《复合材料配方设计与应用》实验教学大纲（本科）.docx

复合材料配方设计与应用实验教学大纲一、课程基本情况课程代码：1011339037课程名称（中/英文）：复合材料配方设计与应用/Formulation Design and Application of Composite terials课程类别：专业方向课程课程性质：选修课程类型：实验课总学分：1.5总学时：24实验/实践学时：24适用专业：高分子材料与工程适用对象：本科先修课程：复合材料聚合物基体，复合材料原理开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介复合材料专业实验课程是高分子材料与工程专业的一门综合专业实验课。本课程共24学时, L5学分。本实验课是通过专业实验使专业理论知识与实践相结合，使学生掌握树脂基复合材料的原料 测试、性能与成型工艺，分析材料性能与结构的规律，为日后继续深造、从事树脂基复合材料方面的 生产、科研与开发打下坚实的基础。三、实验教学目标复合材料专业实验课程的目的是验证、巩固和加深课堂所学的基础理论知识，培养学生实验 操作能力，综合分析问题和解决问题的能力，养成严肃认真，实事求是的科学态度和严谨的工作作风， 从而使学生在专业试验操作中得到初步训练。本课程具体要求如下：1 .学生应具备树脂基复合材料生产工艺及设备基础知识；2 .学生应掌握树脂基复合材料性能的常规物理化学检验；3 .通过树脂基复合材料产品性能检测，学会用学过的测试方法；4 .熟悉复合材料性能检测仪器的原理、特点及操作，学会用学过的测试方法和结果来指导实际生四、实验项目及学时安排序号实验项目名称实验 学时实验 类型实验 要求每组 人数备注1织物厚度的测定2综合性必做22单丝强度的测定4综合性必做23复合材料手糊成型实验6综合性必做44冲击性能测定4综合性必做25马丁耐热性能测4综合性必做46介电性能的测定定4演示性必做4五、实验内容实验一织物厚度的测定实验目的：对织物的厚度进行测量。通过测定，掌握实验方法和各指标的计算方法，并了解影响实验结果的 因素。实验设备：织物厚度仪。实验内容及步骤：取玻璃布或织物一卷，在平整的桌面上展开，自然铺平，不要拉的过紧或过松；在距织物边沿不 少于50mm处，用测量圆柱（直径16mm）夹住织物面，施加98kPa压力，同时读取织物厚度值，到 0.02mm；同一卷织物上间隔10mm以上测量1020个厚度值;亦可在同一规格织物不同卷中进行统计， 求出平均厚度，以及它们各自的标准差。实验二单丝强度的测定实验目的：纺织纤维的拉伸性能测试是纤维品质检验的重要内容。纺织纤维在加工和使用过程中会受到各种 外力的拉伸作用而产生变形，甚至被破坏，拉伸性能与纤维的纺织加工性能和纺织品的服用性能有密 切关系。实验设备：纤维强力仪。实验内容及步骤：等速伸长型强力仪以一定的拉伸速度拉伸纤维，并指示出断裂强力和断裂伸长或断裂伸长率。被 测单纤维的一端由上夹持器夹持住，另一端施加标准规定的预张力后由下夹持器夹紧。测试时下夹持 器以恒定的速度拉伸试样，下夹持器下降的位移即为纤维的伸长。试样受到的拉伸力通过和上夹持器 相连的传感器转变成号，经放大器放大及A/D转换器转换后，由单片机计算出纤维在拉伸过程中的受 力情况。实验三复合材料手糊成型实验实验目的：掌握手糊成型的基本流程；学会配置手糊成型用所需的不饱和聚酯树脂或环氧树脂；学会手糊成 型的实际操作技术。实验设备：电子天平实验内容及步骤：学会配制树脂时，随配随用。配制不饱和聚酯树脂时，先将树脂和引发剂混合均匀，再加剂，千 万不能将引发剂和剂同时加入，有可能引起爆炸。要涂敷多层时，应等里层干后再涂敷层。模具的修整T涂脱模剂少喷涂胶衣3增强材料的剪裁3树脂配置分成型操作分固化分脱模3修剪。实验四冲击性能测定实验目的：了解简支梁冲击实验机测定塑料冲击强度的原理、方法和数据处理；掌握简支梁冲击实验机的使 用方法；测定塑料的简支梁冲击强度，了解测试条件对测定结果的影响。实验设备：简支梁冲击实验机。实验内容及步骤：试样的宽度和厚度，准确至0.02mm。缺口试样应测量缺口处的剩余厚度，测量时应在缺口两端各 测一次，取其算术平均值；根据试样破坏时所需的能量选择摆锤，使消耗的能量在摆锤总能量的10% 85%范围内；调节能量刻度盘指针零点，使它在摆锤处于起始位置时与主动针接触。抬起并锁住摆锤， 把试样按规定放置在两支撑块上，试样支撑面紧贴在支撑块上，使冲击刀刃对准试样，缺口试样使刀 刃对准缺口背向的位置。平稳释放摆锤，从刻度盘上读取试样破坏时所吸收的冲击能量值。实验五马丁耐热性能测定实验目的：了解马丁耐热仪的工作原理，掌握塑料的马丁耐热的测试方法，对马丁耐热、维卡耐热、热变形 试验方法做对比。实验设备：马丁耐热仪。实验内容及步骤：测定马丁耐热温度，施加到试样的弯曲力矩大小是用移动重锤在横竿上的位置调节的。试样受到 此弯曲力矩后，会发生弯曲变形，致使横杆倾斜、变形，指示器的指针下降。随着温度升高，试样弯 曲模量降低，弯曲变形随之增加，变形指示器下降的读数也增加。当读数达到规定值时的温度，即是 马丁耐热温度值。实验六介电性能的测定实验目的：了解聚合物介电常数及介电损耗与结构的关系，了解介电常数仪的结构和工作原理，掌握用介电 常数仪测定聚合物介电常数和介电损耗的方法。实验设备：介电常数仪。实验内容及步骤：利用聚合物作为电容器的介质，将电容并联接入谐振回路中，由于介质的损耗而使回路Q值下降, 利用介电常数仪测出回路Q值的变化，根据公式就可以测出聚合物的介电常数及介电损耗。六、实验报告格式实验名称（一）实验目的（二）实验原理（三）实验器具（四）实验步骤（五）实验数据及处理（六）实验问答题七、考核（）实验成绩的构成实验报告成绩占20%,实验操作成绩占60%,理论考核成绩占20 %o（-）评分标准1.理论考核成绩：成绩实验操作90分以上 （）能充分预习实验讲义，对实验原理及实验步骤有清晰的认识， 完全明白实验要求和实验中的注意事项，能正确地回答老师的 问题。8190分 （良好）有预习实验讲义，对实验原理及实验步骤有较好的认识，明白 实验要求和实验中的注意事项，基本能正确地回答老师的问题。7180分（中等）有预习实验讲义，对实验原理及实验步骤有大概的认识，一定 程度明白实验要求和实验中的注意事项，能回答老师的大部分 问题。60-70 分 （及格）粗略的预习实验讲义，对实验原理及实验步骤有大概的认识， 一定程度明白实验要求和实验中的注意事项，能回答老师的部 分问题。60分以下（不及格）未预习实验讲义，不知道实验原理及实验步骤，不清楚实验耍 求和实验中的注意事项，不能回答老师的课堂问题。2.实验操作成绩:成绩实验操作90分以上能够按照指导老师和实验讲义的要求主动完成实验，操作熟练，()未出现实验失误。8190分 （良好）能够按照指导老师和实验讲义的要求主动完成实验，操作较熟 练，未出现明显实验失误。71-80 分（中等）操作不太熟练，尚能够按照指导老师和实验讲义的要求完成实 验。60-70 分（及格）操作不熟练，尚能够按照指导老师和实验讲义的要求完成实验。60分以下 （不及格）不参加课程实验，实验中严重违章违纪等。3.实验报告成绩成绩实验操作90分以上 （）实验记录完整详细，能够主动分析实验中出现的现象和结果， 正确处理实验数据和进行推理，结论合理，完整地正确地回答 随附的问题，实验报告完成质量高。8190分 (良好)实验记录完整详细，能够分析实验中出现的现象和结果，能够 正确处理实验数据和进行推理，结论合理，能地正确地回答随 附的问题，实验报告完成质量较高。71-80 分（中等）实验记录较详细，能够分析实验中出现的现象和结果，能够处 理实验数据和进行推理，结论基本合理，并较好地回答随附的 问题，实验报告完成质量一般。60-70 分（及格）有实验记录，对实验中出现的现象和结果有分析，并回答随附 的问题，实验报告完成质量较差。60分以下 （不及格）实验记录不真实，未提交实验报告或抄袭别人报告。八、教学资源教材：复合材料实验指导书.武汉：武汉理工大学，2011参考书：（1）韩哲文.高分子科学实验.上海：华东理工大学，2005（2）马小娥.材料实验与测试技术.北京：轻工业，2008