《材料工程基础课程设计》指导书

材料工程基础实验指导书材料工程基础实验指导书是针对材料工程专业学生进行教学实践活动所编制的一份指导书。

它是对教学大纲和理论知识进行实践运用，以帮助学生更好地掌握材料工程基础知识，提高实验操作能力的重要教材之一。

下面将就材料工程基础实验指导书的编写、使用及价值等方面展开阐述。

一、指导书的编写材料工程基础实验指导书是基于材料工程专业课程体系，根据实验的性质和实验过程进行编写。

编写者应结合目前教学大纲和课程内容进行详细的设计和计划，包括实验方案的设计、操作方法的详细说明、实验过程中注意事项的提示、问题解答以及结果分析等方面。

指导书的编写需要具有入门性、实用性、操作性、易懂性等特点，以保证学生可以清晰、准确地理解实验的目的和意义，并且有助于学生积极参与，独立思考和探究实验过程中的各种问题。

二、指导书的使用使用指导书时，首先使用教师应根据学生的实验水平和理解程度，在指导书的基础上进行适当的讲解和解释，以让学生更好地理解实验目的和理论基础，理解实验操作的关键点和难点，避免在实验中出现各种问题，从而保证实验的顺利进行。

如果学生在实验过程中出现问题，教师应鼓励他们自主思考和尝试解决方法，不断总结经验和教训，以提高其实践能力和学习效果。

同时，在实验的过程中应注意安全问题，遵守规定，确保实验无风险、无事故，达到安全实验的目的。

三、指导书的价值材料工程基础实验指导书对学生的实验操作和理论知识的掌握在课程学习中具有重要的价值。

通过实验，学生能够更好地体验到理论知识在实际操作中的运用，更深入地了解材料性能、特点和应用领域，在实践中发掘问题，探究问题，理解和掌握基本原理和技能。

指导书的使用还能激发学生的学习兴趣，创造出良好的课堂氛围和共同学习的氛围，使学生在互动、探究、创新和发现中成长，增强其自主学习和合作学习的能力。

总之，材料工程基础实验指导书是提高学生实验操作水平和理论知识掌握水平的重要手段，编写人员和教师应根据实验性质、教学大纲和课程内容设计科学、合理的实验指导书，指导学生循序渐进地掌握实验技能和理论基础，从而达到提高学生综合素质的目的。

《材料工程基础》课程教学大纲课程名称：材料工程基础课程代码：MTE101学分：3课程类型：必修课先修课程：无课程教师：XXX1.课程简介本课程作为材料科学与工程专业的基础课程，旨在向学生介绍材料工程的基本理论和实践知识。

通过课程的学习，学生将深入了解材料的种类、性质、组成、加工和应用等方面的知识，培养学生对材料的认识和掌握，为进一步学习和研究材料科学与工程奠定坚实基础。

2.教学目标2.1理论掌握：通过课程学习，学生将掌握材料工程的基本理论和原理，包括材料的结构与性质、相图与相变、合金与非晶态材料、复合材料等方面的知识。

2.2实践应用：通过实验教学和实践训练，培养学生分析材料问题和解决实际工程问题的能力。

2.3专业素养：培养学生成为具有工程伦理道德素养、创新能力和团队合作精神的材料工程专业人才。

3.教学内容3.1材料的基本概念和分类3.2材料的晶体结构与性质3.3材料的非晶态结构与性质3.4材料的相图与相变3.5金属材料与合金3.6陶瓷材料3.7高分子材料3.8复合材料3.9材料的加工与应用4.教学方法4.1理论授课：通过课堂讲授，向学生介绍材料工程的基本理论和原理。

4.2实验教学：开展相关实验，培养学生的实验操作能力和数据分析能力。

4.3讨论和交流：组织学生进行讨论和交流，拓宽学生的思路和视野。

5.考核方式5.1平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况和实验报告等。

5.2期中考试：对前半学期的知识进行考核。

5.3期末考试：对全年知识进行综合考核。

5.4实验考核：对实验操作和数据分析能力进行考核。

6.参考书目6.1《材料工程基础》（第三版），材料工程系编著，清华大学出版社。

6.2 《材料科学与工程导论》（第四版），William D. Callister 编著，高等教育出版社。

7.教学进度安排第1-2周：材料的基本概念和分类第3-4周：材料的晶体结构与性质第5-6周：材料的非晶态结构与性质第7-8周：材料的相图与相变第9-10周：金属材料与合金第11-12周：陶瓷材料第13-14周：高分子材料第15-16周：复合材料第17-18周：材料的加工与应用注：以上是本课程的教学大纲，具体教学内容和进度可能会根据实际情况进行调整，并由授课教师在教学过程中进行详细说明和解释。

《材料科学与工程课程设计》教学大纲（课程编号：J16390002 ）实验学时：2周实验个数： 8 实验学分：2.0课程性质：必修适用专业：材料化学教材及参考书：1、刘建平，宋霞，郑玉斌主编，《高分子科学与材料工程实验》，化学工业出版社，第二版，2017年9月。

2、《材料科学与工程基础实验指导书》刘芙主编，浙江大学出版社；2007年12月大纲执笔人：王毅大纲审定人：欧光川一、课程的地位、教学目标和基本要求课程地位：《材料科学与工程课程设计》是材料化学专业集中实践环节课程，以材料科学基础为核心，包括材料测试方法、材料物理性能、材料力学性能等课程，为整个课程群配套的综合性课程设计，以材料微观结构为核心，着重于材料结构与性能之间的关系建立，为材料化学专业毕业论文设计打下良好基础。

教学目标：本课程总体应该了解高分子材料的基本性质，掌握高分子材料的基本制备方法，为毕业论文的开展打下良好技能，以及高分子材料产品结构与性能设计及产品设计的创新意识；基本要求：材料化学综合实验传统的实验教学模式基本上是以“学生课前预习→老师上课讲解→学生上课模仿实验→完成实验报告”为主。

这一方案已不能满足当代企业对人才的需求，因此实验课的实验项目以开放式题目为主—实施实验方案小组化，实验全程以学生为主—师生互动，构建实验教学课程网站平台—引入“答疑”与结果“展示”环节。

为激发学生对实验的兴趣和主观能动性，我们的实验项目都以开放式的题目为主。

二、实验（实训）课程目的与要求1．实验目的了解高分子材料的基本性质，掌握高分子材料的基本制备方法，为毕业论文的开展打下良好技能，以及高分子材料产品结构与性能设计及产品设计的创新意识。

2．实验要求以往实验项目的设计和讲解全部由老师来完成，是一种“老师是演员，学生是观众”的形式。

而学生通过查阅文献设计了自己的方案，在通过网络平台互动修改的基础上，教师对所有学生的实验方案做到“心中有数”；实验课开始时，抽有代表性的实验小组学生来讲解自己设计实验的基本原理、主要步骤和注意事项，老师进行指导和点评，以改变过去“以老师为中心”的填鸭式教学，变为“以学生为中心”的师生互动模式，充分发挥学生的主观能动性，潜移默化中培养学生发现问题和解决问题的能力。

南京工业大学材料科学与工程学院《材料工程基础课程设计》指导书一、课程设计的教学目的、要求《材料工程基础课程设计》是《材料工程原理》课程教学中综合性和实践性教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体会工程实际问题复杂性的初次尝试。

通过课程设计要求学生做到：（1）加深学生对本课程基本理论知识的理解，提高本课程基本知识的应用能力；（2）要求学生能综合运用本课程和先修课程的基本理论和知识，独立思考和分析问题，完成一个单元操作过程和设备的工程设计，得到材料工程设计的初步训练。

（3）使学生了解工程设计在生产、科研和工程建设中的地位与重要性，掌握工程设计的主要内容、程序和方法，学会应用有关资料进行设计计算，提高绘图能力，提高独立分析和解决问题的能力；（4）课程设计计算书要求内容完整、计算正确，文字简洁通顺；图纸要求规范、整洁、齐全。

二、课程设计基本内容1、设计题目课程设计选题应满足教学大纲要求，具有工程设计的代表性和典型性，有利于学生综合应用所学知识进行工程设计能力的培养。

2、设计内容；（1）设计方案简介：对选定的工艺流程、重要设备的形式进行简要的论述；（2）主要设备的工艺设计计算：包括工艺参数的选定、物料平衡、热量平衡、设备的工艺尺寸计算以及结构设计；（3）工艺流程简图：以单线图形式绘制，绘出主体设备和辅助设备的物料与气流流向；（4）主体设备工艺图：包括设备的主要工艺尺寸、技术特性等；3、课程设计进度安排，总时间为二周，具体安排如下：（1）讲课、布置任务0.5天（2）查阅资料，搜集数据1天（3）分析确定方案及操作参数1天（4）工艺设计计算及设备结构设计3天（5）编制说明书、绘图4天（6）考核和答辩0.5天合计10天4、图纸内容及要求；（1）工艺流程图：为便于进行物料平衡、热量平衡以及有关设备的工艺计算，在设计的最初阶段，首先要绘制生产工艺流程图，定性地标出物料由原料转化为产品的过程、流向和采用的设备。

据此可进一步开展下一步设计。

（建筑工程管理）材料工程基础实验指导书材料工程基础实验指导书王连琪郑洁徐兴文材料科学和工程学院《材料成形工艺》介绍了铸造、锻压、焊接专业等方面的知识，为配合教材达到教学和实际相结合的目的，使学生能理性认识材料成形的方法，拟定了铸造、锻压、焊接实验。

壹铸造性能实验实验1铸造合金流动性的测定1.1实验目的：1）测定铸造合金成分对该合金流动性的影响。

2）测定浇注温度对该合金流动性的影响。

1.2实验的基本原理流动性是铸造合金的重要性能之壹，它对铸件质量有较大的影响；如补缩、冷隔、浇不足等。

为了获得优质铸件就必须对流动性加以研究。

铸造合金流动性的定义为液态金属本身充满铸型的能力，它和合金的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。

合金的流动性和合金的充型能力是俩个概念。

合金的充型能力是液态合金充满铸型型腔，获得形状完整，轮廓清晰铸件的能力。

由于影响液态金属充型能力的因素很多，很难对各种合金在不同铸造条件下的充型能力进行比较。

所以，常常用固定条件下所测得的合金流动性来表示合金的充型能力。

1.3实验合金和试样1）纯铝和铸铝102。

2）试样—取壹箱壹件螺旋形试样如图1.1通过实验研究成分对流动性的影响。

取纯Al和ZL102合金在相同温度下浇注螺旋形试样，进行比较。

在实验时，要求铸型相同（透气性、紧实度等）和过热温度相同条件下进行比较。

研究温度对合金流动性的影响，纯Al和ZL102合金分别在不同温度下浇注螺旋形式样，比较螺旋式样的长度。

1.4实验设备和材料1）熔化设备：坩埚电阻炉俩台或感应电炉石墨坩埚俩个2）合金材料：工业纯Al铸铝1023）铸型：三副模板、三副砂箱、造型型砂及制型工具4）热电偶（镍铬-镍硅）俩支及毫伏表5）去气剂：氯化锌图1.1螺旋形流动性试样机构示意图1—浇口杯2—低坝3—直浇道4—螺旋5—高坝6—溢流道7—全压井1.5实验前准备1）熟悉螺旋形试样的结构特点及各部分作用，对铸型的要求。

2）复习合金成分和浇注温度对铸造合金流动性的影响。

《基础工程课程设计》指导书（总学时：1周，学分：1）一、课程的性质、目的和任务性质：本课程设计是学生在学习《土力学》、《混凝土结构设计原理》和《基础工程》的基础上，综合应用所学的理论知识，完成基础设计教学的重要实践性环节。

任务：通过课程设计，培养学生初步熟悉和使用我国《建筑地基基础设计规范》、《混凝土设计规范》进行工程设计的能力；学生CAD制图能力、文字表达能力、文档编排能力等综合训练；综合运用已经学过的专业基础知识独立分析和解决基础工程设计的工程实际问题的能力。

目的：基础工程课程设计能够培养学生掌握地基基础的基本概念、计算方法和施工方法；学习和理解基础设计及施工的相关国家、行业、地方标准或规范；针对一般的工程问题，能够进行常规设计；对于复杂的基础工程问题，能创造性地设计出科学合理的解决方案与解决办法；使工程不仅符合相应的标准和规范，还能考虑到社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

二、设计要求1. 通过课程设计，使学生对基础工程设计内容和过程有了较全面地了解，并熟悉有关设计规范、规程、手册和工具书的使用。

学生必须按照设计任务书的要求完成全部规定内容，严格遵守国家颁布的有关技术规范和规定。

2. 学生在教师指导下独立完成课程设计任务书所规定的设计内容。

设计计算正确无误，算式应注明引用资料的出处，并列出公式及其各符号意义、单位等；设计计算说明书一律手写，文字叙述应简明扼要，表达清晰，文理通顺，文中计量单位一律采用国际标准，课程设计文字总数应超过10000字。

3. 课程设计必须附有一定数量的工程图，设计图件要求布置合理、线条清晰、整洁美观，符合有关制图规范。

图件可运用计算机辅助设计（CAD）绘图，也可采用手工绘制。

4. 设计中需引用10个以上参考文献，且按规定格式标注。

5. 装订顺序：封面—评语栏—目录—前言（或摘要）—正文—附图。

三、考核与成绩评定1、考核的内容（1）设计方案是否充分与合理；（2）设计计算书是否符合要求，计算结果是否正确；（3）施工图绘制是否正确、图幅质量是否符合要求；（4）出勤情况（无故缺勤2天以上，设计成绩为不及格）。

目录实验模块简介综合实验一：铝合金制备、加工及改性1.1 铝合金的熔炼、铸锭与固溶-时效处理实验指导书1.2 铝合金轧制工艺实验指导书1.3 铝合金铸锭、轧制、改性的金相组织的检验及力学性能实验指导书综合实验二：粉末冶金2.1 粉末冶金材料制备与检测实验指导书2.2 无机纳米粉体的湿化学制备及其粒度表征实验指导书2.3 熔体快淬法制备非晶、纳米晶材料实验指导书综合实验三：高分子材料的合成与加工3.1 高分子材料合成实验指导书3.2 高分子材料加工实验指导书综合实验四：玻璃的制备与加工4.1 玻璃工艺实验指导书综合实验五：焊接原理与焊接方法5.1 手工电弧焊实验指导书5.2 CO2焊接实验指导书5.3 脉冲微束等离子弧焊实验指导书5.4 埋弧焊实验指导书5.5 电阻焊实验指导书5.6 电弧喷涂实验指导书5.7 现场实验教学指导书实验模块简介随着科学技术的发展，原各类相对独立的材料学科，如金属、非金属、高分子材料学等已相互渗透、结合与交叉，形成了材料发展的新特色。

为适应形势要求，本院将三大类材料在工程技术方面所具有的共性内容综合为材料制备、加工、改性和复合四部分，将二级学科的内容有机的涵括在一级学科的教学课程中，设立了“材料工程基础”课程。

本实践环节是“材料工程基础”教学内容中的一个重要组成部分，与已完成了的“材料工程实践Ⅰ”和将要进行的“材料工程实践Ⅲ”构成了材料专业本科生工程技术实践教学的一个较为完整的体系，三者之间相互联系，但重点各不相同。

本实践的目的就是通过在校内各实践平台间的运行，加强学生的动手能力，使学生认识到材料四要素中“合成与加工”内容与成分结构、性质与使用性质各要素间的关系，明确合成加工过程将改变材料的组织、成分与结构，进而影响到材料的使用性能这样一个概念。

另外，为配合“材料工程基础”课程教学内容的进行，将焊接部分内容放在实践教学平台中完成，使学生了解焊接基本原理，掌握典型焊接方法和设备的使用。

材料工程基础课程设计概述本文档旨在介绍材料工程基础课程设计的内容和要求，帮助学生了解课程目标和教学安排。

通过本课程设计，学生将学习到材料基本概念和性质，熟悉材料的制备和表征技术，了解不同材料的应用领域和特点，掌握材料选择和设计的方法，加强实验技能和数据分析能力。

课程目标本课程通过理论授课和实验操作相结合的方式，旨在使学生：•熟悉材料工程基本概念和术语，掌握材料的性质和表征方法；•了解各种材料的制备和加工技术，了解不同材料的特点和用途；•掌握材料选择和设计的基本方法和流程，了解材料的可持续性发展；•加强实验技能和数据处理能力，培养科学研究和创新意识。

教学安排本课程分为理论教学和实验教学两个部分，共计15周。

具体安排如下：理论教学第1-5周第1周：材料基本概念，结构与性质第2周：金属材料的制备和加工第3周：陶瓷材料的制备和加工第4周：高分子材料的制备和加工第5周：复合材料的制备和加工第6-10周第6周：材料表征技术第7周：材料选择和设计第8周：材料的可持续性发展第9周：材料失效与改性第10周：材料应用领域和展望第11-15周第11周：期末复习第12周：期末考试第13-15周：学生论文展示和讨论实验教学本课程共设计5个实验，每个实验约需1周时间，具体内容如下：1.材料的制备和性质测试实验2.材料的形态表征实验3.材料失效与改性实验4.材料选择和设计实验5.材料应用实验每个实验的具体内容和安排将在教学开始前在教学网站上发布。

学生评分学生将根据下列标准进行评分：•平时成绩（包括作业、签到等）占30%；•期中考试成绩占30%；•实验报告和展示占20%；•期末论文和展示占20%。

评分具体细则将在开学后由任课教师发布，并提供适时的反馈和指导。

总结材料工程基础课程设计是材料科学与工程专业的重要基础课程之一，旨在通过理论教学和实验操作方式，培养学生的实验技能和分析能力，使其掌握材料制备与表征方法、材料性质与应用等方面的基础知识和技能，为进一步的学习和实践打下坚实的基础。

材料工程基础实验指导书1. 实验目的本实验旨在通过实际操作加深学生对材料工程基础知识的理解，培养学生的实验技能和分析问题的能力。

具体目标包括：•熟悉常用材料工程实验仪器的使用方法；•掌握材料的取样、制备和测试方法；•学会对实验数据进行处理、分析和结果判断。

2. 实验仪器和材料•金相显微镜•电子显微镜•扫描电子显微镜•金属材料样品•试样切割机•研磨机•电解腐蚀仪3. 实验步骤3.1 样品制备1.使用试样切割机根据需要制备样品，并在样品上进行标记。

2.使用研磨机对样品进行粗磨，直到表面光洁。

3.使用细研磨纸进行细磨，直到样品表面无瑕疵。

4.清洗样品，确保表面无污染物。

5.在电解腐蚀仪中对样品进行电解腐蚀处理，以去除样品表面的氧化物和污染物。

3.2 金相显微镜观察1.将样品放置在金相显微镜上，并调整焦距和光源亮度，使样品清晰可见。

2.使用目镜和物镜对样品进行观察，并记录所观察到的结构特征。

3.3 电子显微镜观察1.将样品放置在电子显微镜上，并调整电子束亮度和对比度，使样品清晰可见。

2.使用电子显微镜观察样品，并记录所观察到的微观结构特征。

3.4 扫描电子显微镜观察1.将样品放置在扫描电子显微镜上，并调整电子束亮度和扫描速度，使样品清晰可见。

2.使用扫描电子显微镜观察样品，并记录所观察到的表面形貌特征。

4. 数据处理与分析在实验过程中，需记录实验数据并进行处理与分析。

数据处理主要包括：•实验数据的整理与分类；•对观察到的结构特征和形貌特征进行描述；•运用相关理论知识对观察结果进行解释和分析。

5. 实验结果实验结果应包括实验数据记录、结构特征描述和形貌特征描述。

针对实验结果，可进一步进行数据图表绘制、实验结果分析和相关结论总结。

6. 实验注意事项1.在操作实验仪器时要遵循相应的操作规范，严格遵守安全操作规程。

2.在样品制备过程中，应保持样品的完整性和纯净性，确保实验结果的准确性和可靠性。

3.在观察样品时，应注意调整仪器参数，保证样品清晰可见。

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实验一
普通光学金相显微镜的构造及使用
一、实验目的 1．了解普通光学显微镜的构造，各主要部件及元件的效用。 2．掌握正确的使用操作规程及维护方法。 二、金相显微镜的原理及使用 1．原理 正常人眼看物体时， 最适宜的距离大约在 250mm 左右， 在这一距离眼睛可以很好地区 分物体的细微部分而不易疲劳，这个距离称为“明视距离” 。物体上的两点要能被眼睛分辨 清楚，必须使它们的像落在人眼视网膜的两个不同的感光细胞上，从眼睛的光心到物体两 端所引的两条直线的夹角叫视角，人眼可分辨清楚的最小视角为 2′∼4′，在 250mm 处能分 辨的最小距离约 0.15∼0.30mm。为了增大视角，就在物体与眼睛间置一放大镜，其放大倍 数为：
M =
250 f
f 为放大镜的焦距，从上式可见，f 愈小、M 愈大，但实际上不可能用焦距很短的放大镜 来观察。透镜的曲率半径太小，眼睛所观察 的范围就更小，且象差愈显著，所以放大镜 一般在 20 倍以下， 若要再提高放大倍数以观 察更细微的物体，就必须用显微镜。 显微镜通过物镜及目镜两次放大而得到 倍数较高的放大像。图 1-1 是它的放大原理 图。 若将试样置于物镜下方的焦点 F1 外少 许，则物镜将试样上被观察的物体（以箭头 所指 WS 表示）放大，而在物镜的上方得到 一个倒立的实像 W1S1， 在设计显微镜时就已 安排好使这个实像刚好落在目镜的焦点 F2 以 内，因而再经过目镜放大后，人眼在目镜上 观察时， 在 250mm 的明视距离处， 看到一个 经再次放大的虚像 W2S2。 所以观察到的像是 经物镜和目镜两次放大的结果。总的放大倍 数 M 应为物镜放大倍数 M 物与目镜放大倍数 M 目的乘积，即：
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5．调整和维护 1）光源的调整 光源的调整包括径向调整与轴向调整，前者的目的是让发光点调到仪器的光学系统的 光轴上；后者主要是让灯丝通过聚光镜后汇聚在孔径光阑上，以得到“平行光照明” 。光源 精确调整好后应达到视野照明最明亮且均匀，视野内无灯丝像。 2）光阑的调整 在金相显微镜的照明系统中常有两个孔径可变的光阑。孔径光阑装在光源聚光透镜之 后，视域光阑装在孔径光阑之后。 （1）孔径光阑 孔径光阑用以控制射向物镜的入射光束的粗细。孔径光阑若开得太大，则入射光过强， 增加了镜筒内部的反射与炫光，降低影像的衬度。缩小孔径光阑可避免上述弊病，且可消 除由透镜边缘引起的球面像差并提高映像的景深。但若孔径光阑缩得太小，光束只通过物 镜的中心部分，使实际的数值孔径减小，使物镜的分辨能力降低。因此，应按观察的要求 适当调节孔径光阑的大小。一般是调到刚好使光线充满物镜的后透镜为宜，此时物镜的分 辨能力最高。有人认为可以将试样调焦后，去掉目镜，观察镜筒内的光斑，以刚好充满镜 筒底部的四分之三为准。一般却是调节到观察时物像最清晰、不产生浮雕，晶界不变形、 不弯曲，光的强弱使人眼舒适为原则。物镜的数值孔径不同，透镜组尺寸也不同，更换物 镜后必须重新调节孔径光阑。 （2）视场光阑 视场光阑用以改变视场大小、减小镜筒内部的反射与炫光以提高映像的衬度而不影响 物镜的分辨能力。视场光阑的调节方法是在显微镜调焦后，缩小视场光阑，在目镜中观察 其像，然后扩大它，使其边缘正好包围整个视物。有时为了观察某一试样的局部细致组织， 也可将视场光阑缩小到刚好包围此局部组织，以收到更好的效果。 总之，孔径光阑与视场光阑，都是为了提高成像质量而加入到光线系统中去的。通过 调节这些光阑可最大限度地利用物镜的鉴别率并得到良好的衬度。 3）维护要点 金相显微镜是精密光学仪器，使用时必须了解其基本原理及操作规程，要认真维护、 保管，细心谨慎使用。 （1）操作显微镜时双手及样品干净，绝不允许把侵蚀剂未干的试样在显微镜下观察， 以免腐蚀物镜。 （2）操作时应精力集中，小心谨慎。接电源时应通过变压器，装卸或调换镜头时必须 放稳后才可松手，不可粗心大意。 （3）调焦距时，应先转动粗调螺丝，使物镜尽量接近试样（目测） ，然后一边从目镜 中观察，一边调节粗调螺丝使物镜慢慢上升直到逐渐看到组织时，再用微调螺丝调至清晰 为止。 （4）显微镜的光学系统部分严禁用手或手帕等去擦，而必须用专用的驼毛刷或镜头纸 轻轻擦试。 （5）使用过程中，若发生故障，应立即报告老师，不得自行拆动。

第六章 X射线衍射
实验1物相定性分析 实验2物相定量分析
第七章材料的热学性能
实验1无机材料导热系数测定 实验2差热分析 实验3热重分析 实验4膨胀分析
第八章电子显微镜
实验1透射电镜复型样品的制备 实验2透射电镜薄膜样品制备 实验3透射电镜结构及薄膜样品观察 实验4透射电镜电子衍射 实验5透射电镜样品衍衬像及高分辨像观察（选做） 实验6扫描电镜结构、原理及应用 实验7电子探针结构、原理及应用
第十章材料科学与工程综合实验
实验1真空感应悬浮熔炼实验 实验2玻璃熔制实验 实验3酒精热法和超声波辐射法合成ZnO纳米晶
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材料科学与工程基础实验指导 书
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01 思维导图
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02 内容摘要 04 目录分析 06 作者介绍
思维导图
本书关键字分析思维导图
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材料
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实验 实验
制备
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材料
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本书内容涵盖材料科学专业所应用的基础实验，包括材料制备、结构表征及性能测试，通过此类实验能使学 生在材料科学实验基本技能方面得到训练并有利于巩固和深化课堂学到的知识，建立起完整的知识体系，从而有 效地提高学生的科研及创新能力，适合材料类各专业。
谢谢观看
4 第十章材料科
学与工程综合 实验
5 第十一章实验

金属材料工程专业课程设计指导书一、课程设计内容：1、根据零件使用性能及技术要求，提出所可能实施的几种材料和几种热处理工艺方案，首先从其所可能达到的性能要求，材料的适用性能和工艺操作的繁简及质量可靠性等进行分析比较，再根据生产批量的大小，现有设备条件及国内外热处理技术发展趋势，进行综合技术经济分析，确定最佳热处理工艺方案。

热处理工艺的最佳方案应该能保证达到零件使用性能所提出的热处理技术要求，质量稳定可靠，工序简单，操作容易，管理方便，生产效率高，原材料消耗少，生产成本低廉。

当然，一种热处理工艺方案，要都能达到这几方面的要求是困难的，而且这几方面的要求也是相对的。

一种零件根据技术条件，可以由几种热处理工艺方案达到。

应该根据上述几方面的要求，综合分析，选择其中最佳的热处理工艺方案。

2、翻译一篇和设计题目相关的原版专业外语文章(汉字不少于3000字)。

二、课程设计步骤：通过设计题目分析设计零件的工作环境、服役条件及对其的影响因素，然后总结出它的性能要求和失效形式，经查阅资料和综合比较以后写出所选材料种类，并讨论几种材料的使用性能和特点，择优选出最适宜的材料。

最后确定零件形状尺寸和热处理工艺，画出工艺流程和工艺卡片，要对成品进行组织检验。

三、课程设计日程安排：第一周：1、翻译一篇和设计题目相关的专业外语文章（汉字不少于3000字）。

2、查找相关的专业文章及专业手册，确定所需资料。

3、对材料进行分析整理，把设计论文打出草槁。

由指导教师检查其以上完成情况。

第二周：1、根据材料写出设计论文。

2、在周三之前将论文(不少于7000字)打印初稿交指导老师。

3、周五进行课程设计答辩(包括设计论文答辩和外文翻译)。

四、课程设计论文要求：（7000字以上）第一部分：序（概述当前设计零件在工业部门的作用和对社会上其它方面的影响）。

第二部分：说明设计任务。

第三部分：分析所设计零件的工作环境及服役条件。

为便于分析机械零件的工作条件，可将它分为受力状态、载荷性质、工作场（如温度场、电磁场等）、环境介质等几个方面。

材料工程基础教学设计一、教学目标本教学计划旨在帮助学生建立基础的材料工程概念，掌握材料的物理、化学和机械性质，了解材料制备和加工过程，培养学生的实验操作能力和数据处理能力。

二、教学内容•材料的基本概念•材料的物理性质、化学性质和机械性质•材料的制备和加工工艺•材料实验操作和数据处理三、教学方法1.讲授法采用讲授法，讲解材料的基本概念、物理性质、化学性质、机械性质、制备和加工工艺等内容。

通过案例分析，使学生理解材料工程的应用场景以及材料与生活的关系。

2.实验法选取具有代表性的材料实验操作和数据处理实验，指导学生进行实验操作，并辅导学生进行实验数据处理和分析。

通过实验操作，使学生学会采用仪器、设备和方法进行材料物理、化学、机械性质测试，培养学生的实验操作能力和数据处理能力。

四、教学重点和难点4.1 教学重点1.材料的基本概念和常见材料的物理、化学和机械性质；2.材料的制备和加工工艺；3.实验操作和数据处理。

4.2 教学难点1.让学生理解材料的物理、化学和机械性质之间的联系；2.实验操作和数据处理。

五、教学过程设计5.1 课程导入通过问答互动的方式，启发学生对材料工程学科的认识，并介绍本学科的发展历程和涉及领域，引导学生了解材料工程学科的学习意义和发展前景。

5.2 正式教学5.2.1 材料基础概念授课通过讲解材料的定义，分类和物质结构，使学生对材料有一个初步的认识和了解。

5.2.2 材料物理性质、化学性质和机械性质讲解讲解材料的物理性质、化学性质和机械性质，包括常用测试方法和性能表征方法，使学生掌握测试和表征材料性质的技能和方法。

5.2.3 材料制备和加工工艺讲解讲解材料的制备和加工工艺，介绍材料制备和加工的基本原理和方法，使学生掌握材料制备和加工的基本技能和方法。

5.2.4 材料实验操作与数据处理在实验室中进行代表性材料实验操作，如拉伸试验、硬度测试、热分析等，辅导学生处理和分析实验数据，使学生掌握实验操作技能和数据处理技能。

《材料工程基础课程设计》课程简介课程编号：02024804课程名称：材料工程基础课程设计/Course Design for Fundamentals of Materials Engineering学分：2学时：2周（实验：0 上机：0 课外实践：0 ）适用专业：无机非金属材料工程建议修读学期：第5学期先修课程：材料工程基础考核方式与成绩评定标准：根据平时表现、设计说明书和所绘图纸的质量综合评定成绩教材与主要参考书目：[1]严生，常捷，程麟.新型干法水泥厂工艺设计手册[M].北京：中国建材工业出版社,2007.[2]白礼懋.水泥厂工艺设计实用手册[M].北京：中国建筑工业大学出版社，1997.[3]胡道和.水泥工业热工设备[M].武汉：武汉工业大学出版社，1992.[4]曾令可，李萍，刘艳春.陶瓷窑炉实用技术[M].北京：中国建材工业出版社,2010.[5]宋帝.现代陶瓷窑炉[M].武汉：武汉工业大学出版社，1996.内容概述：本课程是无机非金属材料工程专业本科生的一门专业必修课，属于实践性教学环节。

通过该课程的水泥或陶瓷热工设备或工艺的设计计算以及图纸绘制，使学生加深对《材料工程基础》课程理论知识的理解，了解和初步掌握陶瓷热工窑炉结构设计或水泥热工设备工艺设计的方法、内容和步骤，培养学生运用技术资料和工具书进行设计计算、图纸绘制和编写说明书的能力；通过该课程设计还能培养学生如何将理论与实践结合，提高分析和解决实际工程技术问题的能力。

Course Design for Fundamentals of Materials Engineering is a required practice course for the specialty of inorganic nonmetallic materials. The students can deepen the theory knowledge of the course of Fundamentals of Materials Engineering based on the design calculation and drawing plot of cement or ceramics hot working equipment or technology. Moreover, though this course, the students can know the design method, content and procedure of ceramics furnace structure or cement hot working system, and the ability of using the technical information and reference books to design/calculate, plot drawing and write the design calculation manual can be trained. In addition, this course can enhance the ability of the students to combine the theory and practice, and to analyze/solve the practical engineering and technology problems.《材料工程基础课程设计》教学大纲课程编号：02024804课程名称：材料工程基础课程设计/Course Design for Fundamentals of Materials Engineering学分：2学时：2周（实验：0 上机：0 课外实践：0 ）适用专业：无机非金属材料工程建议修读学期：第5学期先修课程：材料工程基础一、课程性质、目的与任务【课程性质】本课程是无机非金属材料工程专业本科生的一门专业必修课，属于实践性教学环节。

材料工程基础实验指导书————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2姓名：班级：学号：实验一 金相试样制备与组织观察综合实验实验学时：6h 实验性质：综合性一、实验目的1 了解金相显微镜的结构及主要零部件的作用；学会正确使用显微镜，提高物像的质量；了解显微镜的维护方法。

2 学习金相试样的制备方法；了解金相试样质量对金相分析的影响。

3 掌握二元铸态合金的固溶体，共晶(包括亚共晶和过共晶)和包晶组织的特征，能识别这些组织；掌握Fe —C 合金平衡和非平衡组织的特征。

二、 实验内容本次实验为综合实验，要求综合运用金相显微镜和各种金相制样设备学会各种不同试样的金相制样要点，并能分析合金尤其是铁碳合金的典型组织。

实验分三阶段进行，首先熟悉金相显微镜的结构、操作方法和维护要求，再进行具体试样的金相试样制备，第三步观察分析常见二元合金和铁碳合金的组织。

实验中各阶段每位同学独立完成。

通过预习了解显微镜结构、维护要求以及金相制样方法和不同合金的组织特征，写出实验步骤，然后到实验室通过自己的操作体会各个过程。

三、 实验仪器、设备及材料3.1实验仪器、设备砂轮机、预磨机、抛光机、电吹风、金相显微镜3.2 实验材料试样：铁碳合金试样及有色金属合金试样（用于组织观察）；制备试样材料选用碳钢。

制样材料：砂纸、抛光剂、抛光布、3-4%硝酸酒精、滤纸四 实验原理4.1 金相显微镜结构与使用4.1.1成像原理简单地说，成像原理就是将物像两级放大。

如图1—1所示。

物AB 经物镜放大成一倒立的实像A ′B ′，再经目镜放大成虚像A ″B ″。

1） 显微镜的放大倍数显微镜的放大倍数等于物镜与目镜放大倍数的乘积：目物目物f f M M M 2501=•= f 物，f 目——物镜和目镜的焦距；l ——显微镜的光镜筒长度放大倍数的选择决定于组织的粗细和观察的目的。

《材料工程基础》课程介绍一、课程简介《材料工程基础》是一门重要的专业课程，它涵盖了材料工程领域的核心概念、原理和方法。

本课程旨在帮助学生掌握材料工程的基本理论和实践技能，为今后从事材料工程领域的工作或研究打下坚实的基础。

二、课程目标1. 掌握材料工程的基本概念、原理和方法；2. 了解材料工程领域的发展趋势和前沿技术；3. 具备解决材料工程实际问题的能力。

三、课程内容1. 材料工程基础：介绍材料工程的基本概念、分类和特点；2. 材料的制备技术：包括粉末冶金、熔炼、铸造、等温淬火等；3. 材料的加工技术：包括金属塑性加工、焊接、热处理等；4. 材料性能与表征：介绍材料的力学性能、物理性能、化学性能等；5. 材料应用：结合实际应用案例，介绍不同材料在各个领域的应用。

四、教学方法本课程采用线上+线下的教学模式，包括课堂讲解、案例分析、小组讨论、实验实践等环节。

通过多种教学方法的结合，帮助学生更好地理解和掌握材料工程知识。

五、实验实践本课程安排了多个实验实践环节，包括材料制备、加工、性能测试等，旨在帮助学生将理论知识与实际操作相结合，加深对材料工程知识的理解和掌握。

六、考核方式本课程的考核包括平时作业、实验报告、小组讨论发言和期末考试等多个方面，旨在全面考察学生的知识掌握情况和实际应用能力。

七、适合人群本课程适合材料工程及相关专业的本科生、研究生及从业者。

对于没有相关背景的学生，本课程将帮助他们了解材料工程的基本知识和技能，为今后从事相关工作或研究打下基础。

八、课程优势1. 系统性强：本课程涵盖了材料工程领域的核心概念、原理和方法，能够帮助学生系统地掌握该领域的知识；2. 实践性强：本课程注重理论与实践的结合，通过实验实践环节帮助学生加深对知识点的理解和掌握；3. 内容新颖：本课程将介绍新材料、新技术在材料工程领域的应用，帮助学生了解该领域的发展趋势和前沿技术；4. 多种教学方法：本课程采用多种教学方法，包括课堂讲解、案例分析、小组讨论等，能够激发学生的学习兴趣和积极性。

《材料科学与工程课程设计》教学大纲一、课程设计基本信息环节代码：课程设计环节名称：材料科学与工程基础课程设计英文名称：CourseDesignofFundamenta1sofMateria1sScience&Engineering课程设计周数：1学分：1适用对象:材料化学先修课程与环节：材料科学与工程基础等二、课程设计目的和任务材料科学与工程基础课程设计是材料科学与工程基础教学的一个重要环节，是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识，完成以材料合成与性能设计为主的一次设计实践。

通过课程设计使学生更清晰地掌握材料科学与工程基础具体内容，制备和研究方法，并在查阅技术资料、用简洁文字和图表表达工艺流程设计结果，在材料结构设计和制备等能力方面得到一次基本训练。

三、课程设计方式本课程是材料科学与工程基础课程教学的一个实践环节，安排在材料科学与工程基础理论课之后进行，一周时间集中安排，对各步工作一般不作硬性要求。

四、课程设计教学（或指导）方法与要求在教师指导下，要求学生通过查阅资料、完善设计方案、设计结果汇总、撰写设计论文/说明书等环节的训练，在设计材料结构、加工工艺流程等方面具备初步能力，为后续课程学习以及毕业论文（设计）奠定基础。

五、课程设计基本内容和时间安排（一）讲课、布置任务（0.5天）讲解设计要求，布置设计任务，地点课室（二）阅读指导书和查阅资料（1.5天）（≡）整理汇总设计思路、提纲（1.0天）（四）设计验证与结果（0.5天）（五）撰写设计论文/说明书（1.5天）六、课程设计基本要求通过课程设计使学生更清晰地掌握材料科学与工程基础具体内容，进一步理解材料组成结构、制备、性质、效能间的关系及相应的研究方法，在查阅技术资料、用简洁文字和图表表达工艺流程设计结果、以及在材料结构设计和制备等方面的能力得到一次基本训练。

七、考核方式及成绩评定标准课程设计考核方式课程设计论文/说明书、实验报告等。

课程设计成绩评定标准成绩以“优"、"良''、”中"、"及格”、"不及格''五级记分。