材料学科教学大纲.docx
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材料学科教学大纲
南京工业大学材料科学与工程学院
本科实验教学大纲汇编
（2003级）
材料科学与工程学院
2005年11月
目录
无机非金属材料工程专业
《材料现代测试方法》………………………………………………..4
《材料科学实验B》….………………………………………………..5
《材料工程实验A》….………………………………………………..8
《混凝土工学概论》….………………………………………………..12
《电子信息材料测试技术》….………………………………………..13
高分子材料与工程专业
《材料工程原理》….………………………………………………..16
《高分子专业实验》….……………………………………………..…...18
金属材料工程专业
《材料工程原理》….……………………………………………..…...23
《金属学》………….……………………………………………..…...25
《电化学基础》………….…………………………………………….27
《聚合物合成与性能》………….…………………………………….29
《耐蚀高分子材料及应用》………….…………………………….....30
《耐蚀金属材料及其应用》………….…………………………...…..32
《金属表面处理》………….………………………………….…..…..33
《金属加工工艺学》………….……………………………………....34
《涂料与涂装》………….…………………………………………....36
《金属腐蚀检测方法实验》………….……………………………....37
《金属热处理工艺》………….……………………………………....39
《循环冷却水处理技术》………….………………………………....40
《金属力学性能》………….……………………………….………..41
《材料现代测试方法》………….……………………………….…..42
《高聚物研究方法》………….……………………………….……..43
材料化学专业
《材料现代测试方法》………………………………………………..45
《材料科学实验A》…………………………………………………..46
《材料工程实验B》…………………………………………………..50
《高分子材料化学》…………………………………………………..52
《金属表面化学与处理》……………………………………………..53
《涂料与涂装》………………………………………………………..54
复合材料与工程专业
《复合材料专业实验》………………………………………………..56
《材料现代测试方法》………………………………………………..59
《涂料与涂装》………………………………………………………..60
材料物理专业
《材料科学实验A》…………………………………………………..62
《材料工程实验B》…………………………………………………..66
《涂料与涂装》………………………………………………………..68
材料科学与工程专业（试点强化班）
《材料科学与工程实验Ⅰ》……………………………………………..70
《材料现代测试方法》………………………………………………..74
《材料科学与工程实验Ⅱ》……………………………………………..75
无机非金属材料工程专业
实验教学大纲
《材料现代测试方法》实验教学大纲
一、本课程的目的与任务
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、本课程实验内容及具体要求
了解和掌握X射线衍射分析、电子显微分析、热分析和红外/拉曼光谱分析的仪器结构、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：
序号
实验项目
学时
要求
类型
类别
实验基本要求
实验对象
实验分组
1
X射线衍射分析
2
必做
演示
专业基础
X射线衍射仪结构、试样制备方法、数据采集及物相分析。
材
料
学
院
所
有
专
业
6-10人/组
2
扫描电子显微分析实验
2
必做
演示
专业基础
扫描电镜结构、试样制备、操作技术、图象衬度及图象分析方法。
3
透射电子显微分析实验
2
必做
设计
专业基础
透射电镜结构、试样制备、操作技术、电子衍射方法及分析、衍衬像和高分辨像的成象方法及辨别等。
4
X射线能谱显微成分分析
2
必做
演示
专业基础
X射线能谱仪的结构和工作原理、元素组成的定性和定量分析、线扫描和面扫描分析。
5
热分析实验
2
必做
演示
专业基础
热分析仪、差示扫描量热仪及DMA结构、样品准备、工作条件的选择及数据分析方法。
6
傅立叶红外/拉曼光谱
2
必做
演示
专业基础
傅立叶红外/拉曼光谱仪结构、试样制备、仪器操作方法、图谱的获得及分析。
四、授课计划与学时安排
本课程实验12学时。
五、实验考核及评分办法
1、学生进实验室要求预习实验指导书；
2、实验过程中对每一学生完成情况和解决问题的能力进行考核，并提出相应存在问题进行质疑；
3、综合每项实验状况及实验报告给出成绩（占本门课总成绩的20％）。
（执笔人：
吕忆农）
《材料科学实验B》实验教学大纲
一、本课程的目的与任务
本课程是无机非金属材料工程专业本科生的专业基础实验课程，包括了晶体结构、材料制备科学及材料物理性能等多方面的知识，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知识。
二、本课程实验内容及具体要求
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、物质结构、材料物理性能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，能用已学的知识解释实验现象，写出实验报告。
要求学生根据相关课程的要求、专业情况以及自己的兴趣在下述实验内容中选满20学时的实验。
三、实验项目的设置及学时分配
序号
实验项目
学时
要求
类型
类别
实验基本要求
实验对象
实验分组
1
14种布拉维格子和球体紧密堆积
2
必做
验证
专业基础
加深对球体紧密堆积原理和对14种布拉维格子的理解。
无
机
非
金
属
材
料
工
程
专
业
1人/组
2
化合物的晶体结构
2
必做
验证
专业基础
巩固化合物晶体结构知识。
1人/组
3
确定晶体模型中的宏观对称要素
2
选做
验证
专业基础
观测晶体模型中晶界要素（晶面、晶棱、顶点）在空间分布的特点，找出宏观对称要素；根据对称组合定理和目估统计法找出模型中的全部对称要素；根据对称特征判定模型所属的晶系、晶族。
1人/组
4
材料的显微结构分析
4
选做
验证
专业基础
掌握材料显微结构的分析方法和原理，了解无机材料和高分子材料在显微结构上的差异。
1人/组
序号
实验项目
学时
要求
类型
类别
实验基本要求
实验对象
实验分组
5
粘土结构与性能
8
必做
综合
专业基础
巩固层状硅酸盐矿物的晶体结构知识；观察并熟悉粘土胶粒的电泳现象，即用宏观电泳仪测定粘土胶体的电泳速度并计算其Zeta电位；进行电解质对Zeta电位影响的实验；掌握测定粘土阳离子交换容量的方法。
通过实验增强材料结构与性能之间关系的理解。
1人/组
6
固相反应动力学
3
必做
验证
专业基础
验证固相反应理论，通过本实验达到进一步了解固相反应机理。
通过测定BaCO3-SiO2系统中给定组成的固相反应速度常数，熟悉测定固相反应速度的仪器及方法。
2人/组
7
玻璃析晶实验
3
必做
验证
专业基础
了解玻璃的析晶现象和析晶条件，通过测定玻璃样品析晶的温度，弄清该温度下恒温时间对析晶的影响。
1人/组
8
绝缘电阻
1
必做
验证
专业基础
掌握材料绝缘电阻的知识、测试方法和原理。
1人/组
9
介质损耗角正切及介电常数
2
必做
验证
专业基础
通过实验掌握介电损耗和介电常数的测试方法、原理及影响因素。
1人/组
10
压电实验
2
必做
验证
专业基础
通过实验，掌握谐振法测定压电振子的频率响应曲线及压电频率常数和其它参数的测试原理和方法。
2人/组
11
弹性模量
1
选做
验证
专业基础
掌握弹性模量表征的意义，掌握其测试方法和原理。
1人/组
12
材料表面硬度的测定
2
选做
验证
专业基础
了解材料硬度的基本概念，通过显微硬度测试的实验操作，了解并掌握采用适当的方法表征材料的硬度。
1人/组
13
电导法测定表面活性剂临界胶束浓度
2
选做
验证
专业基础
掌握交流电桥法测定表面活性剂溶液的临界胶束浓度的原理和方法。
1人/组
序号
实验项目
学时
要求
类型
类别
实验基本要求
实验对象
实验分组
14
沉降法测定胶粒的大小和分布
2
选做
验证
专业基础
学习沉降分析法的基本原理，测定CaCO3粉末粒子的大小及分布。
1人/组
15
溶胶的制备及稳定性
4
选做
验证
专业基础
学习溶胶创备的基本原理，并掌控制备溶胶的主要方法；了解影响溶胶稳定性的主要因素。
1人/组
四、授课计划与学时安排
本课程20学时,实验学时为20学时。
五、实验考核及评分办法
1、学生独立完成实验内容；
2、完成实验报告；
3、实验操作考核和笔试考核；
4、综合评定给出成绩，平时、实验操作考核和笔试各占三分之一。
（执笔人：
徐玲玲）
《材料工程实验A》教学大纲
一、本课程的目的与任务
本课程是无机非金属材料工程专业本科生的专业基础实验课程，包括了材料工程原理、无机非金属材料工学、粉体工程（粉体科学与工程）、工程测试技术与仪表、反应工程概论等多方面的知识，是学生学习专业课和从事本专业的科研、设计和工程实际应用必备的专业基础课程。
通过本实验课程的学习和训练，培养学生的动手能力和独立思考问题和分析问题、解决问题的能力，使学生进一步巩固已学的专业基础知识和专业知识。
二、本课程实验内容及具体要求
本课程是一门实验教学课程，要求学生在了解和掌握材料工程原理、无计非金属材料工学、粉体工程（粉体科学与工程）、工程测试技术与仪表、反应工程概论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，能用已学的知识解释实验现象，完成实验报告。
要求学生完成下述实验内容中所有48学时的实验。
三、实验项目设置及学时分配
序号
实验项目
学时
要求
类型
类别
实验基本要求
实验对象
实验
分组
1
离心风机（或泵）性能测试
2
必做
验证
专业基础
掌握离心风机（或泵）的工作原理，通过实验测定得出风机的压头、功率及效率与流量等性能之间的关系，并绘制出相应的性能曲线。
无机非金属材料工程专业
2～4人/组
2
管道阻力特性的测定
2
必做
验证
专业基础
通过试验掌握流体阻力的类型，并通过实验测定管道的局部阻力系数和沿程阻力系数，分析各阻力系数的影响因素及规律。
同上
2～4人/组
3
导电的热模拟实验
2
必做
验证
专业基础
掌握导热与导电之间的相似关系，并利用该相似原理，通过测定导电过程中电势的值模拟导热过程中温度值，进一步绘制出二维稳态导热过程中温度场的分布，并计算导热量，掌握导热边界条件的电模拟方法。
同上
2～4人/组
4
散状物料导热系数测定
2
必做
验证
专业基础
利用球壳导热的一维特性，将散状物料填充至球壳内形成一维的稳态导热，利用导热量与温差之间的关系（傅立叶定律）计算出散状物料的导热系数。
实验中要求掌握温度改变对物料导热系数的影响，并通过测定得出相应的变化关系。
同上
2～4人/组
5
烟气分析
2
必做
验证
专业基础
掌握利用奥氏气体分析仪对烟气进行主要成分测试的原理及方法，并对煤燃烧产生的烟气进行实际测试，测定其中的CO2、CO、O2的含量，并据此计算出空气过剩系数。
同上
2～4人/组
6
燃料热值的测定
2
必做
验证
专业基础
以煤为基本燃料，利用氧弹法测定煤的发热量，了解弹筒发热量、高位发热量、低位发热量的概念、区别及换算关系，根据经验公式计算煤的低位发热量。
同上
2～4人/组
7
干燥速率曲线的测定
4
必做
综合
专业基础
通过测定在堆积态及流态化两种情况下湿物料在高温下失重随时间变化关系测定物料的干燥性能，绘制相应的干燥曲线，并能简单分析影响物料干燥的因素及影响规律。
同上
2～4人/组
8
基本物理量电测实验
2
必做
验证
专业基础
通过传感器的标定和应用来学习传感器使用技能。
同上
2～4人/组
9
接触式测温元件动态特性的测定
2
必做
验证
专业基础
掌握最常见的接触式测温元件——热电偶的动态特性的测定方法和动态测温方法。
同上
2～4人/组
10
五孔探针三维流场测定
2
必做
验证
专业基础
通过实验了解五孔探针测试三维流场的基本原理，较好地掌握五孔探针测量系统的使用和数据处理方法。
同上
2～4人/组
11
计算机数据采集系统标定和巡回检测
2
必做
验证
专业基础
通过学习使用实验中所用的数据采集系统，掌握数据采集系统的使用方法，学会系统标定和巡回检测。
同上
2～4人/组
12
粉体细度及粒度组成测定
2
必做
验证
专业基础
了解NSKC-Ⅰ粒度分析仪的工作原理，掌握其粒度测试方法及粉状物料真密度的测定方法，并根据测试结果及数据处理，了解粉体细度与粒度组成的表达方式。
同上
2～4人/组
13
粉体力学特性测定
2
必做
验证
专业
了解粉体力学特性测定工作原理，掌握利用该剪切仪测量粉体内摩擦角的测试方法，并根据该试验结果，对粉体的力学特性作出评价。
同上
4～6人/组
14
粉磨动力学试验
2
必做
验证
专业
了解各种试验用磨工作原理，同一种物料采用几种不同的磨机进行粉磨动力学试验，得到不同的粉磨动力学方程及相应的筛析曲线图，并据此对磨机的工作状况进行评价。
同上
4～6人/组
15
旋风收尘器性能测定
2
必做
验证
专业
了解不同类型旋风收尘器的结构、工作原理及收尘在实际生产中的意义，掌握试验方法，研究其结构参数与操作参数对旋风收尘器的影响规律。
同上
4～6人/组
16
水泥标号的确定
2
必做
验证
专业
理解实验原理，了解ISO标准，掌握实验技能，以及水泥工业在国民经济建设中的重要作用。
同上
2～4人/组
17
水泥标准稠度的测
2
必做
验证
专业
理解实验原理，掌握实验方法，了解水泥材料的一些基本性能，明确测定水泥标准稠度的目的和意义。
同上
2～4人/组
18
水泥凝结时间的测定
2
必做
验证
专业
理解实验原理，掌握实验方法，掌握水泥材料的基本性能，提高质量意识
同上
2～4人/组
19
水泥安定性的检验
2
必做
验证
专业
理解实验原理，掌握实验方法，掌握水泥材料的基本性能，牢固树立质量第一的思想。
同上
2～4人/组
20
泥浆可塑性测定
2
必做
验证
专业
了解泥浆可塑性测定的两种方法，掌握泥浆可塑性测定的具体过程
同上
2～4人/组
21
气孔率、吸水率及体积密度测定
2
必做
验证
专业
掌握气孔率、吸水率、体积密度的概念及测定方法。
同上
2～4人/组
22
烧结温度和烧结温度范围
2
必做
验证
专业
了解测定烧结性能的原理和方法，掌握烧结温度和烧结温度范围的方法，初步了解根据坯体再煅烧过程中的致密度的变化及体积变化确定煅烧制度。
同上
2～4人/组
23
泥浆性能实验
2
必做
验证
专业
通过了解泥浆稀释剂的种类和稀释剂量的选择，了解测定泥浆性能的原理，掌握泥浆性能的测定方法，熟悉并了解泥浆性能对陶瓷生产工艺的影响，掌握泥浆性能的测定方法。
同上
2～4人/组
四、授课计划与学时安排
本实验课程共有实验23个，在完成所有相关专业基础课程及专业课后，无机非金属材料工程专业要求完成48学时的实验。
五、实验考核及评分标准
1、对实验前学生预习情况进行考察；
2、实验过程中对每位学生完成情况及动手能力、解决问题能力进行考核；
3、对实验报告（包括实验结果、思考题回答等）进行综合评分；
4、所有实验完成后，对实验课程相关内容进行笔试，笔试成绩占课程总成绩的比例>30％。
5、根据预习、实验操作、实验报告及笔试成绩综合评定本课程成绩。
（执笔人：
周勇敏）
《混凝土工学概论》实验教学大纲
一、本课程的目的与任务
本课程是无机非金属材料专业本科生的选修课程。
通过本课程的学习，使学生对混凝土的基本概念，混凝土的综合性能评估方法能基本掌握，了解影响混凝土综合性能的各种基本因素，同时能对不同环境对混凝土性能的要求做出准确判定。
实验要求学生深刻理解实验原理，掌握实验方法，规范操作。
通过实验提高并加深学生对所学知识的理解，为今后的实际工作奠定必要的理论和实践基础。
二、本课程实验内容及具体要求
1.实验理论方面：
掌握混凝土工艺学的基本原理和应用技术。
2.实验教学方面：
开设混凝土性能测试的综合实验课。
3.能力培养方面：
通过实验提高学生的观察能力，分析能力和实际应用的能力。
三、综合实验项目的设置及学时分配
序
号
实验项目
学时
要求
类型
类别
实验基本要求
实验
对象
实验
分组
1
混凝土性能测试实验
6
必做
综合
专业
实验要求掌握混凝土的配制过程、坍落度的测试方法、强度标号的确定方法以及混凝土收缩性能的测试方法。
无机非金属材料工程专业
5人/组
四、授课计划与学时安排
本课程实验6学时，实验与讲课穿插进行。
五、实验考核和评分方法
1.学生进行实验前，要求预习实验教材；
2.实验结束后，要求学生按规范写出实验报告；
3.对实验报告进行评分；
4.综合每项实验状况给出实验成绩（占本门课程总成绩的15％）。
（执笔人：
沈晓冬）
《电子信息材料测试技术》实验教学大纲
一、本课程的目的与任务
本课程是无机非金属材料工程专业的一门专业课程，该课程的实践性强。
通过本实验教学工作的开展，使学生能更好地掌握电子材料测试技术的基本原理，主要电子信息材料及其器件的参数、测试原理与测试方法，并使学生对电子信息材料生产过程中的测控技术有较全面的了解，为将来从事科学研究与实际生产打下基础。
同时，对常用的电子测量仪器的使用与测试系统的组建有一定的认识与了解。
二、本课程实验内容及具体要求
１、设备方面：
（1）ZWX—C型PTCRR-T特性测试仪一套（含计算机与测试用PTC样品）；
（2）TH2811型LCR数字显示仪；
（3）游标卡尺、测试夹具、螺旋测微器及样品；
（4）示波器；
（5）高频信号发生器；
（6）铁电体电滞回线测量仪；
（7）π型网络。
２、实验理论方面：
电子信息材料的主要性能及测试方法、自动测试系统的主要分类与发展。
３、实验教学方面：
与课堂教学结合，同步进行。
4、对学生能力培养的要求：
（1）能够正确使用所用的测试仪器或系统；
（2）理解所测试性能的方法与基本原理；
（3）对测试结果进行必要的分析与讨论。
三、实验项目的设置及学时分配：
序号
实验项目
学时
要求
类型
类别
实验基本要求
实验对象
实验分组
1
基于示波技术的电子信息材料/元器件性能测试
6
必做
综合
专业基础
示波器的使用、高频信号发生器的使用、铁电材料性能的测试。
无机非金属材料工程专业
6人/组
2
PTCRR－T自动测试系统及应用
２
2、3选一
验证
专业基础
了解设备的工作原理、主要组成，增进了解电子仪器及测试系统的发展。
3
信息材料介电性能测试
2
2、3选一
验证
专业基础
了解LCR数字显示仪的工作原理，掌握材料介电性能的测试方法。
四、授课计划与学时安排
本课程实验8学时，各实验与讲课穿插进行。
五、实验考核及评分办法
1、学生进实验室要求有预习报告并检查；
2、实验做完后对每一学生完成情况和解决问题的能力进行考核，并提出相应存在问题进行质疑；
3、对实验报告给予评分（特别要求总结存在哪些问题，如何解决）；
4、综合每项实验状况给出成绩（占本门课总成绩的10～20%）。
（执笔人：
纪士东）
高分子材料与工程专业
实验教学大纲
《材料工程原理》实验教学大纲
一、课程的目的与任务
《材料工程原理》是一门为高分子材料与工程专业开设的与工程实际应用紧密结合的专业基础课程，通过对相关内容的实验能加深对材料加工与制备过程中的有关工程现象及规律的理解，并能通过试验加强学生的动手能力。
二、实验内容及具体要求
本课程的实验教学要求学生在了解和掌握材料工程原理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，能用已学的知识解释实验现象，完成实验报告。
三、实验项目设置及学时分配
序号
实验项目
学时
要求
类型
类别
实验基本要求
实验
对象
实验
分组
1
离心风机（或泵）性能测试
2
必做
验证
专业基础
掌握离心风机（或泵）的工作原理，通过实验测定得出风机的压头、功率及效率与流量等性能之间的关系，并绘制出相应的性能曲线。
金属材料工程、高分子材料与工程
4～6人/组
2
管道阻力特性的测定
2
必做
验证
专业基础
通过试验掌握流体阻力的类型，并通过实验测定管道的局部阻力系数和沿程阻力系数，分析各阻力系数的影响因素及规律。
4～6人/组
3
导电的热模拟实验
2
必做
验证
专业基础
掌握导热与导电之间的相似关系，并利用该相似原理，通过测定导电过程中电势的值模拟导热过程中温度值，进一步绘制出二维稳态导热过程中温度场的分布，并计算导热量，掌握导热边界条件的电模拟方法。
4～6人/组
4
散状物料导热系数测定
2
必做
验证
专业基础
利用球壳导热的一维特性，将散状物料填充至球壳内形成一维的稳态导热，利用导热量与温差之间的关系（傅立叶定律）计算出散状物料的导热系数。
实验中要求掌握温度改变对物料导热系数的影响，并通过测定得出相应的变化关系。
4～6人/组
5
干燥速率曲线的测定
2
必做
综合
专业基础
通过测定在堆积态及流态化两种情况下湿物料在高温下失重随时间变化关系测定物料的干燥性能，绘制相应的干燥曲线
升级会员 