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《材料物理》(实验)教学大纲
2016-04-27 16:26   审核人:

《材料物理》(实验)教学大纲

课程代码:2104040110

课程名称:材料物理实验

Experiments of Material Physics

    分:1

总 学 时:48           (其中:理论学时:        实验学时:48       

先修课程:2104040100 材料物理                      

适用对象:本二,材料类各专业学生

一、实验课性质和任务

性质:独立设课。

任务:开设材料物理实验课程的目的是让学生通过自己动手做实验,对材料物理课程的理论授课内容加深理解,初步领会材料的物理性能测试的基本原理和手段,初步学会对测试数据的解释和评价,从而对材料的结构与性能之间关系获得实验感性认识。本实验还是学生获得科研技能和工作实践技能的基本训练。开设本实验拟完成以下几方面的任务:

1.认识相关测试仪器的工作原理和构造,掌握它们的正确调试和使用方法;

2.掌握对材料的不同物理性能,通过使用专门的测试仪器获得定量数据;

3.学会对材料物理性能的实验表征数据给予恰当的解释和评价。

二、实验项目名称和学时分配

序号

实验项目名称

实验学时

实验要求

实验

类型

每组

人数

1

金相显微镜的结构、使用与金相试样的制备

4

选修

操作性

2-4

2

金属材料硬度测试

4

选修

操作性

2-4

3

低碳钢和灰口铸铁的拉伸、压缩实验

4

选修

操作性

2-4

4

粉体粒度及其分布测定

4

选修

操作性

2-4

5

粉体真密度的测定

4

选修

操作性

2-4

6

粉体比表面的测定

4

选修

操作性

2-4

7

高聚物的玻璃化转变温度的测定

4

选修

操作性

2-4

8

粘度法测定聚合物的分子量

4

选修

操作性

2-4

9

偏光显微镜法观察聚合物的结晶形态

4

选修

操作性

2-4

10

X射线衍射物相定性分析

4

选修

操作性

2-4

11

高分子材料电阻率的测定

4

选修

操作性

2-4

12

扫描电子显微镜的结构及图像观察

4

选修

演示性

2-4

13

用“分子模拟”软件构建全同立构聚丙烯分子、聚乙烯分子并计算它们末端的直线距离

4

选修

验证性

2-4

14

用“分子模拟”软件计算聚丙烯酸甲酯的构象能量

4

选修

验证性

2-4

三、实验课基本要求、重点、难点

通过材料物理实验课程的教学,让学生本人通过自己的动手操作,来理解并熟练掌握材料性质等材料物理学的基本理论和基本原理及测定方法的实现,学会常用性能测量仪器的使用方法,提高学生动手能力、观察能力、分析能力及创新能力,培养学生严谨的科学研究态度和工作作风。

具体开设的实验项目,从下表所列14个选做实验项目中选取6个实验。

实验1 通过本实验,学生应掌握金相试样制备方法,了解金相显微镜的结构及原理。

实验2通过本实验,学生应掌握布氏硬度计和洛氏硬度计的操作方法及应用。

实验3通过本实验,学生应掌握万能试验机的使用方法及原理。

实验4通过本实验,学生应掌握激光粒度分析仪使用方法及原理。

实验5通过本实验,学生应掌握浸液-比重瓶法测定方法的原理及应用。

实验6通过本实验,学生应掌握比表面测定的基本原理。

实验7通过本实验,学生应了解差热分析仪的工作原理及其在热性能表征中的应用。

实验8通过本实验,学生应掌粘度法表征聚合物分子量的基本原理。

实验9通过本实验,学生应熟悉偏光显微镜的构造,掌握偏光显微镜的使用方法。

实验10通过本实验,学生应掌握X射线衍射仪的原理及数据分析方法。

实验11通过本实验,学生应掌握聚合物体积电阻系数和表面电阻系数的测试方法

实验12通过本实验,学生应了解扫描电子显微镜的原理及使用方法。

实验13通过本实验,学生应学会用“分子模拟”软件构造聚合物大分子

实验14通过本实验,学生应学会用“分子模拟”软件构造聚丙烯酸甲酯,并计算聚丙烯酸甲酯的构象能量

四、应配备的主要设备名称

金相显微镜,硬度试验机,万能试验机,激光粒度仪,粉体比表面仪,差热分析仪,氏粘度计,偏光显微镜,X射线衍射仪,高分子材料电阻率测定仪,扫描电子显微镜,计算机等。

五、教材及实验指导书

  材:《高分子物理实验》,杨海洋编,中国科学技术大学出版社2002年第1版。

参考书:《材料化学实验》,李善忠编,化学工业出版社,2011年第1版。

六、实验课考核方式:

1.实验报告:本门课程所有实验报告的内容均包括实验目的,实验原理,实验仪器,实验步骤,实验数据及过程,实验数据的处理,实验思考题等内容)。

2.考核方式

1)考查。

2根据学生每次实验的预习报告、实验态度、操作规范、实验结果、仪器损坏、安全卫生等考查学生成绩,出勤占期末总成绩的30%,实验表现占期末总成绩的40%,实验报告占期末总成绩的30%

 

 

 

执笔人    韩桂泉

      张东恩

 

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