江苏大学材料工艺课程设计
材料与工艺课程总体设计教案
材料与工艺课程总体设计教案一、课程简介1.1 课程背景材料与工艺课程旨在帮助学生了解和掌握各种材料的特性和应用，以及工艺流程的设计与优化。
通过本课程的学习，学生将能够理解材料的基本概念、性质、分类及选用原则，熟悉各种工艺流程及其控制要点，提高材料科学和工艺设计的基本素养。
1.2 课程目标（1）掌握材料的基本概念、性质、分类及选用原则；（2）熟悉各种工艺流程及其控制要点；（3）具备材料与工艺方案的设计、优化和评价能力；（4）培养学生的创新意识和实践能力。
二、教学内容2.1 材料的基本概念与性质（1）材料的定义及分类；（2）材料的性能及测试方法；（3）材料的结构与性能关系。
2.2 材料的选用原则（1）根据使用环境选用材料；（2）根据加工工艺选用材料；（3）根据经济性选用材料；（4）考虑可持续发展与环保要求。
三、教学方法与手段3.1 教学方法（1）讲授：讲解材料的基本概念、性质、分类及选用原则；（2）案例分析：分析实际工程案例，加深对材料与工艺的理解；（3）实验实践：进行材料性能测试实验，提高实践操作能力；（4）小组讨论：分组讨论工艺流程设计及优化方案。
3.2 教学手段（1）多媒体课件：采用PPT等软件制作精美课件，直观展示材料与工艺相关内容；（2）网络资源：利用网络平台，提供相关论文、视频等学习资源；（3）实验设备：配备齐全的实验设备，为学生提供实践操作机会。
四、课程考核与评价4.1 考核方式（1）平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况等，占比30%；（3）课程设计：完成一个材料与工艺方案的设计，占比40%。
4.2 评价标准（1）掌握材料的基本概念、性质、分类及选用原则；（2）熟悉工艺流程及其控制要点；（3）具备材料与工艺方案的设计、优化和评价能力；五、教学进度安排5.1 第一周：课程简介与材料的基本概念（1）介绍课程背景、目标及教学内容；（2）讲解材料的基本概念、性质、分类及选用原则。
5.2 第二周：材料的性能与测试方法（1）讲解材料的性能及其测试方法；（2）分析材料性能与结构关系。
材料科学综合性课程设计的实践与研究
材料科学综合性课程设计的实践与研究【摘要】江苏大学无机材料工程专业为培养学生的综合应用能力，对课程体系进行改革，将材料科学类课程组建成课程群，并按课程群设置了材料科学综合性课程设计。
这一综合性课程设计以突出培养学生对知识的综合应用能力和工程能力为目的，有利于培养学生运用专业知识的综合能力，同时对学生综合素质和创新能力的培养也起了重要作用。
【关键词】课程设计；综合；材料科学；实践能力课程设计是检查学生课程知识掌握情况和应用能力的重要教学环节，对于学生综合能力和创新思维的培养非常重要。
以往的课程设计都是与某一门课程相对应，设计中知识的应用也基本是某一门课程的知识点。
而在材料专业的专业课程中，往往是几门课程的知识相互联系、相互补充，因此，将课程设计只局限于某一门课程会束缚学生的思维，不利于培养学生的综合应用能力。
针对几门关联的课程设立综合性课程设计是一个较好的解决办法，江苏大学无机非金属材料在这方面积累了一些经验。
一、材料科学综合性课程设计的设立和选题材料科学类课程以材料科学基础为核心，包括材料测试方法、材料物理性能、材料力学性能等课程。
我们把这几门课程进行组合，将实验从几门课程中分离出来设置独立的综合性实验体系，并增加为整个课程群配套的综合性课程设计，形成以材料科学基础为核心的课程群。
这一课程群以材料微观结构为核心，着重于材料结构及缺陷的理论和结构测试方法，材料结构的形成过程及其原理，材料结构与性能的关系。
课程设计的内容应当与理论教学相辅相成，同时还要尽可能接触新材料的发展前沿。
我们选择功能陶瓷材料中的pzf（pbzro3-pbtio3）压电陶瓷作为综合性课程设计的研究对象，pzt 材料是目前应用最为广泛的压电陶瓷，在传感器、驱动器的智能结构等方面有着重要的应用价值。
这一选题不仅内容新，而且涵盖了课程中的主要知识点。
如pzt材料的结构及其特点与结晶学、晶体化学原理知识点相对应；pzt材料的配方选择与相图与相变知识点相对应；pzt材料中的离子掺杂与晶体缺陷、固溶体及材料物理性能的知识点相对应；pzt材料的主晶相合成与原理与扩散与固相反应原理知识点相对应；主晶相的分析用到材料测试方法的知识；pzt 材料的烧结与扩散与烧结原理及材料物理性能的知识点相对应；材料的结构一工艺一性能之间的关系则涉及到知识的综合运用。
材料制备工艺课程设计
材料制备工艺课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解材料制备工艺的基本概念，掌握不同材料的制备方法和工艺流程。
2. 使学生了解材料性能与制备工艺之间的关系，能够分析常见材料制备工艺对材料性能的影响。
3. 帮助学生掌握材料制备过程中的安全操作规范，了解实验仪器的使用方法。
技能目标：1. 培养学生独立设计简单的材料制备实验方案的能力，并能熟练操作实验仪器。
2. 提高学生分析实验结果，总结材料制备规律的能力。
3. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，提高创新意识和动手实践能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对材料制备工艺的兴趣，培养认真细致的科学态度。
2. 培养学生团队协作意识，学会分享与合作，提高沟通能力。
3. 增强学生环保意识，认识到材料制备工艺在环境保护和资源利用方面的重要性。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点和教学要求，将课程目标分解为具体的学习成果。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
同时，关注学生的个性差异，鼓励学生积极参与，发挥主动性和创造性，实现课程目标。
通过本课程的学习，使学生能够掌握材料制备工艺的基本知识和技能，培养科学素养，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 基本概念：材料制备工艺的定义、分类及特点；材料结构与性能的基本关系。
2. 制备方法：介绍物理制备、化学制备、生物制备等方法，以及各种制备方法的优缺点。
3. 工艺流程：分析不同材料（如金属、陶瓷、高分子材料等）的制备工艺流程，包括原料处理、成型、烧结等环节。
4. 实验操作：学习实验仪器的使用方法，进行材料制备实验操作，掌握基本实验技能。
5. 材料性能分析：了解材料性能测试方法，通过实验数据分析材料制备工艺对材料性能的影响。
6. 安全与环保：学习材料制备过程中的安全操作规范，了解环境保护和资源利用的重要性。
教学内容依据教材章节进行安排，具体包括：第一章：材料制备工艺概述第二章：物理制备方法第三章：化学制备方法第四章：生物制备方法第五章：材料制备工艺流程第六章：实验操作技能第七章：材料性能测试与分析第八章：安全与环保教学进度根据课程目标和教学内容进行制定，注重理论与实践相结合，确保学生在掌握基本知识的同时，能够进行实际操作，提高综合能力。
【VIP专享】材料制备工艺课程设计
6.培养学生观察、思考、对比及分析综合的能力。过程与方法1.通过观察蚯蚓教的学实难验点，线培形养动观物察和能环力节和动实物验的能主力要；特2.征通。过教对学观方察法到与的教现学象手分段析观与察讨法论、，实对验线法形、动分物组和讨环论节法动教特学征准的备概多括媒，体继课续件培、养活分蚯析蚓、、归硬纳纸、板综、合平的面思玻维璃能、力镊。子情、感烧态杯度、价水值教观1.和通过学理解的蛔1.虫过1观适、察于3程.观六 阅蛔寄内列察、 读虫生出蚯让 材标容生3根.常蚓学 料本教活 2据 了见身生 ：，师的、问 解的体巩总 鸟看活形用 作题 蛔线的固结 类雌动态手 业自 虫形练本 与雄学、三4摸 ：学 对动状习节 人蛔生结、、一 收后 人物和同课 类虫活构请一蚯摸 集回 体并颜步重 关的动、学、蚓蚯 鸟答 的归色学点 系形教生生让在蚓 类问 危纳。习并 从状学理列学平的题 害线蚯四线归 人、意特出四面体 生以形蚓、形纳 类大图点常、五观玻表 存及动的鸟请动本 文小引以见3引、察璃， 现预物身类学物节 明有言及的、导巩蚯上是 状防的体之生和课 历什根蚯环怎学固蚓和干 ，感主是所列环学 史么据蚓节二样生练引牛燥 鸟染要否以举节到 揭不上适动、区回习导皮还 类的特分分蚯动的 晓同节于物让分答。学纸是 减方征节布蚓物一 起，课穴并?学蚯课生上湿 少法。广的教些 ，体所居归4在生蚓前回运润 的；.泛益鸟色学生纳4靠物完的问答动的 原.蛔，处目类和习活环近在成前题蚯的？ 因了虫以。标生 就体的节身其实端并蚓快触 及解寄上知物 同表内特动体结验和总利的慢摸 我蚯生适识学 人有容点物前构并后结用生一蚯 国蚓在于与的 类什，的端中思端线问活样蚓的人? 飞技基 有么引进主的的考形题环吗十生体能本 着特出行要几变以动1境？节 大活，的.方 密征本“特节化下物让并为近 珍习会形理法 切。课生征有以问的2小学什腹 稀性引态解。 的.课物。什游题主结生出么面 鸟和起结蛔关观题体么戏：要利明蚯？处 类适哪构虫系察：的特的特用确蚓， 等于些特适。蛔章形殊形征板，这是 资穴疾点于可虫我态结式。书生种光 料居病寄是的们结构，五小物典滑 ，生？重生鸟内学构5，学、结的型还 以活.要生类部习与其习巩鸟结是 爱的如原活生结了功颜消固类构线粗 鸟形何因的存构腔能色化练适特形糙 护态预之结的，肠相是系习于点动？ 鸟、防一构现你动适否统。飞都物为结蛔。和状认物应与的行是。主构虫课生却为和”其结的与题、病本理不蛔扁的他构8特环以生？8特乐虫形观部特征境小理三页观的动点位点梳相组等、这；，哪物教相，2理适为方引.鸟些，育同师知应单面导鸟掌类结了；？生2识位的学你握日构解.互。办特生认线益特了通动手征观识形减点它过，抄；察吗动少是们理5生报.蛔？物，与的解参一了虫它和有寄主蛔与份解结们环些生要虫其。蚯构都节已生特对中爱蚓。会动经活征人培鸟与飞物灭相。类养护人吗的绝适这造兴鸟类？主或应节成趣的为要濒课的情关什特临？就危感系么征灭来害教；？；绝学，育，习使。我比学们它生可们理以更解做高养些等成什的良么两好。类卫动生物习。惯根的据重学要生意回义答；3的.情通况过，了给解出蚯课蚓课与题人。类回的答关：系线，形进动行物生和命环科节学动价环值节观动的物教一育、。根教据学蛔重虫点1病.引蛔出虫蛔适虫于这寄种生典生型活的线结形构动和物生。理二特、点设；2置.问蚯题蚓让的学生生活思习考性预和习适。于穴居生活的形态、结构、生理等方面的特征；3.线形动物和环节动物的主要特征。
“材料与工艺”教案
材料与工艺教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握各种材料的特性和应用范围。
2. 使学生能够分析不同工艺对材料性能的影响。
3. 培养学生对材料与工艺的兴趣和好奇心，提高其创新意识和实践能力。
二、教学内容1. 材料的分类及特性：金属材料、无机非金属材料、有机材料、复合材料等。
2. 常见工艺：铸造、锻造、焊接、热处理、表面处理等。
3. 材料性能与工艺的关系：强度、韧性、硬度、耐磨性、疲劳寿命等。
4. 材料在工程中的应用实例：建筑、汽车、航空、电子等。
5. 材料选择与工艺设计的原则：满足性能要求、经济性、环境适应性等。
三、教学方法1. 采用讲授、讨论、案例分析、实验等教学方式。
2. 利用图片、视频等多媒体手段，增强学生对材料与工艺的认识。
3. 组织学生进行实地考察，了解材料与工艺在实际工程中的应用。
四、教学安排1. 第一课时：介绍材料的分类及特性。
2. 第二课时：讲解常见工艺及其作用。
3. 第三课时：分析材料性能与工艺的关系。
4. 第四课时：举例说明材料在工程中的应用。
5. 第五课时：讲解材料选择与工艺设计的原则。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对材料与工艺基本概念的理解。
2. 课后作业：布置相关练习题，巩固所学知识。
3. 小组讨论：评估学生在实际工程中的应用能力。
5. 期末考试：全面检测学生对材料与工艺知识的掌握。
六、教学内容6. 材料的可持续发展与环保：介绍材料生产对环境的影响，以及如何选择环境友好型材料。
7. 新材料的发展趋势：介绍当前新材料研究的重点领域，如纳米材料、智能材料等。
8. 材料的测试与检测方法：讲解材料的常规测试方法，如力学性能测试、金相分析等。
9. 材料的失效分析与预防：分析材料失效的原因，以及如何通过选择合适的材料和工艺来预防失效。
10. 材料与工艺在现代科技领域的应用：介绍材料与工艺在生物医学、能源、信息技术等领域的应用。
七、教学方法1. 采用讲授、讨论、案例分析、实验等教学方式。
工程材料与工艺课程设计
工程材料与工艺课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握工程材料的基本分类、性能及适用范围，了解不同材料的特性及其在工程中的应用。
2. 使学生了解常见工艺的基本原理、操作方法和应用场景，理解工艺在工程制造中的重要性。
3. 帮助学生建立材料与工艺选择的观念，培养其在实际工程问题中合理选用材料与工艺的能力。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析、解决实际工程问题的能力，提高其工程思维和创新能力。
2. 提高学生的实验操作和动手能力，使其能够独立完成简单的工程制作任务。
3. 培养学生团队协作和沟通能力，使其在项目实施过程中能够与他人有效合作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工程材料和工艺的兴趣，激发其探索精神和求知欲。
2. 引导学生关注工程实际问题，培养其社会责任感和使命感。
3. 培养学生严谨、务实的科学态度，使其在工程实践中遵循职业道德，遵循可持续发展原则。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论教学与实际操作，注重培养学生的工程实践能力。
学生特点：学生具备一定的物理、化学基础知识，具有较强的求知欲和动手能力，但可能对工程实际问题了解不足。
教学要求：教师应结合课本内容，注重理论联系实际，以案例分析、实验操作等形式，提高学生的实践能力和综合素质。
同时，关注学生的个体差异，鼓励学生主动参与、积极思考，确保课程目标的达成。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程问题，为未来的工程实践打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 工程材料的基本知识：- 材料的分类、性能及适用范围- 金属、塑料、陶瓷、复合材料等常用工程材料的特点及应用- 材料选择原则及方法2. 常见工艺原理及操作方法：- 铸造、焊接、金属切削、热处理等金属加工工艺- 塑料成型、陶瓷成型、复合材料成型等非金属加工工艺- 现代制造技术（如3D打印、激光切割等）简介3. 材料与工艺在实际工程中的应用：- 案例分析：典型工程制品的材料与工艺选择- 实践操作：学生分组进行简单工程制品的制作，体验材料与工艺的实际应用- 项目实施：针对实际工程问题，进行材料与工艺的综合性应用教学内容安排与进度：第一周：工程材料的基本知识，金属材料的性能及应用第二周：非金属材料及复合材料的特点与应用第三周：常见工艺原理及操作方法（金属加工）第四周：常见工艺原理及操作方法（非金属加工及现代制造技术）第五周：案例分析及实践操作第六周：项目实施，成果展示与评价教材章节及内容列举：第一章：工程材料概述第二章：金属材料的性能及应用第三章：非金属材料及复合材料第四章：金属加工工艺第五章：非金属加工工艺及现代制造技术第六章：工程制品的材料与工艺选择教学内容紧密结合课程目标，注重科学性和系统性，通过理论与实践相结合的教学方式，使学生掌握工程材料与工艺的基本知识，提高其在实际工程中的应用能力。
江苏大学课程设计模板及说明
应用于……中的……材料及其制备工艺设计材料科学与工程学院无机（光电）姓名学号摘要：1 引言……领域研究的重要性，对经济和社会的贡献。
目前在……领域主要采用什么材料，这些材料各有什么优缺点，目前存在的问题，由此引入本课题所设计的材料。
为了实现……材料在……领域的应用，在对文献进行调研的基础上，对……材料及其制备工艺进行了设计。
设计思路是：考察……应用领域对材料性能的要求→对……材料的一般性能进行调查→对……材料的制备工艺进行考察，分析有缺点，从而设计出本课题中的材料制备工艺→参考已有与……制备工艺相关的文献，设计出材料制备的工艺参数→为将材料应用于……器件，需要对材料进行薄膜后处理工艺及掺杂工艺，对后处理工艺进行设计→对后处理工艺参数进行设计→考察形成器件的工艺过程，对工艺过程进行设计→性能预测2 ……应用领域对材料性能的要求在……领域，器件的性能表现在哪些方面？通过什么参数来表达？这些参数与材料的那些性能相对应？根据调查，列出设计所需实现的要求。
从应用的角度来说，器件不仅要满足功能的需求，还要考虑制备的方便性、制备的装备、材料的经济性等要求，综合考虑这些应用的要求，制定器件要求的评判表。
3 ……材料的概述……材料的一般知识介绍。
……材料的结构。
……材料的应用于……领域的机理。
……材料的的衍生物介绍。
4 ……材料的制备工艺选定……材料的制备工艺综述。
……材料的主要的制备工艺比较。
本课题拟选取的制备工艺，依据是什么，主要考虑哪些方面的优势。
5 ……制备工艺参数的设计……材料的制备工艺设计到那些工艺参数？在文献中这些参数如何选取？材料性能随工艺参数有什么变化趋势？本文拟选取的参数值是多少？依据是哪些文章？6 ……材料的后处理工艺的设计材料的后处理工艺的重要性。
材料后处理工艺的影响。
材料后处理工艺的文献总结。
本课题拟采用的后处理工艺，与文献中的其他后处理工艺相比有什么优势？成本低廉？工艺简化？7 ……后处理参数的设计后处理工艺中的可控参数有哪些？文献中对这些参数如何选取，本文根据那些文献对后处理参数进行设计，所设计的参数是：……？8 ……材料形成器件的工艺材料形成器件的工艺简介。
通用技术必修ⅰ苏教版7.2工艺教学设计讲解（xiexiebang推荐）
通用技术必修ⅰ苏教版7.2工艺教学设计讲解（xiexiebang推荐）第一篇：通用技术必修ⅰ苏教版7.2工艺教学设计讲解（xiexiebang 推荐）工艺一、教材分析 1．教材分析（1）“工艺”一节向学生展示了一些常用的工艺，并重点介绍了金属材料类的加工工艺。
这些内容为学生提供了大量实践操作的机会，学生可以在学习过程中切实提高自己的实践操作能力。
（2）立足实践是本课程的一个特色。
结合本章中大量动手操作的具体内容，学生亲历技能学习的实践过程，从中可以体验和领悟到技术操作的要领和方法。
根据操作内容，本着减少文字叙述的思路，文中配置了大量的图示，直观形象，可以有效地帮助学生阅读和理解。
（3）正确领会课程理念，把握操作技能的教学目标，不搞专门的技能动作规范训练，侧重学生对技能方法的体验和领悟，不要求达到熟练掌握的程度。
（4）知道工艺的含义和常用工艺的种类。
工艺通常是指技术活动中的加工程序（流程）和方法。
技术活动离不开工艺方法，一定的技术总是和一定的工艺相适应，只有具备一定的工艺方法，技术才能实现其有目的的活动。
工艺的选择需要了解材料的性质和加工方法，加工工具（或设备）的性能、用途和限制，什么样的加工时序最有效、最经济，等等，所以，它表征了知识、能力与物质手段的结合。
学生不仅要了解学校中常用的一些加工工艺，也要知道实际生产中经常采用的一些加工工艺。
（5）了解1---2类常用的工具和设备，学会一种材料的1---2种加工方法，能根据设计方案和已有条件选择加工工艺，并能正确、安全地操作。
加工工艺根据工种分，可分为金工、木工、电工等；根据加工材料分，可分为金属加工、木材加工、塑料加工等；当然还可以有其他的分法。
学生可根据学校现有的条件和所要完成的项目来选择不同的工艺。
（6）在技术教育中，学生的动手能力实践是非常重要的，这包括对加工方法的了解和工具的使用。
但是，不应该把动手实践简单地理解成仅仅是加工，整个的设计过程都是动手实践。
材料与工艺课程总体设计教案
材料与工艺课程总体设计教案一、课程简介1. 课程背景本课程旨在帮助学生系统地了解和掌握材料与工艺的基本概念、原理和方法，培养学生对材料性能、工艺流程和材料应用的认知能力。
通过本课程的学习，使学生能够运用所学知识分析和解决实际工程问题。
2. 课程目标（1）掌握材料的基本概念、分类和性能；（2）熟悉常用材料的性质及应用；（3）了解工艺流程及其对材料性能的影响；（4）培养学生分析和解决实际工程问题的能力。
二、教学内容1. 材料的基本概念、分类和性能（1）材料的概念及分类；（2）材料的性能及测试方法。
2. 常用材料及其性质与应用（1）金属材料；（2）非金属材料；（3）复合材料。
3. 工艺流程及其对材料性能的影响（1）铸造工艺；（2）焊接工艺；（3）热处理工艺；（4）表面处理工艺。
三、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、原理和工艺流程；2. 案例分析法：分析实际工程案例，加深学生对材料与工艺的理解；3. 实验法：进行材料性能测试，培养学生的实践操作能力；4. 小组讨论法：分组讨论问题，培养学生的团队合作精神。
四、教学资源1. 教材：选用权威、实用的教材；2. 课件：制作精美、清晰的课件；3. 实验设备：确保实验教学的需要；4. 网络资源：利用网络资源，拓宽学生视野。
五、课程评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、课堂表现、作业完成情况；2. 期中考试：测试学生对课程知识的掌握程度；3. 实验报告：评价学生的实践操作能力和分析问题能力；4. 课程设计：评估学生的综合运用能力和解决实际问题的能力。
六、教学安排1. 课时安排：总共32课时，包括16课时理论教学和16课时实验教学。
2. 教学计划：（1）第1-8课时：材料的基本概念、分类和性能；（2）第9-16课时：常用材料及其性质与应用；（3）第17-24课时：工艺流程及其对材料性能的影响；（4）第25-32课时：实验教学及课程设计。
七、教学注意事项1. 注重理论与实践相结合，提高学生的实践操作能力；2. 关注学生的个体差异，因材施教；八、教学反思1. 课程结束后，对教学效果进行自我评估；3. 针对不足之处，调整教学方法和策略；4. 不断完善教案，提高教学质量。
湖大材料工程基础复合材料制备工艺PPT教案
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影响再结晶过程
➢ 小尺寸颗粒会钉扎大 角度晶界，如果颗粒 尺寸较大，则会促进 再结晶形核。
➢ 再结晶过程对增强相 的体积分数非常敏感。
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MMC界面问题
特点
➢ 在界面处会出现材料的物理性质(弹性模量、 膨胀系数、热导率、热力学参数)和化学性 质等的不连续性。
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（3）纤维与基体之间应该有高的且合适的结合强度。 结合强度高，不仅直接有利于整个材料的强度，更重要的 是便于将基体所承受的载荷传递给纤维，以充分发挥纤维 的增强作用。结合强度过低，界面很难传递载荷，纤维无 法增强，整体强度下降。结合强度过高也不利，使复合材 料断裂时失去纤维从基体拔出的过程，降低复合材料的强 度，在载荷过大时可能导致危险的脆性断裂。
材料复合的目的是获得最佳的强度、刚度等机械性能。 （1）纤维是材料的主要承载组成，因此应该具有最高的强
度和刚度。 弹性模量E愈高，在同样应变量下，按照虎克定律，所 承受的应力愈大，工作中能承受的载荷愈大，更能充分发 挥对材料的增强作用。此外，刚度高，比重小，热稳定性 高也是保证结构稳定性所必要的。 （2）基体起粘结纤维的作用，因此必须： ①对纤维有润湿性，以便在界面上有必要的粘结力，而 将纤维粘结为一个整体； ②具有一定的塑性和韧性，对裂纹起致偏和控制作用； ③能保护纤维表面，不引入裂纹，不发生损伤纤维表面 的反应。
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若颗粒直径小于100Å，这时材料结构接近于固 溶体结构，位错容易绕过，难以对位错起障碍 作用，增强作用不大。若颗粒直径大于1000Å， 在载荷作用下，颗粒周围将造成应力集中，或 基体本身破裂，导致强度降低。为使弥散增强 复合材料的性能达到最佳，除要求颗粒坚硬、 稳定、与基体不发生化学反应外，颗粒的尺寸、 形状、体积分数以及同基体结合能力均是必须 加以考虑的因素。实践表明，复合材料的性能 显著受到颗粒大小的影响，为提高增强效果， 通常选择尺寸较小的颗粒，并且尽可能地使其 均匀分布在基体中。
江苏大学常规热处理课程设计报告书
金属材料学课程设计(常规热处理)齿轮铣刀的热处理工艺设计学院：学生学号：专业班级：学生姓名：指导教师姓名：邵红红纪嘉明2013年7月齿轮铣刀的热处理工艺设计指导老师姓名：邵红红纪嘉明1 齿轮铣刀零件图图 1 齿轮铣刀零件图齿轮铣刀尺寸如表1 所示。
表1 齿轮铣刀的尺寸数据（单位：mm）2 服役条件及提出的性能要求和技术指标2.1 服役条件刀具在切削的主要材料是金属材料，在机床上的切削速度较大，会产生较大的切削热量，刀尖上的温度较高。
刀具在切削时，刀尖与工件之间，刀尖与切除的切削之间会产生强烈的摩擦，因此要求刀具必须有高的硬度。
一般来说，刀具的硬度越高，耐磨性也越好。
刀尖要承受挤压应力和弯曲应力，还要承受不同程度的冲击力，因此刀具必须具备较高的抗弯强度和挤压强度，还应有较高的冲击韧性。
同时伴随摩擦还会产生高温，因此刀具必须具备高温硬度和热硬性，特别是高速切削和加工难切削材料时热硬性尤为重要。
2.2 性能要求（1）高硬度和耐磨性在常温下，切削部分材料必须具备足够的硬度才能切入工件；具有高的耐磨性，刀具才不磨损，延长使用寿命。
（2）好的耐热性刀具在切削过程中会产生大量的热量，尤其是在切削速度较高时，温度会很高，因此，刀具材料应具备好的耐热性，既在高温下仍能保持较高的硬度，有能继续进行切削的性能，这种具有高温硬度的性质，又称为热硬性或红硬性。
（3）高的强度和好的韧性在切削过程中，刀具要承受很大的冲击力，所以刀具材料要具有较高的强度，否则易断裂和损坏。
由于铣刀会受到冲击和振动，因此，铣刀材料还应具备好的韧性，才不易崩刃，碎裂。
2.3 技术指标（1）硬度：63～66 HRC，600℃时≥50 HRC；（2）抗弯强度：3.5～4.0 Gpa ；（3）冲击韧性：0.3～0.4 MJm2。
3 选材3.1 常用材料比较分析通用刀具如铣刀这种较复杂的刀具其制造工艺简单，制造精度相对而言较低。
考虑到刀具成本中材料消耗费用所占比重较大，所以常用通用型高速钢制造。
材料工艺性能课程设计
材料工艺性能课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解材料工艺性能的基本概念，掌握影响材料性能的主要因素；2. 学生能够掌握不同材料工艺的特点及其在实际应用中的优缺点；3. 学生能够了解我国在材料工艺领域的发展现状及趋势。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析、解决实际工程中与材料工艺性能相关的问题；2. 学生能够设计简单的材料工艺实验方案，进行实验操作，并对实验结果进行分析；3. 学生能够通过查阅资料、课堂讨论等方式，提升信息获取和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对材料工艺性能产生兴趣，养成积极探索、主动学习的习惯；2. 学生能够认识到材料工艺在科技发展和国民经济建设中的重要性，增强社会责任感和使命感；3. 学生在实际操作中，培养严谨、求实的科学态度，形成良好的实验素养。
课程性质：本课程为高二年级物理选修课程，结合学生已有知识水平和兴趣，旨在提高学生在材料科学领域的认知和实际操作能力。
学生特点：学生对新鲜事物充满好奇心，具备一定的物理知识基础，但缺乏实际操作经验。
教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高学生的动手能力和问题解决能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活和工作中。
二、教学内容1. 引言：介绍材料工艺性能的定义，以及在生活和工业中的应用。
2. 理论知识：- 材料的力学性能：强度、塑性、硬度等；- 材料的物理性能：导电性、导热性、磁性等；- 材料的化学性能：耐腐蚀性、抗氧化性等；- 材料工艺的影响因素：温度、压力、时间等。
3. 实践操作：- 金属材料的加工工艺：铸造、锻造、焊接等；- 塑料、陶瓷等非金属材料的成型工艺；- 新材料工艺发展趋势：纳米材料、复合材料等。
4. 教学案例：- 分析生活中常见的材料工艺性能实例，如手机壳、汽车零件等；- 探讨我国在材料工艺领域的突破和发展，如航天、高铁等。
5. 教学进度安排：- 理论知识部分：4课时；- 实践操作部分：4课时；- 教学案例分析：2课时。
材料工艺课程设计课件
材料工艺课程设计 课件一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握材料工艺的基本概念，包括不同材料的性质、特点及应用场景。
2. 学生能够描述并分析至少三种常见的材料工艺，如铸造、焊接和塑料成型。
3. 学生能够了解材料工艺在生活和工业中的应用，并能够举例说明。
技能目标：1. 学生能够运用观察、实验等方法，对给定材料进行工艺分析和评价。
2. 学生能够运用所学的材料工艺知识，设计并制作简单的产品原型。
3. 学生通过小组合作，提高沟通与协作能力，共同完成工艺项目的实践操作。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对材料工艺的兴趣和好奇心，激发创新意识和探索精神。
2. 学生认识到材料工艺在保护环境、节约资源方面的重要性，树立绿色环保意识。
3. 学生通过学习材料工艺，了解我国在此领域的传统技艺和现代发展，增强民族自豪感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，旨在让学生通过理论学习和动手实践，掌握材料工艺的基本知识和技能。
学生特点：六年级学生对新鲜事物充满好奇心，具备一定的观察能力和动手能力，喜欢通过实践探索知识。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的创新能力和实践操作能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，培养学生的综合素养。
二、教学内容1. 引言：介绍材料工艺的概念、分类及应用，激发学生学习兴趣。
- 教材章节：第一章，第一节2. 常见材料性质及工艺：- 金属材料的性质、分类及铸造、焊接工艺。
- 教材章节：第一章，第二节- 塑料材料的性质、分类及塑料成型工艺。
- 教材章节：第一章，第三节- 陶瓷、玻璃材料的性质、分类及应用。
- 教材章节：第一章，第四节3. 材料工艺实践操作：- 设计并制作一个简单的金属制品，如钥匙扣、小雕塑等。
- 教材章节：第二章，第一节- 设计并制作一个塑料制作品，如笔筒、手机壳等。
- 教材章节：第二章，第二节4. 绿色环保意识培养：- 讨论材料工艺在环保方面的作用，提高学生的环保意识。
江苏大学材料工艺课程设计
江苏大学材料工艺课程设计课程设计说明书第页1陶瓷工艺设计的目的和意义陶瓷是最古老的一种材料，是人类在征服自然中获得的经化学变化而制成的产品，是人类文明的象征之一。
它和金属材料、高分子材料并列为当代固体三大材料。
由于陶瓷的原子结合方式是键能较大的离子键、共价键或者离子－共价混合键，所以其具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐热冲击、高强度、硬质、高刚性、低膨胀、隔热以及不吸收外来物质等许多优良性质。
陶瓷材料的应用范围很广，在日用、卫生、建筑、化工、电气、航天、汽车、生物医学等领域均有重要应用。
陶瓷材料性能的优劣在很大程度上与各种陶瓷制品的制造工艺手段关系密切。
很多陶瓷材料制品要求很高的致密性，随之而产生的其它性能也就很优良。
例如，陶瓷植入材料羟基磷灰石的密度为3.05g/cm~3.15g/cm时，孔隙率仅为0.1%~3%。
根据经典材料理论分析，一般致密陶瓷材料的晶粒细小，晶界较多，细小晶粒对各个晶间孔隙填充较好，材料的性能较为稳定。
因此，选用细颗粒原料制备高致密度的陶瓷材料有着重要的现实意义。
例如，在电子陶瓷中99瓷以及97瓷主要用作集成电路基片。
集成电路必须具有高度平坦光滑的平面。
为了保证基片经仔细抛光后具有极高的表面光洁度，基片本身必须充分致密，而且应保证晶粒细小，晶粒结合性能才能良好。
氧化铝陶瓷是最为常见的陶瓷之一，性能优良。
在现代工程技术中，氧化铝陶瓷成为应用最为广泛的陶瓷之一，因为它具有较高的机械强度、硬度、抗损毁性、高耐火度、热导率较高及抗化学侵蚀等特性，氧化铝陶瓷大量应用于电子工程、电力工程和结构设计中。
在电子技术领域中广泛用作真空电容器的陶瓷管壳、大功率栅控金属陶瓷管、微波管的陶瓷管壳、微波管输能窗的套瓷组件、各种陶瓷基板(包括多层布线基板)及半导体集成电路陶瓷封装管壳等。
它是电真空陶瓷的主要瓷种，也是生产陶瓷基板及多层布线封装管壳的一种基本材料。
氧化铝陶瓷(又称刚玉瓷)是一种以α-Al2O3为主晶相的陶瓷材料。
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1陶瓷工艺设计的目的和意义陶瓷是最古老的一种材料，是人类在征服自然中获得的经化学变化而制成的产品，是人类文明的象征之一。
它和金属材料、高分子材料并列为当代固体三大材料。
由于陶瓷的原子结合方式是键能较大的离子键、共价键或者离子－共价混合键，所以其具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐热冲击、高强度、硬质、高刚性、低膨胀、隔热以及不吸收外来物质等许多优良性质。
陶瓷材料的应用范围很广，在日用、卫生、建筑、化工、电气、航天、汽车、生物医学等领域均有重要应用。
陶瓷材料性能的优劣在很大程度上与各种陶瓷制品的制造工艺手段关系密切。
很多陶瓷材料制品要求很高的致密性，随之而产生的其它性能也就很优良。
例如，陶瓷植入材料羟基磷灰石的密度为3.05g/cm3~3.15g/cm3时，孔隙率仅为0.1%~3%。
根据经典材料理论分析，一般致密陶瓷材料的晶粒细小，晶界较多，细小晶粒对各个晶间孔隙填充较好，材料的性能较为稳定。
因此，选用细颗粒原料制备高致密度的陶瓷材料有着重要的现实意义。
例如，在电子陶瓷中99瓷以及97瓷主要用作集成电路基片。
集成电路必须具有高度平坦光滑的平面。
为了保证基片经仔细抛光后具有极高的表面光洁度，基片本身必须充分致密，而且应保证晶粒细小，晶粒结合性能才能良好。
氧化铝陶瓷是最为常见的陶瓷之一，性能优良。
在现代工程技术中，氧化铝陶瓷成为应用最为广泛的陶瓷之一，因为它具有较高的机械强度、硬度、抗损毁性、高耐火度、热导率较高及抗化学侵蚀等特性，氧化铝陶瓷大量应用于电子工程、电力工程和结构设计中。
在电子技术领域中广泛用作真空电容器的陶瓷管壳、大功率栅控金属陶瓷管、微波管的陶瓷管壳、微波管输能窗的套瓷组件、各种陶瓷基板(包括多层布线基板)及半导体集成电路陶瓷封装管壳等。
它是电真空陶瓷的主要瓷种，也是生产陶瓷基板及多层布线封装管壳的一种基本材料。
氧化铝陶瓷(又称刚玉瓷)是一种以α-Al2O3为主晶相的陶瓷材料。
Al2O3的主要键合方式为共价键和离子键。
强的键合能力使其理化性能、力学性能良好。
氧化铝瓷的莫氏硬度为9，抗折强度350MPa,抗压强度为2100MPa。
高性能的氧化铝陶瓷具有机械强度高，电阻率高，电绝缘性能好，化学稳定性好，生物相容性好等优点，在机械、化工、石油炼制、光学、真空电子、生物医学等诸多领域均有重要的应用。
本次课程设计，任务就是设计一条75氧化铝陶瓷的生产线。
材料工艺课程设计，是我们巩固所学知识，并且将所学运用在实际生产实际中的一个有效地也是必须经历的过程。
通过此次课程设计让我们掌握了成分设计、原料处理、工艺流程选择、工艺参数确定、设备选型和制备效果评价等方面相关的计算方法，掌握了数据处理的原则和方法，锻炼和提高了综合分析及撰写设计说明书的能力。
2原料的选择、计算及加工处理；本次课程设计任务为设计75氧化铝陶瓷真空管壳（外径φ95mm×内径φ75mm×高140mm，每件1215克重，年产150万件，以300工作日计算）的生产线。
瓷坯及原料的化学组成比较各成分的含量，我们可以认为氧化钾、氧化钠和氧化铁为杂质。
则瓷坯中各组分主要氧化物比例为下面计算生产100kg产品所需要原料：碳酸钡是产品中氧化钡的唯一来源，所以碳酸钡 3.53÷77.71%=4.5425kg设煅烧氧化铝a kg，苏州土b kg，膨润土c kg，石灰石d kg，菱镁矿e kg，则列出如下方程二氧化硅 0.08% a+46.42% b+64.45% c+7.61% d+0.83% e=14.31氧化铝 99.3% a+38.94% b+17.44% c+2.11% d+0.4% e=79.46氧化钙 0.38% b+2.2% c+49.22% d+0.27% e=1.84氧化镁 3.76% c+1.89% d+47.18% e=0.85根据所查市场价格，苏州土市场均价为1500元/t，一级膨润土市场均价为500元/t，苏州土价格较膨润土相比过高，从控制成本考虑选择苏州土与膨润土的比例为1:4 ，则： 4b=c联立以上5个方程解得：a=74.9053，b=4.6158，c=18.4632，d=2.8761，e=0.2362综上，生产100kg产品，需要设煅烧氧化铝74.9053kg，苏州土4.6158kg，膨润土18.4632 kg，石灰石2.8761kg，菱镁矿0.2362 kg，碳酸钡4.5425kg。
设计的生产线日产量为1215×150×104÷300=6075000=6075kg则需要的原料为：煅烧氧化铝74.9053÷100×6075=4550.4970kg苏州土 4.6158÷100×6075=280.40985kg膨润土18.4632÷100×6075=1121.639 kg石灰石 2.8761÷100×6075=174.7231kg菱镁矿0.2362÷100×6075=14.34915kg碳酸钡 4.5425÷100×6075=275.9569kg原料总计质量为4550.4970+280.40985+1121.639+174.7231+14.34915+275.9569=6417.575kg3工艺原理运用、工艺流程选择与工艺方法确定；工艺流程：配料→湿磨→泥浆的过筛、除铁→喷雾造粒→等静压成型→半成品加工→热等静压烧成→磨加工→成品3.1原料粉体制备陶瓷工业伸长粉碎加工断的最通常任务是将大块的长石、石英、干硬泥块等物料进行粉碎知道达到球磨机对于入料的要求，大致尺寸范围由100~300mm至0.5~3mm。
[1]为此，一台机械难以完成任务。
由于主要原料膨润土主要成分是二氧化硅和氧化铝，硬度为1~2，故此次组合如下：颚式破碎机粗中碎→旋磨机细碎粗磨→球磨颚式破碎机，是通过鄂板摆动对物料进行破碎，其特点是产量大，但破碎比较小，一般为4。
[2]旋磨机，又称碾轮机，主要是通过碾轮的重力作用及碾轮与碾盘之间的相对滑动用对物料进行破碎与研磨。
其特点是可用干碾，也可用湿碾，碾轮和碾盘多是石质的，可有效的防止铁质带入。
此次设计的工艺采用间歇式球磨机，采用湿磨，它既可细碎并且混合，球磨机筒体的长径比一般＜2，为不致污染原料，球磨机的衬板和磨球应采用硬质岩石或瓷质的磨球，内衬采用橡胶内衬。
[3]筛分是使固体颗粒通过具有一定大小孔径或细缝的筛面，通过筛孔的筛下料，被截留在筛面上的为筛上料。
陶瓷原料需要筛分的重要原因在于①利用筛面的截留作用去除原料中有害杂质，例如泥浆中的云母、颗粒快等。
②控制筛物料粒度和级配，因为原料的细度会直接影响泥料或泥浆的成形、烧成性能。
原料除本身含铁外在加工及运输过程中混有一定量的铁质，通过磁选机或永久磁铁出去强磁型物质（如金属铁、铁磁矿）。
泥浆由漏斗加入，然后在静水压的租用下，由下往上经过筛格板，则含铁杂志被吸住，而净化的泥浆由溢流槽流出，筛格板应定时取出，进行冲洗。
喷雾造粒时将一定浓度的溶液或悬浮液（泥浆）通过雾化分手拿起分散成洗涤，在干燥塔用热风干燥而获得颗粒状粉料的过程，即将有一定水分的泥浆直接地一次性地制成颗粒状粉料。
喷雾干燥制粉最主要的特点在于：①可以实现全自动化的生产功一次完成，进去的是泥浆，出来的是颗粒。
②颗粒粉料是一颗颗似苹果形状具有很好流动性的粉料，满足了成型对粉料的要求。
③由于使用了热风干燥，所以需要消耗较多的能源。
3.2成型陶瓷产品的成型是将坯料加工成具有一定形状和尺寸的半成品。
陶瓷产品的种类很对，形状也相差悬殊，不同类型的陶瓷产品对坯料性能和制备工艺也不相同。
目前在陶瓷真空管壳的生产中常用的成型方法有以下几种：热压铸、注浆、干压和等静压法。
现就这几种成型方法的特点及其对产品性能的影响分析如下：热压铸造成型法是我国陶瓷真空管壳生产中使用最早且普遍的一种成型方法。
它主要是利用石蜡料浆加热融化后具有流动性和可塑性,冷却后能在金属模中凝固成一定形状这一特点来完成的。
成型过程的具体操作是将加热后的石蜡混合粉料用空气压力将料浆注人模中,冷却定型。
热压铸成型法的优点是能制作形状复杂、精密度高的中小型制品、工效高、产量大设备投资小、操作简单、模具损耗少。
其缺点是工序繁杂、粉尘多、工期长，不适用大件、薄壁产品。
由于热压铸成型在配料中添加了有机物,因此多了一道排蜡工序,且在排蜡、注模等工艺过程中容易有空气介入,排蜡时有机物的排出,很容易使制品产生不均匀的气孔。
烧后产品中气孔有开口和闭口两种,开口气孔用肉眼容易看到,一般检验后就能剔除,而闭口气孔存在于晶粒之间或晶体内部,一般不易查到。
这对真空陶瓷管壳无疑是一大危害,直接影响到陶瓷制品的体积密度、气密性。
况且,由于成型压力小,受力不均,烧成后制品的均匀性、电气性能和透液性都受到一定的影响。
因此在国外很少用热压铸方法来制作陶瓷真空管壳。
干压成型法是将粉料采用机械压力强制压人模内的一种成型方法。
干压成型的优点是操作简单、方便、周期短、工效高、产品精度高、产量大,机械强度和电性能也较好。
缺点是设备投资大,只能生产形状较为简单而又扁平的产品。
对模具要求很高而且损耗大。
干压的主要问题是对于较高的制品存在纵横压力的差异。
如果采用双向加压法成型,由于受压方向的局限性和压力传递的影响,在制品的中间部位也存在着压力小、收缩较大,密度较低的缺陷。
因此也不很适宜用来制作中大型陶瓷真空管壳。
其烧后产品由于受加压方式或作用力方向以及配料流动性的影响,局部气孔仍然存在,层次感也较明显,但总体烧结程度及气孔状况较前两者要好。
注浆成型法是传统陶瓷生产最常用的一种成型方法。
它主要是利用石膏模型的毛细管作用力将悬浮的浆料吸附于模具内壁而形成一定形状和强度的坯件。
这一传统工艺也被应用于工业陶瓷的生产。
其注浆成型的优点是能制作一些形状复杂且不规则、制品大且尺寸要求不严的产品,工艺简单、模具投资小。
缺点是劳动强度大,生产周期长,环境卫生差。
等静压成型法是一种先进的成型方法是，利用液体介质不可压缩性和均匀传递性的特点来完成的，适合于制作产品性能要求高、壁厚、件大、一致性好的制品。
等静压成型的优点是各向性能一致性好、半成品强度高、环境污染少，缺点是设备投资大、工效低、形状简单、模具制作周期长、工模夹具多。
等静压成型是目前国际上采用最多的一种用来制作陶瓷真空管壳的成型方法。
等静压成型最显著的特点是由于液体介质受压后各个方向的压力处处相等，各向压力传递到粉体中，使得坯体各向均匀受压致密。
烧结后的制品密度大、均匀性好、气孔率少、无论从产品的哪个部位进行理化分析，各项性能指标的一致性是其他成型方法所不能比拟的。