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1、材料制备与测试技术实验实验教学大纲一、课程基本情况课程代码：10113432323课程名称（中，英文）：材料制备与测试技术实验/ExperimentofMateria1.PreparationandTestingTechno1.ogy课程类别；专业核心课程课程性质：必修课程类型：独立实验深总学分：25总学时：4（）实验/实践学时：4Q10适用专业；材料物理适用对象：本科先强课程：材料科学与工程基础材料研究与测试方法，材料合成与制备技术开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介本课程是材料物理专业的理要专业基础课之一，着重向三年级本科生教授基本的材料表征和分析方法、与材料合成与制爵方法.主要包括X
2、射线衍射（XRD）.热分析TA）,透射电子显微学（TEX）、扫描电子品微学、水热法、固相法与溶胶Tfet胶法等相关内容。通过课程学习，学生应该班本掌握相关测试技术的册本概念、*本原理和应用、适用范由，井H掌握合成方法的原理，熟练诳行实验方案设计与介成样品性能测试等工作，在此理论基础上,通过实验室的实际授作或者现场演示讲解.学握各种分析测试方法的基本实验要求和操作要领.通过理论教学和实脸训练,培养学生综合利用材料测试技术来对材料进行微观结构表征和分析能力,为未来解决材料中实际问遨奥定基础.三、实验教学目标1、使学生堪匏新能源材料的测试及实的方法,掌握晶体学知识和X射城用肘基本原理.，以及成分分析
3、的方法和本原理，能的通过文献研究分析，时新能源材料的物相与成分is行评价与分析。（支掠毕业要求指标点2.2）2、通过本课程的学习，培养学生具备新能源材料合成与制备实验的熟练操作能力,使学生初步具备从事新材料、新工2研究开发的能力.能鲂胜任新能源行业相关领域的其他工作（支授毕业要求指标点4.2）3,使用学生科学合理制订新能源的材料合成与制在技术的工艺流程，准确控制合成与制备的同意参数，通过实脸获得目标合成产勒.并对材料晶体结构、微观形貌和成分分析的丛木能力，能好对实骁数据进行采集、处理，对新能源材料与器件工程的现余问题进行数据分析和综合：从而科学构建新能源材料结构与性能的关系.（支洋毕业要求指标
4、点4.4）K使学生能够分析、评价新能源材料的合成与制备的工程实践解决方案对健康、环境和安全的影晌.进一步优化新能魂材料的合成与制备实验方案.（支撑毕业要求指标点6.2）四、实验项目及学时安排序号实验项目名称实5金学时实验类型实验要求每每人数备注1X射戌衍射实验i演示性必做4H52紫外-可见吸收光谱实脸4演示性必做4-3溶胶被胶法制备气化物薄膜8粽合性必做4-61固相反应法制符钙钛矿结构陶宛与微波介电性能8蝶合性必做4-65可见光催化剂的水热合成与光催化性能16绘合性必做4-6五、实段内容实验一X射线衍射实验实验目的：学习X射戏衍射的施本原理及仪器装置，熟悉X射线衍射仪的使用，掌握XRD物相分析
5、定性分析的方法.实验设备：DSPOCUSX射线衍射仪实脸内容及步界：实脸内容包括开机操作、停机操作，衍射仪控制及衍射数据采集分析系统,样品制备.X射践衍射仪进行物相分析，记录斑次实验条件及其对实验的影响，标注各衍射i的相应d伯，根据实胎数据左找卡片。实验要求为熟悉X射线衍射仪的堪木操作方法和衍射数据的收集方法,掌握衍射数据的分析方法，了W分析数据的计W机软件,制备合格的样品进行分析，根据实物数据进行分析.实验步骤为开机、装样.冽及、关机和数据处理及分析.实脸二紫外-可见吸收光谱实购实验日的：了解紫外吸收光谱在有机结构分析的应用，学会使用紫外-可见分光光度计；熟悉1.HInher1.beer定律
6、，掌握紫外-可见分光光度计的吸光度的测质方法.实脸设备：TUT901型紫外可见分光光度计、石英比色皿、容Ift瓶、格液管、加筒等玻璃器皿若干。实验内容及步骤：实脸内容开机悚作，停机操作，熟悉紫外分光光度计的基本操作方法，制备出合格的实验样乩，使用紫外分光光度计进行样品的扫描测定，根据图讲进行解析,实验要求掌握制样的方法了解双光束紫外可见分光光度计的操作要点、参数设定以及样品测试,初步掌樨化合物紫外光谱图的分析方法.实脸步骤为配制溶液、打开率外-可见分光光度计的电源、设备初始化自检后进入工作状态、进行茶戏校正、设置多数、进行测定并记录数据，以后数据处理及分析。实验三溶胶-凝胶法制备氧化物薄朕实验
7、目的：学习溶胶凝胶法的基本原理及仪器装置.掌樨溶胶凝胶法合成材料的工艺过程,广耨溶胶-凝胶法合成材料的影响因素，常押时合成产物脖貌和性能的表征方法，实舱设备；求陶、毡力搅拌器、烧杯、天平、干燥器、干燥箱、闻声清洗机、匀胶机、箱式电阻炉、高速离心机、紫外灯、黑心试管、紫外-可见分光光度计.实跪内容及步骤：实物内容包括样品制备、工艺制度的确定、数据处理与结果分析.明确溶胶凝胶法制备氧化物薄膜的反应原理，选择合适的金属醇盐或无机盐，设计合理的工艺制度，制需平整度较高的薄膜，采用紫外-Ur见分光光度计研究光催化性能，实验步骤包括均匀溶液的制备、溶胶的陈化、匀胶机制备薄漠、干燥、烧结和光催化性能测试.实
8、船四固相反应法制备钙钛矿结构网和与微波介电性能实脸目的：了解同相反应法制备笆枕矿结构微波介质陶窟的实验原理.掌握同相反应法制备竹钛矿结构微波介质陶宛的制需过程及化学反应阻理,了解实腕中影响实3金结果的各种因索，并学会对实验结果进行去征分析。实验设任；药匙、研钵、模具、生堪、阻抗仪.实物内容及步骤：实物内容包括样品制品,样品微观结构的分析与电学性能及介电性能的测试.冏相合成条件对产品的性能影响分析。学习固相合成法制备固相反应法制备种钛矿结构微波介质陶立的反应原理，均匀混合原料粉末，观察固相反应温度和时间对合成产物激观结构的影响，制备微波介顺陶在，运用阻抗分析仪测时产品的电学性能及介电性能进行分析
9、，确定工艺制度对产品性能的影响规律.实命步骤包括林加、球磨混料、造粒、压样成型、干燥、烧结、涂粒银浆和介电性能浏试。实验五可见光催化剂的水热合成与光催化性能实验目的：学习水热合成法的基本原理及仪器装置.掌樨水热法合成材料的工之过程,熟悉温度.浓度、p1.值等因素对合成产物的组成和形貌的影响,熟悉对合成产物形貌和性能的表征方法。实验设;:药匙、烧杯、破力搅拌器、水热反应釜、紫外-可见分光光度计.实验内容及步骡：实验内容包括样品制备、物相组成与光催化性能测试、结果分析、确定工艺制度对产品的影响规律.实脸要求为学习水热法合成可见光催化剂的反应原理,研究不同的温度、浓度、pH值等时合成产物组成和形貌的
10、影响，获得不同形貌与粒径的产物，运用於外可见分光光度计对产物的光催化性能迸行分析，确定工艺舂数对光催化性能的影响Me仲。实验步骤包括物料配方确定、前驱体制备、装釜、封釜、升温保温反应、冷却开釜、离心分离、清洗和光催化性能测试.六、实验报告格式实名称（一）实验目的（二）实验原理（三）实验内容及步骤（四）结果与分析（五）问JS讨论七、考核方式（一）实验成绩的构成实验成缴的构成为实验理论占20%,实验报告占20%.实物操作占60%.（二）评分标准1 .实脸成绩以百分制或五级制（优、良、中、及格、不及格）埴报,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
11、求,根据每个学生实聆前的预习准备，实脸过程的考衽.实质操作情况及实验报告的防fit媒合给出实验成绩.4 .实验评分应包括三个方面：1实龄预习及实验纪律占20%：2）实龄操作占40%：（3）实股报告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：7079分，及格：6069分，不及格；59分以下，也可以以百分制给出两个实骁的综合成绩.实验成绩考核评定式考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（901.00分）良好(8090分)中等（7O8O分）及格（6O7O分）不及格（V60分）实验前能好按实验前能够按实5金前能修按实验前能略按实验前未能按照实蛤
12、要求，提照实验要求，照实验要求，照实蛤要求，提照实验要求，4眸诉1而预习掌握实提前预习，较提前预习，了前预习,基本了未提前预习，及实聆纪律（20%）脸内容，掌树实好的学握实脸解实脸内容、解实脸内容、实不了解实脸内骁安全操作规内容、掌握实实的安全操作验安全操作规容、未能掌握程,遵守实验纪验安全操作规规程,较遵守程,较遵守实验实验安全操作律。程，遵守实验纪律，实脸纪律.纪律。规程.能弊根据实验能第根据实脸能律根据实的能好根据实险不能根据实脸目的，独立设计目的，独立设目的，设计实目的，设计出茶目的,设计出优化实验步骤.计实验步骤.验步骤.独立本的实验步骤相应的实验步独立或合作完独立或合作完或合作完成
13、实基本能完成实骤，不能完成成实验操作，且成实验操作，验操作，愫作验操作，操作茶交骁操作或操实骑操作操作规范：准确操作较为规基本规范：记本规范：记录实作不规范：不(40%)记录实脸现象，范：记录实脸录实脸现皱，脸现象，井对实能记录实脸现并对实骁现象现象较为准并对实验现象9现敛进行初象，不能对实进行踪合的分确,并对实5金进行分析讨步分析讨论.得物现象进行分析讨论,得出合理的实蛤结果。现象进行粽合的分析讨论，得出较为合理的实验结果.论,得出实脸结果。出实脸结果。析讨论,不能得出实骁果.实验报告能峥独实5金报告能好实验报告能修实验报告基本能实物报告不能立完成，内容完独立完成，内容独立完成，内容终独立完
14、成，内独立完成,存在整，数据合理，完整，数据较为完整.数据基本容完整，数据图抄袭现象,报告数据处理正确.合理.数据处理合理,能峥进行表齐全基本完中提出的问题图表规范。能够正确,图表基本数据处理,图表成实验报告中提没有或基本没实验报告（40%）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.提出自己的见解一现范.健酩较好的完成实验报告中提出的问%并对实验中遇到的何趣进行讨论，提出意见.基本规范，能修基本完成实验报告中提出的何SS,能对实验中遇到的问题进行讨论。出的问题.有回答.人、教学贵指导书:材料制品与测试技术实蛤3讲义参考书:(1)朱和国.材料现代分析技术.国防工业出版社，2012年.材料合成与制备.国防工业出版社,2010年.材料合成与制备.华东理工大学出版社,2010年.(4)常铁军.材料近代分析测试方法.哈尔滨工业大学出版社，2007年.
