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本教程為北京航空航天大學規劃教材,是基於北京航空航天大學材料科學與工程學院多年的本科實驗教學講義重新編輯、修訂而成的,強調了實驗課程的研究屬性和綜合屬性,介紹了學院教師的部分最新科研成果以及最新的實驗研究技術。
本教程內容覆蓋面廣,涵蓋了金屬、陶瓷、高分子、納米能源等材料的合成與製備技術、組織與結構分析技術、性能與表徵技術以及材料服役性能評價方法等。全書按實驗層次分為三章。第一章為基礎實驗,主要學習材料學科常見的分析檢測技術;第二章為綜合實驗,學習如何利用掌握的基礎知識對合成的材料進行分析檢測和評估;第三章為特色實驗,學習航空航天材料特色研究方法和實驗技術的最新發展。
本教程適用於材料科學與工程及其相關專業本科生和研究生的實驗教學,使用者可根據實驗條件對實驗項目進行適當取捨;也可供相關專業工程技術人員參考。
目錄
第一章 材料檢測技術基礎實驗
第一節 材料組成與結構分析技術
1.1 材料化學成分分析
1.2 金相顯微技術
1.2.1 金屬材料顯微試樣的製備
1.2.2 金相顯微鏡的成像原理及使用
1.3 晶體材料X射線衍射分析
1.4 掃描電鏡及能譜儀的工作原理和應用
1.5 透射電鏡的工作原理及應用
1.5.1 透射電鏡的工作原理及基本操作
1.5.2 電子衍射譜的獲取及標定
1.5.3 高分辨圖像的獲取及分析
第二節 材料性能與表徵技術
1.6 材料熱性能分析
1.6.1 同步熱分析
1.6.2 熱膨脹分析
1.7 電子信息材料電性能及表徵技術
1.8 材料的磁性能及表徵技術
1.9 動態彈性模量及表徵技術
1.10 材料力學性能測試技術
1.10.1 工程材料拉伸性能測試
1.10.2 金屬材料壓縮性能測試
1.10.3 工程材料彎曲性能測試
1.10.4 金屬材料平面應變斷裂韌性K.。測試
1.10.5 金屬材料低周疲勞性能測試
1.10.6 金屬材料旋轉彎曲疲勞性能測試
1.10.7 金屬材料蠕變性能測試
1.11 金屬材料硬度測試
1.12 高分子材料性能物理測試方法
1.12.1 高聚物結晶形貌觀察
1.12.2 密度梯度管法測定高聚物的密度和結晶度
1.12.3 高聚物的蠕變與本體粘度
1.12.4 強迫共振法測定高聚物材料的動態力學性能
1.12.5 強迫非共振法測定高聚物材料的動態力學性能
1.12.6 差示掃描量熱法測定聚合物的熱性能
第三節 材料服役性能檢測技術
1.13 環境腐蝕因素的電化學測定
1.14 材料環境失效動力學的電化學測試
1.15 材料環境失效行為的電化學阻抗譜分析
1.16 材料表面防護膜層環境失效評定方法
第二章 材料科學與工程綜合實驗
第一節 材料的合成與製備
2.1 金屬熱處理及組織性能分析
2.2 金屬材料凝固技術
2.2.1 金屬材料凝固及組織性能分析
2.2.2 金屬材料熔鑄技術
2.2.3 金屬材料快速凝固技術
2.2.4 金屬材料定向凝固技術
2.2.5 非平衡金屬材料的製備技術及結構和熱性能分析
2.3 陶瓷材料製備技術
2.3.1 陶瓷材料的合成技術
2.3.2 燃燒合成製備技術
2.4 高分子材料合成技術
2.4.1 有機玻璃的解聚及甲基丙烯酸甲酯的本體聚合
2.4.2 聚乙烯醇縮甲醛的製備
2.4.3 硼酸三苯酯的合成
2.4.4 硼酚醛樹脂的製備及耐熱性分析
2.5 納米及能源材料的合成與製備
2.5.1 超薄二維材料的製備及其電化學性能研究
2.5.2 一維銀納米線的製備
2.5.3 有序介孔鎳鋁氧化物的製備
2.5.4 光電化學太陽能電池的製備和測試
第二節 金屬材料成型技術
2.6 金屬材料的軋制過程及流變規律
2.7 塑性加工對金屬材料組織和性能的影響
第三節 陶瓷材料成型技術
2.8 陶瓷材料干壓成型
2.9 陶瓷材料的燒結
2.10 陶瓷材料熱壓燒結
2.11 高溫隔熱陶瓷的製備及表徵
第四節 高分子材料成型技術
2.12 高分子材料熔體流動速率的測定技術
2.13 二元高分子共混改性與3D列印耗材的製備
2.14 高分子材料3D列印耗材擠出成型工藝
2.15 高分子材料擠出吹塑成型工藝
2.16 高分子材料注射成型工藝
2.17 LCM工藝流動充模過程研究
2.18 複合材料增強體滲透率的測定技術
2.19 預浸料的製備與熱壓罐成型工藝
第三章 航空材料特色實驗
第一節 特種塗層製備技術
3.1 特種塗層激光熔敷製備技術
3.2 特種塗層等離子噴塗製備技術
3.3 高分子材料3D列印技術
第二節 航空材料的組織與服役
3.4 航空材料組織特徵分析
3.5 金屬功能材料的製備與分析
3.6 航空發動機用高溫合金／熱障塗層服役環境模擬
3.7 航空常用材料腐蝕失效分析
3.8 航空材料表面防護技術與塗／鍍層環境失效分析
3.9 材料失效分析與缺陷檢測
3.9.1 失效分析
3.9.2 缺陷檢測
第三節 航空材料的虛擬模擬
3.10 半導體能帶結構計算與虛擬模擬
3.11 有限元分析在材料科學虛擬模擬中的應用
3.12 RTM工藝虛擬模擬
3.13 複合材料熱壓罐成型工藝模擬
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