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材料实验2-2023版大纲
发布日期:2024年08月19日 浏览次数:

材料实验2课程简介


本课程是材料科学与工程专业的专业实践必修课,属于专业实验平台课,在《材料科学基础》、《材料工程基础》、《材料性能学》热处理原理及工艺合金熔炼与铸造无机非金属材料学》、《粉末冶金工艺及原理电化学原理》等专业课程学习的基础上,通过本实验课程的学习,使学生在了解材料成分、工艺、组织结构、性能及其相互关系的基本实验技能及有关材料的设计、制备和加工等多方面内容从而对今后专业工作所必需的分析问题、解决问题的能力,并提供必要的保证。


教学内容及学时分配

实验项目序号

实验名称

实验内容


每组

人数

学时

实验

类型

实验要求

主要实验设备

160333601

金属的范性变形与回复和再结晶

1、研究冷变形对金属及合金的显微组织和性能的影响;

2、研究冷变形金属在加热过程中的组织及性能演变;

3、理解回复与再结晶温度对冷变形后的显微组织和性能的影响;

4、理解变形程度对再结晶后的晶粒大小的影响。

8

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综合

必修(金材,压加方向)

金相制样教学用预抛磨系统、轧机、电阻炉、预磨机、抛光机、金相显微镜、硬度计、显微维氏硬度计、力学试验机等

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钢的热处理及组织和性能

1、了解碳钢的热处理原理、工艺;

2、研究碳钢的成分、热处理工艺与钢的组织和性能之间的关系;

3、了解某些合金钢的显微组织及热处理工艺,观察几种典型合金钢的显微组织,建立热处理组织与性能之间的关系。

8

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综合

必修(金材,压加方向)

金相制样教学用预抛磨系统、马弗炉、电阻炉、硬度计、预磨机、抛光机、金相显微镜等

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铝硅合金熔炼、铸造及组织和性能

1、学习合金的配料计算,了解合金的配料过程;

2、学习合金的熔炼过程;

3、掌握铝硅合金的变质处理;

4、学习合金的铸造过程;

5、掌握铝硅合金金相试样制备的方法;

6、学会分析铝硅合金变质前后显微组织特征及性能;

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综合

必修(金材,压加方向)

金相制样教学用预抛磨系统、马弗炉、电阻炉、预磨机、抛光机、硬度计、金相显微镜等等

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典型金属材料的性能检测与对比分析

1、学习采用悬丝耦合弯曲共振法测量杨氏模量,掌握杨氏模量E的计算;

2、学习采用万能力学试验机检测典型材料的力学性能,并能分析计算材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率等力学性能数据;

3、学习金属材料热导率的测定原理和方法,掌握热导率的计算;

4、学习电桥测量原理和使用方法,研究热处理工艺对铜基合金的电阻系数的影响,探讨铜基合金电阻系数的影响因素。

5、了解膨胀仪的结构及使用方法,掌握用膨胀法测定材料的临界点,掌握用膨胀法测定材料的膨胀系数。

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综合

必修(金材,压加方向)

悬丝耦合弯曲共振测量装置、万能力学试验机、热导率仪、电位差计、管式炉、热膨胀分析仪等

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不同种类金属系列冲击实验及对比分析


1、选钢和铝合金做实验对象,对比其冲击性能差别。

2、讲解造成差异的科学机理。

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综合

必修(金材,压加方向)

冲击试验机等

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不同种类有色金属系列拉伸及对比分析


1、选铝合金和钢材棒做实验对象,观察其力学性能曲线的巨大差别,并讲解其原因。

2通过标距的设置,装样时力学零点,起点的调置,详细讲解现有拉伸测试国标存在重大问题。

3、鼓励学生以科学的态度来学习知识

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综合

必修(金材,压加方向)

万能力学试验机等

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溶胶凝胶法制备粉体材料及性能检测分析

1、运用溶胶凝胶法制备粉体材料;

2、了解粉体材料粒度测试分析原理,掌握粉体粒度测试方法。

3、了解粉体材料制备产物的物相及微观组织测试原理及分析,掌握测试方法。

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综合

必修(粉体、无机、新能源方向)

超声波清洗器、干燥箱、热处理炉、激光粒度仪、扫描电镜等

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玻璃的制备及性能检测与分析

1、掌握玻璃配方的确定和计算方法;

2、掌握玻璃的配料及熔制方法;

3、了解玻璃退火温度的确定和退火方法;

4、了解紫外-可见-红外吸收光谱仪的原理,掌握其测量的方法;

5、了解数显白度仪的原理,掌握其测量玻璃色度的方法;

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综合

必修(粉体、无机、新能源方向)

差热分析仪、玻璃软化点、可见吸收光谱仪、数显白测定仪

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陶瓷的制备及性能检测与分析

1 了解粘土的可塑性指标及其影响的因素;

2 掌握粘土拉坯成型以及含水率的检测方法;

3、掌握陶瓷耐火度及烧成温度的测定方法;

4、掌握排水法测定陶瓷的吸水率、显气孔率、表观相对密度和容重的原理和方法;

5、掌握陶瓷坯料烧成收缩的测定方法。

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综合

必修(粉体、无机、新能源方向)

可塑性仪、拉坯机、真空泵、真空干燥箱、分析天平、比重瓶、烧结炉等

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无机非金属材料物理性能检测及分析

1、了解陶瓷介电性能、电阻-温度特性的测定方法;

2、掌握陶瓷热稳定性测定仪测试陶瓷的热稳定性的测试原理及测试方法;

3、陶瓷的白度的测定;

4、热膨胀和热导率的检测;

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综合

必修(粉体、无机、新能源方向)

电位差计、阻抗仪、陶瓷热稳定性测定仪、数显白测定仪、管式炉

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混凝土配比设计与性能测试分析实验

1、掌握混泥土的配方设计;

2、掌握集料性能的测定;

3、掌握混凝土工作性能的测定方法;

4、掌握混泥土强度测定方法与分析;

5、了解影响混泥土强度的因素

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综合

必修(粉体、无机方向(

振动台、坍落筒、净浆搅拌机、滚动球磨机、分析天平、台秤、煮沸试验箱、标准养护箱等。

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生物材料合成、性能测试与分析

1、掌握生物材料成分设计与合成;

2、了解生物材料的测试技术;

3、生物材料物相及微观结构分析;

4、掌握生物材料强度测定与分析;

5、分析影响生物材料性能的因素,了解改善生物材料性能的措施。

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综合

必修(粉体、无机方向(

恒温培养箱、恒温水浴锅、磁力搅拌器、恒流泵、冷冻干燥机、酸度计、接触角测量仪等。

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电化学能源材料制备及性能测试与分析

1、了解电极的构成及制作的基本技术;

2、了解超级电容组装原理;

3、掌握超级电容组装方法;

4 掌握电化学性能测试的基本技能和分析方法;

5 掌握电池材料性能测试及分析。


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综合

必修(新能源方向(

高温氢气箱式炉、涂膜机、制浆机、粘度计、电池封装机、混料机、切片机、电化学工作站等

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薄膜材料的制备与性能检测

1、了解薄膜的成分设计方法;

2、掌握电化学、CVD、静电纺丝及旋涂法等制备薄膜的原理和方法;

3、掌握薄膜材料的形貌测试方法和结果分析方法;

4、掌握薄膜材料的性能测试方法和结果分析方法;

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综合

必修(新能源方向(

电化学工作站、CVD、静电纺丝机及旋涂仪、真空干燥箱、电子分析天平、铁电压电性能测试设备等





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