电化学实验教学大纲.docx
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电化学实验教学大纲
【课程编号】010090
《电化学》实验教学大纲
【是否独立授课】否【实验学时】16
【编写】熊友泉【审核】田继红
一、授课对象
金属材料工程专业（腐蚀与防护方向）四年制本科生。
二、课程类型
专业限选课。
三、实验的性质、目的与任务
1、实验的性质
与专业基础课《电化学理论及测试》的内容配套，与专业课《金属腐蚀学》、《电镀理论与工艺》的内容相关。
2、实验的目的
经过本实验的训练，使学生加深对电化学基本理论的理解，同时掌握常用的电化学测试技术，为今后运用电化学测试技术研究专业课题奠定必要的基础。
3、实验的任务
教会学生掌握常用的电化学测试技术，使学生能够根据工作需要正确地配制三电极体系，采用适当的装置测出所需的数据，进行数据处理并写出实验报告。
四、实验内容和学时分配
实验序号
实验内容
实验学时
实验类型
备注
1
恒电流法测定阴极极化曲线
3.5
综合性
2
恒电位法测定阳极极化曲线
3.5
综合性
3
线性电位扫描法测定金属腐蚀速度
3.5
综合性
4
三角波电位扫描法测定不锈钢的点蚀电位和再钝化电位
3.5
综合性
5
恒电位李沙育图形法测定A3钢在3.5溶液中的交流阻抗
2.0
综合性
五、实验内容与实验要求
实验一
（1）内容：
恒电流法测定阴极极化曲线。
（2）要求：
掌握恒电流法测定稳态极化曲线的技术。
了解光亮剂对镀锌阴极极化曲线的影响。
2、实验二
（1）内容：
恒电位法测定阳极极化曲线。
（2）要求：
掌握恒电位法测定稳态极化曲线的技术。
了解氯离子对镀镍阳极极化曲线的影响。
3、实验三
（1）内容：
线性电位扫描法测定金属腐蚀速度。
（2）要求：
掌握线性电位扫描法测定金属腐蚀速度的技术。
了解硫脲、六次甲基四胺之类的缓蚀剂对碳酸在硫酸溶液中腐蚀速度的影响。
4、实验四
（1）内容：
三角波电位扫描法测定不锈钢的点蚀电位、再钝化电位。
（2）要求：
掌握三角波电位扫描法测定不锈钢的点蚀电位、再钝化电位的技术。
了解氯离子对不锈钢在硫酸溶液中腐蚀行为的影响。
5、实验五
（1）内容：
恒电位李沙育图形法测定A3钢在3.5溶液中的交流阻抗。
（2）要求：
掌握恒电位李沙育图形法测定电极交流阻抗的技术。
掌握根据腐蚀电极交流阻抗求金属腐蚀速度的方法。
六、主要参考书
[1]刘永辉.电化学测试技术.北京航空航天大学出版社，1986.
[2]田昭武电.化学研究方法.科学出版社，1984.
[3]（苏）.安德罗波夫.理论电化学.高等教育出版社，1982
责
任
表
执笔人
熊友泉
专业负责人
周雅
院、系主任
艾云龙
参加
讨论
人员
熊友泉、田继红
编写
日期
2005.10.25
[课程编号]010095
《金属腐蚀学》实验教学大纲
【是否独立设课】否【实验学时】16
【编写】刘炳根【审核】赵晴
一、授课对象
四年制本科金属材料工程专业
二、课程类型
专业限选课
三、实验的性质、目的与任务
1、实验性质：
《金属腐蚀学实验》是金属材料工程专业的专业必选课《金属腐蚀学》中所开设的实验，所有腐蚀与防护专业方向的学生必选。
2、实验目的和任务：
要求学生通过《金属腐蚀学实验》对腐蚀的基本理论进行验证；掌握腐蚀实验的常用方法；培养学生严谨的工作作风、实践能力和创新能力。
四、实验内容与学时分配
实验编号
实验内容
实验学时
实验类型
备注
1
重量法和容量法研究酸腐蚀及缓蚀效率
4
验证性
必选
2
极化电阻法研究金属腐蚀速度
2
验证性
3
电阻法测腐蚀速度
2
设计性
4
简单腐蚀模型实验
4
设计性
5
金属局部腐蚀
4
设计性
必选
6
接触腐蚀
2
验证性
7
C环试样应力腐蚀
4
综合性
8
化学镀镍层中性盐雾试验
4
综合性
必选
26
其中必修学时20H
五、实验内容与实验要求
实验一重量法和容量法研究酸腐蚀及缓蚀效率
实验要求：
碳钢在酸溶液中会发生腐蚀，添加某些缓蚀剂可以减缓碳钢的腐蚀速度
掌握测定单位面积上重量损失，求得腐蚀速度
掌握测定析氢速度求得腐蚀速度
了解缓蚀剂的作用、缓蚀效率的计算
实验二极化电阻法研究金属腐蚀速度
实验要求：
1.了解两种电化学线性极化测量仪的性能，正确掌握使用方法
2.测定钢或铜在3溶液中的极化电阻值，并计算腐蚀速度及评定耐蚀等级
实验三电阻法测腐蚀速度
实验要求：
1.自制探针在介质中腐蚀测量模型
2.掌握线丝在腐蚀过程中电阻变化量以求得腐蚀速度
实验四简单腐蚀模型实验
实验要求：
1.设计腐蚀电池模型研究吸氧腐蚀的一些重要参数的搅拌、充气、值等对腐蚀速度的影响
2.确定腐蚀模型在中性、酸性溶液中腐蚀速度的控制因素
实验五金属局部腐蚀
实验要求：
1.选择不锈钢点蚀、铝合金晶间腐蚀的浸渍及评定方法
2.测量点蚀深度、观察晶间腐蚀形貌，加深对局部腐蚀危害性严重的认识
实验六接触腐蚀
实验要求：
1.正确使用两种仪器，测量不同电偶对的金属自腐蚀电位、混合电位、电偶电流
2.加深对接触腐蚀理论理解，为选择不同金属组合提供依据
实验七C型环试样应力腐蚀实验
实验要求：
1.掌握铝合金C环恒应变应力腐蚀试验的方法
2.加深对应力腐蚀断裂破坏危害性的印象，对其引起足够的重视
实验八化学镀镍层中性盐雾试验
实验要求：
1.制备不同厚度的化学镀镍层，用中性中性盐雾（）试验方法对耐蚀性进行评定
2.掌握中性盐雾（）试验方法
3.掌握对底材为阴极的装饰性和保护性覆盖层耐蚀性评定标准
六、主要参考书
[1]刘道新等.材料的腐蚀与防护.西安：
西北工业大学出版社，2005
[2]刘永辉等.金属腐蚀学原理.北京：
航空工业出版社，1993
[3]魏宝明.金属腐蚀理论及应用.北京：
化学工业出版社，1984
[4]杨武等.金属的局部腐蚀.北京：
化学工业出版社，1995
[5]孙秋霞.材料腐蚀与防护.北京：
冶金工业出版社，2001
[6]肖纪美，曹楚南.材料腐蚀学原理.北京：
化学工业出版社，2002
执笔人
刘炳根
专业负责人
周雅
院、系主任
艾云龙
参加
讨论
人员
赵晴、林翠、刘炳根
编写
日期
2005.10.25
【课程编号】010097
《涂料及涂装工艺》实验教学大纲
【是否独立设课】否【实验学时】18
【编写】邵志松【审核】周雅
一、授课对象
四年制本科金属材料工程专业
二、课程类型
专业限选课
三、实验的性质、目的和任务
1．实验性质
《涂料及涂装工艺实验》是金属材料工程专业腐蚀防护方向的限选专业课。
本实验是在学生学习无机化学、高分子有机化学的基础上，系统学习了涂料性能、涂装方法、涂装管理三个方面的知识后进行的专业实验。
2．实验目的
通过实验使学生掌握涂料方面的专业实验技能。
3．实验的任务
运用创新的观点，贯彻理论联系实际的原则，结合专业，反映科学成就和观点。
通过本实验的开展，学生将必要的基本理论和实际技能结合起来，解决涂装工程中的一般问题，同时具备一定的开展科学研究的能力，以适应四个现代化建设的需要。
四、实验内容与学时分配
实验
编号
实验内容
实验学时
实验类型
备注
1
缓蚀剂缓蚀性能测定
4
设计性
2
电沉积涂装工艺实验
3
综合性
3
涂膜一般制备法
4
验证性
4
粉末涂料流化床工艺实验
3
验证性
5
涂膜物理机械性能测定
4
验证性
合计
18
五、实验内容与实验要求
1．缓蚀剂缓蚀性能测定：
a、通过设计及对比实验，了解气相缓蚀剂性能和作用原理；
b、通过设计及对比实验，了解油溶性缓蚀剂性能和作用原理；
c、掌握气相缓蚀剂和油溶性缓蚀剂性能测定的实验方法。
电沉积涂装工艺实验：
通过实验，了解电沉积涂装的工作原理，找出适合被涂试样的电沉积电压，以获得理想的涂膜质量。
3．涂膜一般制备法：
a、掌握不同材料前处理方法，了解不同品种的溶剂型涂料的性能；
b、掌握空气喷涂的基本原理、工艺参数和控制方法。
粉末涂料流化床涂装工艺实验：
a、掌握粉末流化床涂装原理；
b、了解工艺参数对粉末流化床涂装的影响和控制方法；
C、掌握粉末流化床涂装的基本操作要领，得到合格膜层。
5．涂膜物理机械性能测定
a、掌握涂膜柔韧性测定方法；
b、掌握涂膜硬度测定的两种方法；
c、掌握涂膜厚度测试的不同方法；
d、掌握涂膜耐冲击性能测试手段；
e、掌握涂膜光泽测定方法；
f、掌握涂膜附着力的两种测定方法和划圈法注意事项；
g、比较不同涂层的综合性能。
六、主要参考书
[1]冯立明刘玉超张殿平编《涂装工艺与设备》，北京：
化学工业出版社，2004
[2]全国涂装标准化分技术委员会秘书处、成都祥和磷化有限公司表面技术研究所编《1997-1999最新涂装技术标准》，成都，2000
[3]全国涂装标准化分技术委员会秘书处、成都祥和磷化有限公司表面技术研究所编《涂装国内外技术标准》，成都，1997
责
任
表
执笔人
邵志松
专业负责人
周雅
院、系主任
艾云龙
参加
讨论
人员
周雅、邵志松
编写
日期
2005.10.25
【课程编号】010089
《电镀理论与工艺》实验教学大纲
【是否独立设课】否【实验学时】20
【编写】王春霞【审核】曹经倩
一、授课对象
四年制本科金属材料工程专业。
二、课程类型
专业限选课。
三、实验的性质、目的与任务
1.实验性质
《电镀工艺》实验是金属材料工程专业腐蚀与防护方向限选的专业实验课。
2.实验的目的
培养学生创新能力和动手能力，提高学生简单工艺设计能力、分析问题和解决问题的能力。
3.实验的任务
通过5个典型性的电镀工艺实验，使学生进一步了解电镀工程，掌握镀液和镀层性能的测试方法、能够设计简单的电镀工艺规程、能够对常用槽液进行维护，加深对《电镀工艺》理论知识的理解和掌握。
四、实验内容与学时分配
实验
编号
实验内容
实验学时
实验类型
备注
1
实验一、碱性镀锌液的电流效率及分散能力的测定
4
设计性
必选
2
实验二、设计铝合金防护——装饰性阳极氧化工艺
4
设计性
必选
3
实验三、化学镀镍
4
综合性
必选
4
实验四、实用镀镍液的故障分析
4
设计性
必选
5
实验五、实用镀镍液的故障解决
设计性
必选
五、实验内容与实验要求
实验一碱性镀锌液的电流效率及分散能力的测定
实验要求：
1.学会利用哈林槽测分散能力的方法；
2.学会铜库仑计测定阴极电流效率；
3．巩固电子天平的使用。
主要设备：
整流器、电子天平、毫安表、滑线变阻器、超声波清洗器
实验二设计铝合金防护——装饰性阳极氧化工艺
实验要求：
1．掌握铝合金阳极氧化工艺及实际应用的特点；
2．设计铝合金阳极氧化着色工艺规程。
主要设备：
不对称交流脉冲硬质阳极氧化电源、微弧氧化电源、安培表、滑线变阻器
实验三化学镀镍
实验要求：
1．研究亚磷酸盐含量对镀液寿命的影响；
2．掌握滴定分析法测定镀液离子浓度及称量法测量镀层厚度；
3．设计化学镀镍的工艺流程；
4．通过《腐蚀实验》中的盐雾实验评定镀层耐蚀性。
主要设备：
电热恒温水浴锅、电子天平、剪板机、计
实验四实用镀镍液的故障分析
实验要求：
1．掌握赫尔槽实验的基本原理、实验方法及实验结果评定；
2．掌握镀液各成分、添加剂、工艺参数及杂质对赫尔槽试片外观的影响；
3．通过赫尔槽实验能够准确分析镀液的故障。
主要设备：
赫尔槽实验仪、安培表、滑线变阻器、计
实验五实用镀镍液的故障解决
实验要求：
1．根据上次实验结果，设计可行性的调试方法；
2．实验最终结果：
赫尔槽试片应镜面光亮。
主要设备：
赫尔槽实验仪、安培表、滑线变阻器、计
六、主要参考书
[1]张景双，石金声.电镀溶液与镀层性能测试.北京：
化学工业出版社，2003
[2]黄子勋,吴纯素.电镀理论.中国农业机械出版社，1982
[3]电镀手册编写组.电镀手册.国防工业出版社，1998
责
任
表
执笔人
王春霞
专业负责人
刘光明
院、系主任
张国光
参加
讨论
人员
王春霞曹经倩
编写
日期
2012.1.8
七、特色
电镀是一种通过电解方法在零件表面得到金属镀层的过程。
其目的在于改变表面特性或制取特定成分和性能的金属镀层。
该技术广泛应用于航空、航天、电子、化工等领域。
本电镀工艺实验多个工艺采用航空材料电镀或氧化工艺，有效摸拟了航空电镀车间的制造工艺。
该课程按照航空高等工程技术人才的基本要求而设立，以培养出具有科研和生产能力的工程技术人才。
【课程编号】010073
《材料科学综合实验》实验教学大纲
【是否独立设课】是【参考学时】32
【编写】周雅罗军明【审核】袁永瑞
一、授课对象
四年制本科金属材料工程专业。
二、教学内容
专业必修课。
三、实验的性质、目的与任务
1、实验性质
《材料科学综合实验》是一门学科基础课，在实验教学内容上打破传统的“金属材料及热处理”和“金属材料腐蚀与防护”两个专业方向界限，以培养学生创新能力为主线，实行跨学科的综合。
通过相关学科和专业间的相互渗透，拓宽了学生专业知识结构，为积累职业经验，获得额外的技能，今后按大类专业进行择业创造了条件，以利于提高工科院校本科毕业生的专业技能水平。
2、实验的目的
通过综合实验，培养与提高学生设计实验及动手能力；使学生学会使用实验相关设备，增长生产实践知识，锻炼独立工作能力；进行工程师的基本训练，增强学生科学研究的思维能力和分析问题的能力，为毕业设计、毕业参加工作奠定坚实的基础。
3、实验的任务
学生应在规定的时间内，在指导老师指导下，完成综合实验所要求的任务。
综合实验选题联系工程实际，涵盖了多个工艺或多个专业的内容，以具体零件的热处理和表面处理加工工艺为主，并能反映现代科学技术的最新成果。
学生根据指导书的任务，参考工艺路线及技术要求，自拟实验方案，针对实验提供材料进行选材，配套仪器的选择，实验条件的确定，观察测量，数据处理，撰写实验报告等，了解科学实验的全过程，初步养成独立进行科研的综合能力。
每位学生应独立撰写综合实验分析报告，按科技论文的写作格式撰写，一般要求有以下几方面内容：
（1）．前言（目的、意义等）；
（2）．实验方案或实验内容方法；（3）．实验结果及分析；（4）．结论；（5）．参考文献。
四、实验内容与学时分配
实验
编号
实验内容
实验学时
实验类型
备注
1
金属材料热处理工艺、组织观察及性能分析实验
16
综合设计性
必选
2
金属材料的表面处理工艺实验
12
综合设计性
必选
3
涂镀层物理机械性能及耐蚀性能测定
4
设计性
必选
合计
32
五、实验内容与实验要求
1．金属材料热处理工艺、组织观察及性能分析实验
实验要求：
（1）根据零件的技术要求制定热处理工艺。
（2）热处理操作。
（3）金相试样制备。
（4）硬度测试及应用。
（5）力学性能测试及分析。
（6）组织形貌显示：
化学腐蚀法；电解腐蚀法。
（7）显微镜使用：
①光学金相显微镜：
使用和维护；组织观察。
②非金属夹杂物的鉴别；塑性变形择优取向和晶粒位向的测定。
（8）金相显微镜摄影技术运用。
（9）材料工艺、组织与性能分析。
2．金属材料的表面处理工艺实验
实验要求：
（1）根据零件的技术要求设计相应的表面处理工艺规程。
（2）不同前处理方法选择：
除油、除锈、磷化处理等。
（3）电镀/化学镀/发蓝处理/氧化/涂装。
（4）不同后处理方法选择：
浸油；电解着色；化学染色；封闭钝化处理。
3．涂镀层物理机械性能及耐蚀性能测定
实验要求：
（1）涂镀层表面形貌观察（目测）。
（2）镀镍层性能测定——比较热处理前后镀层磷含量、厚度、硬度及耐磨性等。
（3）涂镀层耐蚀性能测定——点滴试验；盐水浸泡试验；中性盐雾试验。
（5）有机涂层物理机械性能测定——与未经过化学氧化；阳极氧化或磷化处理的涂装试样进行性能比较，测定涂层的耐蚀性、结合力等。
六、主要参考书
[1]材料科学综合实验教改课题组编.综合实验指导书.南昌航空工业学院，2002
[2]陈亚主编.现代实用电镀技术.北京：
国防工业出版社，2003
[3]曹京宜主编.涂装表面预处理技术与应用.北京：
化学工业出版社，2004
[4]张允诚，胡如南，向荣编.电镀手册（下册）.北京：
国防工业出版社，1997
[5]李宁编.化学镀实用技术.北京：
化学工业出版社，2004
[6]冯立明，刘玉超，张殿平编.涂装工艺与设备.北京：
化学工业出版社，2004
[7]张景双，石金声等编.电镀溶液与镀层性能测试.北京：
化学工业出版社，2003
[8]束德林编.金属力学性能.北京：
机械工业出版社，1991
[9]胡先方主编.钢的热处理.西安：
西北工业大学出版社，2003
[10]机械工业理化检测人员技术培训和资格鉴定委员会编.金相检查.北京：
机械工业出版社，2003
责
任
表
执笔人
周雅、罗军明
专业负责人
周雅
院、系主任
艾云龙
参加
讨论
人员
周雅、罗军明、王春霞、袁永瑞
编写
日期
2005-12-16
【课程编号】010064
《材料科学基础A》实验教学大纲
A
【是否独立设课】否【实验学时】12
【编写】艾云龙【审核】罗军明
一、授课对象
四年制本科金属材料工程专业。
二、课程类型
专业基础课
三、实验的性质、目的和任务
1、实验的性质
《材料科学基础A》实验是金属材料工程专业的一门重要专业基础课实验。
该课程的实验教学是为配合教师课堂教学内容，加深对理论知识的理解，并联系实际对学生进行实验技能训练而开设的。
2、实验的目的
帮助学生理解材料科学基础的实质，培养学生的基本实验、实践能力和动手能力。
能理论联系实际，应用所学的基本知识分析实验现象，解决实验中出现的问题，以提高学生的专业综合素质。
3、实验任务
通过学习引导学生了解各实验的原理，熟悉实验用设备，运用所学原理对实验结果进行分析。
并能根据要求查阅资料，设计实验方案，正确分析实验结果。
四、实验内容与学时分配
实验编号
实验内容
实验学时
实验类型
备注
1
用热分析法测绘二元合金状态图
2
验证性
2
金相显微镜的使用及金相样品制备
2
验证性
3
结晶过程观察及铸锭组织分析
2
验证性
4
铁碳合金平衡组织观察
1
验证性
5
复合材料组织观察
1
验证性
6
金属塑性变形与再结晶
2
设计性
7
固态金属中的扩散实验
2
验证性
合计
12
其中必修学时：
12H
五、实验内容与实验要求
实验一用热分析法测绘二元合金状态图
实验要求：
1、了解用热分析法测定金属与合金的临界点；
2、根据临界点绘制二元合金相图（如－合金），并通过实验能够深入了解状态图的来源。
实验二金相显微镜的使用及金相样品制备
实验要求：
1、了解金相显微镜的基本原理、构造，初步掌握显微镜的正确使用方法；
2、掌握金相显微镜试样的制备过程和基本方法；
3、初步掌握测定金属材料晶粒度的方法。
实验三结晶过程观察及铸锭组织分析
实验要求：
1、观察氯化铵饱和水溶液的结晶过程，了解金属的结晶特点；
2、观察不同凝固条件所得的纯铝铸锭的宏观组织，分析凝固条件对铸锭组织的影响。
实验四铁碳合金平衡组织观察
实验要求：
1、观察和分析不同成分的铁碳合金在平衡状态下的显微组织；
2、建立铁碳合金成分、组织和性能之间的变化规律；
3、应用杠杆定律估算未知牌号铁碳合金的含碳量。
实验五复合材料组织观察
实验要求：
1、了解几种常用的金属基复合材料、陶瓷基复合材料的组织；
2、初步理解复合材料的复合效应。
实验六金属塑性变形与再结晶
1、了解金属经冷变形后，变形度对硬度和显微组织的影响。
2、了解退火温度对金属再结晶后组织和性能的影响。
3、了解变形对金属再结晶后晶粒大小的影响。
实验七固态金属中的扩散实验
实验要求：
1、用扩散定律的误差函数解估算碳在铁中的扩散系数，加深对扩散定律的理解。
2、根据相图和扩散理论分析二元系扩散偶的扩散层组织。
六、主要参考书
[1]王伟兰主编，《材料科学基础》实验指导书，南昌航空工业学院，2005年版
[2]姜江主编，《机械工程材料实验教程》，哈尔滨工业大学出版社，2003年版
责
任
表
执笔人
艾云龙
专业负责人
周雅
院、系主任
艾云龙
参加
讨论
人员
罗军明、刘长虹、王伟兰、万润根
编写
日期
2005年12月18日
【课程编号】010061
《材料分析技术A》实验教学大纲
A
【是否独立设课】否【实验学时】10
【编写】邓克明【审核】罗军明
一、 授课对象
四年制本科金属材料工程专业、测控技术与仪表专业。
二、课程类型
专业限选课。
三、实验的性质、目的与任务
1、实验性质
《材料分析技术A》实验是与专业基础理论课相配合的实验课程，涵盖有关材料分析的一些基本知识和技能训练。
要求学生通过本课程的实验，深入了解材料分析的基本原理和方法，进而提高从事相关科学实验的能力。
2、实验的目的
本课程实验是使学生在理论课学习的同时，进一步加深对各种分析方法的认识和理解，努力培养学生进行科学实验的能力，为学生今后深入学习有关课程和进行材料科学研究奠定基础。
3、实验的任务
初步掌握用光学显微镜分析金相试样的方法，深入了解X射线衍射和电子显微分析的基本实验方法和技能，以便对电镜图像、电子衍射花样、能谱曲线等信息进行识别和分析。
四、实验内容与学时分配
实验
编号
实验内容
实验学时
实验类型
备注
1
实验一、显微镜目镜测微尺的标定和应用
2
设计性
必选
2
实验二、非金属夹杂物的观察和显微硬度的测定
1
验证性
必选
3
实验三、金相显微摄影
1
验证性
必选
4
实验四、X射线衍射仪的结构及物相分析
2
验证性
必选
5
实验五、透射电子显微镜的结构及其应用
2
验证性
必选
6
实验六、电子探针的结构及其应用
2
验证性
必选
合计
10
其中必修学时：
10H
五、实验内容与实验要求
实验一金相显微镜目镜测微尺的标定及其应用
实验要求：
1、进
升级会员 