材料性能与表征实验教学大纲.docx

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1、材料性能与表征实验教学大纲01.教学单位名称：材料科学与工程学院02 .实验中心名称：无机非金属材料工程实验教学中心03 .课程名称：材料性能与表征04 .课程代码：43220205 .课程类别：学科基础课06 .课程性质：必修07 .课程学时：48学时，其中含实验16学时08 .课程学分：2.509 .面向专业：材料科学与工程、无机非金属材料工程、材料成型及控制工 程10 .实验课程的教学任务和教学要求教学任务：材料性能与表征是材料类专业学科基础课的一门必修课，其 主要任务是使学生系统学习和掌握材料物理性能的基本概念、基本性能和各种材 料物理性能的基本应用。材料性能与表征实验是本课程的实践教

2、学环节，是 材料性能测试方法学习的重要组成部分。教学要求：要求学生遵守实验室的各项规章制度，严格按照仪器操作规程完 成实验，保持室内清洁。实验过程中禁止使用各类通讯设备，遵守课堂秩序，认 真完成各项实验内容。11 .学生应掌握的实验技术及实验能力(1)能熟练地运用常用的几种材料物理性能测试设备，并对相关的材料物13实验者层次本科生14实验仪器设备热变形维卡温度测定仪，平板硫化机，裁刀，压机、压板15实验套数1组16开出时间20090917教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称高分子材料工程实验教学中心20实验中心编号43321实验地名称南岭校区逸夫机械材料馆22实验

3、地编号南岭第逸夫机械材料馆一楼，12723一次性材料品名剪子，壁纸刀，特氟龙薄膜，PE、PP、PC、PA颗粒料，一次性胶手套，隔热手套，医用酒精棉，滑石粉，石蜡24一次性材料300元25面向专业材料科学与工程、无机非金属材料工程、材料成型及控制工程2627No字段名填写内容1课程名称材料性能与表征2课程编号4322023实验项目名称鲁伯特泪滴4实验项目编号432202045网络实验06每组人数1人7计划学时数48实验性质必做9实验目的1.学习预应力强化的原理及实际效果的获得方法；2.深入理 解格里菲斯强度理论，理解表面应力状态与分布对材料临 界应力的影响，理解钢化玻璃类预应力强化材料的制造原

4、理，理解安全玻璃的安全原理，学习应用预应力强化解决 工程实践中的复杂工程问题。10实验内容学生自己动手，利用干锅炉与水槽、石棉木 滴和普通坡璃滴，分别移至手套箱内，架1 材，对准手套箱内的实验区，先用在砧板一 滴和普通坡璃滴并摄录，再用钳子轻夹鲁 稍并摄录，回到自己的电脑上观察摄录资彳 象，完成实验报告。反制备鲁伯特泪 殳高速摄影器 上锤击鲁伯特泪 白特泪滴的细尾 斗，总结实验现11实验原理水中冷却的鲁伯特泪滴和石棉板上冷却的普通玻璃滴，采 用的是完全相同的坡璃原料和熔化过程，出自同一士甘锅， 仅仅是冷却过程不同，破坏过程中表现出了的现象和破坏 时的临界应力差异巨大。原因就在于：普通玻璃滴冷却

5、过 程中整体温度同步性高，冷却硬化后玻璃滴内部应力较 小，表面层未形成明显的压应力，整体没有蓄积大量的弹 性应变能，较小的外力作用下就无法抵御，低应力破坏， 破坏后的碎末粒度较大；而水中冷却的鲁伯特泪滴，冷却 硬化后玻璃隔内部应力极大，表面层形成明显的庆应力， 整体蓄积大量的弹性应变能，巨大的外加应力作用下才能 使其破坏，表现出极强的强化效果，破坏过程中蓄积弹性 应变能集中释放，产生了大量的断裂表面，致使破坏后的 碎末粒度极小。12实验类型1 .演示性口； 2.验证性口； 3.综合性。/ 4,设计性口； 5.研究 性口。13头3业者层次本科生14实验仪器设备干锅炉：上海天页实验电炉厂SG2-5

6、-12,工 高使用温度1200C。，工作室尺寸：200x2 衬，全纤维保温层；不锈钢单人真空手套彳 304-2(含1台水含量检测仪，1台氧含量检双 泵，1台支架)；高速相机：力口拿大NorPix 分辨率1280 x 1024 Pixels ；像素大小4.8|jm 间7.4|js - 10s ；帧速参考最高2350帧；光 950 nm;随机软件。编程序控温，最 50,局铝质内炉 官：DECO-VGB- 仪，1台真空 公司FR-800 ；全 x 4.8|jm ；曝光时 普响应范围35015实验套数116开出时间20200917教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称材料科

7、学与工程学院实验教学中心20实验中心编号4321实验地名称无机非金属材料工程实验室22实验地编号南岭第二教学楼一楼，材料测试实验室523一次性材料品名手头，记号笔，直尺，打印纸，硒鼓，空白光盘，陶瓷均 摒24一次性材料500元25面向专业金属材料工程，高分子材料与工程，无机非金属材料工 程，材料加工工程2627No字段名填写内容1课程名称材料性能与表征2课程编号4322023实验项目名称材料电学性能综合测试4实验项目编号432202055网络实验06每组人数17计划学时数48实验性质必做9实验目的1 .掌握材料电阻率的测试原埋及方法2 .掌握材料介电性能的测试原埋及方法10实验内容对材料进行电

8、阻率测试、电容和介电常数测定。11实验原理1 .当作用的电压不太高时，绝缘材料中的漏导电流与电压成正比。测量时，在试样上加上直流电压，测得漏导电 流，即可计算出试样的绝缘电阻。2 .利用惠斯登电桥平衡原理，测量待测低频电容器试样的 电容量，再计算介质材料的介电常数。3 .测定陶瓷在不同温度卜的电阻，即得到电阻-温度特性曲 线。12实验类型1.演示性口； 2.验证性口； 3.综合性回；4.设计性口； 5.研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备超高值绝缘电阻测试仪（高阻仪），电热鼓风干燥箱、精密万用电桥，配套电极，电热鼓风干燥箱15实验套数116开出时间20150917教学单位名称材料科学

9、与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称无机非金属材料工程实验教学中心20实验中心编号43321实验地名称无机非金属材料工程实验室22实验地编号南岭校区第二教学楼1楼，材料工艺实验室，高温实验室23一次性材料品名银浆，银电极，导线，陶瓷样品24一次性材料500元25面向专业材料科学与工程、无机非金属材料工程、材料成型及控制工程2627理性能进行测试；(2)学会分析判断影响实验结果的各种系统误差和偶然误差；(3)学会分析各种误差的影响程度及排除误差的基本方法。12 .开设实验项目(1)材料力学性能综合测试1)学习相关材料抗拉、抗折、抗压和抗冲击强度的测试方法2)测定相关材料的拉伸强度和最大

10、伸长率3)分析影响强度测试结果的各种因素(2)材料硬度综合测试1) 了解材料硬度测试的意义2)学习材料显微硬度测试的原理和方法3)掌握洛氏硬度计的使用方法(3)材料热学性能综合测定1) 了解高分子材料的软化点测定对生产的指导意义2)掌握高分子材料软化点的测试方法；3)掌握热变形维卡温度测定仪的操作方法4)对材料的耐热性能进行测定和评价(4)鲁伯特泪滴1)理解鲁伯特泪滴的原理2)掌握玻璃强化的方法(5)材料电学性能综合测试1)掌握材料电阻率的测试原理及方法2）掌握材料介电性能的测试原理及方法开设实验项目一览表实验项目编号实验项目名称实验类型实验性质实验学时每组 人数首次开出年月43220201材

11、料力学性能综合测定综合性必做4320000943220202材料硬度综合测试综合性必做41-320080943220203材料热学性能综合测定综合性必做4120090943220204鲁伯特泪滴综合性必做4120200943220205材料电学性能综合测试综合性选做4120150913 .实验教材或指导书或主要参考资料等，无机非金属材料专业实验指导书，自编，2013.实验课程同步指导，自编.14 .考核要求、考核方式及成绩评定标准考核要求：要求学生实验前预习实验相关内容，了解实验原理、方法、内容、 及仪器设备操作规程等；具体实验步骤、现场操作、数据处理及实验报告由学生 独立完成。考核方式：考试

12、。成绩评定标准实验成绩实行百分制，主要包括实验过程中出勤、预习报告、 实验相关理论知识、实验技能、实验数据、实验报告规范正确等，实验课缺课达 1/2,没有实验成绩。实验部分成绩占课程总成绩的20%,综合评定期末成绩。成绩考核内容一览表序号内容要求成绩占比1实验预习预习报告；52实验目的正确全面；53实验原理实验原理阐述正确，完整；254实验过程、材料设备叙述正确全面；105实验结果分析实验数据为原始数据，数据处理及讨论分析 正确；406实验思考题实验思考题回答全面准确；10序号内容要求成绩占比7实验报告质量实验报告规范，字迹工整，图表齐全。5No字段名填写内容1课程名称材料性能与表征2课程编号

13、4322023实验项目名称材料力学性能综合测定4实验项目编号432202015网络实验06每组人数3人7计划学时数48实验性质必做9实验目的1.学习相关材料抗拉和抗冲击强度的测试方法；2.测定相关材料的拉伸强度和最大伸长率；3.分析影响强度测试结果的各种因素。10实验内容学生自己动手测试材料抗拉和抗冲击强度的性能，并完成 实验报告。观察测定相关材料拉伸的全过程，完成测试拉 伸强度指标和各项指标。11实验原理拉伸强度是在拉伸试验中，试样直至断裂为止所承受的最 大拉伸应力。断裂伸长率是在拉力作用下，试样断裂时标 线间距离的增加量与初始标距之比，以百分率表示。抗冲 击强度是直接反映、评价或判断一种材

14、料（或者产品）的抵 抗冲击能力（脆性、韧性程度）的指标，12实验类型1.演示性口； 2.验证性口； 3.综合性回；4.设计性口； 5.研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备各种型号切片机，线切割机，预磨机、抛光机，电子万能 试验机、冲击试验机，游标卡尺，直尺，配套夹具，远红 外快速恒温干燥箱，干燥器。15实验套数116开出时间20200917教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称金属材料加工工程实验教学中心20实验中心编号43321实验地名称金属材料加工工程实验室22实验地编号南岭铸造实验室23一次性材料品名记号笔，直尺，打印纸，硒鼓，空白光盘，金属样品，液

15、氮24一次性材料500元25面向专业材料科学与工程、无机非金属材料工程、材料成型及控制工程2627No字段名填写内容1课程名称材料性能与表征2课程编号4322023实验项目名称材料硬度综合测试4实验项目编号432202025网络实验06每组人数1-37计划学时数48实验性质必做9实验目的1.了解材料硬度测试的意义；2.学习材料显微硬度测试的原埋和方法；3.掌握洛氏硬度计的使用方法。10实验内容1 .学生利用已制备好的试样在显微硬度计上测试不同种类 相关材料的显微硬度及硬度梯度；2.学会洛氏硬度计的使 用方法。11实验原理显微硬度测试是用正方四棱锥体金刚石压头来测量材料 表面的硬度，其相对两面夹

16、角为136。，维氏显微硬度值是 所施加的负荷(kgf)除以压痕的表面积(mm2)。洛氏硬度 为压入法，在规定的条件下，将压头压入试样表面，以 压入深度代表硬度的高低。12实验类型1.演示性口； 2.验证性口； 3.综合性回；4.设计性口； 5.研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备HVS-1000A型显微硬度计；HR-150型络氏硬度计；干燥柜。15实验套数各2组16开出时间20080917教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称金属材料实验教学中心20实验中心编号43321实验地名称金属材料工程实验室22实验地编号逸夫机械材料馆4楼23一次性材料品名洛氏硬度

17、标样，记号笔，玻璃皿，滴瓶，打印纸，脱脂 棉，乙醇，配置好的4%HNO3酒精溶液，表面处理碳钢 标样。24一次性材料550元25面向专业材料科学与工程、无机非金属材料工程、材料成型及控制工程2627No字段名填写内容1课程名称材料性能与表征2课程编号4322023实验项目名称材料热学性能综合测定4实验项目编号432202035网络实验06每组人数17计划学时数48实验性质必做9实验目的1 .了解高分子材料的软化点测定对生产的指导意义2 .掌握高分子材料软化点的测试方法；3 .掌握热变形维卡温度测定仪的操作方法4 .对材料的耐热性能进行测定和评价10实验内容观察相关材料软化点测试的全过程，学会被测样品的制 备、放样及升温速度的快慢对测试样件软化点大小的影 响，得出被测高分子材料的软化点。11实验原理热塑性高分子材料受热会变软，高分子材料在一定的负荷 条件下，达到某一规定形变值时的温度成为软化点(Ts),维卡软化点是在液体传热介质中，在一定的负荷 和升温速率的条件下，试样被lmm2的压头压入1mm时的 温度。12实验类型L演示性口; 2.验证性口; 3.综合性回；4.设计性口; 5.研究性口。