教學大綱表
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課程名稱 (中文) 材料科學導論(一)
(英文) Materials Science And Engineering
開課單位 材料工程學系
課程代碼 T2111A
授課教師 吳錫芩
學分數 3.0 必/選修 必修 開課年級 大一
先修科目或先備能力:本課程的學習者必須先修習過微積分、普通物理、普通化學並具備相關能力,適合材料工程學系大學部一二年級學生。
課程概述與目標:探討材料結構與性質之關係,並了解原子結構及之間的鍵結、結晶性固體的結構/ 缺陷、擴散與金屬的機械性質及其(差排)強化機制,說明材料經製程對於結構、性質及性能之差異的關係。
教科書 自編教材
參考教材 (1) Materials Science and Engineering: An Introduction, 9th edition. William. D. Callister, John Wiley & Sons, Inc., 2014. ISBN:978-1-118-31922-2
(2) Foundations of Materials Science and Engineering, 5th edition, William Smith & Javad Hashemi, McGraw-Hill Science, 2009.
(3) Introduction to Materials Science for Engineers, 7th edition, James F. Shackelford, Prentice Hall, 2008
圖書館電子書 Materials Science for Engineers, 5th Edition
J.C. Anderson, Keith D. Leaver, Rees D. Rawlings, and Patrick S. Leevers
https://ebookcentral.proquest.com/lib/tatung/detail.action?docID=198596
課程大綱 學生學習目標 單元學習活動 學習成效評量 備註
單元主題 內容綱要
1 Chap.0-1 Introduction to materials science and engineering 1. 課程大綱介紹、單元主題介紹、課程實施方式、規則與評分標準
2. 學習網路大學使用方式與練習
3. Historical perspective
4. Classification of materials
5. Advanced materials
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    2 Chap.2 Atomic structure and bonding in solid 1. Atomic structure
    2. Atomic bonding in solid
    3. Bonding forces and energy
    4. Primary bonds
    5. Secondary bonds
    Chap.2 Summary
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    3 Chap.3 The structures of metals 1. Crystal structures
    2. Unit cells
    3. Metallic crystal structure
    4. Polymorphism and allotropy
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    4 Chap.3 The structures of metals 5. Crystal system
    6. Crystalline points, directions and planes
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    5 Chap.3 The structures of metals 7. Crystalline points, directions and planes
    8. Close-packed crystal structure
    9. Crystalline and non-crystalline materials
    Chap.3 Summary
    7. Crystalline points, directions and planes
    8. Close-packed crystal structure
    9. Crystalline and non-crystalline materials
    Chap.3 Summary
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    6 Chap.4 Defects in solids 1. Point defects
    2. Vacancies and self-interstitials
    3. Impurities in solids
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    7 Chap.4 Defects in solids 4. Dislocation and linear defects
    5. Interfacial defects
    6. Bulk defects
    7. Microscopic examination
    Chap.4 Summary
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    8 Chap.1-4 Summary Chap.1-4 Summary Chap.1-4 Summary
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    9 期中考 期中測驗 期中測驗
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    10 Chap.5 Diffusion in solids 1. Diffusion mechanisms
    2. Steady state diffusion
    3. Non-steady state diffusion
    4. Factors that influence diffusion
    5. Other diffusion paths
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    11 Chap.6 Mechanical behavior Chap.5 Summary
    1. Stress vs. Strain
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    12 Chap.6 Mechanical behavior 2. Elastic deformation
    3. Stress-strain behavior
    4. Elastic and anelastic
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    13 Chap.6 Mechanical behavior 5. Plastic deformation
    6. True stress and strain
    7. Compressive, shear and torsional Deformation
    8. Hardness
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    14 Chap.6 Mechanical behavior 9. Property variability and design/safety factors
    Chap.6 Summary
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    15 Chap.7 Dislocations and strengthening mechanisms in metals 1. Dislocations and plastic deformation
    2. Characteristics of dislocations
    3. Slip systems
    4. Plastic deformation of crystals
    5. Deformation by Twinning
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    16 Chap.7 Dislocations and strengthening mechanisms in metals 6. Mechanisms of strengthening in metals
    7. Strengthening by Grain Size Reduction
    8. Solid-Solution Strengthening
    9. Strain Hardening
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    17 Chap.7 Dislocations and strengthening mechanisms in metals 10. Recovery, recrystallization, and grain growth
    Chap.7 Summary
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    18 期末考 期末測驗 請參閱 網路大學課程說明
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    教學要點概述:
    教材編選: ■ 自編教材 □ 教科書作者提供
    評量方法: 期末考:5%   期中考:5%   問答:10%   報告:15%   上機測驗:20%   平時考:25%   作業:20%  
    教學資源: ■ 教材電子檔 ■ 課程網站
    教學相關配合事項:實體面授 配合 網路大學線上遠距教學,成績考核請參閱 網路大學課程。
    課程網站:大同大學 網路大學 http://elearn.ttu.edu.tw/
    扣考規定:http://eboard.ttu.edu.tw/ttuwebpost/showcontent-news.php?id=504

    大學部
    核心能力 期末考 期中考 問答 報告 上機測驗 平時考 作業
    核心能力一 運用數學、科學及工程知識的能力 1/10 1 1 1 1 1 1 1
    核心能力二 設計與執行實驗,以及分析與解釋數據的能力 4/10 6 6 6 6 6 6 6
    核心能力三 執行機械與材料工程實務所需技術、技巧及使用現代工具之能力 1/10 1 1 1 1 1 1 1
    核心能力四 設計機械與材料工程系統、元件或製程之能力 1/10 1 1 1 1 1 1 1
    核心能力五 專案管理、有效溝通、領域整合與團隊合作的能力 1/10 1 1 1 1 1 1 1
    核心能力六 發掘、分析、應用研究成果及因應複雜且整合性工程問題的能力 1/10 1 1 1 1 1 1 1
    核心能力七 認識時事議題,瞭解工程技術對環境、社會及全球的影響,並培養持續學習的習慣與能力 1/10 1 1 1 1 1 1 1