固体渗硼综合实验方案设计

一、导论

通过对在实验中得到的数据的整理，获得了以下两个重要结论：45钢加热温度在800~900℃之间，保温2~6 h后，渗硼层厚度为38~234μm，渗硼层显微硬度为801.9~2425HV，渗层的形貌为锯齿状。在接近表面的地方，存在孔洞和微裂纹并且渗硼层为单相的Fe2B相。渗硼层厚度δ与加热温度T和保温时间t的关系曲线图。对实际生产和教学实验都有现实的参考和指导意义。

二、实验目的

1）通过金相观察和显微维氏硬度的方法研究不同温度、不同保温时间对45钢渗硼层组织的影响。

2）探究给定固体渗硼剂对45钢渗硼的最佳工艺参数。观察渗硼样品淬回火后渗硼层剥落情况。

三、实验原理

由铁硼二元相图（图1）可知，硼在钢中的溶解度极低，在不同温度下可与钢形成δ、γ和α固溶体,其最大溶解度不超过0.02%；在渗硼层中，硼原子和铁原子可形成两种类型的化合物，当渗层的硼含量达到9%时，形成Fe2B化合物层，当渗层的硼含量达到9%～16%时，就形成Fe2B和FeB两种化合物的混合层。其中，Fe2B是正方面心晶系，硬度为1290～1680 HV，脆性较小。FeB为斜方晶系，硬度为1890～2340HV，脆性较大。从实际使用出发，希望获得单一的Fe2 B相的渗硼层。

要实现渗硼，一般来说，有三个基本过程所组成，即化学介质(渗剂) 的分解，产生活性[B]原子；活性[B]原子被金属表面所吸收；以及渗入元素向金属内部的扩散，这三个过程是既分开，又是相互联系、相互制约的过程。

碳化硼、氟硼酸钾渗剂的反应：2KBF4+B4C+O2=K2O+4BF2↑+2[B]+CO↑，式中的BF2为不稳定气体，经分解析出硼原子而形成稳定的BF3气体:3BF2=[B]+2BF3。

第三个过程减少表面硼含量使之增加硼渗层之深度，如果分解和吸收进行的很强烈，除了有足够数量的硼原子供给向内层扩散外，还余下很多硼原子使之增加表面浓度，这样就很容易使表层硼浓度超过9%而形成Fe2B和FeB两相化合物层。所以形成Fe2B单相组织的条件是：当表层硼浓度接近9%时，要使吸收硼原子的数量和向深处扩散的硼原子数量接近相等，当然这种理想状态是难于实现的，但可以适当控制渗硼剂的活性，使表层硼浓度的递增速度趋于缓和，这样在不太长的渗硼时间下，就可避免两相脆性层的出现。

渗硼温度：一般在850℃到1000℃之间，随着渗硼温度提高，可以使渗硼速

度加快、渗层增厚并缩短渗硼时间，但不能超过1000

℃，因为温度过高会引起晶粒粗大并使渗层疏松。

渗硼时间：一般为3到5个小时，最长不超过6个小时。最有实用价值的渗硼层厚度为70~150μm，因此保温时间不宜过长。保温时间过长在渗层厚度增厚不明显的情况下使基体晶粒长大，渗层脆性增加，渗层与基体结合力弱。

四、实验方法

实验材料采用45钢，预先对其进行调质处理，去除氧化皮后制成10mm X10mmX 10mm的试样。实验采用渗硼剂成分为：供硼剂B4C、催渗剂KBF4、填充剂SiC，以及少量防止渗剂结块的Mn-Fe合金粉末。

将试样表面抛光后，与渗剂一起装入刚玉坩埚，试样间保持一定间隔，然后放入箱式电阻炉进行实验。

渗硼实验工艺：分别在850℃、900℃、950℃下保温4h，冷却方式是随炉冷。每组实验试样数量为2。

试样冷却后，将每组其中一个试样镶嵌、打磨、抛光之后经侵蚀剂腐蚀制备成金相试样。使用金相显微镜对渗层进行观察、测量、拍照，使用显微维氏硬度计测量试样硬度。

每组另一个试样重新加热淬水并回火，之后观察金相并使用显微维氏硬度计测量试样硬度。45钢淬回火工艺参数为：840℃淬火，200℃回火1h。

渗硼层侵蚀剂配方：1%苦味酸酒精溶液10份+2%硝酸酒精1份。使用时只需用棉球蘸一下配好的溶液,在试样上反复轻轻地擦拭数秒左右,便可得到渗层组织的全貌。这种腐蚀剂使用操作简单,易于掌握,适用于一般渗硼层组织的金相检验。

五、实验材料

供硼剂B4C

催渗剂KBF4

填充剂SiC，以及少量防止渗剂结块的Mn-Fe合金粉末

显微维氏硬度计

刚玉坩埚。

六、实验数据

编号渗硼温度淬回火工艺最外层硬度次外层硬度心部硬度1850无85.8无78.1 2900无98.785.488.6 3950无10995.289.2 4850840℃淬火200℃回火158119105 5900840℃淬火200℃回火11096.9106 6950840℃淬火200℃回火120.5164103

表1 实验工艺与显微硬度

七、实验数据分析

1、金相45钢渗硼的金相组织形态为锯齿状,且垂直于表面楔入基体。

2、在相同的渗硼温度（900℃）下,渗硼时间越长渗硼层越厚。

3、在相同的渗硼温度（9000℃）下,渗硼时间越长，渗硼层硬度越高。这些结论说明渗硼后工件表面形成铁的硼化物，具有很好的硬度，使工件的寿命成倍的提高，显示了巨大的技术、经济效益。

八、结论

通过对45钢实验室固体形变渗硼技术的研究，通过查阅相关资料以及做实验和对数据的分析与讨论，我们得出：

但本课题在研究过程中现了很多不足:

渗硼层组织中的缺陷主要有：渗硼层过薄；渗硼层生长不连续：渗层中有裂纹、孔洞、硼齿分叉及渗硼层组织疏松等，另外还观察到呈不连续状态的硼化物生长现象。

渗硼处理后的渗硼层太薄、厚度不均匀．甚至不连续时．渗硼层脆性大容易剥落．而且耐磨性、抗蚀性都很差．在承受较大的挤压应力和疲劳强度的机器零件上，渗硼层极易剥落。渗硼层厚度取决于渗硼的条件，即由渗硼温度、时间以及供硼的介质所决定。提高渗硼温度或提高渗硼能力均促进渗硼层厚度的生长。而控制渗硼层厚薄不均匀现象可通过改善介质的活性、均匀混合固体渗剂等措施实现。具有较多空洞的渗硼层，抗蚀性差。减少渗硼层孔洞的措施：(I)控制渗硼的温度，不能使渗硼温度过高；(Ⅱ)减少渗剂成分中氧化性气氛的组分。采用粒度为0.5～1.5mm的活性炭粉作为填充剂可减轻多种活化剂造成的渗硼层疏松现象。渗硼层出现裂纹是由于渗硼层中FeB、Fe2B两相与基体的膨胀系数各不相同，冷却时在相界面上存在较大应力引起的。控制渗硼层出现裂纹的措施：渗硼时尽量避免硼化物中出现较多的FeB相，适当控制渗后冷速是克服脆性剥落和减少裂纹的有效办法。

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初中物理创新实验设计方案1

初中物理创新实验设计方案一、实验课题名称：惯性定律演示仪二、实验设计思路：运用惯性定律（牛顿第一定律）：物体在不受任何外力作用的时候总保持静止或匀速直线运动（物体总保持原有在运动状态直到有外力迫使它改变为止）三、实验或实验器材在教材中所处的地位与作用：该实验是八年级物理第八章第二节内容，在已经学习了牛顿第一定律的基础上，研究所有物体都具有惯性，对于学生理解、学习、运用牛顿第一定律以及惯性的知识具有相当重要的作用。可以说，这个实验是探究物体惯性的核心演示实验，一旦学生通过观察本实验仪的演示，必定会十分深刻在理解和掌握惯性在相关知识。四、实验器材：长木板、小车、弹簧、直塑料细管、漏斗、橡皮筋、细线、弹珠、铁钉五、实验原型及不足之处: 传统的实验方法是使用控制变量法，使两种物质的质量相等，吸收的热量相同，通过观察温度计上示数的变化，得出结论：温度计示数上升较快的物质，升高1℃所需的热量较少，吸收热量的能力较小（即比热容较小）。它的不足之处： ⑴水和食用油吸收相同的热量用这套实验装置有较大的误差，容易受到外界环境的影响（如风向、石棉网的初温、两个酒精等的火焰有大小等）不便于控制； ⑵通过实验得出的结论是：吸热能力的大小与温度的变化成反比，学生要多转动一下思维才能理解，结论没有改进后的直接； ⑶所需要的实验器材也比较多，不利于实验的准备与操作。 ⑷所用烧杯体积过大，与空气的接触面积过大，所以散热过多，造成实验测量误差过大。（如图）六、实验创新与改进之处： ⑴将两套装置合二为一，减少了小组实验时对器材的需要；

⑵便于控制相同时间内吸收的热量相同这个变量，误差更小； ⑶两试管与空气的接触面更小，散热较少，误差较小； ⑷将烧杯较大的吸热面改为试管底部较小的吸热点（两试管型号相同、质量相等），就保证了相同时间内吸收的热量相同 ⑸实验中，将原实验观察温度计示数变化改为观察并记录两物质升高相同温度时的时间，这样做的好处是使实验结论更直接；（如图）七、实验原理：通过控制两物质质量相等、吸收热量相同、升高相同的温度等因素，来观察手中的秒表。升高相同温度时，所用时间较长的物质吸收的热量自然多一些，单位质量吸收热量的能力更强（即比热容更大一些）。说明：完成实验时需控制的几个量 ⑴两试管型号相同、质量相等； ⑵试管中的水和食用油质量相等； ⑶试管中的水和食用油初温相同（可将两试管放入装有冷水的同一烧杯中1～2分钟）； ⑷相同时间内两试管吸收的热量相等； ⑸两试管中的液体升高相同的温度；改变的量： ⑴升高相同温度时所需要加热的时间不同； ⑵升高相同温度时所吸收的热量不同。八、实验操作步骤： ⑴将装有质量相等的水和食用油的试管插入事先准备好的同一烧杯的冷水中1～2分钟，保证两试管中液体的初温相同； ⑵将初温相同的两试管从冷水中拿出来同时放入正在加热的石棉网上，并放入温度计（同时按下秒表开始计时），观察通过热传递获得热量的两试管中温度计的变化； ⑶在温度计达到70℃时分别记下所用的时间； ⑷比较升高相同温度时所用时间的不同； ⑸得出结论：升高相同温度时，所用时间较长的物质吸收的热量较多，吸收热量的能力较强（比热容较大）。

硬质合金稀土固体渗硼工艺研究

四机械制造四艾国平,等四硬质合金稀土固体渗硼工艺研究 http :?https://www.360docs.net/doc/6110786774.html,一E-mail :ZZHD@https://www.360docs.net/doc/6110786774.html, ‘机械制造与自动化“ 基金项目:国家自然科学基金资助项目(51275230);江苏省六大人才高峰资助项目(ZBZZ -002)作者简介:艾国平(1991-),男,江西抚州人,硕士研究生,主要研究方向为超硬材料及涂层三硬质合金稀土固体渗硼工艺研究艾国平,左杨平,蔡文俊,卢文壮 (南京航空航天大学机电学院,江苏南京210016) 摘一要:硬质合金具有较好的强度和韧性,在工业领域中应用广泛三通过固体渗硼工艺在硬质合金表面形成一层硬化层,能提高其硬度和耐磨性三对YG 类硬质合金进行了稀土固体渗硼试验,采用XRD 和金相显微镜观察渗硼层物相和厚度,研究了硬质合金Co 含量二渗硼温度二渗硼时间和渗剂配方对渗硼层厚度的影响三结果表明,各种工艺参数均对渗硼层厚度有不同程度的影响,稀土元素具有催渗作用三关键词:硬质合金;稀土;渗硼;厚度中图分类号:TG146一一文献标志码:B一一文章编号:1671-5276(2016)04-0028-03 Research on Pack RE -boronizing of Cemented Carbide AI Guoping,ZUO Yangping,CAI Wenjun,LU Wenzhuang (College of Mechanical and Electrical Engineering Nanjing University of Aeronautics and Astronautics ,Nanjing 210016,China ) Abstract :Due to the strenth and toughness of cemented carbide it is widely used in industry.The boronizing process can be used to improve the hardness and wear resistance because of the hardened layer on the surface.A study of the pack boronizing process is made.The phase and thickness of the boride layer are analyzed by XRD and metalloscope.The effects of Co content ,boronizing temperature ,boronizing time and boronizing agent on the thickness of the boride layer are investigated.The results show that the thickness is affected by all the process parameters.RE element can activate the boronizing. Keywords :Cemented carbide ;RE ;Boronizing ;Thickness 0一引言硬质合金是一种由难熔金属的硬质化合物(过渡族难熔金属碳化物,如WC二VC二Cr 3C 2二TaC 和NbC 等)和粘结金属(铁族元素,如Co二Fe 和Ni 等)通过粉末冶金的方式制成的合金材料[1] 三硬质合金具有良好的综合性能, 如良好的强度和韧性二耐热性二耐腐蚀性等 [2-3] ,被誉为工业牙齿 [4] 三虽然硬质合金具有许多优点,但是仍不能满足在苛刻条件下工作的要求,如模具和矿用硬质合金齿轮需要很高的硬度和耐磨性 [5-6] 三渗硼是在含硼介质中加热将硼原子扩散渗入金属表层从而形成硬质渗硼层的化学热处理工艺[7-8] 三由于渗硼层极高的硬度和耐磨性远非一般表面硬化层可比,所以近年来渗硼工艺受到国内外普遍关注 [9-10] 三固体渗硼技术是将工件埋入固体渗硼剂中或者将渗硼剂涂覆在工件表面,然后放入箱式或井式电阻炉中加热并保温,获得渗硼层[11-12] 三由于固体渗硼技术无需专用设备和仪器,且工艺简单二表面易处理,渗硼效果良好,故广泛应用于工业生产 [13-14] 三本文对YG 类硬质合金进行稀土固体渗硼试验,探讨硬质合金Co 含量二渗硼温度二渗硼时间和渗剂配方对渗硼层厚度的影响三 1一试验设计及方法硬质合金固体渗硼是个复杂的反应过程,影响因素很多,硬质合金中Co 含量二渗硼温度二渗硼时间和渗剂配方均会对渗硼层的厚度和品质产生影响三渗硼剂主要由供硼剂二催渗剂二还原剂和填充剂组成三目前常用的硬质合金固体渗硼的供硼剂主要以碳化硼(B 4C)二单体硼(B)为主,本文采用碳化硼粉末和单体硼粉末作为供硼剂三为了提高硼的渗入能力和速度,需要加入催渗剂,目前多采用多元催渗三在催渗剂中,以氟硼酸钾(KBF 4)为代表的氟化物有着难以替代的作用,仍是主要成分三稀土元素具有特殊的电子结构和化学活性,近年来有研究表明渗硼剂中加入稀土能明显提高渗硼速率,增加渗硼层厚度,改善渗硼层组织,降低渗硼层脆性,提高渗硼层的耐磨性二抗腐蚀性和抗氧化能力三目前稀土元素都是以氧化物的形式应用,其中氧化铈(CeO 2)有着最为普遍的应用三有研究表明氧化镍(NiO)能有效提高渗硼剂的催渗能力三渗硼处理后渗硼层内部有微小孔洞,使其表面疏松,在渗剂中加入硼酸(H 3BO 3)能有效克服这一缺陷,但是会降低渗硼能力,以降低渗硼能力为代价改善渗层品质三填充剂起到防止渗硼剂烧结的作用,保证渗硼有效进行,目前常用的填充剂有碳化硅(SiC)三四 82四万方数据

物理实验设计的基本方法

物理实验设计的基本方法导读：本文是关于物理实验设计的基本方法，希望能帮助到您！物理学是一门实验科学，而我们目前的物理教学，基本上是停留在关于物理学的知识系统的归纳和理论体系的阐述上，就连物理实验本身的教学，也是按教材的分析按部就班地进行纯理论的讲解．其弊端是显而易见的，如果考查的实验不是教材所限的实验呢？一、实验设计教学的必要性１９９６年上海高考第四（５）题要求测定陶瓷管上均匀电阻膜的厚度，就属于设计型实验．但由于题目给出了全部实验器材和所有相关量，使实验定位在电阻或电阻率的测定上，又大大降低了实验难度，只属于局部设计型实验．无论命题者出于何种考虑，设计型实验毕竟半遮半掩地出现了，这多少给教学工作者提了个醒．１．从小处着眼，加强实验设计教学上海作为高考改革的试点城市，其成功的改革将为全国高考提供可能的改革方向，甚至一些新颖的题型和情境，都可能为全国高考所借鉴．如１９９６年全国高考第２１题就是从１９９５年上海高考第一（５）题脱胎而来的．无疑上海高考关于实验设计的考查是又一个成功的改革举措，极有在全国推广的价值．而物理《考试说明》中要求“会用在这些实验中学过的实验方法”，也为实验设计的考查在全国的推广提供了可能．

２．从大处着眼，加强实验设计教学著名核物理学家钱三强先生在为郭奕玲、沈慧君编著的《物理学史》所作的序中，曾严厉指出：“今天我们科学界有一个弱点，这就是思想不很活泼，这也许跟大家过去受的教育有一定关系……”我们常常教育学生“应该……”“必须……”；我们的考试题目常常不惜笔墨描述背景、附加条件，最后只有一个小小的空格“是……”．这样培养选拔出来的人才在学校是好学生，步入社会是好职员，大脑中只是机械地跳动着两个问题：“你要我做什么？你要我怎么做？”工作常常：“完成”的相当漂亮，但思想僵化，毫无创见．这正是我们的悲哀！长期以来的这种教育选拔模式，致使我们现在仍只能在很羞涩地提到几个美籍华人时才有一种借来的荣光与自豪！思想不活跃，是因为我们给了学生太多的“必须”的限制；思想僵化，是因为我们留给学生太少的“可能”的余地．实验设计的教学，正是活跃思想，培养能力的一种好方法，授以实验的基本方法，让学生自己去考虑有哪些可能的做法，自己会怎么做．二、实验设计的基本方法１．明确目的，广泛联系题目或课题要求测定什么物理量，或要求验证、探索什么规律，这是实验的目的，是实验设计的出发点．实验目的明确后，应用所学知识，广泛联系，看看该物理量或物理规律在哪些内容中出现过，与哪些物理现象有关，与哪些物理量有直接的联系．对于测量型实验，被测量通过什么规律需用哪些物理量来定量地表示；对于验证型实验，在相应的物理现象中，怎样的定量关系成立，才能达到验证规律的目的；对于探索型实验，在相应的物理现象中，涉及哪

GBT 8121-2002 热处理工艺材料术语

前言本标准是对修订时参考了近期国外有关的按章改为本标准的附录本标准由全国热处理标准化技术委员会本标准起草单位武汉材料工业涂料分工交通大本标准主要起

中华人民共和国国家标准热处理工艺材料术语代替中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局批准实施范围本标准规定了与热处理有关的加热热处理保护涂料等热处理工艺材料主要及英本标准适用于热处理专业技术相关标准及技术文总类热处理工艺材料为了保证对金属材料或工下简称工及化学热处理等工艺过程的实期的化学成结构与性能以及表面状态所需要的各类加热介质工件进行用的热能的如各类或金属及油和其他一些固态颗粒淬火冷却介质工件进行淬火冷却所使用的热能的如水和水溶性盐类或有机物的水溶液以及化学热处理渗剂在给定温度下能产生一种或几种活性原子并能渗入工件的表层以改变其化学成结构和性能的化学热处理工艺所使用的热处理保护涂料在给定温度下能保护被加热工件表面不发生氧或其他化学成分变化的涂如防氧化防渗渗渗硼涂料表面改性材料以等等技术对工件表面改性使用的热处理常用气氛类保护气氛在给定温度下能保护被加热工件表面不氧或其他化学成分不发生变化的活性气氛在给定温度下能与工件表面发生化学反应的中性气氛在给定温度下不与被加热工件发生氧化或还或渗碳反应的惰性气氛化学性质与其他物质反应的如

还原气氛在给定条件下可使金属氧化物还原的氧化气氛在给定温度下与被加热工件发生氧化反应的渗碳气氛在给定温度下使工件表面增加碳含量的渗氮气氛在给定温度下使工件表面增加氮含量的可控气氛成分可按氧化还碳脱碳效果控制的炉中混合吸热式气氛将燃料气和空气以一定合在一定的温度与催化剂作用下通过吸热反应裂解生成的放热式气氛将燃料气和空气以接近完全燃烧的等过程而制备的放热吸热式气氛将燃料气和空气混合并完全加少量燃料气在一定温度与催化剂作用下制成的滴注式气氛把适量的某些有机液体滴入到处于一定温良好的炉内在炉内直接裂解形成的氮基气氛一般指含氮在的混合化放热式燃烧净化化分馏氮气用碳分子筛常温空气分离氮和薄膜空分制氮的气氛一般需添加少量甲醇裂解气氛以消除残余氧影响的直生式气氛将燃料气和空气按吸热式气氛的比例配通入渗碳炉中在炉内裂解成所需成分的氨分解气氛液氨在一定温度于催化剂作用下裂解成含氢氮混合氨燃烧气氛氨气在催化剂作用下接近完全燃烧后除水含氮在的富化气通常为了增加气氛的碳势而加入的富滴入可在高温裂解的有机载气作为化学热处理的载运活性组分的稀释热处理盐浴用盐类低温盐使用温度低于混合如硝酸盐或其混合中温盐使用温度在间的混合高温盐使用温度在的混合

初中物理创新实验设计方案

初中物理创新实验设计方案 ---------教学实践案例与评析一、实验课题名称：探究比较不同物质的吸热能力二、实验设计思路：运用控制变量法使水和食用油的质量相等、初温相同、相同时间内吸收的热量相同，观察水和食用油在升高相同的温度时所用时间的多少。在升高相同温度时用时较长的自然吸收热量就较多，表示吸收热量的能力就较强，即比热容较大；反之则然。（吸收热量的能力与时间成正比）三、实验或实验器材在教材中所处的地位与作用：该实验是九年级物理第一章第三节内容，在已知不同物体吸收热量的多少除了与它的质量、温度变化有关外，研究探究不同物质吸收热量的多少还与它的吸热能力有关，对于学生理解、学习、运用比热容的知识具有相当重要的作用。可以说，这个实验是探究不同物质比热容实验的核心实验，一旦学生学会了控制变量，设计对照实验，对后面的知识探究就奠定了良好的基础。四、实验器材：铁架台、试管2支（型号相同、质量相等）、试管夹、温度计、细绳、石棉网、冷水、食用油、酒精灯、火柴、秒表等

五、实验原型及不足之处: 传统的实验方法是使用控制变量法，使两种物质的质量相等，吸收的热量相同，通过观察温度计上示数的变化，得出结论：温度计示数上升较快的物质，升高1℃所需的热量较少，吸收热量的能力较小（即比热容较小）。它的不足之处： ⑴水和食用油吸收相同的热量用这套实验装置有较大的误差，容易受到外界环境的影响（如风向、石棉网的初温、两个酒精等的火焰有大小等）不便于控制； ⑵通过实验得出的结论是：吸热能力的大小与温度的变化成反比，学生要多转动一下思维才能理解，结论没有改进后的直接； ⑶所需要的实验器材也比较多，不利于实验的准备与操作。 ⑷所用烧杯体积过大，与空气的接触面积过大，所以散热过多，造成实验测量误差过大。六、实验创新与改进之处： ⑴将两套装置合二为一，减少了小组实验时对器材的需要； ⑵便于控制相同时间内吸收的热量相同这个变量，误差更小； ⑶两试管与空气的接触面更小，散热较少，误差较小； ⑷将烧杯较大的吸热面改为试管底部较小的吸热点（两试管型号相同、质量相等），就保证了相同时间内吸收的热量相同

稀土对TC4钛合金固体渗硼的影响研究_衣晓红

第28卷第5期Vol 28 No 5 中国稀土学报 J OURNAL OF THE CH I NESE RARE EART H SOCIETY 2010年10月 Oct 2010 收稿日期:2010-05-11;修订日期:2010-06-07 基金项目:国家高技术研究发展计划资助项目(2006AA06Z368);辽宁省高校重点实验室基金项目(20061003)资助作者简介:衣晓红(1980-),女,博士研究生;研究方向:钛合金的表面强化*通讯联系人(E -m ai:l fanzg @s mm.n eu .edu .cn ) 稀土对TC4钛合金固体渗硼的影响研究衣晓红1 ,樊占国1* ,张景垒1 ,李凤华1 ,奚正平 2 (1.东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110004; 2.西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室, 陕西西安710016) 摘要:采用稀土硼共渗法对TC4钛合金基体表面在1000,1050和1100 分别保温5,10,15,20h 进行了固体粉末渗硼实验,通过扫描电镜(SEM )、能谱(EDS )分析与X 射线衍射分析(XRD )研究TC4钛合金稀土硼共渗后的组织形貌和物相组成,讨论了稀土对TC4钛合金渗硼层相组成、硬度及耐磨性的影响。结果表明,渗层由外表层的T i B 2和伸向基体的齿状的T i B 组成,渗层厚度最高可达25 m;XRD 分析表明,TC4钛合金稀土硼共渗后形成T i B 2与T i B 双相硼钛化合物层,稀土的加入使得T i B 2的含量增大;EDS 分析得出表层B 和C e 元素含量较高,稀土促进B 原子在基体表面的吸附使其浓度增大;渗层的显微硬度呈梯度分布,稀土硼共渗渗层的T i B 2到T i B 晶须硬度值的变化范围为3300HV 0.01~1800HV 0.01;共渗渗层的耐磨性也显著提高。关键词:稀土硼共渗;TC4钛合金;稀土催渗;显微硬度;耐磨性中图分类号:TG146.2+3 文献标识码:A 文章编号:1000-4343(2010)05-0607-05 在钛合金的航空航天工业应用中,TC4(T i 6A l 4V )钛合金用途最广泛,超过了钛合金总量的50% [1,2] 。但因硬度低、易与对磨材料产生粘着磨损、在还原性酸中的耐蚀性较差等缺点[3~5] 限制了其应用范围。由于钛的硼化物是硬度高、导热性好、电阻低的陶瓷材料 [6] ,因此进行渗硼处理后使钛或钛合金的表面形成硼钛化合物层是提高硬度,改善耐磨性、抗粘着性等表面性能的一种有效的手段。稀土原子具有4f 壳层结构,具有强烈的化学活性,其电负性小、还原性强,这就决定了稀土对许多化学反应有催化作用 [7] 。稀土化学热处理,是将工件置于含有稀土物质的介质中加热,使稀土和相应的元素共同渗入工件表层,改变表面化学成分和组织,从而改变其性能的热处理工艺。将稀土引入钢铁表面渗硼过程的研究较多 [8~10] ,但在钛合金渗硼方面的影响研究及定量分析鲜有报道。本文采用固体粉末渗硼法对TC4(T i 6A l 4V )钛合金进行了高温稀土硼共渗实验,并用较简单的工艺即可有效地防止钛合金的高温氧化。测量了稀土对钛合金渗硼后的渗硼层厚度、物相组成、显微硬度及耐磨性的影响。为了考察稀土对渗硼的催渗作用,测量时都将稀土催渗样品与不加稀土样品进行了比较。 1 实验 1.1 材料与方法渗硼试样为TC4钛合金(T i 6A l 4V ),尺寸为10mm 10mm 3mm ,其化学成分见表1。采用自制新型渗剂(含一定稀土氧化物)进行渗硼,容器为刚玉坩埚,用自制粘结剂将刚玉坩埚密封。新型渗剂可防止渗硼过程中钛合金的高温氧化,本实验过程中无需真空或惰性气氛保护。将TC4钛合金进行预处理:除油-水洗-240# ,400# ,600# ,800# ,1000# ,1500# ,2000# 号砂纸打磨-机械抛光-丙酮超声清洗,然后与渗剂密封置于刚玉坩埚中,外部用粘结剂密封,经100 烘干后放入管式炉内,于1000,1050,1100 分别保温5,10,15,20h ,冷却方式为空冷。表1 TC4钛合金的化学成分(%) Table 1 Che m i cal co mposition of TC4titan i um alloy(%) E l e m e n ts T i A l V Fe O C H M as s fracti on /% Ba.l 6.05 3.89 0.2030.12 0.01 0.005

物理实验教学设计案例

物理实验教学设计案例篇一：物理小实验 1、想不到的结果找一个像手掌一样长，像手指一样宽的纸条，向图中那样，剪两个小口或撕两个小口。然后去考考你的同学：如果拿住纸条两头向两侧拉一下，纸条会断成几条呢？一般会认为断成三截。这时候你让同学试一下，试的结果一定会感到迷惑不解：纸条只断成两截。这个小实验可以使你了解在“材料力学”中的一个重要问题。此主题相关图片如下： 2、水面浮针你能把一跟缝衣针放在水面上，让它像麦杆似的浮着吗？很多人认为，这是不可能的，因为铁的密度比水的大，水的浮力不能托起铁针。如果你也使这“很多人”中的一个，那么下面的实验可以改变你的看法。取一碗水，拿一根细一点的缝衣针，稍微抹上一层猪油。在水面上放一小张能吸水的纸，再在水面上轻轻的平放一枚缝衣针。等这张纸完全湿透后，轻轻按下纸的四个角，使纸慢慢沉入水中。这时候钢针却漂浮在水面上。放吸水纸的目

的是为了减少针对水面的冲击。 3、“透明的”手掌用一只手遮住眼睛，眼睛就什么也看不见了。下面就教你一个办法，使你的眼睛能“透”过手掌看见远处的东西。左手拿一个纸卷的圆筒，把它对着左眼，两只眼睛同时向远处看去。然后，举起你的右手，掌心向里，放在右眼的正前方（距右眼大约15cm-30cm处）。这时候，你会觉得手掌上有一个圆洞，你的眼睛可以通过圆洞看到远处的景物。 4、“弹指神功”如图1b所示，参与者每人8枚硬币，将其中七枚叠在一起，剩下的1枚做子弹，看谁能在最短的时间内把这7枚硬币从下到上逐一射出来，最快的那一位获胜。这也是个原理很简单的游戏，却能让学生在宽松的气氛中认识惯性的简单应用，这比老师的课堂说教收到的效果要好得多。 5、空杯运球桌子上放着一些乒乓球，不能用手拿，只提供一只一次性塑料杯，要求将乒乓球移到另一个桌面上而不能落地，在规定的时间内搬球多者获胜。当然，这个游戏就需要一定的技巧，但学生还是能想到用塑料杯倒扣住乒乓球，然后旋转杯子，让乒乓球在杯内作圆周运动，达到一定速度后，球便不会从瓶内掉下来，便可把球迅速地搬到另一个桌面上。

实验设计方案

实验设计方案导读：本文是关于实验设计方案的文章，如果觉得很不错，欢迎点评和分享！【范文：教育实验设计方案】一、研究问题：任务驱动教学法在中学信息技术课程教学中的应用对学生综合能力提高的作用二、实验处理：对比性实验：普通班与实验班的对比等组实验：普通班与实验班的对比三、实验变量 1、实验自变量 X=中学信息技术课程中任务驱动教学法的使用 2、实验因变量 Y1=获取信息的能力 Y2=合作学习的能力 Y3=对信息评价的能力 Y4=反省认知的能力 Y5=自我评价的能力 3、干扰变量及其控制干扰变量：（1）学生信息技术素养和技术水平的不同

（2）任务驱动教学过程中任务的设计、使用的合理性与正确性。（3）学生与他能力的变化发展对这五种能力的影响。干扰变量的控制：（1）为了确保信息技术课程教学效果的提高是由于任务驱动教学方法的使用的作用而不是其它因素的作用，本实验研究过程中采用等组对比实验。（2）为避免由于任务驱动教学中任务的设计不合理而对实验效果产生影响，在进行实验前应由教学设计专家、学科带头教师和学生对设计的任务的合理性进行论证，布尔什确保任务的合理性。（3）为降低其它因素对教学效果的影响，先对学生的确基本学习能力、信息素养和计算机技术水平等因素进行调查分析，并对其它教学方法在教学中的应用所产生的效果作预测分析，最终对教学效果进行分析时加以考虑并予以排除。四、试验程序设计 1、实验假设（1）任务驱动教学法对学生获取信息的能力的提高有显著的作用（2）任务驱动教学法对学生合作学习的能力的提高有显著的作用（3）任务驱动教学法对对信息评价的能力的提高有显著的作用（4）任务驱动教学法对反省认知的能力的提高有显著的作用（5）任务驱动教学法对自我评价的能力的提高有显著的作用

CrMnTi热处理工艺

20CrMnTi 齿轮钢的热处理工艺 1.前言 1.120CrMnTi钢概述 20CrMnTi是低碳合金钢，该钢具有较高的机械性能，零件表面渗碳0.7-1.1mm。在渗碳淬火低温回火后，表面硬度为58-62HRC，心部硬度为30-45HRC。20CrMnTi的工艺性能较好，锻造后以正火来改善其切削加工性。此外，20CrMnTi 还具有较好的淬透性，由于合金元素钛的影响，对过热不敏感，故在渗碳后可直接降温淬火。且渗碳速度较快，过渡层较均匀，渗碳淬火后变形小。适合于制造承受高速中载及冲击、摩擦的重要零件，因此根据齿轮的工作条件选用20CrMnTi 钢是比较合适的。经过910-940℃渗碳，870℃淬火，180-200℃回火后机械性能的抗拉强度≥1100Mpa、屈服强度≥850Mpa、延伸率≥10％、断面收缩率≥45％，冲击韧性≥680，硬度为58-62HRC。 20CrMnTi合金成分表1.1 C Si Mn Cr S P Ni Cu Ti 0.17～0.230.17～0.370.80～1.10 1.00～1.30≤0.035≤0.035≤0.030≤0.0300.04～0.10 1.220CrMnTi泵体齿轮的的工艺流程： 1.320CrMnTi钢常见的热处理工艺表1.2 20CrMnTi钢常见的热处理工艺表热处理工艺工艺参数硬度要求工艺特点完全退火加热860~880℃，保温，炉冷 ≤ 217HB S 消除残余应力，降低硬度正火加热920~950℃，保温，空冷156~2 07HBS 加热温度在Ac3825℃线之上，细化晶粒，消除组织缺陷，以获得珠光体+少量铁素体组织淬火加热860~900℃，保温，油冷48~54 HRC 淬火温度高，淬透性中等，变形较大，硬度不高，耐磨性差回火加热500~650℃，保温2h，油冷30~36 HRC 回火索氏体组织下料锻造正火清洗淬火回火加工渗碳包装清洗检验

物理实验设计原则方法

物理实验设计原则所谓设计实验，是在明确实验目的的基础上，根据实验原理和要求，自己选择适当的器材，或从题目中选择合理的器材，制定实验方案，求出实验结果。这种实验对学生的能力要求较高，学生必须熟练掌握实验的全部原理、器材、操作与技巧，并能触类旁通地灵活运用。客观地讲，设计性实验对学生综合运用所学知识、对学生创造能力要求比较高，但是它所用的器材、原理、方法都渗透在学生实验、演示实验或课本知识之中。在设计、操作实验时，只是要求学生将它们创造性地组合。因此，在试验教学中，应通过演示实验有目的地培养学生敏锐的观察能力和思维能力；同过实验操作有意识地让学生了解所学仪器、器材的性能和使用方法；通过分析学生实验，让学生熟悉实验方法、弄清实验原理。只有这样，才能使学生在实验思路上触类旁通，全面提高学生实验能力，从而有效地提高较高的实验能力。一．设计型实验的设计原则科学性：设计的方案应有科学的依据及正确的方式（1）方案中所依据的原理应遵循物理规律，且要求选用的规律简明、正确。（2）方案中所安排的步骤应有合力的顺序，其操作实验规则要求。（3）方案中进行数据处理及误差分析应依据科学的研究方法。 1.安全性：按设计方案实施时，应安全可靠，不会对器材造成损坏。（1）选用器材时，应考虑器材性能及参量（如：仪表量

程、电器的额定值、测力计的弹性限度等）的要求。 2.精确性：实验误差应控制在误差允许的范围之内，尽可能选择误差较小的方案。（1）在安装器材时或使用仪器之前，应按实验要求对器材、仪表精心调整。如：欧姆表用前要进行调零。（2）选用合适的测量工具（直尺、仪表）及合适的量值范围，使之与被测量数值相匹配。如：使用万用表测量电阻时，应选用合适的档位，使测量时电表指针指在中央刻度值附近。（3）针对实验中可能出现的偶然误差，往往多次重复实验，获取多组实验数据、结果，以选取有效信息、数据。（4）设计合理的数据处理方式。如：求取算术平均值、用坐标纸作图像等。 3.简便性、直观性，设计实验应便于操作、读数、进行数据处理，便于实验者直观、明显的观察。二．设计型实验的设计思路解决设计型实验问题的关键在于选择实验原理，它是进行实验设计的根本依据和起点。它决定应当测量哪些物理量、如何安排实验步骤等项目。实验原理的确定：一是根据问题的要求，二是根据问题的条件。如果问题中没有给定（或给足）实验器材，实验设计的基本思路是：1.根据问题的条件和要求，构思相关的物理情景；2.确定实验原理；3.确定测量的物理量；4.安排实验方案。有时，对同一个问题，可以构想出不同的物理情景，导出物理量的不同表达形式，以这些表达式作为实验设计的依据，会有不

向烧瓶中加入粉末状固体的方法

向烧瓶中加入粉末状固体的方法向烧瓶中加入粉末状固体的方法将烧瓶横放，将盛有药瓶的钥匙或小纸糟伸入瓶底，再将烧瓶竖起向试管中加入固体药品的方法用镊子夹取固体放在横放着的试管口，慢慢竖起，让固体滑落到试管底部在实验过程中应如何合理控制分液漏斗上口的玻璃塞在需要滴加液体时，必须打开分液漏斗上口的玻璃塞，使液体顺利滴出；在不需要液体时，要塞上玻璃塞，防止挥发。检验装置气密性 1.用带导管的橡胶塞塞紧试管，导管的另一端伸入水中,然后用手紧紧握住试管,在水中观察到有气泡冒出,松开手后观察到导气管末端上升一段水柱,说明气密性好 2. 带分液漏斗的装置中，关闭导管活塞，从分液漏斗向试管滴水，一段时间后水滴不下，则装置不漏气检验装置是否漏水向瓶内加入少量的水，塞好瓶塞，用不檫干瓶外水珠，一手按住瓶塞，另一手手指顶住瓶底边缘，将瓶倒立两分钟，观察瓶塞是否渗水，如果不漏，将瓶直立，把瓶塞转动约180°后，再倒过来试一次. 洗涤沉淀向贴有滤纸的漏斗中加少量蒸馏水至没过沉淀，滤干后重复操作2～3次。灼烧沉淀一称量坩埚质量，二称量坩埚加样品的质量，三高温加热，冷却至室温，称量坩埚加样品质量，四再次加热，冷却至室温，称量坩埚加样品质量。如果第三步和第四步的质量相差较大，则继续加热，冷却至室温，直到最后两次称量的差值不超过0.1g为止。 1.仪器的洗涤

玻璃仪器洗净的标准是：内壁上附着的水膜均匀，既不聚成水滴，也不成股流下。 2.试纸的使用常用的有红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、pH试纸、淀粉碘化钾试纸和品红试纸等。（1）在使用试纸检验溶液的性质时，一般先把一小块试纸放在表面皿或玻璃片上，用蘸有待测溶液的玻璃棒点试纸的中部，观察试纸颜色的变化，判断溶液的性质。（2）在使用试纸检验气体的性质时，一般先用蒸馏水把试纸润湿，粘在玻璃棒的一端，用玻璃棒把试纸放到盛有待测气体的导管口或集气瓶口（注意不要接触），观察试纸颜色的变化情况来判断气体的性质。注意：使用pH试纸不能用蒸馏水润湿。 3.药品的取用和保存（1）实验室里所用的药品，很多是易燃、易爆、有腐蚀性或有毒的。因此在使用时一定要严格遵照有关规定，保证安全。不能用手接触药品，不要把鼻孔凑到容器口去闻药品（特别是气体）的气味，不得尝任何药品的味道。注意节约药品，严格按照实验规定的用量取用药品。如果没有说明用量，一般应按最少量取用：液体1～2mL，固体只需要盖满试管底部。实验剩余的药品既不能放回原瓶，也不要随意丢弃，更不要拿出实验室，要放入指定的容器内或交由老师处理。 (2）固体药品的取用取用固体药品一般用药匙。往试管里装入固体粉末时，为避免药品沾在管口和管壁上，先使试管倾斜，用盛有药品的药匙（或用小纸条折叠成的纸槽）小心地送入试管底部，然后使试管直立起来，让药品全部落到底部。有些块状的药品可用镊子夹取。（3）液体药品的取用取用很少量液体时可用胶头滴管吸取；取用较多量液体时可用直接倾注法。取用细口瓶里的药液时，先拿下瓶塞，倒放在桌上，然后拿起瓶子（标签对着手心），瓶口要紧挨着试管口，使液体缓缓地倒入试管。注意防止残留在瓶口的药液流下来，腐蚀标签。一般往大口容器或容量瓶、漏斗里倾注液体时，应用玻璃棒引流。 (4）几种特殊试剂的存放（A）钾、钙、钠在空气中极易氧化，遇水发生剧烈反应，应放在盛有煤油的广口瓶中以隔绝空气。 (B）白磷着火点低（40℃），在空气中能缓慢氧化而自燃，通常保存在冷水中。

物理探究式教学分组实验设计浅析

物理探究式教学分组实验设计浅析物理探究式教学分组实验设计浅析凡事预则立，不预则废。教学设计主要是指教师在备课过程中，用系统方法把各种教学资源有机地组织起来，对教学过程中相互联系的各个部分的安排作出整体计划，建立一个分析和研究的方法，制定解决问题的步骤，对预期结果做出估价。实际上，所谓教学设计，也就是为了达到教学目标，对教什么和怎样教实行的规划。我们能够将教学设计的全过程划分为三个阶段：教学分析阶段、教学策略的选择与设计阶段和教学设计结果评价阶段。在实行探究性实验教学过程中，时间安排和教师对学生引导水准的把握是较经常令教师为难的问题，所以在本文的教学设计中针对以上问题设计了学案并做了较为详细的阐述。一、教学分析阶段老师必须对新教材作深入的纵向了解，与旧教材在内容深度安排、内容顺序编排、实验和作业等方面作横向比较，以期达到最佳的教学效果。二、教学策略的选择与设计阶段1、教学策略的选择、设计及实施过程的一些注意事项探究性实验的设计应该从教学实际和学生的实际出发。根据学生的学习水平制定相对应的探究学案。学案应遵循由易到难的原则，逐步增大探究力度。另一方面，实验的内容应该能激发学生的兴趣，联系生产与生活实际，才能更好激发学生的探究热情，开拓学生的思维。根据探究水准不同要求，可让学生在课堂按预习的内容做实验，以得出一些简单的规律或解决学案上的问题（重点不在于一定要得到准确的答案），或让学生预先在家里做简单的实验，仔细观察并按学案作记录；或在课堂上利用简单的仪器模拟一些实际生活中的用品或现象；又或让学生到户外实行实验。根据学校情况利用好实验仪器，尽可能通过简单的实验去得出概念，发现规律。在这里要求教师了解大量的物理小实验，具备有较强的动手水平。同时要确保实验仪器的正常使用和备用。让学生在上课前明确仪器的管理规定。在学生实验过程中，教师应在教室里四处走动，与各小组实行交流。倾听学生的问题和想法，不时评价他们的探究进程并确定适合学生学习的下一步计划。必要时，教师可让学生暂停实验，通过演讲、示范或讨论等形式提供其它信息。注意把握好时间的安排。因为这是一种新的教学方式，学生不一定能够完全适合，故学生预习与否、纪律情况、仪器质量问题等方面都能够影响到实验的实行情况。上探究性实验课最好是两个课时。注重实验结果的评估。能够引导学生通过已有知识和经验或根据生产和实际生活的常识对实验结果实行评估。如在速度的变化的户外实验中，有个别组的学生在测量小球从斜坡滚下过程的速度时，数据显示为减速运动，老师稍作引导，学生基本上能够迅速反应出该组数据是错误的，并说出了造成出错的几种可能性。要求学生做好数据记录和课后的实验报告，规范报告形式。这对于学生养成良好的实验习惯有积极的作用。制定评价标准，做好各名学生实验情况的登记。评价标准是影响学生探究热情的因素。教师在合理安排探究实验的同时要设法让学生从探究实验中更多地得到教师的鼓励。从活动的过程中去评价一个学生，不以成败论优劣。最好在学期的成绩评定中，兼顾传统考试和平时学习过程的情况，以增强学生对平时的学习、

固体渗硼综合实验方案设计

固体渗硼综合实验方案设计一、导论通过对在实验中得到的数据的整理，获得了以下两个重要结论：45钢加热温度在800~900℃之间，保温2~6 h后，渗硼层厚度为38~234μm，渗硼层显微硬度为801.9~2425HV，渗层的形貌为锯齿状。在接近表面的地方，存在孔洞和微裂纹并且渗硼层为单相的Fe2B相。渗硼层厚度δ与加热温度T和保温时间t的关系曲线图。对实际生产和教学实验都有现实的参考和指导意义。二、实验目的 1）通过金相观察和显微维氏硬度的方法研究不同温度、不同保温时间对45钢渗硼层组织的影响。 2）探究给定固体渗硼剂对45钢渗硼的最佳工艺参数。观察渗硼样品淬回火后渗硼层剥落情况。三、实验原理由铁硼二元相图（图1）可知，硼在钢中的溶解度极低，在不同温度下可与钢形成δ、γ和α固溶体,其最大溶解度不超过0.02%；在渗硼层中，硼原子和铁原子可形成两种类型的化合物，当渗层的硼含量达到9%时，形成Fe2B化合物层，当渗层的硼含量达到9%～16%时，就形成Fe2B和FeB两种化合物的混合层。其中，Fe2B是正方面心晶系，硬度为1290～1680 HV，脆性较小。FeB为斜方晶系，硬度为1890～2340HV，脆性较大。从实际使用出发，希望获得单一的Fe2 B相的渗硼层。

要实现渗硼，一般来说，有三个基本过程所组成，即化学介质(渗剂) 的分解，产生活性[B]原子；活性[B]原子被金属表面所吸收；以及渗入元素向金属内部的扩散，这三个过程是既分开，又是相互联系、相互制约的过程。碳化硼、氟硼酸钾渗剂的反应：2KBF4+B4C+O2=K2O+4BF2↑+2[B]+CO↑，式中的BF2为不稳定气体，经分解析出硼原子而形成稳定的BF3气体:3BF2=[B]+2BF3。第三个过程减少表面硼含量使之增加硼渗层之深度，如果分解和吸收进行的很强烈，除了有足够数量的硼原子供给向内层扩散外，还余下很多硼原子使之增加表面浓度，这样就很容易使表层硼浓度超过9%而形成Fe2B和FeB两相化合物层。所以形成Fe2B单相组织的条件是：当表层硼浓度接近9%时，要使吸收硼原子的数量和向深处扩散的硼原子数量接近相等，当然这种理想状态是难于实现的，但可以适当控制渗硼剂的活性，使表层硼浓度的递增速度趋于缓和，这样在不太长的渗硼时间下，就可避免两相脆性层的出现。渗硼温度：一般在850℃到1000℃之间，随着渗硼温度提高，可以使渗硼速

大学物理综合设计性实验(完整)

综合设计性物理实验指导书黑龙江大学普通物理实验室

目录绪论实验1 几何光学设计性实验实验2 LED特性测量实验3 超声多普勒效应的研究和应用实验4 热辐射与红外扫描成像实验实验5 多方案测量食盐密度实验6 多种方法测量液体表面张力系数实验7 用Multisim软件仿真电路实验8 霍尔效应实验误差来源的分析与消除实验9 自组惠斯通电桥单检流计条件下自身内阻测定实验10 用迈克尔逊干涉仪测透明介质折射率实验11 光电效应和普朗克常数的测定液体电导率测量实验12 光电池输出特性研究实验实验13 非接触法测量液体电导率

绪论一．综合设计性实验的学习过程完成一个综合设计性实验要经过以下三个过程： 1．选题及拟定实验方案实验题目一般是由实验室提供，学生也可以自带题目，学生可根据自己的兴趣爱好自由选择题目。选定实验题目之后，学生首先要了解实验目的、任务及要求，查阅有关文献资料（资料来源主要有教材、学术期刊等），查阅途径有：到图书馆借阅、网络查询等。学生根据相关的文献资料，写出该题目的研究综述，拟定实验方案。在这个阶段，学生应在实验原理、测量方法、测量手段等方面要有所创新；检查实验方案中物理思想是否正确、方案是否合理、是否可行、同时要考虑实验室能否提供实验所需的仪器用具、同时还要考虑实验的安全性等，并与指导教师反复讨论，使其完善。实验方案应包括：实验原理、实验示意图、实验所用的仪器材料、实验操作步骤等。 2．实施实验方案、完成实验学生根据拟定的实验方案，选择测量仪器、确定测量步骤、选择最佳的测量条件，并在实验过程中不断地完善。在这个阶段，学生要认真分析实验过程中出现的问题，积极解决困难，要于教师、同学进行交流与讨论。在这种学习的过程中，学生要学习用实验解决问题的方法，并且学会合作与交流，对实验或科研的一般过程有一个新的认识；其次要充分调动主动学习的积极性，善于思考问题，培养勤于创新的学习习惯，提高综合运用知识的能力。 3．分析实验结果、总结实验报告实验结束需要分析总结的内容有：（1）对实验结果进行讨论，进行误差分析；（2）讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法；（3）写出完整的实验报告（4）总结实验成功与失败的原因，经验教训、心得体会。实验结束后的总结非常重要，是对整个实验的一个重新认识过程，在这个过程中可以锻炼学生分析问题、归纳和总结问题的能力，同时也提高了文字表达能力。在完成综合性、设计性实验的整个过程中处处渗透着学生是学习的主体，学生是积极主动地探究问题，这是一种利于提高学生解决问题的能力，提高学生的综合素质的教学过程。在综合设计性实验教学过程中学生与教师是在平等的基础上进行探讨、讨论问题，不要产生对教师的依赖。有些问题对教师是已知的，但对学生是未知的，这时教师应积极诱导学生找到解决问题的方法、鼓励学生克服困难，并在引导的过程中帮助学生建立科学的思维方式和研究问题的方法。有些问题对教师也是一个未知的问题，这时教师应与学生共同思考共同解决问题。二．实验报告书写要求实验报告应包括：1实验目的；2实验仪器及用具；3实验原理；4实验步骤；5测量原始数据；6数据处理过程及实验结果；7分析、总结实验结果，讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法，总结实验成功与失败的原因，经验教训、心得体会。三．实验成绩评定办法教师根据学生查阅文献、实验方案设计、实际操作、实验记录、实验报告总结等方面综合评定学生的成绩。（1）查询资料、拟定实验方案：占成绩的20%。在这方面主要考察学生独立查找资料，并根据实验原理设计一个合理、可行的实验方案。（2）实施实验方案、完成实验内容：占成绩的30%。考察学生独立动手能力，综合运用知识解决实际问题的能力。（3）分析结果、总结报告：占成绩的20%。主要考察学生对数据处理方面的知识运用情况，分析问题的能力，语言表达能力。（4）科学探究、创新意识方面：占成绩的20%。考察学生是否具有创新意识，善于发现问题并能解决问题。（5）实验态度、合作精神：占成绩的10%。考察学生是否积极主动地做实验，是否具有科学、

物理学科实验室建设方案(参考)备课讲稿

物理学科实验室建设方案（参考） 1．基础物理及近代物理实验室 1．1实验项目列表（参考）（1）基础物理及近代物理实验（分五个层次安排教学）第一层次（基本实验、必做）安排力热学6个、电磁学6个、光学4个，这类实验难度不高，适合全校理工科各专业学生学习和基本训练，此阶段主要目的是让学生学习和掌握基本实验程序、基本操作技能、基本实验方法、常用仪器使用、以及掌握数据处理的一般方法及对实验结果的评价等。第二层次物理实验分两轮进行：第一轮（必做），安排12—16个物理规律的研究实验，这类实验适合物理专业的学生学习和训练，理工科学生可选修。此段物理实验课程，要求学生学习如何做好实验，学习研究物理规律和分析实验现象的思想和方法，学习分析和评价实验结果。第二轮（选做）安排涉及学科内容较广的提高性实验和限制性设计实验6—8个，学生通过此阶段的训练，可激发学生强烈的学习热情，变被动学习为主动学习，从而培养和提高学生的综合思维和创造能力。第三层次（综合、设计性、研究性实验、选做）此阶段实验室对学生实行开放。为学生提供发展个性和施展才能的机会，学生通过做开放实验，从成功和失败中得到训练，得到整体素质的提高，为今后近

代物理实验和研究创新型实验奠定一定的基础。第四层次近代物理实验（必做、）第五层次近代物理实验（选修）近代物理实验教学不仅是对物理教育本科学生开设，许多与物理有关或相关专业的学生亦应加入近代物理实验的学习。（2）演示实验 a．在教学楼内应设有专门的演示实验教室，其附近应配有相应的设备保管室。配合大学物理理论进行教学，演示实验教室同时应具有多媒体教室的功能。 b．开放式演示实验室：应具有下列特点： ①经典性。能将某些经典的物理实验（尤其是获诺贝尔奖的物理实验演示出来）。 ②现代性。采用现代声光视频技术。 ③知识性：将重要的物理实验、物理现象，现代物理学进展知识介绍或展示出来。 ④同时具有多媒体教室的功能，配合基础物理实验室，近代物理实验室进行实验背景教学和科技动态教学。 ⑤亦可作为有兴趣的学生自己动手做一些小实验、小制作。（3）仿真实验建立仿真实验室，为学生在计算机上模拟、设计实验提供条件。以上各实验室应有网络端口，都应可以进行虚拟物理实验，各室均可调阅