现代工程材料课程实验new

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1、研究生实验教学指导书《现代工程材料》课程实验撰写人：郭宇航江苏科技大学材料科学与工程学院2009年3月实验一：原位增强金属基复合材料实验研究实验二：非晶态合金的制备工艺研究实验三：纳米材料制备工艺及检验技术的实验研究实验一：“原位增强金属基复合材料实验研究”实验教学指导书实验项目编号：宋体五号实验项目名称：原位增强金属基复合材料实验研究（中文）SynthesisandAnalysisofSignal（英文）实验类型：设计、研究实验学时数：6学时每组核定人数：6人适用专业：材料学、材料加工、有色金属冶金、材料物理化学专业先修课程和环节：掌握金属基复合材料相关基本知识，

2、以及原位自生的基本原理；复合材料的成分设计；复合材料的制备及性能检测相关知识；一、实验目的1．在《现代工程材料》课程中，金属基复合材料的制备，成分设计，性能检测等是教学中的重点内容之一。金属基复合材料更是金属材料领域的当前热点之一。本实验的主要目的是为了使同学对原位自生金属基复合材料的制备以及基本测试有一个感性认识与了解。2．在材料的成分设计上要求学生通过查阅文献，选择不同体系，不同的成分设计，通过这样的训练，学生可以独立开展材料的成分设计工作。本实验的另一个目的是通过对所制备的金属基复合材料进行性能测试，和我们的预期结果进行比较，分析成分设计的优缺点。3．学会使用

3、非自耗真空电弧炉，双室真空烧结炉，高速行星球磨机，可编程高温电阻炉，蔡司金相显微镜以及材料性能测试等相关设备。二、实验内容及基本原理（一）实验内容本实验内容包括以下四个部分：1．金属基复合材料的成分设计；通过查阅相关文献，每小组确定不同的材料成分体系，并设计出一组可行的成分表（2~3个成分）。如：钛合金系，铜合金系，Al-Si合金系。2.原位增强相的选择，如：TiC、WC、Mg2Si、SiO2等；3.制备方法的选择，如：粉末冶金法，真空熔炼法，熔铸法，离心自蔓延等。4.学习双室真空烧结炉，非自耗真空电弧炉，电阻炉，金相显微镜的使用，以及金相样品的制备；（二）实验原理

4、原位自生法(Insitu)制备颗粒增强金属基复合材料是当前金属基复合材料研究领域的一个热点。它是利用热力学平衡原理在基体中直接形成颗粒或片状增强体，从而比较好地解决了人工复合法中增强体与基体润湿困难、界面反应严重的问题。三、实验用仪器与药品1．WZS-20双室真空烧结炉+高速行星球磨机，WK-II型非自耗真空电弧炉，SG可编程高温电阻炉+模具一套（根据不同制备方法选择不同设备）。2．1/10000精度分析天平一台，蔡司金相显微镜一台，布洛维硬度计各一台。四、实验方法与步骤（一）成分设计每个小组的材料体系不同，具体成分设计课通过查阅文献和小组成员讨论后确定。（二）材料

5、制备根据设备的使用情况和每个小组的兴趣出发，可以选择适合的制备方法（粉末冶金法，真空熔炼法，熔铸法，离心自蔓延）。（三）性能检测通过金相法确定材料的组织，再对所制备材料进行性能测试（硬度、摩擦磨损、微观结构等）。并分析组织与结构之间的内在关系。（四）实验报告以小组为单位提交一份实验报告，包括：实验内容、原理、数据分析、以及实验心得。其中实验心得包括：实验的成功经验和失败原因总结。五、实验准备及预习要求1.实验内容查阅相关文献，了解实验基本原理。2.实验报告前半部分：实验目的、实验原理等。六、实验注意事项1.操作设备时严格按照操作规程，并在教师指导下完成。2.实验完毕

6、后清理场地，并保持实验室卫生及实验器材摆放整齐。七、思考题1.原位自生金属基复合材料具有哪些优势？2.原位自生金属基复合材料的制备方法有哪些？八、实验报告内容及格式1.实验目的2.实验原理3.实验方法4.实验材料与设备5.实验结果及数据分析6.实践意义与理论价值分析实验二：“非晶态合金的制备工艺研究”实验教学指导书实验项目编号：宋体五号实验项目名称：非晶态合金的制备工艺研究（中文）SynthesisandAnalysisofSignal（英文）实验类型：设计、研究实验学时数：6学时每组核定人数：6人适用专业：材料学、材料加工、有色金属冶金、材料物理化学专业先修课程和

7、环节：掌握非晶态相关基本知识及应用前景，了解非晶态合金的制备工艺，成分设计以及性能检测等相关知识。一、实验目的1．在《现代工程材料》课程中，非晶态合金料的制备以及应用等是教学中的重点内容之一。与普通晶态金属相比，非晶态金属具有较高的强度，良好的磁学性能和抗腐蚀性能等，因而受到材料科学界和物理学界的重视，更是金属材料领域的当前热点之一。本实验的主要目的是为了使同学对非晶态合金的制备以及基本性能有一个感性认识与了解。2．在材料的成分设计上要求学生通过查阅文献，选择不同体系，不同的成分设计，通过这样的训练，学生可以独立开展材料的成分设计工作。本实验的另一个目的是通过对