg的因素(Factors Influencing Tg

4、聚合物的结晶过程(Crystallization of Polymer

1)聚合物等温结晶过程

2)聚合物非等温结晶过程

5、结晶和熔融热力学(Thermodynamics of Crystallization and Fusion

(三)聚合物的流变性能Polymer Rheology 2学时)

1、熔体流动Melt Flow

2、聚合物的粘性流动 Viscous Flow of Polymers

1)机理(Mechanism

2)链缠结理论(Explanation in View of Entanglement

3、影响聚合物的粘度的因素(Factors InfluencingViscosity of Polymer

4、聚合物熔体的弹性效应(Elastic Effects in Polymer Melt

(四)聚合物的力学性能(Mechanical Properties of Polymers)(6学时)

1、力学行为的基本的物理量

2、橡胶弹性(Rubber Elasticity

3、聚合物的粘弹性(The Viscoelasticity of Polymers

4、聚合物的屈服和断裂(Yield and fracture

1)聚合物的应力-应变行为(Stress Strain Behavior of Polymers

2)聚合物的屈服(Yielding of Polymer

3)聚合物的断裂理论(Fracture Theory of Polymers

4)聚合物的拉伸强度(Tensile Strength ofPolymers

5)聚合物的韧性(Toughness of Polymers

(五)聚合物共混的研究进展(Advanced Developments in Polymer Blends)(6学时)

1、聚合物共混物的概念、品种及性能

2、聚合物共混物的相容性及相结构

3、聚合物共混物的相分离动力学行为

4、结晶性聚合物共混物的相容性与结晶行为

5、聚合物共混体系的界面与增容

(六)高分子溶液(Polymer Solutions )(4学时)

1、高分子溶液的特点

2、混合溶剂的性质

3、稀溶液理论的研究进展

4、高分子θ溶液

5、水溶性高分子的溶液性质

6、聚电解质溶液应用及其进展

三、教学方式

1.本课程按照聚合物结构决定性能高分子分子运动特点这两条高分子物理的主线展开教学内容。对课程内容的讲授突出基础,强调重点,对教科书中的内容有所舍取,课堂上讲述要点与学生课后自学相结合。

2.课程采用多媒体课件,配合图片、动画、视频进行教学。采用案例教学、启发教学和讨论式教学法、学生自主授课等。通过案例分析,强调理论与工程实践的结合。在课内讲授过程中通过提问进行相关问题的讨论。

3.教学中开展课程实践活动,去相关生产企业进行现场教学,并写读书报告。

4.学生分成每4人一个小组,对每个小组布置课程讨论专题,小组成员分工查阅文献,撰写读书报告,制作PPT演讲稿,上台演讲PPT,老师与学生进行讨论。

 

四、考核方式

(一)平时成绩:该课程的成绩由考勤与课堂表现(包括对自学内容反馈和自主授课)、平时作业,其中考勤占30%、课堂表现30%、平时作业40%

(二)期末考试成绩:闭卷、笔试。

(三)成绩实行百分制。最终成绩:总成绩 = 平时成绩 × 20%  + 期末考试卷面成绩 × 80%

五、先修课程:

有机化学、物理化学、高分子化学

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教学团队

现有教师共6人,具有博士学位教师占100%,2人有出国留学经历,教授2名,副教授3名,讲师1名,均已工作8年以上。本课程组中,山东省教学名师1人,济南大学青年教学能手2人。课程组成员近年来主持国家自然科学基金、山东省自然科学基金和企业委托项目30余项,累计发表高水平科研及教学论文100多篇。省部级科技成果奖励3项,授权国家发明专利30余项,省部级教学成果奖4项。课程组在教学和科研方面都做出了突出的成绩,该团队在多年的教学改革与实践中成为老中青相结合、职称与知识结构合理、教学和科研协调发展的优秀团队。