材料化學(xué)論文范文

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第1篇

論文關(guān)鍵詞：材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)，探索

材料化學(xué)是一個(gè)理工結(jié)合、學(xué)科交叉的新興學(xué)科，在信息、能源、環(huán)境、航天等前沿科學(xué)領(lǐng)域起到越來越重要的作用。目前, 許多高校設(shè)置了材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn), 我們根據(jù)我校辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際條件,并結(jié)合蘇州經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求，建立了與之相適應(yīng)的培養(yǎng)目標(biāo)及專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。為了讓學(xué)生了解先進(jìn)的材料合成與制備方法，掌握高技術(shù)材料性能的最佳測(cè)試技術(shù)，具體設(shè)置了材料合成與加工和材料性能測(cè)試相結(jié)合的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱[1-2]。本文結(jié)合我們的教學(xué)實(shí)踐過程，談一下材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的一些做法和體會(huì)。

重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，保證教學(xué)質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)主要包括兩個(gè)方面，硬件條件和軟件條件。具體的說，硬件條件包括實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實(shí)驗(yàn)儀器和大型設(shè)備的購(gòu)置等等；軟件條件包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱制定優(yōu)化，教師隊(duì)伍思想道德素質(zhì)，教育教學(xué)能力等方面的建設(shè)。具備優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)室硬件條件和優(yōu)秀的教師隊(duì)伍是保證教學(xué)質(zhì)量的必要條件。

1．實(shí)驗(yàn)室硬件條件建設(shè)

必要的基礎(chǔ)設(shè)施和優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)條件，是順利開展實(shí)驗(yàn)課程，保障實(shí)驗(yàn)室安全的先決條件。我校材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室面積達(dá)到500 m2，實(shí)驗(yàn)室分為材料合成實(shí)驗(yàn)室和材料性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)室兩部分，主要承擔(dān)了材料化學(xué)專業(yè)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)和本科畢業(yè)論文等教學(xué)任務(wù)。

隨著現(xiàn)代化儀器技術(shù)的高速發(fā)展化學(xué)論文，培養(yǎng)掌握現(xiàn)代化測(cè)試技術(shù)的人才是社會(huì)發(fā)展的迫切需要。為此，我校花大力氣引進(jìn)了一大批與材料化學(xué)專業(yè)有關(guān)的先進(jìn)測(cè)試儀器，并為材料化學(xué)專業(yè)開設(shè)了現(xiàn)代分析與測(cè)試實(shí)驗(yàn)課程，主要目的是引導(dǎo)學(xué)生全面熟悉和系統(tǒng)掌握測(cè)試材料的常規(guī)科研方法，包括紅外光譜、紫外分光光度計(jì)、熒光分光光度計(jì)、熱分析儀、比表面儀、納米粒度儀、電化學(xué)分析儀等儀器多種測(cè)試方法的介紹和使用，這些儀器偏向于基礎(chǔ)化學(xué)性質(zhì)研究，它有助于學(xué)生掌握材料的各項(xiàng)微觀性能。

同時(shí)，我們還開設(shè)了用于研究材料電學(xué)、硬度、力學(xué)等性質(zhì)測(cè)試的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)儀器包含了納米Zeta電位測(cè)試儀、體積電阻測(cè)試儀、簡(jiǎn)支梁試驗(yàn)機(jī)、布氏硬度計(jì)、電熱平板硫化機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、桌型老化試驗(yàn)機(jī)、氧指數(shù)儀等大型儀器。學(xué)生在學(xué)校里熟悉了這些儀器的操作和使用以后，我們還會(huì)積極聯(lián)系一些相關(guān)的單位，引導(dǎo)學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行相關(guān)的實(shí)習(xí)操作，使學(xué)生能夠?qū)W(xué)到的理論知識(shí)和具體實(shí)際相結(jié)合。

2．實(shí)驗(yàn)室軟件條件建設(shè)

軟件條件建設(shè)的主要摘要對(duì)教學(xué)內(nèi)容深入了解，合理組織編排，采用合適的教育教學(xué)手段，與同學(xué)多做交流，不斷總結(jié)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn)，找到最佳的傳授知識(shí)手段。

2.1 緊跟專業(yè)方向特色，制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)從大三開始開設(shè)，此時(shí)學(xué)生以及通過前兩年的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)掌握了實(shí)驗(yàn)的基本操作技術(shù)，更容易接受一些較為專業(yè)，相對(duì)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，同時(shí)也要緊跟材料化學(xué)專業(yè)的專業(yè)方向特色，這就成了我們?cè)谥贫▽?shí)驗(yàn)教學(xué)大綱時(shí)的宗旨。

我校的材料化學(xué)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)分為高分子與無機(jī)兩個(gè)方向論文格式。我們根據(jù)理論課與實(shí)驗(yàn)課相銜接的原則，通過開設(shè)一些與高分子物理，高分子化學(xué)，無機(jī)功能材料等課程相關(guān)的典型高分子和無機(jī)材料合成實(shí)驗(yàn)、性能表征及加工修飾實(shí)驗(yàn)，加大對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)力度，使他們對(duì)高分子材料研究領(lǐng)域有更深一步的體會(huì)，對(duì)高分子材料制備工藝、組成、結(jié)構(gòu)與性能之間的相互關(guān)系及其規(guī)律有更加明確和深刻的認(rèn)識(shí)。

2.2 精心選擇實(shí)驗(yàn)，合理編排順序

我校根據(jù)材料化學(xué)的專業(yè)背景和培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)材料化學(xué)高分子方向的實(shí)驗(yàn)總共安排8個(gè)實(shí)驗(yàn)，其中6個(gè)為必修實(shí)驗(yàn)，2個(gè)選修實(shí)驗(yàn)從教學(xué)大綱中的14個(gè)實(shí)驗(yàn)中根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選取。8個(gè)實(shí)驗(yàn)中有材料的合成實(shí)驗(yàn)，也有材料性能加工測(cè)試實(shí)驗(yàn)化學(xué)論文，安排實(shí)驗(yàn)順序時(shí)我們依據(jù)連貫性的原則，盡量使兩個(gè)甚至三個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼?lián)起來，形成一條鏈，例如，我們通過“聚乙烯醇縮甲醛(PVF)膠黏劑的制備及性能測(cè)定”這個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以掌握聚乙烯醇與甲醛在酸性條件下發(fā)生縮合反應(yīng)的基本原理，以及縮合反應(yīng)的具體實(shí)驗(yàn)技術(shù)，最后收集到的產(chǎn)物我們可以作為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)“GPC法測(cè)定聚合物分子量及分子量分布”的一個(gè)輔助測(cè)試原材料，學(xué)生可以進(jìn)一步了解凝膠滲透色譜的基本原理，掌握GPC法測(cè)定聚合物分子量及分子量分布的實(shí)驗(yàn)技術(shù)及數(shù)據(jù)處理。這樣的實(shí)驗(yàn)安排有利于將各自獨(dú)立的單個(gè)實(shí)驗(yàn)有效的串聯(lián)起來，增加實(shí)驗(yàn)的綜合性，更加有利于學(xué)生以后從事科學(xué)研究思路的培養(yǎng)，提高學(xué)生分析、解決問題的能力。

2.3嚴(yán)格考核制度，提高學(xué)習(xí)效果

只有嚴(yán)格要求學(xué)生，規(guī)范考核制度，才能有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)積極性。我們的教學(xué)與考核方式采取實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜合評(píng)價(jià)的辦法，即實(shí)驗(yàn)前，試驗(yàn)中，試驗(yàn)后這樣一個(gè)辦法。實(shí)驗(yàn)總成績(jī)采用百分制記分，預(yù)習(xí)報(bào)告占總成績(jī)的30 %，實(shí)驗(yàn)操作技能考核占總成績(jī)的30 %，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占總成績(jī)的40 %。只有嚴(yán)格要求學(xué)生寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，他們才會(huì)去查閱本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的文獻(xiàn)資料，對(duì)實(shí)驗(yàn)機(jī)理、實(shí)驗(yàn)步驟有相當(dāng)程度的熟悉和了解，尤其對(duì)于一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案有更多更好的想法與思路，同時(shí)也增加了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的樂趣性。在實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行過程中，老師對(duì)實(shí)驗(yàn)的過程進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)督，對(duì)學(xué)生提問，考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)與理解程度，并予以打分。最后，實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜合反映了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，數(shù)據(jù)處理等的完成情況化學(xué)論文，也是評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一個(gè)重要因素。

2.4 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，提高教師素質(zhì)

具備一只優(yōu)秀的教師隊(duì)伍是保障本科教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)和前提。我校材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)專職教師共計(jì)5人，其中教授2人，博士3人，碩士2人，已經(jīng)形成了一支年齡、學(xué)歷結(jié)構(gòu)較為合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。實(shí)驗(yàn)專職教師實(shí)行坐班制，負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)儀器的日常管理和養(yǎng)護(hù)工作，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)程表。我們嚴(yán)格要求實(shí)驗(yàn)教師認(rèn)真?zhèn)湔n，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開始前都要做預(yù)實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的各種現(xiàn)象和各種注意點(diǎn)都記錄下來，對(duì)于一些實(shí)際的樣品，測(cè)出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，做到心中有數(shù)。實(shí)驗(yàn)教師在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)過程中要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的潛能。激發(fā)學(xué)生的潛能可以有很多方法,比如說改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,改變?cè)吓浔?改變模具形狀,改變測(cè)量方式等等,都是很好的嘗試[3]。教師的業(yè)務(wù)水平直接影響到實(shí)際的教學(xué)效果，所以教師在平時(shí)的教學(xué)過程中要注重積累，努力提高自身各方面素質(zhì)。

3. 結(jié)語

通過材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)踐與探索，我們認(rèn)識(shí)到只有努力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室各方面條件的建設(shè)，在教學(xué)過程中不斷培養(yǎng)學(xué)生的興趣和分析、解決問題的能力，挖掘?qū)W生潛能，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提高，從而發(fā)揮最佳的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]王秀華,劉莉,闕榮輝.材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng).科技信息[J], 2010, 20: 443

[2]陳桂華,閆瑞強(qiáng).材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究.洛陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)[J], 2009, 28(2): 150-151

[3]付一政,李迎春,劉亞清等.高分子材料與工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索與實(shí)踐[J ]. 太原科技, 2008 , (3) : 90-91

第2篇

在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核的過程中，僅憑實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)和期末考試成績(jī)，不能準(zhǔn)確地衡量學(xué)生的實(shí)際實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α榱丝茖W(xué)地評(píng)估學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ枰獌?yōu)化傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程考核體系，建立全面的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合考核辦法。將學(xué)生的課程成績(jī)分為實(shí)驗(yàn)過程成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)、實(shí)驗(yàn)理論考試成績(jī)，單項(xiàng)成績(jī)不合格，則總成績(jī)不合格。這種考核方式促使學(xué)生認(rèn)真地對(duì)待每個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，有效地提高了學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)過程成績(jī)是教師在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中，根據(jù)學(xué)生實(shí)際操作情況給出的評(píng)價(jià);實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)主要是根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫、數(shù)據(jù)處理及分析等來評(píng)判;在實(shí)驗(yàn)理論考試中，除了常見考題外，還結(jié)合材料化學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，增加了實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等考核內(nèi)容，突出了綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力的考核，促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ娜姘l(fā)展。

2創(chuàng)建適合材料化學(xué)專業(yè)發(fā)展需求的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

進(jìn)入21世紀(jì)以來，材料科學(xué)發(fā)展愈加迅速，新材料、新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷問世，與此相適應(yīng)，對(duì)材料化學(xué)人才培養(yǎng)也提出了新的要求。材料化學(xué)專業(yè)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)授課模式必需緊跟時(shí)展步伐，及時(shí)調(diào)整課程結(jié)構(gòu)與內(nèi)容，引入學(xué)科發(fā)展的最新成果，介紹學(xué)科內(nèi)容中的多種學(xué)術(shù)觀點(diǎn)及學(xué)術(shù)背景和發(fā)展動(dòng)態(tài)，開闊學(xué)生學(xué)術(shù)視野，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教無定法，教要得法。要使課程教學(xué)生動(dòng)活潑，教師必須不斷更新教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)方法與手段，增強(qiáng)課程教學(xué)的趣味性，促使學(xué)生積極參與，在實(shí)驗(yàn)中勤于動(dòng)手、動(dòng)腦，實(shí)現(xiàn)教師教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變。

2.1采用多媒體輔助教學(xué)和建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

多媒體教學(xué)是利用多媒體軟件對(duì)文本、聲音、圖像、圖形、動(dòng)畫等信息進(jìn)行處理，教師配合多媒體放映進(jìn)行講解，將教學(xué)內(nèi)容用特技方法顯現(xiàn)出來，能充分創(chuàng)造一個(gè)有聲有色、圖文并茂、生動(dòng)直觀的教學(xué)環(huán)境，從視覺、聽覺等多方面給學(xué)生留下深刻印象。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以采用多媒體(視頻)教學(xué)，它不僅教學(xué)信息量大，而且可以非常直觀地演示實(shí)驗(yàn)操作和過程。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有些實(shí)驗(yàn)可以采用多媒體技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)，如基本操作單元、儀器的使用等。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目信息量大，操作細(xì)節(jié)多，僅靠教師在課堂教學(xué)有限的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行演示和講解往往是不夠的，而且總有學(xué)生沒有注意到一些具體操作細(xì)節(jié)，因此，可以將這些實(shí)驗(yàn)演示制成多媒體課件或視頻資料，放在課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，學(xué)生可以不受時(shí)間、空間的限制，反復(fù)觀看，自主地開展預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)。這樣不僅增強(qiáng)了課堂教學(xué)的可視性，而且增加了教師演示的可再現(xiàn)性，延長(zhǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間，從而有益于提高學(xué)生操作的規(guī)范性，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)得到延伸。

2.2將生產(chǎn)生活實(shí)例和教師科研項(xiàng)目引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂

不同專業(yè)對(duì)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求是不一樣的。我院材料化學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具備材料化學(xué)相關(guān)的基本理論知識(shí)和基本技能的應(yīng)用型高級(jí)專門人才。因此，學(xué)生必須掌握物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、性能的關(guān)系，這需要在教學(xué)中注意教學(xué)內(nèi)容的層次性。在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們盡可能選擇與專業(yè)相關(guān)的真實(shí)實(shí)驗(yàn)課題和實(shí)驗(yàn)樣品，將生產(chǎn)生活實(shí)例引入實(shí)驗(yàn)課堂，營(yíng)造實(shí)戰(zhàn)氛圍，做到知識(shí)性、實(shí)用性、趣味性的統(tǒng)一。同時(shí)，我們還選取了一些與生活息息相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，如鋰離子電池正極材料的制備、膠囊殼中鉻含量測(cè)定等，這樣的實(shí)驗(yàn)學(xué)生感興趣，實(shí)驗(yàn)熱情高，有助于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。為了進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)質(zhì)量，我們還在課堂教學(xué)中引入教師最新科研課題成果，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加貼近科研實(shí)際，既豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，又增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的先進(jìn)性、新穎性，在加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和實(shí)驗(yàn)技能的熟悉時(shí)，還能培養(yǎng)他們的科研興趣，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力，對(duì)科研工作產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí)。

2.3實(shí)施開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生往往處于被動(dòng)地位，教師處于主動(dòng)地位。從實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇、實(shí)驗(yàn)方案選擇、實(shí)驗(yàn)儀器與試劑選擇，都由實(shí)驗(yàn)老師預(yù)先完成。在這種照方抓藥的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中，學(xué)生往往興趣不高，應(yīng)付了事。在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)的前提下，實(shí)行開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，可以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣，強(qiáng)化教學(xué)效果。在學(xué)生自主的基礎(chǔ)上，利用學(xué)生課余自由時(shí)間開放實(shí)驗(yàn)室，對(duì)于實(shí)驗(yàn)技能較差的同學(xué)，讓他加強(qiáng)基本操作單元和基本技能的練習(xí)。在學(xué)生較好地掌握實(shí)驗(yàn)基本操作技能后，可以讓學(xué)生自主選擇一些設(shè)計(jì)型、綜合型、應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，并認(rèn)真進(jìn)行總結(jié)，以全面鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞岣呔C合素質(zhì)。

3結(jié)語

第3篇

與圖1不同，鐵有三種固態(tài)，分別是α-Fe、γ-Fe和δ-Fe，其中γ-Fe為密排面心立方結(jié)構(gòu)，α-Fe和δ-Fe為體心立方結(jié)構(gòu)。并且，圖2中有三個(gè)三相點(diǎn)，分別為氣-液-δ-Fe；氣-γ-Fe-δ-Fe和氣-γ-Fe-α-Fe。通常情況下，F(xiàn)e是磁性的α-Fe，組織類型有鐵素體、珠光體和貝氏體等；通過成分和工藝控制常溫下可得到γ-Fe，如奧氏體不銹鋼304、310等。Fe的p-T相圖的講解，增強(qiáng)學(xué)生識(shí)別單組分相圖的能力。課堂上通過工業(yè)生產(chǎn)實(shí)例，加深了同學(xué)們對(duì)Fe的認(rèn)識(shí)；并建立了物理化學(xué)相圖知識(shí)與學(xué)生專業(yè)—金屬材料之間的聯(lián)系。解決學(xué)生“材料專業(yè)為什么學(xué)物理化學(xué)？”的困惑。

2兩組分液態(tài)完全互溶系統(tǒng)的相圖

雖然二組分系統(tǒng)的氣—液平衡相圖依據(jù)組分在液態(tài)的互溶情況各有其特點(diǎn)，但液態(tài)完全互溶系統(tǒng)構(gòu)成了這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)[4]。對(duì)于這種相圖，我們除了讓學(xué)生掌握相圖中各相區(qū)的組成、相態(tài)和杠桿規(guī)則外，還注重讓學(xué)生學(xué)習(xí)氣相線和液相線的繪制方法和細(xì)節(jié)信息。其繪制過程如圖3所示，先配制不同比例的二組分混合物，再升高溫度測(cè)試混合物的熔點(diǎn)，通過描點(diǎn)—連線得到相圖。從而培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)繪制相圖讀取相圖細(xì)節(jié)信息的全面能力。通過學(xué)習(xí)繪制相圖，可使學(xué)生對(duì)相圖的全部信息有較深刻的認(rèn)識(shí)、理解及較好的運(yùn)用。為了便于學(xué)生掌握此類相圖及其應(yīng)用，在教學(xué)中我們通過物相點(diǎn)隨溫度的變化的實(shí)例，講解其液相與氣相及組成在該過程的演變情況。重點(diǎn)分析了第一個(gè)氣泡點(diǎn)產(chǎn)生的壓力、組成及最后一滴混合液消失的壓力、組成，以及其逆過程這一難點(diǎn)。并將相圖理論與工業(yè)精餾裝置聯(lián)系起來，激發(fā)學(xué)生對(duì)該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣。

3具有轉(zhuǎn)變溫度的二組分固態(tài)部分互溶、液態(tài)完全互溶的液固平衡相圖

具有轉(zhuǎn)變溫度的二組分固態(tài)部分互溶、液態(tài)完全互溶的液固平衡相圖，是學(xué)生學(xué)習(xí)中最難掌握的內(nèi)容。我們通過講解物相點(diǎn)的降溫過程的物相變化和步冷曲線的繪制，并借助動(dòng)畫展示具體過程，使該部分內(nèi)容更加形象和生動(dòng)，便于理解和掌握。同時(shí)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力。

4相圖在金屬材料中的應(yīng)用

4.1在金屬材料設(shè)計(jì)中的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)和科研實(shí)踐涉及到的金屬材料通常為多組分的平衡系統(tǒng)，所以其相圖更為復(fù)雜。為了得到材料的擬服役性能，需要對(duì)材料進(jìn)行設(shè)計(jì)和加工。相圖在材料設(shè)計(jì)中起著至關(guān)重要的作用，例如，在設(shè)計(jì)奧氏體不銹鋼時(shí)，為了得到單一奧氏體組織，需擴(kuò)大相圖中奧氏體區(qū)，使其在冷卻過程中不發(fā)生γ-Feα-Fe的轉(zhuǎn)變。根據(jù)相圖，改變系統(tǒng)的組成，增加穩(wěn)定奧氏體元素，如Ni、C等是最常用的方法。當(dāng)然，為了系統(tǒng)的平衡，其他元素也需做相應(yīng)的改變。應(yīng)用相圖時(shí)，為了提高設(shè)計(jì)組織的準(zhǔn)確性，需要考慮平衡相圖與實(shí)際相圖的差別。

4.2在金屬材料加工中的應(yīng)用在金屬材料的熱加工過程中，隨著加工溫度的不同，其物相也發(fā)生相應(yīng)的變化。可通過控制軋制參數(shù)和冷卻過程，改變材料的相變溫度和組織類型，得到高性能的金屬材料。例如，在鋼鐵生產(chǎn)中，熱軋鋼板控制軋制與控制冷卻(TMCP)工藝，通過加大壓下量增加累積位錯(cuò)，為相變過程提供更多的高能量相變形核點(diǎn)，以得到細(xì)小晶粒組織，提高鋼的強(qiáng)韌性。通過控制冷卻速率，可改變相變后的組織形態(tài)，在650℃以上發(fā)生相變得到珠光體和鐵素體組織，在450~600℃區(qū)間主要得到貝氏體組織的鋼材，在更低溫度下發(fā)生相變得到馬氏體組織，不同的組織賦予材料的不同的性能[5]。4.3在金屬熱處理中的應(yīng)用相圖不僅在金屬材料的設(shè)計(jì)和加工中具有指導(dǎo)下作用，而且在材料的熱處理過程中也具有重要的應(yīng)用價(jià)值。例如，在金屬材料的退火、淬火和正火中具有重要作用。淬火過程主要是控制冷卻速率，使相變溫度發(fā)生在較低溫度區(qū)，得到低溫轉(zhuǎn)變組織。正火溫度需在γ-Fe相區(qū)，需要根據(jù)相圖和化學(xué)成分判斷其奧氏體化溫度，從而確定正火的加熱溫度。嚴(yán)格的說，確定熱處理的升溫速率和降溫速率也需要參考相應(yīng)的相圖。通過相圖在金屬材料領(lǐng)域的應(yīng)用的介紹，學(xué)生對(duì)本專業(yè)和學(xué)習(xí)物理化學(xué)的重要性均有了清晰的認(rèn)識(shí)，他們的學(xué)習(xí)積極性也顯著提高。

5結(jié)語