簡介
人類使用非平衡態材料已有數千年的歷史，對金屬材料而言，人們很早以前就已懂得通過淬火來獲得亞穩相，以提高工具和兵器的硬度。
但現代意義上的非平衡態材料主要指上世紀後半葉以來新出現的、在組織設計、獲得原理方面顯著不同於傳統材料的新型亞穩材料，如非晶態合金、超細組織材料。這類材料許多優異的性能使之成為當前材料、冶金和凝聚態物理領域廣為研究的對象。
《非平衡材料工程原理》教學大綱
課程名稱：非平衡材料工程原理/ Non-equilibrium Materials Engineering
課程代碼：050313
學時：32 學分： 2學 講課學時:32 考試/考查：考查
先修課程：材料科學基礎、固體物理。
適用專業：材料科學與工程專業（本科）
開課院系：材料工程學院材料科學系
教 材：《非平衡材料工程原理》. 本校編印，2003
參考書：王世敏. 納米材料製備技術.化學工業出版社,2002
一、課程的性質和任務
介紹了非晶態材料、納米材料和準晶態材料的性能特點、用途及常用的製備工藝，同時簡要介紹了相關材料的基礎理論。
主要內容包括非晶態材料的基本概念，非晶體固體的形成及其理論基礎，金屬玻璃的形成及其穩定性，金屬玻璃的製備原理和方法，納米材料的結構和性能，納米材料的製備及其套用，準晶材料的結構模型，準晶材料的製備工藝和性能特點。本課程的學習將為學習功能材料等課程打好基礎。
二、教學內容和基本要求
第一章 概論
非平衡材料的內涵和外延，物質狀態的決定因素，非晶材料的基本概念，納米材料與技術的基本概念。
第二章 非晶材料及其製備
非晶態材料，有序態、無序態，非晶固體的形成，成核率、生長速率、臨界冷速，金屬玻璃的形成與穩定性，合金化效應、尺寸效應、位形熵，金屬玻璃的製備原理和方法，氣相沉積法、液體急冷法
第三章 納米材料及其製備
納米材料的結構和性能，結構缺陷，表面效應、小尺寸效應、量子效應，納米材料的各種製備方法：物理法、化學法、機械法；濺射法、熱蒸發法、等離子法、溶膠-凝膠法、球磨法。
第四章 準晶材料及其製備
準晶材料的結構模型，準晶材料的分類，準晶材料的製備方法，準晶材料的結構和性能。
三、實驗與討論課的內容和基本要求
2學時的演示實驗，了解磁控濺射儀器的使用和磁控濺射製備納米薄膜的工藝過程、納米材料的檢測。
四、教學時數分配
| 課程內容 | 講課 | 習題或討論課 | 實驗 | 上機 | 小計 |
| 第一章 概論 | 2 | 2 | |||
| 第二章 非晶材料及其製備 | 8 | 2 | 10 | ||
| 第三章 納米材料及其製備 | 10 | 2 | 2 | 14 | |
| 第四章 準晶材料及其製備 | 6 | 6 | |||
| 共 計 | 26 | 4 | 2 | 32 |
五、對學生能力培養的要求
學完本課程後，使學生進一步了解材料的結構與性能的關係，加深理解材料學及材料物理的基本理論，了解套用較為廣泛的製備非平衡材料的方法。
六、說明
本課程為考查課程，可查形式可採用卷面考試或撰寫讀書報告等形式。
《非平衡材料工程原理》教學大綱
