【精品】玻璃综合设计实验实验指导书

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1、玻璃综合性设计实验（96学时）一、实验目的和要求1、实验目的综合性实验是根据选题的需要，将各个孤立的实验，通过课题内容的需求，有机地贯穿起来，成为一体。它可称为设计性实验或研究性实验。即由教师指定一种无机非金属材料（可以是现有材料，也可以是拟研制的新材料）或学生自选的一种感兴趣的材料为对象，让学生自己设计材料的成分与性质，制定制备（试验）工艺制度（技术路线），自己动手制备材料，确定要测试的性能和性能测试方法。一般来讲，如果所选材料是一种现有材料，则属于设计性实验；如果所选材料为拟研制的新材料（或现有材料的

2、原料、性能、工艺等方面的改进），则属于研究性实验。玻璃综合性设计实验是《玻璃工艺学》实践教学过程中的重要组成部分，它是对理论教学的补充和增强学生感性认识的必要环节。玻璃综合性设计实验旨在模拟玻璃工业的生产工艺过程和相关工艺过程，让学生在实验室内学会有关玻璃材料的组成设计、原料选择、配方计算、玻璃制备、玻璃加工以及性能测试等全过程的实验研究方法。学生通过玻璃工艺实验锻炼，使学生的实验技能得到基本训练和提高，让其掌握科学实验的主要过程与基本方法,培养学生运用所学知识进行自主设计实验方案和实验过程、独立分析实验

3、结果的能力。在进行玻璃工艺实验的过程中，使学生的动手能力得到较大提高，所学理论知识也得到进一步升华，并提高了学生的分析问题和解决问题的能力；同时也对学生今后的工作和毕业论文环节奠定良好的基础。2、实验要求进行综合性设计实验，学生要严格按照指导教师和实验的要求进行实验，要做好充分的准备和合理的组织安排实验进程，具体要求如下：（1）在实验前，由老师讲解实验的具体内容和要求，并下达本次综合实验的实验课题与任务书。每个学生根据自己的兴趣或老师安排确定实验的题目，按照3~6人为一个实验小组进行综合设计实验，并于进行

4、实验前提交实验方案设计报告（开题报告）。（2）根据玻璃综合设计实验所安排的时间，按时进入实验室进行实验。（3）实验操作前应认真准备和检查实验所需原料、设备、器具等，若发现问题及时报告指导老师进行解决或补充。实验过程中严格按规程操作，做好实验记录，要有实事求是的科学态度，做到严谨、细致、耐心，切勿潦草从事。要善于发现和解决实验中出现的问题。实验完毕后，应清理所用仪器设备和原材料，并整理好实验室，方可离开。（4）玻璃制备及相关性能测试实验完成后，每一实验小组提交一份实验报告，并准备一份5min的PPt报告，对

5、实验的内容和收获进行说明（结题答辩）。（5）在整个实验过程中，要遵守实验室制度，注意安全，爱护仪器设备，节约水电和原材料，保持实验室内安静、整洁。二、玻璃综合性设计实验的课题选择综合性设计实验课题的内容以材料制备（研制）为主（例如翠绿色玻璃的制备、高介电微晶玻璃的研制）。实验课题以加深学生对专业知识的理解和掌握，培养学生能力为主要原则来确定。实验课题可以是教师命题；教学方面有关理论探讨的课题；教师的科研课题,生产中待解决的实际课题，也可以是学生创造性自选的感兴趣的课题。本综合设计实验可供选择的课题如下：（

6、1）器皿玻璃的制备（透明、乳白、颜色）（2）颜色玻璃的制备（3）微晶玻璃的制备（Zn-B-Si系统、氟化物系统（4）热封接玻璃的制备（5）玻璃的低温制备（sol-gel）三、玻璃综合性设计实验的准备阶段（16学时）1.根据实验任务书的要求，查阅、翻译课题相关的中外文献资料（文献数量3~5篇）。2.认真阅读和理解参考文献资料，了解课题的相关内容：所制备（研制）材料的特点、课题的国内外研究进行的目的和意义等。的基本状况，本课题的基础上，结合所学专业知识,写出本次实验的设计方案报告，内容包括：文献综述（课题的目

7、的和意义、所制备等）、化学组成设计、配方计算、实验过程、性能测定项目、所需实验仪器设备及化学试剂和矿物原料等。3.玻璃化学组成的设计在明确玻璃中的各氧化物的作用和玻璃组成设计原则和步骤的基础上，根据玻璃性能,设计玻璃组成。（1）玻璃组成设计的原则①玻璃的组成决定玻璃的结构，而玻璃的结构又决定玻璃的性能。因此在设计玻璃组成时，要根据组成一结构一性能之间的变化关系，使所设计的玻璃组成满足和达到预期的性能要求。②玻璃组成的设计一定要在玻璃理论指导下进行。使玻璃设计的组成能够形成玻璃，在设计时依据玻璃形成图和相图

8、作为设计依据，使所设计的玻璃组成析晶倾向要小，析晶温度范围要窄，析晶上限温度要低于液相线温度，但在设计微晶玻璃组成时除外。③在实验室条件下设计玻璃组成，一定要根据实验室的熔制条件、成型手段等进行。本实验可设计玻璃熔化温度在135（TC以下，成型方法可选择浇铸成型方法。①设计玻璃组成时，要参考实验室现有的常用原料，尽可能减少或不用特殊原料和价格昂贵原料，使所设计的玻璃组成原料易于获得。（2）玻璃组成的设计步骤1）选择设计题目2）