《复合材料配方设计与应用》实验教学大纲

《复合材料配方设计与应用》实验教学大纲一、课程基本情况课程代码：101145323102课程名称（中/英文）：复合材料配方设计与应用/FormulationDesignandApplicationofCompositeMaterials课程类别：专业方向特色课程课程性质：必修课程类型：独立实验课总学分：1总学时：16实验/实践学时：16适用专业：高分子材料与工程适用对象：本科先修课程：复合材料聚合物基体，复合材料原理，高分子化学，高分子物理开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介《复合材料配方设计与应用》课程是高分子材料与工程专业的一门独立专业实验课。本课程共24学时，1.5学分。本实验课是通过专业实验使专业理论知识与工程实践相结合，使学生掌握树脂基复合材料的原料测试、性能与成型工艺，分析材料性能与结构的规律，为日后继续深造、从事树脂基复合材料方面的生产、科研与开发打下坚实的基础。课程的主要教学目的是帮助学生验证、巩固和加深课堂所学的基础理论知识，培养学生实验操作能力、综合分析问题和解决问题的能力，使之养成严肃认真、实事求是的科学态度和严谨的工作作风，从而使学生在专业实验操作中得到工程能力及职业素质的初步训练与培养。1.课程对毕业要求的支撑[毕业要求指标点4.3]能够根据实验方案构建实验系统，合理选用研究仪器和设备，安全地开展实验研究。[毕业要求指标点4.4]能够运用科学的方法正确采集、整理实验数据，对实验结果进行关联、分析和解释，并通过信息综合获得合理有效的结论。[毕业要求指标点9.2]能独立完成团队分配的工作，胜任团队成员的角色与责任，能够作为负责人组织团队成员开展工作，倾听团队成员意见。[毕业要求指标点12.2]针对个人和职业发展的需求，能接受和应对新技术、新事物和新问题带来的挑战，具备不断学习和适应社会发展的能力。2.课程教学目标教学目标1：通过本课程的学习，学生应掌握树脂基复合材料的常规性能测试方法及相关国家标准，熟悉高分子材料加工常见设备和检测仪器的原理和特点。通过实验方案设计和专业实验操作，培养学生的实验方案设计能力、实验技术操作能力。（支撑毕业要求4.3）教学目标2：通过实验操作记录及实验结果分析，培养学生能够运用科学的方法正确的采集、整理实验数据，对实验结果进行关联、分析和解释，并通过信息综合获得合理、优化的结论的能力。（支撑毕业要求4.4）教学目标3：通过实验分组，学生在不同的实验阶段承担不同的实验任务，相互协作最终完成整个实验项目，培养学生的团队意识和协作精神。（支撑毕业要求9.2）教学目标4：通过本课程的训练，培养学生将实验技术与工程实际应用相结合的能力，有助于学生今后在工作岗位综合运用专业知识指导实际生产。（支撑毕业要求12.2）四、实验项目及学时安排序号实验项目名称实验学时实验类型实验要求每组人数备注1织物厚度的测定2必做22复合材料手糊成型实验6必做43冲击性能测定4必做24马丁耐热性能测定4必做4五、实验内容实验项目一织物厚度的测定实验目的：对织物的厚度进行测量。通过测定，掌握实验方法和各指标的计算方法，并了解影响实验结果的因素。实验设备：织物厚度仪。实验内容及步骤：取玻璃布或织物一卷，在平整的桌面上展开，自然铺平，不要拉的过紧或过松；在距织物边沿不少于50mm处，用测量圆柱（直径16mm）夹住织物面，施加98kPa压力，同时读取织物厚度值，精确到0.02mm；同一卷织物上间隔10mm以上测量10~20个厚度值；亦可在同一规格织物不同卷中进行统计，求出平均厚度，以及它们各自的标准差。实验项目二复合材料手糊成型实验实验目的：掌握手糊成型的基本流程；学会配置手糊成型用所需的不饱和聚酯树脂或环氧树脂；学会手糊成型的实际操作技术。实验设备：电子天平。实验内容及步骤：学会配制树脂时，随配随用。配制不饱和聚酯树脂时，先将树脂和引发剂混合均匀，再加促进剂，千万不能将引发剂和促进剂同时加入，有可能引起爆炸。要涂敷多层时，应等里层干后再涂敷第二层。模具的修整涂脱模剂喷涂胶衣增强材料的剪裁树脂配置成型操作固化脱模修剪。实验项目三冲击性能测定实验目的：了解简支梁冲击实验机测定塑料冲击强度的原理、方法和数据处理；掌握简支梁冲击实验机的使用方法；测定塑料的简支梁冲击强度，了解测试条件对测定结果的影响。实验设备：简支梁冲击实验机。实验内容及步骤：试样的宽度和厚度，准确至0.02mm。缺口试样应测量缺口处的剩余厚度，测量时应在缺口两端各测一次，取其算术平均值；根据试样破坏时所需的能量选择摆锤，使消耗的能量在摆锤总能量的10%~85%范围内；调节能量刻度盘指针零点，使它在摆锤处于起始位置时与主动针接触。抬起并锁住摆锤，把试样按规定放置在两支撑块上，试样支撑面紧贴在支撑块上，使冲击刀刃对准试样中心，缺口试样使刀刃对准缺口背向的中心位置。平稳释放摆锤，从刻度盘上读取试样破坏时所吸收的冲击能量值。实验项目四马丁耐热性能测定实验目的：了解马丁耐热仪的工作原理，掌握塑料的马丁耐热的测试方法，对马丁耐热、维卡耐热、热变形试验方法做对比。实验设备：马丁耐热仪。实验内容及步骤：测定马丁耐热温度，施加到试样的弯曲力矩大小是用移动重锤在横竿上的位置调节的。试样受到此弯曲力矩后，会发生弯曲变形，致使横杆倾斜、变形，指示器的指针下降。随着温度升高，试样弯曲模量降低，弯曲变形随之增加，变形指示器下降的读数也增加。当读数达到规定值时的温度，即是马丁耐热温度值。六、实验报告格式实验名称（一）实验目的（二）实验设备（三）实验内容及步骤（四）结果与分析（五）问题讨论七、考核方式（一）实验成绩的构成实验成绩由实验理论成绩（占20%）、实验报告（占40%）和实验操作（占40%）三部分组成。课程理论成绩考查学生预习表现以及实验理论掌握情况；实验报告成绩主要根据实验报告的完成质量评定，包括撰写的规范性、实验数据的真实性以及使用数据的处理能力；实验操作成绩考查学生实验技能操作。（二）评分标准1.实验成绩以百分制或五级制（优、良、中、及格、不及格）填报，按比例记入该课程成绩中。2.多个实验项目的要最后填报平均成绩。3.按照实验指导书的具体要求，根据每个学生实验前的预习准备，实验过程的考查，实验操作情况及实验报告的质量，综合给出实验成绩。4.实验评分应包括三个方面：（1）实验预习及实验纪律占20%：（2）实验操作占40%：（3）实验报告40%；评分等级：评定成绩分优、良、中、及格和不及格五个等级。优：90分以上，良：80-89分，中：70-79分，及格：60-69分，不及格：59分以下，也可以以百分制给出两个实验的综合成绩。实验成绩评定及考核标准（样例）考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~90分）中等（70~80分）及格（60~70分）不及格（＜60分）实验预习及实验纪律（20%）实验前能够按照实验要求，提前预习，掌握实验内容，掌握实验安全操作规程，遵守实验纪律实验前能够按照实验要求，提前预习，较好的掌握实验内容、掌握实验安全操作规程，遵守实验纪律实验前能够按照实验要求，提前预习，了解实验内容、实验安全操作规程，较遵守实验纪律实验前能够按照实验要求，提前预习，基本了解实验内容、实验安全操作规程，较遵守实验纪律实验前未能按照实验要求，未提前预习，不了解实验内容、未能掌握实验安全操作规程实验操作（40%）能够根据实验目的，独立设计优化实验步骤，独立或合作完成实验操作，且操作规范；准确记录实验现象，并对实验现象进行综合的分析讨论，得出合理的实验结果能够根据实验目的，独立设计实验步骤，独立或合作完成实验操作，操作较为规范；记录实验现象较为准确，并对实验现象进行综合的分析讨论，得出较为合理的实验结果能够根据实验目的，设计实验步骤，独立或合作完成实验操作，操作基本规范；记录实验现象，并对实验现象进行分析讨论，得出实验结果能够根据实验目的，设计出基本的实验步骤，基本能完成实验操作，操作基本规范；记录实验现象，并对实验现象进行初步分析讨论，得出实验结果不能根据实验目的，设计出相应的实验步骤，不能完成实验操作或操作不规范；不能记录实验现象，不能对实验现象进行分析讨论，不能得出实验结果实验报告（40%）实验报告能够独立完成，内容完整，数据合理，数据处理正确，图表规范。能够正确完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行深入的讨论，提出自己的见解。实验报告能够独立完成，内容完整，数据较为合理，数据处理正确，图表基本规范。能够较好的完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行讨论，提出意见。实验报告能够独立完成，内容完整，数据基本合理，能够进行数据处理，图表基本规范。能够基本完成实验报告中提出的问题，能对实验中遇到的问题进行讨论。实验报告基本能够独立完成，内