《复合材料科学与工程》-实验指导书doc

复合材料与工程专业教学培养方案一、专业特色复合材料与工程专业隶属本校材料科学与工程学院。

学院有我国首批博士和硕士学位授予点，现有材料科学与工程一级学科博士点、材料科学与工程博士后科研流动站和材料学、材料加工工程、材料物理与化学、高分子化学与物理四个硕士点。

材料学科是上海市重点学科。

学院设有材料科学研究所、无机材料研究所、国防材料研究所、生物材料研究所，建立了国家教育部军工复合材料科研生产基地、教育部超细材料制备与应用重点实验室、教育部医用生物材料工程中心、国家宝石检测中心、中国运动场地合成材料测试中心和上海市汽车非金属材料工程研究中心等研究机构。

本专业实行应用基础研究和工程开发研究相结合，以经济建设为主战场，努力实现产学研相结合，力争办成一流重点专业。

本校复合材料与工程专业创建于1972年，树脂基复合材料的研究与开发具有较强的实力。

现在作为重新恢复的专业，将专业面从树脂基复合材料拓宽到陶瓷基复合材料和金属基复合材料，培养复合材料与工程研究开发、设计、管理等方面的高级工程技术人才。

主要课程设置是为了培养学生具有宽厚和扎实的基础理论和工程技术基础。

二、培养目标及要求培养目标：本专业培养德、智、体全面发展的，掌握复合材料制备与工程研究、开发设计与应用的理论基础和实验技能，具有对复合材料进行材料设计、结构设计、工艺设计、开发先进复合材料及制品的能力；掌握复合材料的成型加工技术和设备原理；了解复合材料学科前沿发展信息，适应二十一世纪我国社会主义现代化建设的复合型高级工程技术人才。

基本要求：1.热爱祖国，坚持四项基本原则，具有为国家富强和民族振兴而奋斗的理想，具有为社会主义现代化建设服务的事业心和社会责任感。

2.具有勤奋求实、协作创新的精神，“知识、能力、素质”综合发展。

3.本专业重视学生素质教育和综合能力提高，培养学生具有社会主义精神文明的思想道德和良好的文化素养与健康的心理素质以及强烈的创新意识。

4.掌握复合材料的组成、结构、性能间的相互关系；具有对复合材料进行材料设计、结构设计、工艺设计、性能测试、开发先进复合材料及制品的初步能力；掌握复合材料的成型加工技术和设备原理；具有对复合材料及制品加工过程的技术经济分析和管理的初步能力。

材料科学与工程专业实验教学大纲《材料现代测试方法》实验教学大纲课程名称：材料现代测试方法英文名：Advanced Analysis Methods for Materials课程编码：课程总学时：48实验总学时：12课程总学分：3实验课学分：开课对象：材料科学与工程学院本科生开课学期：6本大纲主撰人：刘云飞一、课程目的和任务本课程是材料学院各专业一门必修的实验课。

目的在于使学生了解和掌握现代分析仪器的分析原理、使用方法和在材料研究方面的应用。

二、课程基本内容和要求了解和掌握X射线衍射分析、电子显微分析、热分析和傅立叶红外变换光谱的仪器结构、操作、试样制备及结果分析方法。

三、实验项目的设置及学时分配1、实验过程中对每位学生预习、出勤及实验完成情况、动手能力、分析解决问题能力进行考察，占总成绩的50%；2、对实验报告（包括实验结果、思考题回答等）进行综合评分，占总成绩的50%；3、对上述实验成绩综合后作为本课程实验成绩按照20%计入总成绩。

五、实验教材《材料科学与工程专业实验指导书》《材料科学与工程实验-1》实验教学大纲课程名称：材料科学与工程实验-1英文名：Experiments on Material Science and Engineering：Part 1课程编码：课程总学时：32实验总学时：32课程总学分：2实验课学分：2开课对象：材料科学与工程专业本科生开课学期：5本大纲主撰人：兰祥辉一、课程目的和任务本课程是材料科学与工程专业本科生的专业基础实验课程，包括了晶体结构、材料科学基础与材料表面与界面等方面的知识，是学生学习专业课和从事本专业的科研、生产等必备的专业基础。

通过本实验课程的学习，培养学生的动手能力和独立分析问题、解决问题的能力，使学生进一步巩固已学的专业基础理论知识。

二、课程基本内容和要求本课程是一门教学实验课程，要求学生在了解和掌握材料科学基础、晶体结构、材料表面等课程的理论知识的基础上，独立进行相关实验，明确实验目的，掌握实验原理，了解实验过程，能用已学的理论知识解释实验现象，写出实验报告。

复合材料科学与工程实验指导书实验：复合材料结构微观观察一、实验目的1. 了解几种典型复合材料的显微组织形貌特征；2. 学会用定量金相的方法来测定增强相或基体的体积分数；3. 掌握颗粒增强复合材料的密度及弹性模量的评估方法。

二、实验原理混合定理：根据混合定理可以计算复合材料的性能。

对于标量性能，像密度、热熔，复合材料的性能是各向同性的并可以用最简单的混合定理来计算。

如复合材料的密度ρc 可用公式（1）来计算。

ρc =V m ρm +V f ρf （1）式中ρm 和ρf 分别为基体与增强相的密度，V m 和V f 分别为基体与增强相的体积分数。

对于矢量性能如弹性模量、导电率，复合材料的性能与增强相的形状与取向有关。

如纤维增强复合材料弹性模量是各向异性的，在纤维方向的弹性模量E c 可用混合定理公式（2）来计算E c =V m E m +V f E f （2）式中E m 和E f 分别为基体与增强相的弹性模量。

如果增强体为颗粒状的复合材料，其弹性模量为各向同性，可用混合定理（3）来计算。

E c =V m E m +KV f E f （3）式中K 为修正系数，与V f 和 E r /E m 的比值有关，其值通常在0.1 ~ 0.6。

体积分数：在计算复合材料性能时，要知道增强相和基体的体积分数。

由于复合材料不透明，不能直接观察三维空间图像，只能在二维截面上得到有关几何参数，然后运用数理统计的方法推断三维空间的几何参数。

如V f =L f （L f 为增强相的线长度分数 L f ），只要测出增强相的线长度分数 L f ，即可求得增强相的体积分数V f 。

用截线法测量增强相的线长度分数L f 如图1所示。

测量时，在显微组织照片上作任意直线，把落在增强相上的线段相加（L α=L 1+L 2+L 3+….），得总长度L α，然后除以测试线总长度L T ，即可求得增强相体积分数：V f =L f =T L L α （4）图1截线法测量L f用截线法测量L f 与放大倍数无关。

质料科学实验课本(一级实验指导书)东华大学质料科学与工程中心实验室汇编2009年7月一、实验目的介电特性是电介质质料极其重要的性质。

在实际应用中，电介质质料的介电系数和介质损耗是非常重要的参数。

例如，制造电容器的质料要求介电系数尽量大，而介质损耗尽量小。

相反地，制造仪表绝缘器件的质料则要求介电系数和介质损耗都尽量小。

而在某些特殊情况下，则要求质料的介质损耗较大。

所以，通过测定介电常数(ε)及介质损耗角正切(tg δ)，可进一步了解影响介质损耗和介电常数的种种因素，为提高质料的性能提供依据。

本实验的目的：1、探讨介质极化与介电常数、介质损耗的干系；2、了解高频Q 表的事情原理；3、掌握室温下用高频Q 表测定质料的介电常数和介质损耗角正切值。

二、实验原理凭据物质电结构的看法，任何物质都是由差别的电荷组成，而在电介质中存在原子、分子和离子等。

当固体电介质置于电场中后会显示出一定的极性，这个历程称为极化。

对差别的质料、温度和频率，种种极化历程的影响差别。

1、介电常数(ε)：某一电介质(如硅酸盐、高分子质料)组成的电容器在一定电压作用下所得到的电容量C x 与同样巨细的介质为真空的电容器的电容量C o 之比值，被称为该电介质质料的相对介电常数。

oxC C =ε 式中：C x —电容器两极板布满介质时的电容；C ο —电容器两极板为真空时的电容； ε —电容量增加的倍数，即相对介电常数介电常数的巨细体现该介质中空间电荷相互作用削弱的水平。

作为高频绝缘质料，ε要小，特别是用于高压绝缘时。

在制造高电容器时，则要求ε要大，特别是小型电容器。

在绝缘技能中，特别是选择绝缘质料或介质贮能质料时，都需要考虑电介质的介电常数。

别的，由于介电常数取决于极化，而极化又取决于电介质的分子结构和分子运动的形式。

所以，通过介电常数随电场强度、频率和温度变革规律的研究，还可以推断绝缘质料的分子结构。

2．介电损耗(tg δ)：指电介质质料在外电场作用下发热而损耗的那部分能量。

材料科学与工程综合实验（Comprehensive Experiments of Materials Science and Engineering）课程代码：07410085学分：1学时：32先修课程：材料科学基础，材料科学研究方法，材料测试方法，材料力学性能，材料物理性能适用专业：复合材料工程教材或实验指导书：（选填）一、课程性质与课程目标（一）课程性质本课程针对材料科学与工程大类专业完成本专业的基础课程的理论学习后开设的对应实验课程，旨在为培养学生实际动手操作能力，加深学生对材料科学与工程先导课程中基础理论知识的理解，学会综合运用各种测试方法、表征手段与工具等解决材料科学与工程实际问题的能力。

（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。

应包括知识目标和能力目标。

）课程目标1：掌握材料科学研究所需的各种微观组织表征手段，如X射线衍射仪、光学金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等设备用于表征材料的微观结构；课程目标2：掌握材料科学研究所需的各种力学和物理性能测试方法如硬度、拉伸和压缩试验、冲击韧性、摩擦磨损等力学性能测试手段和热膨胀系数、导电性等物理性能测试手段用于获得材料内在的性能参数；课程目标3：掌握利用文字报告、图表等对材料科学与工程领域的实验数据的表达和解析能力。

注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准；（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点：1.毕业要求指标点3-2. 能够在社会、环境、法律等现实约束条件下，通过技术经济环境评价对设计方案的可行性进行研究。

2.毕业要求指标点4-4. 能对实验数据或结果进行正确的分析和解释，并通过信息综合归纳总结有效的结论。

注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入“✓”，也可标注“H、M、L”。

二、本课程开设的实验项目注：1.类型：指验证性、综合性、设计性等；2.要求：指必做、选做。

2024武汉理工复合材料大纲一、课程介绍本专业主要从事复合材料的基础理论和应用技术的教学及研究工作，培养学生具备复合材料领域的科学素养和技术能力，为国家和地方的航空航天、汽车、船舶、电子、建筑、能源等行业的发展培养高层次、复合型的复合材料专门人才。

二、专业培养目标1.掌握基本的材料学、力学、工程力学、热力学、物理化学等基础理论和知识，具有扎实的数理基础和专业知识；2.掌握复合材料的加工制备、表征与评价、应用和管理等方面的知识，具有扎实的实验技能和工程实践能力；3.具有较强的科学研究和技术创新能力，能够开展科学研究、技术开发和工程设计等工作；4.具有良好的团队协作和沟通能力、较强的自主学习和终身学习能力、一定的工程项目管理和市场经济意识；5.具有良好的职业道德素质、全面发展、综合素质较高，能够适应现代制造业和社会的发展需要。

三、主干课程1.材料力学2.复合材料力学3.复合材料制备技术4.复合材料表征与评价5.复合材料应用与管理6.复合材料设计与制造7.复合材料工程实践8.复合材料科研方法9.复合材料改性技术10.复合材料结构设计11.复合材料环境影响12.复合材料材料科学基础四、实践环节1.材料实验2.复合材料制备实验3.复合材料表征实验4.复合材料成型实践5.复合材料应用技术实训6.复合材料设计实践7.复合材料科研实践五、实习环节1.企业实习2.社会调查3.综合设计4.仿真计算5.产品开发六、毕业设计要求学生根据所学的知识和技能，选择一个复合材料领域的实际问题，进行科学研究或应用研究，并完成一定的毕业设计报告和成果展示。

毕业设计要求学生在恰当的时间完成对所选题目的策划、调研、实验、计算、仿真、设计等工作，并在老师的指导下完成设计报告和成果展示。

七、教学要求1.注重基础知识与基本理论的教学，使学生牢固掌握专业基础知识；2.注重实践技能和工程实践的培养，提高学生工程实践能力；3.注重科学研究和技术创新的指导，发展学生的科学研究和创新意识；4.注重实习环节和毕业设计的实践教学环节，使学生在实际工作中得到锻炼；5.注重学生综合素质的培养，提高学生的综合素质。

材料科学与工程（新能源材料）专业实验指导书材料科学与工程（新能源材料）教研室2014年01月目录新能源材料基础实验实验一绪论 (1)实验二水热法制备二氧化钛纳米材料 (9)实验三粉体粒度分布的测定 (11)实验四再沉淀制备有机半导体微粒 (13)实验五材料紫外可见光谱测试 (18)实验六材料红外性能测试 (22)实验七溶胶-凝胶法制备TiO2纳米薄膜材料 (27)实验八钢铁表面化学镀镍工艺实验 (30)实验九电化学方法沉积镍工艺实验 (32)实验十铝膜的热蒸发沉积 (34)实验十一磁控溅射制备氧化物薄膜 (40)实验十二线性电位扫描法测定银在KOH溶液中的电化学行为 (44)实验十三交流阻抗法测量电极过程参数 (46)新能源材料专业实验实验一敏化太阳能电池制备及性能测试 (48)实验二硅太阳电池制备及性能测试 (54)实验三锂电池电极材料的制备及性能表征 (57)实验一绪论一、实验目的1、了解实验的基本程序2、了解实验室安全知识3、掌握实验数据处理方法二、实验的基本程序1、实验预习实验前要理解实验原理、了解实验过程和步骤、主要仪器的使用方法和注意事项，写好预习报告。

预习报告要求包括完成实验报告的四个部分，包括是实验目的、实验原理、实验步骤、列出相关数据表格。

只有写好预习报告才允许进入实验室进行实验。

实验前的充分准备是做好实验的前提。

2、实验操作在了解仪器的操作原理与使用方法及注意事项的基础上，根据实验原理与要求调整仪器，进行仪器观察和测量，并将原始数据记录在预先设计的数据表上，实验后将其整理写入报告。

对异常现象要特别关注，遇到一些不能解释的现象要多加探讨。

如果操作中出现不正常现象（如烧焦味、异常声音等）要及时向指导老师报告。

操作完毕，得到指导老师对测试数据认可，并把所用的实验仪器整理好以后，方可离开实验室。

3、实验报告完成实验报告是一个实验成功的最后一步，仅有完整的测量数据不一定能顺利地得出预期的结果。

复合材料教案范文教案标题：复合材料-初中化学教学目标：1.了解复合材料的定义和特点；2.知道复合材料的分类和应用；3.掌握制备复合材料的方法。

教学重点：1.复合材料的定义和特点；2.复合材料的分类和应用。

教学难点：1.制备复合材料的方法；2.复合材料的应用。

教学资源：1.视频：《复合材料制备实验演示》，可在课堂上播放。

教学过程：Step 1：导入新课1.老师在黑板上写下“复合材料”三个字，然后清晰地朗读，并要求学生重复几次，以引起学生的兴趣。

2.老师提出问题：“你们知道什么是复合材料吗？它有什么特点？”鼓励学生表达自己的想法。

Step 2：引入新概念1.老师解释：“复合材料是由两种或两种以上的不同材料组成的材料。

它具有两种或两种以上的材料的优点，可以满足特定需求。

”2.老师可展示一些常见的复合材料，如碳纤维增强塑料、铝塑板等，并请学生观察和描述它们的特点。

Step 3：复合材料的分类1.老师讲解复合材料的分类：无定型复合材料、刚性复合材料和纤维增强复合材料。

2.老师可通过图片或示意图来说明每种类型的复合材料的结构和特点。

Step 4：复合材料的应用1.老师列举一些常见的复合材料的应用，如飞机制造、汽车工业、建筑工业等，并请学生思考为什么会选择使用复合材料而不是单一材料。

2.学生分成小组，分别讨论一个复合材料的应用，并向全班展示他们的研究成果。

Step 5：复合材料的制备方法1.老师播放《复合材料制备实验演示》视频，学生可观察视频中的实验操作和结果。

2.老师解释常见的复合材料制备方法，如共沉淀法、浸渍法等，并展示制备过程的示意图。

Step 6：课堂练习1.准备几道选择题，让学生巩固对复合材料的基本知识的理解。

2.将学生分成小组，进行竞赛，以激发学生的学习兴趣。

Step 7：课堂总结1.老师以问题的形式进行总结：“为什么复合材料在现代工业中应用越来越广泛？”请学生回答并解释自己的观点。

2.总结复合材料的定义、特点、分类、应用和制备方法。