《材料科学与工程课程设计》教学大纲
《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。结合本校专业教学发展的实际情况，学生毕业的就业率和社会的适应性也是学校目前教学任务需要考虑的问题，所以在材料科学与工程课程设计教学的活动中，以毕业需求为导向增加综合性和设计性实验的比例是很有必要的。
三、实验项目及内容提要
材料科学与工程课程设计（J16390002）
序号
项目编号
实验名称
学时
必做
选做
学分数
实验类型
内容提要
基本操作
验证
综合
设计
  1
  1
溶胶－凝胶法制备纳米薄膜材料
32
 
 √
 
√ 
√ 
 √
√
纳米TiO2具有许多特殊功能,如良好的抗紫外线性能、耐化学腐蚀性能和耐热性、白度
好、可见光透射性好以及化学活性高等。
  2
  2
 水热法制备纳米材料
 32
 
 √
秋分竖蛋是生鸡蛋还是熟鸡蛋
 
√ 
√ 
起点三大公交车是什么意思
 √
冬至简短关心的祝福
√
 热法属于液相反应的范畴，是指在特定的密闭反应器中采用水溶液作为反应体系，通过对反应体系加热、加压而进行无机合成与材料处理的一种有效方法。
  3
  3
 高分子材料加工实验
 32
 
 √
 
√ 
√ 
 √
√
在塑料制品的生产过程中，自聚合反应至成行加工前，一般都要经过一个配料混炼环节，以达到改善其使用性能或降低成本等目的。
  4
  4
木塑复合材料的制备与性能测试
 32
 
 √
 
√ 
√ 
 √
√
木塑复合材料是以木材和塑料为原料，加入偶联剂等助剂，经过热压复合、熔融挤出等不同加工方式制成的一种新型材料。
5
5
PC合成配方设计及原料的制备
32
 
√
 
√ 
√ 
 √
√
塑料合金，通常是两种相容性较好的塑料熔融共混制成塑料合金，其性能兼备两种塑料的优点，本实验通过学生自己设计实验方案来进行合金合成。
6
6
阻燃尼龙综合设计性实验
32
招商银行信用卡申请进度查询 
√
 
√ 
√ 
 √
√
阻燃剂按照一定比例加入树脂中进行混合，均匀后加入双螺旋挤出机在进行造粒，得到分散均匀的塑料粒子，以备制样使用，本实验通过学生自己设计阻燃配方进行实验。
7
7
玻璃纤维改性PA-66综合性实验
32
 
√
 
√ 
√ 
 √
√
玻璃纤维填充塑料是塑料材料增加强度的最常用的方法，现在的技术基本上实现了玻璃纤维可以增强所有的塑料，本实验采用玻璃纤维增强尼龙-66，目的是提供其力学性能。
8
8
塑料填充改性实验设计
32
 
√
 
√ 
√ 
 √
动物尾巴的作用√
填料指填充于聚合物中增加容量、降低成本的一类物质，在塑料中填充由主要增加容量和降低成本向改善聚合物性能、赋予聚合物新功能的方向。本实验通过学生自己设计填充配方进行实验。
 
四、实验实训内容安排：
项目一     溶胶－凝胶法制备纳米薄膜材料
【实验性质】基本操作、验证性、设计性、综合性
【实验目的】通过本实验，了解溶胶-凝胶法制备纳米薄膜材料的应用。掌握溶胶-凝胶法制备纳米薄膜材料的原理以及实际应用。掌握XRD衍射原理以及实际操作技能。掌握根据X-射线衍射图分析晶体的基本方法。
【实验仪器及材料】本实验涉及到的仪器设备有恒温磁力搅拌器、恒温干燥箱、原子吸光光度计、X-射线衍射仪和马弗炉，低值易耗品等。
【实验内容】
1.取载玻片若干片（一般4-5）片，先用丙酮清洗，再用去离子水清洗，放在烘箱中烘干编号备用。 
2.配制溶胶： 
用大量筒取40ml的无水乙醇放到100ml烧杯中，用吸量管取3ml的三乙醇胺溶于乙醇中，放在恒温磁力搅拌器上搅拌均匀。用移液管取10ml钛酸四丁酯逐滴滴加到混合液中，搅拌十分钟后，用滴管滴加0.5ml去离子水。继续搅拌1h，即可得到均匀，透明的淡黄TiO2溶胶。 
3.制备薄膜： 
将烘干备用的载玻片浸入到TiO2溶胶中，浸泡10s后，以1.98mm/s的速度缓慢提拉载玻片，在空气中干燥1min，溶胶在载玻片上发生水解反应、缩聚反应，在玻片上形成凝胶。重复上述步骤八次，制备多层薄膜。
4.性能表征 
邮政国内包裹对所的样品进行XRD性能表征。
【实验要求】
①使学生能够掌握原子吸光光度计、X-射线衍射仪和马弗炉的使用方法。
②掌握溶胶－凝胶法制备纳米薄膜材料的基本原理和操作，验证课堂学习的理论。
③在实验中，了解纳米薄膜材料的方案设计。
项目二     水热法制备纳米材料
【实验性质】基本操作、验证性、设计性、综合性
【实验目的】通过本实验，了解水热法的基本概念及特点。掌握高温高压下水热法合成纳米材料的方法和操作的注意事项。熟悉XRD操作及纳米材料表征。通过实验方案设计，提高分析问题和解决问题的能力。
【实验仪器及材料】本实验涉及到的仪器设备有恒温磁力搅拌器、恒温干燥箱、原子吸光光度计、X-射线衍射仪和马弗炉，低值易耗品等。

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。