《无机非金属材料综合实验》课程教学大纲.docx
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1、无机非金属材料综合实验教学大纲01.教学单位名称:材料科学与工程学院02.实践环节名称:无机非金属材料工程实验室03.实践环节代码:43420504.实践环节学时:2周05.实践环节学分:1.006.实践环节性质:必修07.实践环节开设学期:第7学期08.实践环节面向专业:无机非金属材料工程专业09.实践环节教学目的与任务无机非金属材料综合实验是无机非金属材料工程学专业必修的一门专业 实践课。其主要目的是使学生通过实践了解主要无机非金属材料制备的工艺流程 及性能测试的实验规范、操作技能、分析方法和测试手段;使学生能够根据要求 设计实验,开展实验,正确地采集实验数据,对实验结果进行归纳、分析和解
2、释, 并通过信息综合得到合理有效的结论;提高学生的理解能力、归纳总结的能力和 提出问题的能力。课程目标:(1)掌握无机非金属材料结构与性能测试的实验规范、测试原理、分析方 法,掌握其操作技能和测试手段;(2) 了解传统无机非金属材料制备的工艺流程,掌握无机非金属材料的工 艺设计的方法与技术,了解影响工艺设计的各种因素;(3)能够根据无机非金属新材料或新工艺的要求要求设计实验,开展实验, 采集实验数据,对实验结果进行归纳、分析和解释,并通过信息综合得到合理有 效的结论;(4) 了解无机非金属材料制备与测试常用的仪器设备的原理和使用方法。10 .教学基本内容、要求与学时分配教学内容:无机非金属材料
3、综合实验课程包括传统无机非金属材料如水 泥、玻璃、陶瓷的工艺设计与制备、无机非金属材料的物理化学性能测定原理及 方法两大部分,共计15个实验,其中13个必选实验项目,2个选做实验项目。实验项目内容、学时分配与每组人数如下表所示。开设实验项目一览表序号实验项目实验性质实验类型学时每组人数1实验室普通高温炉的构造、组装与调试必做综合性412水泥熟料的设计与制备必做设计性813玻璃的设计与高温熔制必做设计性814陶瓷的配方设计成型与烧制必做设计性815水泥中三氧化硫含量分析必做综合性42无机非金属材料综合实验(434205)实验项目卡7No字段名填写内容1课程名称无机非金属材料综合实验2课程编号43
4、42053实验项目名称陶瓷耐碱度的测定4实验项目编号434205075网络实验06每组人数27计划学时数48实验性质必做9实验目的了解影响陶瓷耐碱性的因素;掌握陶瓷材料耐碱性的测定 原理及方法。10实验内容将陶瓷粒用氢氧化钠溶液煮沸,过滤得到固体产物后灼烧 恒重,根据重量法计算陶瓷溶解的重量,并判断陶瓷的耐 碱性。11实验原理玻璃遇碱受到腐蚀发生部分溶解,根据试样所溶去的重量 占原始式样质量的百分数可测定陶瓷耐碱性。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实验仪器设备电子天平,电热鼓风干燥箱,盘式电炉,石棉网,磁力搅
5、拌器,超纯水机,球形回流冷凝管,锥形瓶,烧杯,锥形 瓶,玻璃漏斗,漏斗架,玻璃棒,烧杯,量筒,药勺,塑 料桶(20L),洗瓶15实验套数416开出时间19971117教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称无机非金属材料实验教学中心20实验中心编号材料工艺实验室21实险地名称南岭校区第二教学楼13222实验地编号23一次性材料品名氢氧化钠,盐酸,甲基橙,碳酸钠,酚酬,乙醇,中速定 量滤纸,培蜗,毛刷,脱脂棉,称量纸,硅胶,胶皮手套, 线手套,搪自托盘,乳胶管24一次性材料30元25面向专业无机非金属材料工程26实验项目卡制定人27实验项目卡审核人无机非金属材料综合实验
6、(434205)实验项目卡No字段名填写内容1课程名称无机非金属材料综合实验2课程编号4342053实验项目名称玻璃粉末的耐水性测定4实验项目编号434205085网络实验06每组人数27计划学时数48实验性质必做9实验目的了解玻璃被侵蚀的机理以及影响玻璃化学稳定性的因素; 掌握测试玻璃耐水性的机理与方法步骤;了解测定玻璃化 学稳定性的各种方法及应用范围。10实验内容将玻璃粉末在沸水浴中浸渍,获得上层清液,用盐酸标准 溶液滴定,计算相应碱析出量并判断玻璃的耐水等级。11实验原理玻璃制品遇到水(或酸、碱、盐)时,水中的M、置换 玻璃表面或内部的金属阳离子,使溶液呈碱性;用盐酸标 准溶液滴定即可获
7、得所溶出的碱析出量的数值,从而判断 玻璃的化学稳定性。12实验类型1 .演示性口; 2.验证性口; 3.综合性团;4.设计性口; 5. 研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备电子天平,电热鼓风干燥箱,恒温水浴锅,磁力搅拌器, 超纯水机,容量瓶,移液管,洗耳球,酸式滴定管,滴定 管架,锥形瓶,烧杯,量筒,药勺,塑料桶(20L),洗瓶, 温度计15实验套数416开出时间19971117教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称无机非金属材料实验教学中心20实验中心编号材料工艺实验室21实验地名称南岭校区第二教学楼13222实验地编号23一次性材料品名甲基红,盐酸,毛
8、刷,脱脂棉,称量纸,硅胶,胶皮手套, 线手套24一次性材料20元25面向专业无机非金属材料工程26实验项目卡制定人27实验项目卡审核人无机非金属材料综合实验(434205)实验项目卡9No字段名填写内容1课程名称无机非金属材料综合实验2课程编号4342053实验项目名称陶瓷的宏观性能分析4实验项目编号434205095网络实验06每组人数17计划学时数48实验性质必做9实验目的了解陶瓷材料体积密度、吸水率、气孔率、比重等概念的 物理意义;掌握体积密度、吸水率、气孔率、比重的测试 原理和测试方法。10实验内容陶瓷材料样品进行干燥、称重、在吸水率仪中浸润,测试 样品湿重,计算样品的体积密度、气孔率
9、、比重和容重。11实验原理材料吸水率、气孔率的测定都是基于密度的测定,而密度 的测定则基于阿基米德原理。利用排水称重法测定比重。12实验类型1 .演示性口; 2.验证性口; 3.综合性0; 4.设计性口; 5. 研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备液体静力天平,电子天平,烘箱,吸水率测定仪,小毛巾, 计算器,干燥器,电热板15实验套数116开出时间19971117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学与工程学院实验教学中心20实验中心编号21实验地名称无机非金属材料工程实验室,材料测试实验室122实验地编号南岭校区第二教学楼106723一次性材料品
10、名称量纸1卷,蒸僭水,脱脂棉或滤纸24一次性材料10元25面向专业无机非金属材料工程26实验项目卡制定人徐少男27实验项目卡审核人无机非金属材料综合实验(434205)实验项目卡10No字段名填写内容1课程名称无机非金属材料综合实验2课程编号4342053实验项目名称粘土的离子交换性能分析4实验项目编号434205105网络实验06每组人数17计划学时数48实验性质必做9实验目的学生在掌握粘土矿物结构特点及其阳离子交换性能产生原 因等前期知识的基础上,针对膨润土、高岭土等粘土样品, 采用氮、锁等离子交换方法测试样品的阳离子交换容量, 并掌握计算方法,分析影响交换量大小的因素。10实验内容学生自
11、选黏土种类,制备分散的黏土-水混合物,设计选择 交换剂种类和测试条件,并进行测试实验和结果分析。11实验原理粘土胶粒带有电荷,可以同溶液中其它离子进行离子交换。 先以BaCL溶液(或其他可交换阳离子溶液)浸洗粘土,使 其充分进行离子交换,清水洗涤后再用稀硫酸置换出粘土 层间的锁,最后以NaOH滴定过剩的硫酸,从而换算出粘土 离子交换量。12实验类型1 .演示性口; 2.验证性口; 3.综合性0; 4.设计性口; 5. 研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备离心分离机,试管震荡混勺器、不锈钢断水自动控制蒸脩 水器,超声波分散器,试管架,铁架台,移液管架,分析 天平,电热鼓风干燥箱,计时器
12、,洗耳球,离心试管,洗 瓶,试管刷,记号笔15实验套数416开出时间19971217教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称无机非金属材料实验教学中心20实验中心编号21实验地名称材料工艺实验室322实验地编号南岭第二教学楼13223一次性材料品名粘土矿物试样,称量纸,滤纸,BaCb溶液,H2so4溶液, NaOH溶液,蒸馆水,酚酉太溶液,塑胶手套,移液管,滴定 管,滴瓶,锥形瓶,烧杯、洗耳球等。24一次性材料40元25面向专业无机非金属材料工程26实验项目卡制定人夏茂盛27实验项目卡审核人无机非金属材料综合实验(434205)实验项目卡11No字段名填写内容1课程名
13、称无机非金属材料综合实验2课程编号4342053实验项目名称多孔矿物表面物理化学性能综合分析4实验项目编号434205115网络实验06每组人数17计划学时数88实验性质必做9实验目的了解无机多孔矿物比表面积、粒子荷电性、泥浆粘度的物 理意义;掌握BET比表面积、泥浆自电位、粘度的测试原理 和测方法。10实验内容测试干燥无机多孔矿物粉体的BET比表面积,将矿物粉体配 制成泥浆,测试其自电位、相对粘度和厚化度。11实验原理BET比表面:低温下多孔固体所吸附氮气的体积与其比表面 积成正比;自电位:在直流电场作用下,胶体粒子向电极 移动形成电泳,自电位和电泳速度成正比;粘度:当流体 流动时,就受到流
14、体的内摩擦力阻力。12实验类型1 .演示性口; 2.验证性口; 3.综合性也;4.设计性口; 5. 研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备智能比表面测试仪,U形管,干燥箱,微电泳仪和配套电极, 比色杯,普通天平,分析天平,粘度计15实验套数416开出时间19971117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学与工程学院实验教学中心20实验中心编号21实验地名称无机非金属材料工程实验室,材料测试实验室122实验地编号南岭校区第二教学楼106723一次性材料品名称量纸1卷,蒸馆水,碳酸钠,水玻璃,粘土,白砂岩,长 石,瓷土24一次性材料100元25面向专业
15、无机非金属材料工程26实验项目卡制定人徐少男27实验项目卡审核人无机非金属材料综合实验(434205)实验项目卡12No字段名填写内容1课程名称无机非金属材料综合实验2课程编号4342053实验项目名称固体废弃物制备墙体材料及性能测试4实验项目编号434205125网络实验06每组人数47计划学时数88实验性质必做9实验目的通过实验使学生掌握利用固体废弃物制备墙体材料的基本 思路、配料设计、成型和性能测试方法。使学生了解固体 废弃物的综合利用,培养学生的动手能力和综合分析及设 计能力。10实验内容以工业固体废弃物粉煤灰为主要原料,辅助水泥、沙子、 石子,设计墙体材料配方,采用压力成型法制备粉煤
16、灰蒸 压砖,在蒸压釜内放置一定时间后取出,测试蒸压砖的力 学性能。11实验原理粉煤灰与水泥、沙子、石子混合后压制成具有一定初始强 度的砖坯,将其置于高压反应釜中一定时间,粉煤灰与水 泥等在水的作用下可发生水化反应,形成具有一定强度的 水化产物,这些水化产物胶结沙子、石子等骨料形成具有 强度的墙体材料。12实验类型1 .演示性口; 2.验证性口; 3.综合性口; 4.设计性0; 5. 研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备台秤、筛子、模具、压力试验机、蒸压釜、压力成型机。15实验套数116开出时间20150817教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称无机非金属
17、材料实验教学中心20实验中心编号21实验地名称材料制备实验室二、材料测试实验室三22实验地编号二教 117、119、10323一次性材料品名粉煤灰、沙子、石子、普通硅酸盐水泥、石灰、砂子、自 来水、蒸镭水、乙醇、记号笔、塑料薄膜、刷子、凡士林 油、粗骨料、细骨料、毛巾、线手套、24一次性材料625面向专业无机非金属材料工程26实验项目卡制定人雒锋27实验项目卡审核人综合实验(434205)实验项目卡13No字段名填写内容1课程名称无机非金属材料综合实验2课程编号4342053实验项目名称特种陶瓷微粉的制备与结构分析4实验项目编号434205135网络实验06每组人数17计划学时数88实验性质必
18、做9实验目的掌握制备特种陶瓷粉体的基本原理及工艺流程;学会特种陶瓷配方 的计算与设计;学会使用种特种陶瓷粉体制备的相关设备。10实验内容利用均匀沉淀法制备特种陶瓷微粉,计算产率,表征产品结构。11实验原理采用均匀沉淀的方法,在液相体系内部生产沉淀剂,而且立即消耗 掉,使得沉淀剂的浓度始终保持很低的状态,生成沉淀的纯度高。 同时,由于掺入低价金属离子进入氧化物晶格后,产生大量的氧离 子空位,形成氧离子导体。12实验类型1 .演示性口; 2.验证性口; 3.综合性0; 4.设计性口; 5. 研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备磁力搅拌器,旋转蒸发仪,真空干燥箱,刚玉培蜗,管式 气氛炉,负
19、压式排风扇,X射线衍射仪,分析天平,超纯水 机,烧杯,量筒等。15实验套数416开出时间20150817教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称无机非金属材料实验教学中心20实验中心编号21实验地名称材料工艺实验室3,高温实验室222实验地编号南岭校区第二教学楼132, 10923一次性材料品名尿素(AR),蒸馅水,硫酸锌(AR),分散剂,滤纸24一次性材料80元25面向专业无机非金属材料工程26实验项目卡制定人夏茂盛27实验项目卡审核人无机非金属材料综合实验(434205)实验项目卡14No字段名填写内容1课程名称无机非金属材料综合实验2课程编号4342053实验项
20、目名称陶瓷耐酸度的测定4实验项目编号434205145网络实验06每组人数27计划学时数48实验性质选做9实验目的了解影响陶瓷耐酸性的因素;掌握陶瓷材料耐酸性的测定 原理及方法。10实验内容将陶瓷粒用浓硫酸煮沸,过滤得到固体产物后灼烧恒重, 根据重量法计算陶瓷溶解的重量,并判断陶瓷的耐酸性。11实验原理玻璃遇酸受到腐蚀发生部分溶解,根据试样所溶去的重量 占原始式样质量的百分数可测定陶瓷耐碱性。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实验仪器设备电子天平,电热鼓风干燥箱,盘式电炉,石棉网,磁力搅 拌器,超纯水机,球形回流
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