最新材料科学基础习题集

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第1章: 原子结构与键合

1.原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定?

2.在多电子的原子中,核外电子的排布应遵循哪些原则?

3.在元素周期表中,同一周期或同一主族元素原子结构有什么共同特点?从左到右或从上到下

元素结构有什么区别?性质如何递变?

4.何谓同位素?为什么元素的相对原子质量不总为正整数?

5.铬的原子序数为24,它共有四种同位素:4.31%的Cr原子含有26个中子,83.76%含有28个

中子,9.55%含有29个中子,且2.38%含有30个中子。试求铬的相对原子质量。

6.铜的原子序数为29,相对原子质量为63.54,它共有两种同位素Cu63和Cu65,试求两种铜的

同位素之含量百分比。

7.锡的原子序数为50,除了4f亚层之外其它内部电子亚层均已填满。试从原子结构角度来确定

锡的价电子数。

8.铂的原子序数为78,它在5d亚层中只有9个电子,并且在5f层中没有电子,请问在Pt的6s

亚层中有几个电子?

9.已知某元素原子序数为32,根据原子的电子结构知识,试指出它属于哪个周期?哪个族?并

判断其金属性强弱。

10.S的化学行为有时象6价的元素,而有时却象4价元素。试解释S这种行为的原因?

11.Al2O3的密度为3.8g/cm3,试计算a)1mm3中存在多少原子?b)1g中含有多少原子?

12.尽管HF的相对分子质量较低,请解释为什么HF的沸腾温度(19.4℃)要比HCl的沸腾温度(-

85℃)高?

13. 高分子材料按受热的表现可分为热塑性和热固性两大类,试从高分子链结构角度加以解释之。

14. 高密度的聚乙烯可以通过氯化处理即用氯原子来取代结构单元中氢原子的方法实现。若用氯取

代聚乙烯中8%的氢原子,试计算需添加氯的质量分数。

第2章:固体结构

1.fcc结构的密排方向是,密排面是,密排面的堆垛顺序是,致密度为,

配位数是 ,晶胞中原子数为,把原子视为刚性球时,原子的半径r与点阵常数a的关系是;bcc结构的密排方向是,密排面是 ,致密度为 ,配位数是 ,晶胞中原子数为,原子的半径r与点阵常数a 的关系是;hcp结构的密排方向是,密排面是,密排面的堆垛顺序是,致密度为,配位数是 ,,晶胞中原子数为,原子的半径r与点阵常数a的关系是。

2. Al 的点阵常数为0.4049nm ,其结构原子体积是 ,每个晶胞中八面体间隙数为 ,四

面体间隙数为 。

3. 纯铁冷却时在912度发生同素异晶转变是从 结构转变为 结构,配位数 ,致密

度 ,晶体体积 ,原子半径发生 。

4. 在面心立方晶胞中画出)(211晶面和]211[晶向,指出﹤110﹥中位于(111)平面上的方

向。在hcp 晶胞的(0001)面上标出)(0121晶面和]0121[晶向。

5. 求]111[和]120[两晶向所决定的晶面。

6. 在铅的(100)平面上,1mm 2有多少原子?已知铅为fcc 面心立方结构,其原子半径

R=0.175×10-6mm 。

7、 填空

1) 随着溶质浓度的增大,单相固溶体合金的强度 ,塑性 ,导电性 ,形成间隙固溶体时,固溶体的点阵常数 。

2) 影响置换固溶体溶解度大小的主要因素是(1) ;(2) ;(3) ;(4) 和环境因素。

3) 置换式固溶体的不均匀性主要表现为 和 。

4) 按照溶质原子进入溶剂点阵的位置区分,固溶体可分为 和 。

5) 无序固溶体转变为有序固溶体时,合金性能变化的一般规律是强度和硬度 ,塑性 ,导电性 。

6)间隙固溶体是 ,间隙化合物是 。

二、 问答

1、 分析氢,氮,碳,硼在α-Fe 和γ-Fe 中形成固溶体的类型,进入点阵中的位置和固溶度大小。已知元素的原子半径如下:氢:0.046nm ,氮:0.071nm ,碳:0.077nm ,硼:0.091nm ,α-Fe :0.124nm ,γ-Fe :0.126nm 。

2、简述形成有序固溶体的必要条件。

第三章 晶体缺陷

一、 名词解释

空位平衡浓度,位错,柏氏回路,P-N 力,扩展位错,堆垛层错,弗兰克-瑞德位错源,

奥罗万机制,科垂耳气团,面角位错,铃木气团,多边形化

二、 问答

1 fcc 晶体中,层错能的高低对层错的形成、扩展位错的宽度和扩展位错运动有何影响?层错

能对金属材料冷、热加工行为的影响如何?

2. 在铝单晶体中(fcc 结构),

1) 位错反应]101[2a →]112[6a ]+]121[6a 能否进行?写出反应后扩展位错宽度的表达

式和式中各符号的含义;若反应前的]101[2a 是刃位错,则反应后的扩展位错能进行何种运

动?能在哪个晶面上进行运动?若反应前的]101[2a 是螺位错,则反应后的扩展位错能进行何

种运动?

2) 若(1,1,1)面上有一位错]110[2a b =,与)(111面上的位错]011[2a b =发生反

应,如图6-1。写出位错反应方程式,说明新位错的性质,是否可动。

3) 写出(111)与(111)两个滑移面上两全位错所分解为肖克莱不全位错的两个反应式。

4) 如果两扩展位错运动,当它们在两个滑移面交线AB 相遇时,两领先不全位错为[]1126a 和]121[6a ,两领先位错能否发生反应,若能,求新位错柏氏矢量;分析新形成位错为何种类型位错,能否自由滑移,对加工硬化有何作用。

图6-1

3 螺旋位错的能量公式为

02ln 4r R Gb E S π=。若金属材料亚晶尺寸为R=10-3~10-4cm ,r 0约为10-8cm ,铜的G =4×106N/cm 2,b =2.5×10-

8cm 。 (1)试估算Es

(2)估算Cu 中长度为1个柏氏矢量的螺型位错割阶的能量。

4 平衡空位浓度与温度有何关系?高温淬火对低温扩散速度有何影响?

5 已知Al 的空位形成能为0.76eV ,问从27ε 升温到627ε 时空位浓度增加多少倍(取系数A=1)

6 在一个刃型位错附近放置另一个与之平行同号的另一个刃型位错,其位置如图6-2所示1,2,3,问它们在滑移面上受力方向如何?

7、位错对金属材料有何影响?

第4章 固体中原子及分子的运动

1、 简要说明影响溶质原子在晶体中扩散的因素。

2、Ni 板与Ta 板中有0.05mm 厚MgO 板作为阻挡层,1400℃时Ni +通过MgO 向Ta 中扩散,此时Ni +在MgO 中的扩散系数为D=9×10-12cm 2/s ,Ni 的点阵常数为3.6×10-8cm 。问每秒钟

通过MgO 阻挡层在2×2cm 2的面积上扩散的Ni +数目,并求出要扩散走1mm 厚的Ni 层需要

的时间。

3、对含碳0.1%齿轮气体渗碳强化,渗碳气氛含碳 1.2%,在齿轮表层下0.2cm 处碳含量为0.45%时齿轮达到最佳性能。已知铁为FCC 结构,C 在Fe 中的D 0=0.23,激活能Q =32900cal/mol ,误差函数如表10-1。

1)试设计最佳渗碳工艺;

2)在渗碳温度不变,在1000℃时渗碳,要将渗碳厚度增加1倍,即要求在其表面下0.4cm 处渗碳后碳含量为0.45%所需渗碳时间。

表10-1 Dt x

2与erf(Dt x 2)的对应值

试样从表面到心部的组织分布。

5 一块用作承载重物的低碳钢板,为提高其表面硬度采用表面渗碳,试分析:

1) 渗碳为什么在γ-Fe 中进行而不在α-Fe 中进行,即渗碳温度选择要高于727ε ,为什么?

2) 渗碳温度高于1100ε 会出现什么问题?

6 铜-锌基单相固溶体进行均匀化处理,试讨论如下问题:

1) 在有限时间内能否使枝晶偏析完全消失?

2) 将此合金均匀化退火前进行冷加工,对均匀化过程是加速还是无影响?说明理由。

7 原子扩散在材料中的应用

8 何谓上坡扩散,举两个实例说明金属中上坡扩散现象。

9、简述固溶体合金的扩散机制

第5章材料的形变和再结晶: 1 金属塑性变形

一名词解释

固溶强化,应变时效,孪生,临界分切应力,变形织构

二问答

1 单相合金的冷塑性变形与纯金属的室温塑性变形相比,有何特点。

2 金属晶体塑性变形时,滑移和孪生有何主要区别?

3 A-B二元系中,A晶体结构是bcc,形成α固溶体,B晶体结构是fcc,形成β固溶体,A与B形成η相,其晶体结构是hcp:

1)指出α,β,η三个相的常见滑移系;

2)绘出它们单晶变形时应力-应变曲线示意图,试解释典型低层错能面心立方单晶体的加工硬化曲线,并比较与多晶体加工硬化曲线的差别。

4 简述冷加工纤维组织、带状组织和变形织构的成因及对金属材料性能的影响。

5 为什么金属材料经热加工后机械性能较铸造态好。

6 何为加工硬化?列出产生加工硬化的各种可能机制。(不必说明),加工硬化现象在工业上有哪些作用?

7 铝单晶体拉伸时,其力轴为[001],一个滑移系的临界分切应力为0.79MN/m2,取向因子COSφCOSλ=0.41,试问有几个滑移系可同时产生滑移?开动其中一个滑移系至少要施加多大的拉应力?

9 简要说明第二相在冷塑性变形过程中的作用。

图7-1

10 讨论织构的利弊及控制方法。

11 叙述金属和合金在冷塑性变形过程中发生的组织性能的变化。

12 图7-1所示低碳钢的三条拉伸曲线,1-塑性变形;2-去载后立即再行加载;3-去载后时效再加载。试回答下列问题:

1)解释图示曲线2无屈服现象和曲线3的屈服现象。

2)屈服现象对金属变形制件表面质量有何影响,如何改善表面质量。

13 退火纯Fe,其晶粒尺寸d=1/4mm时,其屈服点σs=100MNm-2;d=1/64mm时σs=250MNm-2。d=1/16mm时,根据霍尔—配奇公式求其σs为多少?

第5章材料的形变和再结晶:2 回复与再结晶

1 名词

变形织构与再结晶织构,再结晶全图,冷加工与热加工,带状组织,加工流线,动态再结晶,临界变形度,二次再结晶,退火孪晶

2 问答

1 再结晶与固态相变有何区别?

2 简述金属冷变形度的大小对再结晶形核机制和再结晶晶粒尺寸的影响。

3 灯泡中W丝在高温下工作,发生显著晶粒长大性能变脆,在热应力作用下破断,试找出两种延长钨丝寿命的方法?

4 户外用的架空铜导线(要求一定的强度)和户内电灯用花线,在加工之后可否采用相同的最终热处理工艺?为什么?

5 纯铝经90%冷变形后,取三块试样分别加热到70ε,150ε,300ε,各保温一小时后空冷,纯铝的熔点为660ε。

1)分析所得组织,画出示意图;

2)说明它们强度、硬度的高低和塑性方面的区别并简要说明原因。

7 今有工业纯钛、纯铝和纯铅铸锭,试问如何选择它们的轧制开坯温度?开坯后,将它们在室温(20℃)进行轧制,它们的塑性谁好谁坏?为什么?它们在室温下可否连续轧制下去?钛、铅、铝分别怎样才能轧成很薄的带材?

已知:工业纯金属的再结晶温度T再=(0.3-0.4)T熔,钛熔点1672℃,883℃以下为hcp,883℃以上为bcc;铝熔点为660℃,fcc结构(面心立方);铅熔点为327℃,fcc结构(面心立方)。

8 试说明晶粒大小对金属材料室温及高温力学性能的影响,在生产中如何控制材料的晶粒度。

9 如何提高固溶体合金的强度

10 试用位错理论解释固溶强化,弥散强化,以及加工硬化的原因。

第6章单组元相图及纯晶体凝固

1.填空

1. 在液态纯金属中进行均质形核时,需要起伏和起伏。

2 液态金属均质形核时,体系自由能的变化包括两部分,其中自由能是形核的阻力,

是形核的动力;临界晶核半径r K与过冷度?T关系为,临界形核功?G K等于。

3 动态过冷度是指。

4 在工厂生产条件下,过冷度增大,则临界晶核半径,金属结晶冷却速度越快,N/G比值,晶粒越。

5. 获得非晶合金的基本方法是。

二、问答

1 根据凝固理论,试述细化晶粒的基本途径。

2 试根据凝固理论,分析通常铸锭组织的特点。

3 简述液态金属结晶时,过冷度与临界晶核半径,形核功及形核率的关系。

4 铜的熔点Tm=1356K,熔化热?Hm=1628J/cm2,σ=177×10-7J/cm,点阵常数a=0.3615nm。求铜?T=100ε时均匀形核的临界核心半径。

5:何谓过冷,过冷度,动态过冷度,它们对结晶过程有何影响?

6根据冷却速度对金属凝固后组织的影响,现要获得微晶,非晶,亚稳相,请指出其凝固时如何控制。

7、简述纯金属凝固时润湿角θ、杂质颗粒的晶体结构和表面形态对异质形核的影响。

第7章二元系相图及合金的凝固

一、填空

1. 固溶体合金凝固时,除了需要结构起伏和能量起伏外,还要有起伏。

2. 按液固界面微观结构,界面可分为和。

3. 液态金属凝固时,粗糙界面晶体的长大机制是,光滑界面晶体的长大机制是和。

4 在一般铸造条件下固溶体合金容易产生偏析,用热处理方法可以消除。

5 液态金属凝固时,若温度梯度dT/dX>0(正温度梯度下),其固、液界面呈状,dT/dX<0时(负温度梯度下),则固、液界面为状。

6. 靠近共晶点的亚共晶或过共晶合金,快冷时可能得到全部共晶组织,这称为。

7 固溶体合金凝固时,溶质分布的有效分配系数k e= ,当凝固速率很大时k e趋于。

8. 在二元相图中,L1→α+L2叫反应,β→L+α称为转变,而反应α1—α2+β称为反应,α+β→γ称为反应。

9 Fe-Fe3C相图中含碳量小于为钢,大于为铸铁;铁碳合金室温平衡组织均由

和两个基本相组成;根据溶质原子的位置,奥氏体其晶体结构是,是固溶体,铁素体是,其晶体结构是,合金平衡结晶时,奥氏体的最大含量是;珠光体的含碳量是,它是由和组成的两相混合物;莱氏体的含碳量是;在常温下,亚共析钢的平衡组织是,过共析钢的平衡组织是,亚共晶白口铸铁的平衡组织

是,莱氏体的相组成物是,变态莱氏体的相组成物是,Fe3C I是从中析出的,Fe3C II是从中析出的,Fe3C III是从中析出的,它们的含碳量为,Fe3C主要

性能特点是,A共析反应后的生成物称为。

2 问答

1 如图4-1所示为Ni-Al相图

1)填出相图中各相区的平衡相;

2)指出图中的稳定化合物和不稳定化合物;

3)写出图中存在的恒温反应,指明反应类型;

4)指出含Ni 30%(重量)的合金在平衡冷却时的相变过程,计算室温下的相组成与组织组成,并计算出其中组织组成物的百分数。

5)试说明含Ni89%(重量)的Ni-Al合金其平衡凝固与非平衡凝固后的显微组织的不同。6)设X合金平衡凝固完毕时的组织为α(Al)初晶+(α+β)共晶,其中α初晶占80%,则此合金中Ni组元的含量是多少?

7)绘出1500ε时Al-Ni合金系的自由能—成分曲线示意图。

图4-1 图4-2

2 根据Cu-Sn相图(图4-2),Cu为fcc结构。回答下列问题:

1)α相为何种晶体结构?

2)计算212℃时Cu-90%Sn合金在T E温度时(共晶反应前)的平衡分配系数。

3)Cu-13.47%Sn合金在正常条件下凝固后,α相的晶界上出现少量β相,其原因何在?如何消除β相?

4)分析Cu-70%Sn合金平衡凝固过程,并计算共晶反应刚完毕时相组成物和组织组成物的相对含量。

5)画出Cu-Sn系合金在450℃时各相自由能---成分曲线示意图。

图4-3 图4-4

3 如图4-3为Mg-Y相图

1)填相区组成,写出相图上等温反应及Y=5%wt时的合金K在室温时的平衡组织。

2)已知Mg为hcp结构,试计算Mg晶胞的致密度;

3)指出提高合金K强度的可能方法

4)简述图中Y=10%wt之合金可能的强化方法。

4 试说明纯Al和铝-铜单相固溶体结晶的异同。

5 根据4-4的铁碳亚稳平衡相图回答下列问题:

1)写出下列Fe3C II含量最多的合金;珠光体含量最多的合金;莱氏体含量最多的合金。2)指出此二元系中比较适合做变形合金和铸造合金的成分范围。

3)如何提高压力加工合金的强度。

4)标注平衡反应的成分及温度,写出平衡反应式。

5)分析Fe-1%C合金的平衡凝固过程,并计算室温下其中相组成物和组织组成物的百分含量,

6)分析Fe-1%C合金在亚稳冷却转变和淬火冷却转变后组织的差异。

7)根据Fe-Fe3C状态图确定下列三种钢在给定温度下的显微组织(填入表中)

含碳量温度显微组织温度显微组织

0.4 770℃停留一段时间P+F 900℃A+F

0.77 680℃P 刚达到770℃ A

1.0 700℃P+Fe3CⅡ刚达到770℃A+Fe3C

8)画出1200℃时各相的自由能---成分曲线示意图。

图4-5 图4-6

6:A为金属元素,B为非金属元素,形成二元相图如图4-5:

1)画出Ⅱ合金平衡冷却曲线以及平衡结晶后组织示意图,计算其室温下相组成物及组织组成物相对含量。

2)试分析不同冷却速度对下图中Ⅰ合金凝固后显微组织的影响。

3)Ⅰ合金在工业条件冷凝后如对合金进行扩散退火,应如何确定退火温度。

7:简述典型金属凝固时,固/液界面的微观结构,长大机制,晶体在正温度梯度下、负温度梯度下成长时固/液界面的形态。

8:根据Pb-Bi相图(图4-6)回答下列问题:

1)把空相区填上相的名称。

2)设X合金平衡凝固完毕时的相组成物为β和(Bi),其中β相占80%,则X合金中Bi组元的含量是多少?

3)设Y合金平衡凝固完毕时的组织为(Bi)初晶+[β+(Bi)]共晶,且初晶与共晶的百分含量相等,则此合金中Pb组元的含量是多少?

4)Pb-30%Bi合金非平衡凝固后室温下组织与平衡凝固组织有何不同。

第8章三元相图

1 根据Fe-C-Si的3.5%Si变温截面图(5-1),写出含0.8%C的Fe-C-Si三元合金在平衡冷却时的相变过程和1100℃时的平衡组织。

图5-1

2 图5-2为Cu-Zn-Al合金室温下的等温截面和2%Al的垂直截面图,回答下列问题:

1)在图中标出X合金(Cu-30%Zn-10%Al)的成分点。

2) 计算Cu-20%Zn-8%Al 和 Cu-25%Zn-6%Al 合金中室温下各相的百分含量,其中α相成分点为Cu-22.5%Zn-3.45%Al ,γ相成分点为Cu-18%Zn-11.5%Al 。

3) 分析图中Y 合金的凝固过程。

图5-2 3 如图5-3是A-B-C 三元系合金凝固时各相区,界面的投影图,A 、B 、C 分别形成固溶体α、β、γ。

1) 写出P p '',P E '1和P E '2单变量线的三相平衡反应式。

2) 写出图中的四相平衡反应式。

3) 说明O 合金凝固平衡凝固所发生的相变。

图5-3 图5-4

4 图5-4为Fe-W-C 三元系的液相面投影图。写出e 1→1085℃,P 1→1335℃,P 2→1380℃单变量线的三相平衡反应和1700℃,1200℃,1085℃的四相平衡反应式。I ,II ,III 三个合金结晶过程及室温组织,选择一个合金成分其组织只有三元共晶。

5 如图5-5为Fe-Cr-C 系含13%Cr 的变温截面

1)大致估计2Cr13不锈钢的淬火加热温度(不锈钢含碳量0.2%, 含Cr 量13%) 2)指出Cr13模具钢平衡凝固时的凝固过程和室温下的平衡组织(Cr13钢含碳量2%) 3)写出(1)区的三相反应及795ε 时的四相平衡反应式。

图5-5 图5-6

6 如图5-6所示,固态有限溶解的三元共晶相图的浓度三角形上的投影图,试分析IV

区及VI 区中合金之凝固过程。写出这个三元相图中四相反应式。

图5-7

7 分析如图5-7所示的三元相图,该合金中E点成分为27Pb18Sn55Bi,γ相成分取100%Bi。

1)指出这个三元系的初晶面,写出四相平衡反应式;

2)分析该三元合金系中1,2,3,4合金平衡结晶过程;

3)要配制一个初晶为γ,具有三元共晶而无二元共晶且γ/三元共晶=0.5的合金,计算该合金的成分。

材料科学基础Ι_课程教学大纲

材料科学基础Ι课程教学大纲 一、课程说明 (一)课程名称、所属专业、课程性质、学分; 课程名称:材料科学基础 所属专业:材料物理,材料化学 课程性质:专业基础课 学分:8 (二)课程简介、目标与任务; 课程简介: 本课程是材料学科本科生的一门专业基础课。它的主要任务是使学生对材料的生产、科研、应用以及它的过去、现在和未来有初步了解,以及对材料科学与工程有一个较全面而又概括的了解同时,使学生掌握较完整全面的材料科学基础知识。本课程的覆盖面较宽,要介绍工程材料的结构与性能,生产制备,科研和应用的概况,材料的发展历史,目前状况和发展趋势。各章节除介绍有关材料的基本知识外,尽可能反映该领域的新成果、新发展及其在新技术中的应用。用必要的例子生动地描述出该领域的基本情况、动态和趋势。从这个意义上说,它不是一门传统的导论课,而是学生掌握材料科学基础知识的基础课。它让学生了解这一领域的基础、现状和前景。课程对材料研究的若干方法也做一些简介。 目标与任务: 通过本课程教学,使学生对材料科学基础知识以及材料的生产过程有一个较全面、较概括的了解;对当前材料科学研究的前沿有初步了解;培养学生对材料科学的兴趣。初步掌握各类工程材料的基本概念,包括组织结构、性能、生产过程和应用等;初步了解材料科学的研究前沿以及我校材料学科的科研工作简况。 (三)先修课程要求,与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接; 本课程是材料专业的专业基础课,本课程的学习需要学生具备高等数学、大学物理、大学化学作基础,同时又是材料专业的专业课(如金属材料学、陶瓷材料学、高分子材料、功能材料等)的基础。 (四)教材与主要参考书。 1. W.D. Callister, Jr., Materials Science and Engineering: An Introduction,6th edition, John Wiley and Sons, Inc., New York,2003.

海纳培训体系大纲

培训体系大纲 一、培训原则(培训目标) 紧密结合公司发展需要,不断加强企业文化建设,提高全员整体素质与工作能力,改善工作方法,提高工作效率,形成有利于企业发展,有利于创建学习型团队的企业培训文化。指导公司各单位、各部门,深入细致、有序高效的开展各项培训工作。 1.全员性:培训的目的在于提高公司全体员工的综合素质与工作能力,所有人员都应充分认识培训工作的重要性,做好宣传动员工作,落实到每一个员工上,从管理层到员工层都要积极参加培训、不断学习进步。 2.针对性:针对“三支人才队伍”的素质特性,重点突出,长坂加长、弥补短板,平稳推进员工培训工作针对性。 3.计划性:培训工作要根据培训需求超前规划、统一安排、准确判断、现场实践制定培训计划,并按计划严格执行。 4.全程性:培训工作要贯穿岗前、上岗、在岗、转岗、晋职的全过程。 5.全面性:培训内容上把基础培训、素质培训、思维培训、技能培训结合起来,培训方式上把讲授、讨论、参观、观摩、委培、现场实操等多种方式综合运用。 6.跟踪性:培训结束后要对培训内容进行考核,考核要有结果与奖惩,要定期、及时检验、评估培训结果。 二、培训体系说明 1.教育培训 1)新员工培训体系: 新员工培训关系到公司文化的传承,员工队伍的稳定,是员工价值观、人生塑造的关键环节,是全面了解公司发展战略、经营目标及职业生涯发展规划的重要途径。培训涉及企业文化、公司前景与发展战略、公司规章制度、职业生涯规划、安全教育等方面。为做好新员工培训必须做好以下方面的工作: ①坚持实事求是,开拓创新的工作精神。 ②广泛运用观摩培训和试岗培训 ③推广“师带徒”和“传、帮、带”活动

《材料科学基础A》课程教学大纲

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与功能材料专业本科学生开设的重要的专业基础必修课程之一。本课程主要从一级学科层次上阐述材料组成-结构-性能-材料用途之间相互关系及其制约规律,具有较强的理论性,又与生产实际有紧密的联系。 通过本课程的学习,学生可以得到应用所学理论分析实际问题的方法和思路的训练,为按预定性能设计材料奠定基础,在一定层次上研制开发新材料及为后续课程的学习打下理论基础。 二、本课程与相关课程的关系 先修课程:无机及分析化学、高等数学、大学物理、物理化学、材料概论、晶体学后续课程:无机材料非金属(水泥、玻璃、陶瓷)工艺学、电子陶瓷、特种陶瓷工艺学、磁性材料等。 三、课程的主要内容及基本要求 第1单元材料引言(2学时)[知识点] 材料类型;材料组成、结构、性质、工艺及其与环境的关系;材料的选择。 [重点] 材料的分类方法及种类;材料组成、结构、性质、工艺及其与环境的关系。 [难点] 材料组成、结构、性质、工艺及其与环境的关系。 [基本要求] 1、识记:材料的类型。

材料科学基础实验指导书

《材料科学基础》实验指导书 (试用) 院系: 班级: 姓名: 学号: 大连理工大学 年月日

实验目录 实验一金相显微镜的使用及金相试样制备方法(2学时)实验二金属材料的硬度(2学时)实验三 Sn-Pb二元平衡相图测试(2学时)实验四金相定量分析方法(2学时)实验五 Fe-C合金平衡组织观察(2学时)实验六材料弹性及塑性变形测定(2学时)实验七碳钢试样的制备及测试综合性实验(4学时)实验八金属塑性变形及回复再结晶设计性实验(6学时)实验九金属凝固组织及缺陷的观察(2学时)

实验一金相显微镜的使用及金相试样制备方法 一、实验目的 1)了解光学显微镜的原理及构造,熟悉其零件的作用。 2)学会正确操作和使用金相显微镜。 3)掌握金相试样的制备过程和基本方法。 二、实验设备与材料 实验设备:x-1型台式光学显微镜,磨样机、抛光机、砂轮机 实验材料:碳钢标准样品 三、实验内容 1.通过本次实验使学生了解光学显微镜并熟悉光学显微镜的构造和使用方法; 2.要求每个学生会实际操作光学显微镜,观察金相样品并测定其放大倍数。 3.演示并初步认识金相试样的制备过程及方法 四、实验报告撰写 撰写实验报告格式要求: 一、实验名称 二、实验目的 三、实验内容 包括:1. 光学显微镜的构造及其零部件的作用 2. 使用光学显微镜观察标准样品的收获 3. 概述金相试样制备过程及方法 四、个人体会与建议

实验二金属材料的硬度 一.实验目的 1.了解布氏、洛氏、维氏硬度的测试原理。 2.初步掌握各种硬度计的操作方法和使用注意事项。 二.实验设备和样品 1.布氏、洛氏、维氏硬度计 2.铁碳合金试样 三.实验内容和步骤 1.通过老师讲解,熟悉布氏和洛氏硬度计的原理、构造及正确的操作方法。 2.演示测定维氏硬度值,演示测定布氏和洛氏硬度值, 注:每个样品测量压痕数,由指导老师根据学生人数确定,保证每位学生可以操作硬度计1-2次。因为实验条件限制,所以不需要严格按照多次测量取平均值的要求进行实验。 四.实验报告内容 1.简述实验目的和步骤。 2.简要叙述布氏、洛氏、维氏硬度计的测量原理和特点。 3.写出测量步骤,附上实验结果。 4.总结各种硬度计的使用注意事项和使用体会。

材料科学基础第三章答案

习题:第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章答案:第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章 3-2 略。 3-2试述位错的基本类型及其特点。 解:位错主要有两种:刃型位错和螺型位错。刃型位错特点:滑移方向与位错线垂直,符号⊥,有多余半片原子面。螺型位错特点:滑移方向与位错线平行,与位错线垂直的面不是平面,呈螺施状,称螺型位错。 3-3非化学计量化合物有何特点?为什么非化学计量化合物都是n型或p型半导体材料? 解:非化学计量化合物的特点:非化学计量化合物产生及缺陷浓度与气氛性质、压力有关;可以看作是高价化合物与低价化合物的固溶体;缺陷浓度与温度有关,这点可以从平衡常数看出;非化学计量化合物都是半导体。由于负离子缺位和间隙正离子使金属离子过剩产生金属离子过剩(n型)半导体,正离子缺位和间隙负离子使负离子过剩产生负离子过剩(p型)半导体。 3-4影响置换型固溶体和间隙型固溶体形成的因素有哪些? 解:影响形成置换型固溶体影响因素:(1)离子尺寸:15%规律:1.(R1-R2)/R1>15%不连续。 2.<15%连续。 3.>40%不能形成固熔体。(2)离子价:电价相同,形成连续固熔体。( 3)晶体结构因素:基质,杂质结构相同,形成连续固熔体。(4)场强因素。(5)电负性:差值小,形成固熔体。差值大形成化合物。 影响形成间隙型固溶体影响因素:(1)杂质质点大小:即添加的原子愈小,易形成固溶体,反之亦然。(2)晶体(基质)结构:离子尺寸是与晶体结构的关系密切相关的,在一定程度上来说,结构中间隙的大小起了决定性的作用。一般晶体中空隙愈大,结构愈疏松,易形成固溶体。(3)电价因素:外来杂质原子进人间隙时,必然引起晶体结构中电价的不平衡,这时可以通过生成空位,产生部分取代或离子的价态变化来保持电价平衡。 3-5试分析形成固溶体后对晶体性质的影响。 解:影响有:(1)稳定晶格,阻止某些晶型转变的发生;(2)活化晶格,形成固溶体后,晶格结构有一定畸变,处于高能量的活化状态,有利于进行化学反应;(3)固溶强化,溶质原子的溶入,使固溶体的强度、硬度升高;(4)形成固溶体后对材料物理性质的影响:固溶体的电学、热学、磁学等物理性质也随成分而连续变化,但一般都不是线性关系。固溶体的强度与硬度往往高于各组元,而塑性则较低, 3-6说明下列符号的含义:V Na,V Na',V Cl˙,(V Na'V Cl˙),Ca K˙,Ca Ca,Ca i˙˙解:钠原子空位;钠离子空位,带一个单位负电荷;氯离子空位,带一个单位正电荷;最邻近的Na+空位、Cl-空位形成的缔合中心;Ca2+占据K.位置,带一个单位正电荷;Ca原子位于Ca原子位置上;Ca2+处于晶格间隙位置。 3-7写出下列缺陷反应式:(l)NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶体;(2)CaCl2溶入NaCl中形成空位型固溶体;(3)NaCl形成肖特基缺陷;(4)Agl形成弗伦克尔缺陷(Ag+进入间隙)。

企业内部培训师十项全能修炼课程大纲.

附件 1:企业内部培训师的十项全能修炼 企业内部培训师的十项全能修炼课程特色与背景 【课程背景】 企业文化的传承, 管理理念的传播, 优秀方法的推行, 应知应会的技能……这些都需要培训!而最有效的培训方式,就是由内部培训师来实施的企业内训。 优秀的外部培训师可以讲他擅长的课,但不一定能讲企业需要的课。此时, 内部培训师的队伍建设就举足轻重。拥有一支训练有素,基础扎实的内训师队伍将帮助企业更加轻松地实现经营目标。 对大多数的内部培训师而言,多数是从技术或业务能手中选拔,他们具有丰富的技术、经验或专业技能,但其授课呈现能力往往有差距,直接影响着培训成果的转化效率。 本课程从内部讲师的角色认知、成人学习的心理和特点、专业的表达技巧、流畅的课程进程与灵活的教学方法等角度, 系统进行内部讲师授课技巧训练, 提供思路与方法, 实现培训成果的高效率转化。 【内容纲要】 第一项修炼认识 TTT 的意义与内训师角色 第二项修炼专业形象——塑造良好的讲台形象 第三项修炼突破紧张——上台前的第一课 第四项修炼突发状况处理——确保培训顺利进行 第五项修炼语言表达——让平凡的话语充满力量 第六项修炼声音展示——让声音为讲台增添魅力

第七项修炼开场与结束的设计 第八项修炼各种不同类型课程的讲法——培训教法修炼第九项修炼幻灯片制作原则和技巧—— PPT 的精彩展示第十项修炼课程的开发与编导 课程大纲 第一项修炼认识 TTT 的意义与内训师角色 1、企业内部讲师的困境 (1气氛沉闷,讲得枯燥听得辛苦 (2控场无力,突发状况无法处理 (3气势虚弱,压场不力紧张怯场 (4条理不顺,开口千言离题万里 (5技法单一,以其昏昏使人昭昭 2、培训师自我定位 (1什么是培训?什么是培训师 ? (2企业期待的培训师功能 ①培训师的 3个使命 ②培训师的传道、授业与解惑 ③培训师应具备的 6大能力 3、培训师的挑战

清华大学材料科学基础教学大纲

材料科学基础(II) 课程大纲(2004/9) 【课程名称】材料科学基础(II) 【课程号】30350074 英文名称:Fundamentals of Materials Science (II) 开课学期:春季 课程类别:必修 课程性质:专业基础课 先修课程:普通物理,物理化学,材料科学基础(I) 教材:材料科学基础,潘金生, 仝健民, 田民波, 清华大学出版社, 1998 学时:64 ,学分4 二课程简介: 本课程的作为材料科学与工程的专业基础课,其内容主要包括:相图和相平衡、材料中的界面、扩散、液-固相变(结晶)、回复与再结晶和固-固相变的基本知识和理论方法。本课知识可应用于理解和研究材料的问题,也是后续材料工艺和性能等专业课学习、以及材料科研文献阅读的基础。在具体内容选择上侧重基础理论,在讲授方式上注重对学生理解和研究材料的能力培养。 三课程要求: 1 .掌握课程内容的基本知识 2 .灵活运用知识分析问题分析材料中的有关现象 3 .初步具备金相组织观察和分析能力(实验课) 四内容概要 第一章相图和相平衡 §1 二元相图的基本结构 1. 定义和基本概念 2. 二元相图的结构和分类 3 杠杆定理

§2. 相图的实验测定 1 .动态(变温)热分析法、膨胀法、电阻法等 2 .静态金相法、X- 光法、硬度法等 §3. 相图热力学 1 .溶液的自由能计算, 2 .相图的作图法 3 .化学位和活度 4. 相图的计算 §6. 相律和相区接触规律 1 .相律 2 .相区接触规律 §7. 二元相图的应用 1 .相图实例 2. 平衡冷却和平衡组织 3 .Fe-C (Fe-Fe3C) 相图详细分析 实验I. Fe-C 合金的显微结构 4 .非平衡冷却 5. 利用相图指导成分和工艺温度的设计的例子§8. 三元相图 ?成分的表示和特征线 ?杠杆定律和相律 ?匀晶系统 ?共晶系统 ?含3 相区的三元相图

金属的塑性变形与再结晶-材料科学基础学习知识-实验-06

实验六金属的塑性变形与再结晶 (Plastic Deformation and Recrystallization of Metals)实验学时:2 实验类型:综合 前修课程名称:《材料科学导论》 适用专业:材料科学与工程 一、实验目的 1.观察显微镜下变形孪晶与退火孪晶的特征; 2.了解金属经冷加工变形后显微组织及机械性能的变化; 3.讨论冷加工变形度对再结晶后晶粒大小的影响。 二、概述 1.显微镜下的滑移线与变形孪晶 金属受力超过弹性极限后,在金属中将产生塑性变形。金属单晶体变形机理指出,塑性变形的基本方式为:滑移和孪晶两种。 所谓滑移,是晶体在切应力作用下借助于金属薄层沿滑移面相对移动(实质为位错沿滑移面运动)的结果。滑移后在滑移面两侧的晶体位向保持不变。 把抛光的纯铝试样拉伸,试样表面会有变形台阶出现,一组细小的台阶在显微镜下只能观察到一条黑线,即称为滑移带。变形后的显微组织是由许多滑移带(平行的黑线)所组成。

在显微镜下能清楚地看到多晶体变形的特点:① 各晶粒内滑移带的方向不同(因晶粒方位各不相同);② 各晶粒之间形变程度不均匀,有的晶粒内滑移带多(即变形量大),有的晶粒内滑移带少(即变形量小);③ 在同一晶粒内,晶粒中心与晶粒边界变形量也不相同,晶粒中心滑移带密,而边界滑移带稀,并可发现在一些变形量大的晶粒内,滑移沿几个系统进行,经常看见双滑移现象(在面心立方晶格情况下很易发现),即两组平行的黑线在晶粒内部交错起来,将晶粒分成许多小块。(注:此类样品制备困难,需要先将样品进行抛光,再进行拉伸,拉伸后立即直接在显微镜下观察;若此时再进行样品的磨光、抛光,滑移带将消失,观察不到。原因是:滑移带是位错滑移现象在金属表面造成的不平整台阶,不是材料内部晶体结构的变化,样品制备过程会造成滑移带的消失。) 另一种变形的方式为孪晶。不易产生滑移的金属,如六方晶系的镉、镁、铍、锌等,或某些金属当其滑移发生困难的时候,在切应力的作用下将发生的另一形式的变形,即晶体的一部分以一定的晶面(孪晶面或双晶面)为对称面,与晶体的另一部分发生对称移动,这种变形方式称为孪晶或双晶。 孪晶的结果是:孪晶面两侧晶体的位向发生变化,呈镜面对称。所以孪晶变形后,由于对光的反射能力不同,在显微镜下能看到较宽的变形痕迹——孪晶带或双晶带。在密排六方结构的锌中,由于其滑移系少,则易以孪晶方式变形,在显微镜下看到变形孪晶呈发亮的竹叶状特征。(注:孪晶是材料内部晶体结构上的变化,样品制备过程不会造成孪晶的消失。) 对体心立方结构的Fe -α,在常温时变形以滑移方式进行;而在0℃以下受冲击载荷时,则以孪晶方式变形;而面心立方结构大多是以滑移方式变形的。 2.变形程度对金属组织和性能的影响

胡赓祥《材料科学基础》第3版章节题库(材料的形变和再结晶)【圣才出品】

胡赓祥《材料科学基础》第3版章节题库 第5章材料的形变和再结晶 一、选择题 在低温和常温下,单晶体的塑性变形主要通过()方式进行。 A.滑移 B.扭折 C.孪生 【答案】A 【解析】在常温和低温下,单晶体的塑性变形有滑移、孪生和扭折,滑移是主要的塑性变形方式。扩散性变形及晶界滑动和移动等方式主要发生在高温形变中。 二、填空题 1.滑移过程中,两个或多个滑移系交替滑移称为______。 【答案】多滑移 【解析】对于具有多组滑移系的晶体,滑移过程两个或者更多的滑移系同时或者交替进行,从而产生多滑移。 2.动态回复主要发生在层错能______金属材料的热变形中。 【答案】高 【解析】通常情况下高层错能金属(如Al、α-Fe、Zr、Mo和W等)的扩展位错很窄,螺型位错的交滑移和刃型位错的攀移都比较容易进行,容易解脱出来与异号位错相抵消,因

此亚组织中的位错密度较低,在热变形过程中主要发生动态回复。 三、判断题 晶粒正常长大是小晶粒吞食大晶粒,反常长大是大晶粒吞食小晶粒。() 【答案】错 【解析】都是晶界移动的结果。正常长大是晶粒平均尺寸增加,反常长大是个别大晶粒尺寸异常增加。 四、简答题 1.为什么晶粒细化既能提高强度,也能改善塑性和韧性? 答:晶粒细化减小晶粒尺寸,增加界面面积,而晶界阻碍位错运动,提高强度;晶粒数量增加,塑性变形分布更为均匀,塑性提高;晶界多阻碍裂纹扩展,改善韧性。 2.晶体中的滑移系与其塑性有何关系? 答:(1)一般滑移系越多,塑性越好。 (2)与滑移面密排程度和滑移方向个数有关。 (3)与同时开动的滑移系数目有关。 3.试论塑性变形对材料组织和性能的影响。 答:对材料组织的影响:纤维组织、形变织构、位错胞。 对材料性能的影响:加工硬化、物性变化。

企业培训课程大纲

课程大纲 模块一:实体店如何转型找到新的“增长极”? 一、O2O时代,,要成为商圈领头羊究竟要如何转型? 1、门店赢利模式转型:由“产品圈”向“生态圈”转变 2、门店运营系统转型:由“粗放式”向“规范化”向“精细化”转变 3、门店管理技能转型:由“销售型”向“管理型”向“经营型”转变 二、现场诊断:对照自己门店的现状,你会诊断Q7模型中哪里需要转型了吗? 【本单元原创落地工具】:三级转型图、闭环PDCA圈、Q7店长技能模型、百年老店四高指标图、顾客满意度调查表设计、员工 1 2 1 2 2 3 4 三、怎么落地?) 1 2 1 2 3 三、中盘:彻底追踪目标达成的“四合一”导航仪。 1、墙壁上一个“PK”业绩榜; 2、天花下一副“标语”冲视觉; 3、微信圈一组“点赞”造氛围; 4、会议中四种“指标”追任务 牢记例会两大目的:总结经验,唤起行动 如何开好月、周、日、班四种例会? 晨会流程-《活力晨会五步曲》与《月度晨会经营表》操作

-对付会后无执行的“利器”《改善行动计划表》 四、收官:如何利用数据分析,调整对策,推进目标达成? 1、数字是店铺的温度计: 2、店长用数据分析读懂销售报表,有效进行货品调整,降低库存? ①数据分析四部曲 ②案例分析:××运动服饰《销售周报表数据分析》心得 【本单元原创落地工具】:5W1H目标分解法、目标承诺法、目标激将法、“四合一”目标导航仪、VPC目标达成流水线、周目标进度纠偏表、进销存数据分析四部曲、货品组合金字塔原理 第三项技能:如何做好领导执行? 一、门店执行力“金三角”解剖 1 2 1 2 3 1 2 3 4 5 1 2 3 4 1 2、** 3 六、店长必须掌握的136铁军团队模板复制方法 1、为什么团队人心散、凝聚力差? 2、打造**反应的门店“136铁军”模板: ①团队游戏《我们是一个人》的深刻启示 ②打造136铁军:一个信念(日行一善手册)、三个特征(家文化五部曲)、六个条件(团队使命树) ③课堂作业:136铁军团队三套落地模板的运用 3、案例分析:学习麦当劳“船员”文化。你的店长各有各的风格,如何形成连锁企业统一的“门店文化”? 【本单元原创落地工具】:门店执行力金三角模型、全员操心法、××问题行动计划表、店长威信菊花图、店长威信123工程、负能量惩罚杯、门店授权三部曲、高效团队三一工程、136铁军团队模板、日行一善手册、打造家文化五部曲、团队使命树提炼法第四项技能:如何做好教练辅导?

材料科学基础课程教学大纲

材料科学基础课程教学大纲 一、课程说明 (一)课程名称、所属专业、课程性质、学分 课程名称:材料科学基础 所属专业:材料化学 课程性质:专业基础课 学分:4学分(72学时) (二)课程简介、目标与任务、先修课与后续相关课程 课程简介: 本课程是材料专业的一门重要的专业理论基础课。本课程围绕材料化学成分、组织结构、加工工艺与使用性能之间的关系及其变化规律,系统介绍材料的晶体结构、晶体缺陷、弹塑性变形及回复和再结晶、材料中的扩散、结晶与凝固、材料中的相变、相结构与相图等内容及其相互联系。 目标与任务: 学习本课程的目的是为了使学生认识材料的本质,了解金属、无机非金属材料的化学成分、热加工工艺、组织结构与性能之间的关系及其变化规律,为以后学习和工作中如何控制材料的化学成分和生产工艺以提高材料的性能、改进和发展各种热加工工艺以及合理地选材打下系统而坚实的理论基础。 先修课与后续相关课程: 先修课:数学、物理、化学、物理化学等。 后续相关课程:其他相关专业课程。 (三)教材与主要参考书。 教材: (1) 石德柯,材料科学基础,机械工业出版社,第二版。 (2) 胡赓祥,蔡珣,材料科学基础,上海交通大学出版社,第二版。 主要参考书: (1) 赵品,材料科学基础教程,哈尔滨工业大学出版社,年第二版。 (2) 刘智恩,材料科学基础,西北工业大学出版社,年第二版。

二、课程内容与安排 绪论1学时 第一章材料结构的基本知识 第一节原子结构 第二节原子结合建 第三节原子排列方式 第四节晶体材料的组织 第五节材料的稳态与亚稳态结构 (一)教学方法与学时分配 讲授,1学时。 (二)内容及基本要求 主要内容: 【掌握】:熟悉金属键、离子键、共价键、范德华力和氢键的定义、特点。 【了解】:了解原子结构及键合类型;掌握物质的组成、原子的结构、电子结构和元素周期表; 【一般了解】:对什么是材料科学、材料的结构与内部性能之间的关系等知识进行概论。 第二章晶体结构 第一节晶体学基础 第二节纯金属的晶体结构 第三节离子晶体的结构 第四节共价晶体的结构 (一)教学方法与学时分配 讲授,10学时。 (二)内容及基本要求 主要内容: 【重点掌握】:熟悉晶体的特点、空间点阵、晶胞、晶系和布拉菲点阵,晶向和晶面的表示方法,晶体的对称性。 【掌握】:掌握材料的结合方式、晶体学基础、三种典型的金属晶体结构,致密度和配位数,点阵常数和原子半径,晶体的原子堆垛方式和间隙,多晶型性。

胡赓祥《材料科学基础》(第3版)配套题库(名校考研真题 固体中原子及分子的运动)【圣才出品】

第4章 固体中原子及分子的运动一、选择题 1.由纯A 和A-B 固溶体形成的互扩散偶(柯肯达尔效应),以下表述正确的是( )。[上海交通大学2005研] A .俣野面两侧的扩散原子其化学势相等:,A A A A B μμ-=B B A A B μμ-=B .该扩散为上坡扩散 C .空位迁移方向与标记面漂移方向一致 【答案】C 2.有一级稀的fcc 结构的间隙固溶体,设a 0为晶格常数,为间隙原子延扩散方向ν的振动频率,为从平衡位置到势垒顶点的自由能改变量,则扩散系数可与表示为( rn G ?)。[浙江大学2007研] A .2rn 0exp G D a RT ν???=- ??? B .2rn 01exp 6G D a RT ν???=- ??? C .2rn 02exp G D a RT ν???=- ??? 【答案】A 3.下列有关固体中扩散的说法中,正确的是( )。[东南大学2006研] A .原子扩散的驱动力是存在着浓度梯度 B .空位扩散是指间隙固溶体中的溶质原子从一个间隙跳到另一个间隙 C .晶界上点阵畸变较大,因而原子迁移阻力较大,所以比晶内的扩散系数要小 D .成分均匀的材料中也存在着扩散 【答案】D 4.912℃下的晶胞体积为0.02464nm ,而转变为晶胞晶体为 Fe α-Fe γ-0.0486nm ,在该温度单位质量转变为时,其体积( )。[哈尔滨工业大学Fe γ-Fe α-2007研] A .膨胀 B .收缩 C .不变 D .不能确定 【答案】A

二、填空题 1.扩散系数与温度的关系式是_________。在高温阶段和低温阶段,扩散系数较大的是_________。[天津大学2010研] 【答案】;低温阶段 0exp(/)D D Q RT =-2.线性高分子可反复使用,称为________塑料;交联高分子不能反复使用,称为________塑料。[北京工业大学2009研] 【答案】热塑性;热固性 3.从F -R 源模型考虑,金属沉淀强化后的屈服强度与沉淀相粒子平均间距L 的关 s σ系为_______。[江苏大学2005研] 【答案】s 1/L σ∝4.扩散第一定律中J 是________,D 是________,是________。[沈阳大d d c J D x =-d d c x 学2009研] 【答案】扩散流量;扩散系数;浓度梯度三、判断题 1.扩散的决定因素是浓度梯度,原子总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散。( )[北京工业大学2007研] 【答案】× 2.固态金属中原子扩散的驱动力是浓度梯度。( )[合肥工业大学2005研] 【答案】× 【解析】其驱动力为化学势梯度。

《材料科学基础》-实验报告###

实验报告 实验课程:材料科学基础 学生姓名: 学号: 专业班级: 年月日

实验一浇注和凝固条件对铸锭组织的影响 一、实验目的 1. 研究金属注定的正常组织。 2. 讨论浇注和凝固条件对铸锭组织的影响。 3. 初步掌握宏观分析方法。 二、实验内容说明 金属铸锭(件)的组织一般分为三个区域:最外层的细等轴晶区,中间的柱状晶区和心部的粗等轴晶区。最外层的细等轴晶区由于厚度太薄,对铸锭(件)的性能影响不大;铸锭中间柱状晶区和心部的粗等轴晶区在生产上有较重要的意义,因此认为地控制和改变这两个区域的相对厚度,使之有利于实际产品,有很大意义。 铸锭的组织(晶区的数目、相对厚度、晶粒形状的大小等)除与金属材料的性质有关外,还受浇注和凝固条件的影响。因此当给定某种金属材料时,可借变更铸锭的浇注凝固条件来改变三晶区的大小和晶粒的粗细,从而获得不同的性能。 本实验是通过对不同的锭模材料、模壁厚度、模壁温度、浇注温度及用变质处理和振动等方法浇注成的铝锭的宏观组织的观察,对铸锭的组织形成和影响因素进行初步的探讨,并对金属研究中经常要采用的宏观分析方法进行一次初步的实践。 本实验用以观察的铸锭样品浇注和凝固条件如后表: 三、实验步骤 1. 教师介绍金属宏观分析方法,讲解各样品浇注和凝固条件。 2. 学员轮流观察各种样品,结合已知的浇注和凝固条件分析各样品宏观组织的形成过程。 3. 描述所观察到的各样品的宏观组织。 四、实验报告要求 1. 叙述浇注正常组织的形成过程。 2. 逐一描绘各试样的宏观组织图,分析浇注和凝固条件对铸锭(件)组织的影响。 五、思考题 1. 简述宏观组织的特点及分析方法。

TTT培训课程大纲(完整资料).doc

【最新整理,下载后即可编辑】 TTT培训师培训 【课程对象】企业培训师、内训师 【课程目标】1、引导学员完成其在讲师路线上的自我定位:表演、主持、演讲、教练、专家 2、教授每种不同型格的学员掌握相应的授课及控场技巧 3、完成培训师应有的基本训练:课件写作、PPT美化、正确 的发声训练等等 4、现场指导学员设计其相应领域的课程大纲 【课程大纲】 第一部分培训开场互动 一、开场 1、相互认识 A.讲师以预先设计的风格完成自我介绍 B.分析自我介绍中所使用的语言技巧 2、课程介绍 3、游戏破冰 4、氛围推动 二、互动 1、课前调研 A.以问卷引导形式,使学员展开自评

B.根据学员自评结果,对学员进行能力分类 C.做分类描述,并指定适合其特长的授课风格,比如分别为:表演型、主持型、演讲型、教练型、专家型等 2、培训分组 D.将具有相同特长的学员划为一组,并指定组长 E.做“自画像”游戏,使大家相互认识,加深了解 F.引导学员设置小组口号,并指定其成员具体职责 3、订立奖项 G.声明激励措施:冠军组将获得4G、8类学习光碟 4、安排任务 H.通过问卷调研形式,对学员整体情况进行摸底 I.结合相应需求,调整课程内容,确定授课重点 J.根据学员特长,以小组形式,对学员进行互动任务分配,分别如: a. “表演型学员组”需自导小品或话剧一个,可模仿或截取电影片段; b. “主持型学员组”需安排一次引导式主题辩论,或同类别节目; c. “演讲型学员组”需组织一次小组内的演讲比赛,或同类别节目; d. “教练型学员组”需设计一个引导受众自发学习的计划,

及编写教练手册; e. “专家型学员组”需通过设计个人形象,以逐项展示授 课中的需关注细节等 第二部分讲师型格的自我定位 一、角色认知: 1、成为培训师的好处是什么?——成就动机分析 2、区分好坏培训师的依据是什么?——成功讲师指标细分 3、评价培训师的依据是什么?——培训师基础素质模型分析 4、成人学习的基本特点是什么?——成人学习心理分析 5、成人学习体会金字塔研究——教练式学习分析 6、培训师自我提升的四个阶段 二、学员定位: 1、引导学员做好四项分析: A.个人特长; B.个人喜好; C.工作需求; D.课程受众 2、根据这四项分析,结合前面的调研,最终帮助学员确定他们的授课风格: A.表演型学员组——体验式教学——角色扮演法 B.演讲型学员组——启发式教学——案例分析法

清华大学材料科学基础教学大纲

材料科学基础(1) 课程编号: 30350064 课程名称:材料科学基础(1) 英文名称:Fundamentals of Materials Science 学分:4 先修课程:普通物理、物理化学、工程力学 教材:材料科学基础,潘金生、仝健民、田民波,清华大学出版社,1998 一、课程简介: “材料科学基础”是在原来“金属学”、“物理冶金”、“材料科学”、“金属物化”、“陶瓷物化”、“固体材料结构基础”等课程的基础上,为强化基础,突出共性,拓宽专业而向我系本科生开设的专业基础课。本课程以材料科学与工程的基础理论,如晶体学、合金相理论、固体缺陷理论、热力学和动力学等为纲,讲授材料科学的基本概念和基础理论,是学生学习其他专业课的基础,也是今后从事材料研究工作的基础。《材料科学基础1》重点讲授晶体学、固体材料的结构、晶体缺陷和范性形变、固体中的扩散等材料科学基础理论。 二、基本要求: 本课程是材料系最重要的专业基础课之一,内容多,覆盖面广,理论和概念比较集中,要求学生掌握材料科学的基本概念、基础理论及其应用。 三、内容提要: 第一章晶体学基础12学时 1.1 引言 1.2 空间点阵、晶胞和原胞、点阵常数 1.3 晶面指数和晶向指数 1.4 常见的晶体结构及其几何特征、配位数、紧密系数和间隙 1.5 晶体的堆垛方式、FCC、HCP和菱方晶体的比较 1.6 晶体的投影* 1.7 倒易点阵* 1.8 菱方晶系的两种描述:菱方轴和六方轴 1.9 晶体的宏观对称性--点群* 1.10 晶体的微观对称性--空间群:意义、表示、应用* 第二章金属材料14学时 2.1 引言 2.2 原子结构 2.3 结合键 2.4 分子的结构 2.5 晶体的电子结构 2.6 元素的晶体结构和性质 2.7 合金相结构概念 2.8 影响合金相结构的主要因素:原子/离子半径、电负性、电子价态 2.9 固溶体:意义、分类、特点、规律、性质等

材料科学基础实验指导书

材工《材料科学基础》实验指导书湖北工业大学材料科学与工程学院 2013.3

实验1 淬冷法研究相平衡 目的意义 在实际生产过程中,材料的烧成温度范围、升降温制度,材料的热处理等工艺参数的确定经常要用到专业相图。相图的制作是一项十分严谨且非常耗时的工作。淬冷法是静态条件下研究系统状态图(相图)最常用且最准确的方法之一。掌握该方法对材料工艺过程的管理及新材料的开发非常有用。 本实验的目的: 1.从热力学角度建立系统状态(物系中相的数目,相的组成及相的含量)和热力学条件(温度,压力,时间等)以及动力学条件(冷却速率等)之间的关系。 2.掌握静态法研究相平衡的实验方法之一──淬冷法研究相平衡的实验方法及其优缺点。 3.掌握浸油试片的制作方法及显微镜的使用,验证Na2O —SiO2系统相图。 基本原理 从热力学角度来看,任何物系都有其稳定存在的热力学条件,当外界条件发生变化时,物系的状态也随之发生变化。这种变化能否发生以及能否达到对应条件下的平衡结构状态,取决于物系的结构调整速率和加热或冷却速率以及保温时间的长短。 淬冷法的主要原理是将选定的不同组成的试样长时间地在一系列预定的温度下加热保温,使它们达到对应温度下的平衡结构状态,然后迅速冷却试样,由于相变来不及进行,冷却后的试样保持了高温下的平衡结构状态。用显微镜或X-射线物相分析,就可以确定物系相的数目、组成及含量随淬冷温度而改变的关系。将测试结果记入相图中相应点的位置,就可绘制出相图。 由于绝大多数硅酸盐熔融物粘度高,结晶慢,系统很难达到平衡。采用动态方法误差较大,因此,常采用淬冷法来研究高粘度系统的相平衡。 淬冷法是用同一组成的试样在不同温度下进行试验。样品的均匀性对试验结果的准确性影响较大。将试样装入铂金装料斗中,在淬火炉内保持恒定的温度,当达到平衡后把试样以尽可能快的速度投入低温液体中(水浴,油浴或汞浴),以保持高温时的平衡结构状态,再在室温下用显微镜进行观察。若淬冷样品中全为各向同性的玻璃相,则可以断定物系原来所处的温度(T1)在液相线以上。若在温度(T2)时,淬冷样品中既有玻璃相又有晶相,则液相线温度就处于T1和T2之间。若淬冷样品全为晶相,则物系原来所处的温度(T3)在固相线以下。改变温度与组成,就可以准确地作出相图。 淬冷法测定相变温度的准确度相当高,但必须经过一系列的试验,先由温度间隔范围较宽作起,然后逐渐缩小温度间隔,从而得到精确的结果。除了同一组成的物质在不同温度下的试验外,还要以不同组成的物质在不同温度下反复进行试验,因此,测试工作量相当大。实验器材 1.相平衡测试仪 实验设备包括高温炉、温度控制器、铂装料斗及其熔断装置等,如图1-1所示。 熔断装置为把铂装料斗挂在一细铜丝上,铜丝接在连着电插头的个两铁钩之间,欲淬冷时,将电插头接触电源,使发生短路的铜丝熔断,样品掉入水浴中淬冷。 2.偏光显微镜一套,如图1-2所示。

通用管理能力培训大纲

通用管理能力(师资)培训大纲 《个人与团队管理》课程培训大纲 第一部分大纲说明 一、课程的基本任务 在西方发达国家,《自我发展管理》和《团队建设管理》已经成为企业各管理阶层人员的必修课程。其最大可取之处在于帮助学习者掌握科学的管理方法和实际应用技能,使之提高自我管理能力以及团队建设与管理的能力。这些都是一个管理者胜任其工作所必需的技能,也是成功开始其职业生涯所必备的技能。 《个人与团队管理》证书的主要模块有:自我规划、时间管理、沟通基础、工作沟通、融入组织、团队建设、团队学习、实现目标、团队激励和团队领导。通过对各模块的学习,要求学员能够初步掌握自我管理和团队管理的概念和方法,提高自我发展和团队管理的技能和能力。 二、教学对象 本课程作为必修课适用于广播电视大学管理学科工商管理类专科08年秋后注册的学生和有志学习该课程并掌握相应技能的求学者。其它时间注册(专科、本科)的各类(其它学科、类、专业)学生自愿选修。 三、教学要求 1.正确认识《个人与团队管理》证书下所设课程的性质、任务及其适用对象,全面了解课 程的知识体系和结构。 2.通过本课程教学,使学生掌握《个人与团队管理》主题下所涉及的基本概念、基本原理、 基本知识。在教学过程中,有关的知识体系按不同程度分三个层次做出要求: ●了解:要求学员知道这部分内容。 ●掌握:要求学员对这部分内容能够理解。 ●重点掌握:要求学员对这部分内容能够深入理解并熟练掌握,同时能将所学知识应 用到实践当中。 3.教学应强调理论与实际的紧密联系,通过案例分析等多种手段使学员能够运用所学原理 解决实际问题。 4.本课程不要求特别的预修课程。通用管理能力(基础级)还包括《资源与运营管理》证 书的课程。 四、教学方法与教学形式 1.音像课:这是中央广播电视大学传授教学内容的重要媒体,是学员获取知识的重要载体。 本课程采取录像教学媒体,它以教学大纲为依据、以文字教材为基础,结合典型案例,以重点讲授或专题形式讲述本课程的重点、难点、疑点以及学习思路和方法,帮助学员了解和掌握本课程的基本内容。 2.面授辅导:这是中央广播电视大学学员接触教师、解决疑难问题的重要途径,是弥补中 央广播电视大学教学缺少双向交流的有效方式。面授辅导应以教学大纲为指南,结合录像讲座,通过讲解、讨论、座谈、答疑等方式培养学生独立思考、分析和解决问题的能力。 3.辅导教师要认真钻研教学大纲和教材,熟练掌握本课程的基本原理,了解和熟悉远程教 育规律,研究成人学生的心理特点,为学生提供优质服务。

《材料科学基础》课程教学大纲

《材料科学基础》课程教学大纲 一、课程基本信息 1、课程代码:0420070 2、课程名称(中/英文):材料科学基础/ Fundamentals of Materials Science 3、学时/学分:材料科学与工程专业、复合材料专业:112学时/7学分; 材料成型机控制工程专业:96学时/6学分 4、先修课程:大学物理、普通化学、物理化学, 5、面向对象:本科生 6、开课院(系):材料学院 7、教材、教学参考书: 教材: 《材料科学基础》第二版,刘智恩主编,西北工业大学出版社,2003年 参考书: 1)《材料科学基础》,胡庚祥、蔡珣主编,上海交通大学出版社,2000年 2)《材料科学基础》第二版,石德珂主编,西安交通大学出版社,2000年 3)《材料科学基础》,潘金生、仝健民主编,清华大学出版社,1998年 二、课程性质和任务 本课程材料类各专业最主要的专业基础课。以金属材料、陶瓷材料、高分子材料及复合材料为对象,从材料的电子、原子尺度入手,介绍了热力学、动力学理论及纳观、微观尺度组织、细观尺度断裂机制及宏观性能。既具有较强的理论性,又与生产实践紧密相关。其任务是: 1)介绍材料的成分、微观结构、制备工艺及性能之间的关系; 2)掌握材料科学与工程的基本理论,初步掌握分析、解决工程实际问题的思路和方 法; 3)初步掌握科学的实验方法和技术。

三、教学内容和基本要求 第一章工程材料中的原子排列 内容:1) 原子之间的键合 2)晶体学的基本概念及点阵类型 3)晶向指数和晶面指数及其表示方法 4)金属的晶体结构特点 5)陶瓷的晶体结构 6)晶体缺陷的类型及特征 要求:1) 熟练掌握晶面、晶向的表示方法 2)熟练掌握三种典型的晶体结构 3)熟练掌握晶体缺陷的基本类型、基本特征、基本性质 4)熟练掌握位错的应力场和应变能;位错的运动与交互作用 第二章固体中的相结构 内容:1) 固溶体的分类、结构特点及性能 2)金属间化合物相的分类、特点及性能 3)陶瓷晶体相的结构及特点 4)玻璃相及其形成 要求:1) 熟练掌握合金相的主要类型,形成条件、影响因素和性能特点 2)掌握玻璃相的形成条件 第三章凝固与结晶 内容:1) 结晶的基本规律 2)结晶的基本条件 3)晶核的形成 4)晶体的长大 5)结晶理论的应用 要求:1) 熟练掌握凝固基本规律及过冷度的概念 2)熟练掌握形核的基本条件 3)熟练掌握晶体长大条件、界面类型、长大机制及固溶体形态 4)了解凝固理论解释或说明实际生产问题 第四章相图 内容:1) 相、相平衡及相图制作 2)二元匀晶相图 3)二元共晶相图

074材料科学基础实验指导@北工大lab8

实验八晶体结晶过程观察及凝固条件对 铸锭组织的影响 (Observation of the crystallization process of crystalloid and the impact of solidification conditions on ingot structure) 实验学时:2 实验类型:操作 前修课程名称:《材料科学导论》 适用专业:材料科学与工程 一、实验目的 ⒈观察盐类的结晶过程: ⒉分析凝固条件对铸锭组织的影响。 二、概述 盐和金属均为晶体。由液态凝固形成晶体的过程叫结晶。不论盐的结晶,金属的结晶以及金属在固态下的重结晶都遵循生核和长大的规律。结晶的长大过程可以观察到,可是晶核的大小不能用肉眼看到,因为临界晶核的尺寸很小,而在试验中只能见到正在长大的晶粒,此刻已经不再是临界尺寸的晶核。金属和盐类晶体最常见到的是树枝状晶体。通过直接观察透明盐类(如氯化铵等)的结晶过程可以了解树枝状晶体(枝晶)的形成过程。 在玻璃片上滴上一滴接近饱和的氯化铵溶液,观察它的结晶过程。随着液体的蒸发,溶液逐渐变浓,达到饱和,由于液滴边缘最薄,因此蒸发最快,结晶过程将从边缘开始向内扩展。 结晶的第一阶段是在最外层形成一圈细小的等轴晶体,结晶的第二阶段是形成较为粗大的柱状晶体,其成长的方向是伸向液滴的中心,这是由于此时液滴的蒸发已比较慢,而且液滴的饱和顺序也是由外向里,最外层的细小等轴晶只有少数的位向有利于向中心生长,因此形成了比较粗大的、带有方向性的柱状晶。结晶的第三阶段是在液滴的中心部分形成不同位向的等轴枝晶。这是由于液滴的中心此时也变的较薄,蒸发也较快,同时溶液的补给也不足,因此可以看到明显的枝晶组织。

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