公务员期刊网 精选范文 金属材料课件范文

金属材料课件精选(九篇)

金属材料课件

第1篇:金属材料课件范文

金属材料的性能包含使用性能和工艺性能两个方面,使用性能是指金属材料在使用条件下所表现出来的性能,它包括物理性能(如密度、熔点、导热性、热膨胀性、磁性等)。化学性能(如耐腐蚀性、抗氧化性等)、力学性能等。工艺性能是指金属在制造加工过程中反映出来的各种性能。

金属的力学性能:在机械设备及工具设计、制造中选用金属材料时,大多以其力学性能为主要依据。因此熟悉和掌握金属材料的力学性能是非常重要的。

所谓力学性能是指金属在外力作用下所表现出来的性能。力学性能包括强度、硬度、塑性、冲击韧性及疲劳强度等。金属材料在加工及使用过程中所受外力成为载荷。根据载荷作用性质的不同。它可以分为静载荷、冲击载荷及交变载荷三种。

(1)静载荷是指大小不变或变化过程缓慢的载荷;

(2)冲击载荷是指以较高速度作用到物体上的载荷;

(3)交变载荷是指大小、方向或大小和方向随时间发生周期性变化的载荷。

根据作用形式不同,载荷可分为拉伸载荷、压缩载荷、弯曲载荷、剪切载荷和扭转载荷等。金属材料受到载荷作用而产生的几何形状和尺寸的变化称为变形。变形一般为弹性变形和塑性变形两种。金属受外力作用时,为保持其不变形,在材料内部作用着与外力相对抗的力称为内力。单位面积上的内力称为应力。

公式:σ=F/S

式中σ为应力F-外力(N) S一横截面积

另外金属材料在概预算中也占很大的比重。基本建设概预算制度是基本建设的预算编制,而审批预算时金属材料的大小、型号、钢号都应符合国家规定。总概预算文件是设计钢材的主要依据。在确立钢材用同一批,首先应验证原始件是否符合要求。其次复试件是否合格。钢材进入现场后,应进行抽查验证是否做复试。以免发生大量钢材无原始件(复试件)避免小批钢材进切现象。通过对金属材料的学习,我们教师应使学生知道学习本课程的重要性,使学生明确学习本课程的目的,了解本课程的性质、任务及内容范围,并了解我国在金属材料与热处理方面的发展概况及所取的成就,以提高学生学习课本课程的兴趣,为今后的学习创造一个良好的开端。因此在教学过程中应对一开始开展的金属材料的总体介绍给予充分的重视。

为了使学生明确学习金属材料知识的重要目的,一开始可引入金属材料和热处理的概念,以利于教学内容的展开。还可以通过列举一些生产中常见的实例,提出几个问题。例如:为什么不同的材料会具有不同的性能,为什么相同的材料经过不同的加热,保温和冷却能够获得不同的性能等,并说明这些问题都是奉课程所要学习的内容。在讲解过程中应通过对一些与本课程有关实例的简单说明,突出本课程内容的重要性,使学生明确学习本课程的目的。不同的金属材料具有不同的性能,这主要取决于它的化学和组织结构。不但化学成分不同的金属材料具有不同的性能,相同成分的金属材料经过不同的加工处理使其具有不同的组织结构时,也会具有不同的性能。例如,锉刀在制造过程中要求硬度低,能够被切削加工。制成成品后,又要求其硬度高,可以锉削其他金属,工业生产中就是采用不同的热处理工艺,通过改变其组织结构,从而改变其性能的。因此,了解金属与合金的内部组织结构,对于掌握金属材料的性能,利用各种工艺手段改变金属材料性能具有非常重要的意义。

通过金属材料相关知识的教学应使学生明确,金属材料课的内容大致可分四部分,即金属的性能、金属学的基础知识、钢的热处理及常用的金属材料。另外该课还简要介绍了钢的火花鉴别及非金属材料等内容。在日常的教学中,应强调本课程是系统性较强的一门学科,要求学生对各个部分都必须给予充分的重视。

金属材料是从生产实践中发展起来,而又直接为生产服务学科、因此它是一门与生产实际联系比较密切的课程。在教学中要求学生理论联系实际,注意培养学生分析问题和解决问题的能力。要求学生不但要重视理论知识的学习,而且要注意联系生产实际及认真做好实验。

第2篇:金属材料课件范文

关键词:金属材料 热处理 首次印象教学

金属材料与热处理作为一门专业技术基础课,以讲述专业技术理论为主,且紧密联系生产实际。机械制造专业的学生无论从事机械制造还是维修工作,都会遇到各种金属材料的选用及热处理问题。在生产中,如果选材不当,或者零件的热处理工艺选得不合理,零件就将不能达到使用要求。因此,机械专业学生必须掌握金属材料的成分、加工方法、组织、性能、用途之间相互联系的基本知识,并能运用这些知识解决生产实际中遇到的具体问题。但由于专业知识缺乏,加上课程内容抽象,致使学生学习积极性不高,从而影响了教学效果。笔者认为要让学生对本课程产生浓厚兴趣,首次印象教学至关重要。

一、激发学生兴趣

从事首创记忆实验研究的德国心理学家艾滨法斯指出:“保持和复现很大程度上依赖于在有关心理活动第一次出现时注定和兴奋的强度”。所以,在金属材料与热处理的教学过程中不可忽视首次印象教学。

金属材料与热处理不同于一般的专业课,学生首次接触这一内容,有许多新概念、新名词,需要记忆的内容较多。为提高首次印象教学质量,教师首先应使学生对该门课程产生浓厚兴趣。

兴趣在需要的基础上产生。教师可以讲述机械制造与维修过程中所碰到的问题,譬如为什么车刀、绞刀、手工锯条等工具应选用不同的材料制造,为什么零件在生产、加工过程中要进行热处理等等;也可在开始本课程教学之前,带学生到企业生产车间参观,了解机械零件的生产工艺过程,使教学和工厂实际密切联系起来,帮助学生更好地领会所学知识的意义,激发学生的求知欲望。以生产汽车变速齿轮为例,经过对齿轮的结构及工作条件的分析,该齿轮应该选用合金渗碳钢制造,可选20CrMnTi,用锻造方法生产毛坯,然后采用正火处理,以消除毛坯的锻造应力,降低硬度以改善切削加工性能,为以后的热处理作组织上的准备,再进行机械加工。为满足工作要求,机械加工后应进行表面渗碳,并于淬火后低温回火,最后进行磨齿。

以上例子中就要应用到金属材料与热处理的知识,通过对实例的分析和实地观察,可以让学生大致了解这门课所要学的内容,同时可使学生深刻认识到机械专业学生学习这门课的重要性。这样学生才会强烈的责任感和兴趣去学习。

二、增强课堂教学的趣味性

教师的每一堂课都要上得生动、活泼,具有趣味性,才能更进一步激发学生对学习这门课的兴趣。趣味性教学可以使学生的注意力高度集中,学生被教师的授课所吸引,将使首次印象教学收到良好的效果。

根据笔者多年的教学经验,要让学生对这门课产生浓厚兴趣,第一堂课很重要。第一节课是绪论,如果单根据书本知识讲解,学生会感到枯燥乏味,因此笔者带了两件件模具到课堂。在总体介绍这门课时,笔者告诉学生这本教材由两部分构成,一部分是金属材料,另一部分是热处理。当说到这门课的重要性时,笔者运用了这样一个例子。二根Φ36mm的螺纹钢,外观一样,笔者问学生:“它们有没有区别?”学生回答:“是一样的。”笔者就让一位学生用手弯这两根圆钢,其中一根轻而易举就被折弯了,而另一根学生费了好大的力气才稍微弯了一点儿。根据这一情况,笔者告诉学生区别圆钢材料不能只看外表。这样一解释,学生的印象加深了,对这门课也产生了兴趣。

同时,笔者在实际教学中注意多运用比喻,将一些抽象的理论、概念化为具体的形象,帮助学生理解、记忆。例如在讲渗碳体在铁碳合金组织中的作用时,可以把整个组织比喻为人体,把硬度较低的基体组织比喻为人身上的肉,把硬度较高的渗碳体比喻为人的骨骼,一个人肉多则软,骨头多则硬,这样就使学生形象地理解了渗碳体的多少对组织性能的影响,帮助学生理解了抽象的理论,还活跃了课堂气氛,有利于学生对知识的掌握和理解。

三、灵活运用多媒体

金属材料与热处理这门课实践性很强,很多工艺过程和设备学生未见过,教师讲起来很困难,学生学起来也很难理解。

多媒体教学是颇受中职学生欢迎的一种教学方法,它具有容量大、直观、容易接受的特点,而且不受时间和空间的限制,能化静为动、化小为大、化抽象为具体,使视听结合,形象生动。既能活跃课堂气氛,同时也能使学生在兴奋中愉快地理解和接受教材中的知识点。

在具体的教学过程中,教师可以运用多媒体软件设计出过程的动画,通过动态的画面展示教学内容,比用模型、挂图的方式更为生动真实。例如用多媒体演示纯金属的结晶、拉伸变形、疲劳破坏、塑性变形的过程等等。其次,也可以运用数码相机和摄像机开展教学。例如在讲解“砂型铸造”这一节内容时,如果只按照教材内容及图片来讲解,教学效果很差。教师可到相关企业,将“砂型铸造” 的生产加工过程、生产设备或技术人员的解说等内容拍摄下来,放入课件中,然后在课堂上播放视频材料,让学生通过视觉和听觉两种效果来了解“砂型铸造”的相关知识,可以有效避免场地、设备、时间的限制,更生动、清楚、直观地表现教学内容,使学生得到深刻的印象,从而达到更理想的教学效果。

四、增加实践教学环节

要提高首次印象教学的质量,除了趣味教学外,还应注重增加实践教学环节。

心理学家认为,防止遗忘最有效的方法是参加实践,金属材料与热处理这门课与实际的联系很紧密,通过实践教学可以使知识更具直观性,学生对知识的掌握更加牢固。

该门课有许多内容可以通过实践进行教学。如钢的火花鉴别,可以直接到工场进行教学。教师先演示,拿不同的钢在旋转着的砂轮上进行刃磨,或在切割机上切割,同时讲解如何根据各种流线和火花的特征来鉴别钢的成分。然后由学生自己操作,进行长时间的仔细观察,直到基本上能鉴别出常用的低碳钢、中碳钢、高碳钢、高速钢。在讲解淬火前后的硬度比较时,教师可以举这样的例子:拿出两个榔头,一个是学生钳工实习时做的,一个是从商店里买来的,让学生比较其区别。学生的回答是“没有区别”。教师让一位学生用这两个榔头分别敲打几下,结果学生自己做的榔头变形了,从商场买的却没有变形。学生们都说自己做的榔头质量不好、硬度低,笔者因势利导,告诉学生不是质量不好,而是没有经过热处理(淬火+低温回火),这样学生对知识的印象就更深刻了。

总之,金属材料与热处理作为机械专业的一门理论性较强的专业课程,首次印象教学是至关重要的。教师应运用各种教学手段,充分调动学生的学习积极性、主动性,激发学生学习的兴趣和求知的欲望。

参考文献:

[1]张俊花.浅谈如何上好《金属材料与热处理》这门课[J].科技信息,2011(9).

[2]陈亚琴.如何培养学生学习《金属材料与热处理》课的兴趣[J].职业教育研究,2006(7).

第3篇:金属材料课件范文

沈阳化工大学的办学定位是以工为主、以化工为特色的多科性大学,培养目标是高素质的应用型人才。结合学校的发展定位,以化工行业为依托,工程实际为背景,工程技术为主线,以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,通过开放办学、校企合作,统筹规划学校和企业学习来提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。把本专业的人才培养目标定位在立足辽宁,面向行业,辐射全国,培养适应区域经济社会发展、科学技术和化工行业建设需求,德、智、体等全面发展,具备熟练掌握化工设备制造、腐蚀与防护、热处理等专业基础知识和基本技能,能在化工企业、高等学校或科研院所从事金属材料及金属基复合材料的研究、成分———工艺及设备设计、组织和性能检验、生产制造、技术开发和经营管理等方面工作的高素质应用型人才。要求学生掌握金属材料微观组织结构与性能的基本知识,理解金属材料成分、微观组织结构与性能之间的相互关系,能够在这些知识的基础上开展金属材料选用、生产工艺及设备选择、新材料和新工艺设计及相关设备研制;掌握金属材料加工与成型的生产工艺和技术、金属材料成分结构与性能的检测与分析方法、产品质量控制和防护措施的基本知识;掌握高等数学、物理和化学等自然科学基础知识,具备金属材料工程专业必需的机械、电工电子技术、计算机应用的基本知识和技能,能较熟练地应用一门外语;了解金属材料及其相关材料的科技发展动态,以及相关前沿技术和行业需求,具有分析和解决生产中的实际问题,从事科学研究和实际工作的初步能力;具备一定程度的人文社会科学和经济管理科学基础,具有批判性思维、创新能力、环境保护意识和社会责任感。

二、加强专业课程建设,构建特色课程体系

为21世纪化工行业培养合格的金属材料工程专业人才,自2006年以来,沈阳化工大学金属材料工程专业对教学内容、课程设置、课程体系进行了统筹规划和整体安排。经过几年的改革和实践,建立了具有化工行业特点及金属材料工程专业特色、科学合理的教学内容与课程体系。一方面,课程设置与专业特色相契合,再结合沈阳化工大学的化工特色,针对化工单元设备的主要加工方法,如压力加工、焊接、机械加工及化工单元设备的腐蚀问题,对课程设置、课程体系统筹规划、整体安排,构建具有化工行业特色及金属材料工程专业特点、科学合理的新的课程教学体系。强化金属塑性加工原理、焊接冶金学、焊接工艺与设备、金属腐蚀与防护、金属热处理和材料无损检测等主要专业课程。在课程教学中,结合金属材料工程专业的特色,不断进行教学内容与教学方法的改革。采用将教学内容与工程实际、工程法规、工程问题、典型产品相结合,尤其与化工生产和化工设备制造过程相结合的案例教学。典型课程如,金属塑性加工原理、焊接工艺与设备及腐蚀与防护等都是以化工单元设备生产过程为背景的案例教学方法,着力打造精品课程,形成部分专业课程特色教材,加强金属工程材料专业本科学生能力和素质的培养,对其他课程的教学起到了示范作用,推动了教学改革的深入进行,提高了教学质量。另一方面,以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,实践内容贯穿培养过程的始终。首先,增加课程实验,尤其是综合性和设计性实验,然后开展灵活多样的实习实践,在原有的金工实习、认识实习、生产实习、毕业实习的基础上,增加个性化实习。开放办学、校企合作,结合学生的兴趣爱好、就业方向、教师的科研课题以及就业单位的培训等等,分别送学生到企业去学习实践。为方便学生到企业实习,我校先后建立了与沈阳铸锻工业有限公司、沈阳金杯广振汽车部件有限公司、沈阳来金汽车零部件有限公司、富奥辽宁汽车弹簧有限公司、抚顺机械设备制造有限公司等十余家企业合作的实习基地。通过加强实习基地与相关企事业单位的共建和合作,利用其设施、设备等条件开展实践教学,同时也帮助学生了解金属材料及其相关材料的科技发展动态,以及相关前沿技术和行业需求,培养分析和解决生产中的实际问题、从事科学研究和实际工作的初步能力。

三、建立创新教育机制,培养学生创新能力

鼓励学生在教师指导下积极开展多样化的科技创新活动。如参加指导教师的课题研究,申报并参加大学生创新创业训练计划项目,参加全国及辽宁省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、全国及辽宁省普通高等学校本科大学生机械创新设计大赛、全国大学生英语竞赛、全国大学生数学建模竞赛等。通过组织各种类型、各种形式和不同层次的课外活动,将各类工程实践活动、创新实践训练、学科竞赛活动、学术前沿讲座、社会实践、公益活动等课外活动作为第二课堂课程模块纳入到课程体系中统一实施和管理。从2006年开始,我们以学校“6S”,即ST(科技训练)、SC(系列竞赛)、SP(社会实践)、SW(社会工作)、SL(系列讲座)、SA(特色活动)为指导,以“挑战杯”“机械设计竞赛”活动为契机,以课外教学环节为突破口,开展了多项大学生课外竞赛活动。近年来,金属材料工程专业参赛学生项目获机械创新设计大赛国家二等奖一项;“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛国家三等奖一项;全国大学生英语竞赛二等奖、三等奖各一项;辽宁省级奖项几十项。通过创新竞赛的开展,活跃了创新教育的氛围,为金属材料工程专业学生的个性发展提供了平台,为学生毕业后从事科学研究活动奠定了一定的基础。此外,金属材料工程专业对学生实行实验室全天开放,先进的科研设备和仪器用于学生科研训练,促进了学生创新能力的提高。

四、结论

第4篇:金属材料课件范文

一、金属间化合物材料的概述和应用

金属间化合物是指以金属元素或类金属元素为主组成的二元或多元系合金中出现的中间相。金属间化合物主要指金属与金属间,金属与类金属之间按一定剂量比所形成的化合物,金属间化合物有的已是或将是重要的新型功能材料和结构材料。金属间化合物的历史由来已久,金属间化合物的研究已经成为材料科学研究的热点之一。人们发现许多金属间化合物的强度并不是随温度的升高而单调地下降,相反是先升高后降低。因为这一特性,掀起了新一轮金属间化合物的研究热潮,使金属间化合物具备了成为新型高温结构材料的基础。现在已研究出许多方法和措施,用来改善和提高金属间化合物的塑性,为将金属间化合物材料开发成为有实用价值的结构材料打下基础。金属间化合物是航空材料和高温结构材料领域内具有重要应用价值的新材料。金属间化合物强度高,抗氧化性能好和抗硫化腐蚀性能优良,优于不锈钢和钴基,镍基合金等传统的高温合金,而且具有较高的韧性,因此金属间化合物被公认为是航空材料和高温结构材料领域内具有重要应用价值的新材料。金属间化合物材料作为近20年内才发展起来的新材料,相对于传统金属材料具有特殊的优点和规律,广泛用于制备金属间化合物基复合材料。金属间化合物相对于金属材料为脆性材料,相对于其他材料则具有一定的韧性,并且具有相当高的塑性。某些金属间化合物还具有反常的强度-温度关系,在一定的温度范围内,强度随着温度的升高而升高,这对高温结构材料的开发和应用给予很大的希望。此外许多金属间化合物材料具有良好的抗氧化性能,耐腐蚀性能和耐磨损性能,如Ni-Al金属间化合物和Fe-Al金属间化合物材料。因此采用金属间化合物和其他材料相复合制备复合材料可以提高金属间化合物材料的力学性能。

金属间化合物具有一系列的优异性能是最具有吸引力的新一代高温结构材料和表面涂层材料。金属间化合物的种类非常多,近年来国内外主要研究集中于Ni-Al金属间化合物,Ti-Al金属间化合物,Fe-Al金属间化合物等含Al金属间化合物的研究。目前金属间化合物材料已经研究和开发的较为广泛。许多金属间化合物材料已经用于铸造,锻压和高温熔炼等。金属间化合物材料具有高温强度好,高温抗蠕变性能强,抗腐蚀性能好,抗氧化性能好等优点,且在一定的温度范围内金属间化合物的屈服强度随着温度的升高而升高。但是金属间化合物材料作为使用的结构材料,还存在硬度低,断裂韧性差以及高温强度低等缺点。将金属间化合物与其他材料进行复合制备金属间化合物基复合材料,以制备出兼具有二者优点的复合材料是当前的重要研究和发展方向。金属间化合物材料具有较高的加工硬化率和较特殊的高温性能,因而被认为是下一代高温结构材料和高温耐磨损材料之一,特别是在改善金属间化合物材料的塑性后,更是受到了广泛的重视和研究。为了进一步提高金属间化合物材料的综合性能,很多研究工作者在金属间化合物材料中加入强化相制备金属间化合物复合材料,即形成金属间化合物基复合材料。可以向金属间化合物中加入碳化物硬质相制备耐磨损的金属间化合物基复合材料。金属间化合物材料具有许多优秀的性能而被广泛的应用到工程领域中。

二、金属间化合物在材料科学与工程专业教学实践中的研究和应用

金属间化合物材料由于具有许多优异的性能而被广泛的应用在工程领域中,所以应该在材料科学与工程专业的课堂教学和实践教学中增加一些金属间化合物的知识和内容。金属间化合物材料主要包括Al系金属间化合物材料,主要有Fe-Al金属间化合物,Ni-Al金属间化合物,Ti-Al金属间化合物等,还有其他的如Cu-Al合金,Cu-Zn合金以及Ni-Ti合金体系等金属间化合物材料。由于一般常用的金属间化合物是由两种金属元素形成的化合物并具有典型的二元相图,所以可以通过认识和了解金属间化合物学习和掌握二元相图的知识内容。此外金属间化合物材料的制备工艺方法也有很多,主要有金属熔炼法,高温自蔓延反应合成法,机械合金化法,反应烧结法,粉末冶金工艺等多种方法。其中反应熔炼法是将不同种金属元素放到熔炼炉中进行熔化形成金属合金熔体使其均匀混合并冷却形成金属间化合物材料。高温自蔓延反应合成方法是通过反应放出大量的热量维持反应继续进行最终形成所需要的金属合金材料。机械合金化工艺过程是利用高能球磨机把两种纯金属粉末放入球磨罐中并加入适量的添加剂进行球磨,粉末的制备由机械合金化过程完成,块体的制备则由烧结过程实现,机械合金化工艺是一种固态反应的过程。机械合金化技术是近年来发展起来的一种材料制备方法,机械合金化工艺通过对粉末反复的破碎,焊合来达到合金化的目的,由于合金化过程中引入大量的应变,缺陷以及纳米级的微结构,机械合金化制备的材料具有一些与传统方法制备材料不同的特性。通过机械合金化工艺就可以制备出金属间化合物粉末。粉末冶金技术是制备金属间化合物材料比较常用的一种方法。以单质或合金粉末为原料,一般是先用塑性加工的方法把粉末制备成所需要的复合材料制件,然后在烧结同时实现了制件的成型。反应烧结法是将不同种金属元素粉末通过热压烧结工艺或者常压烧结工艺形成金属间化合物块体材料。金属间化合物材料的制备通常采用粉末冶金工艺进行制备。

由于金属间化合物材料原料成本较低,制备工艺不复杂,所以对于金属间化合物材料的制备和性能的研究工作可以引入到材料科学与工程专业的实验教学工作中。可以在实验教学的课程中增加金属间化合物材料的制备和性能的研究内容,例如通过反应熔炼法,机械合金化方法和粉末冶金法等制备金属间化合物材料,并对金属间化合物材料的结构和性能进行研究。通过以上实验教学过程可以锻炼学生的实践能力和分析能力,还可以加深学生对材料科学与工程专业知识内容的认识和了解。在上述实验方法中,其中机械合金化工艺是比较实用并且能够在实验室里进行的。机械合金化工艺是将两种不同的金属粉末混合并经过高能球磨过程制成金属间化合物粉末,并通过烧结过程制备金属间化合物块材。机械合金化工艺可以在实验室里进行,可以安排学生通过机械合金化工艺制备金属间化合物材料。此外在本科学生的专业课程设计和毕业设计期间也可以安排学生进行金属间化合物材料的制备和性能的研究工作。通过对金属间化合物材料的制备和性能的研究工作,使得学生充分的认识和了解金属间化合物材料的性能特点,并加深学生对所学习的材料科学与工程专业课程知识内容的认识和了解,使得学生对材料科学与工程专业的课程内容有一定的掌握和熟悉,并通过实验教学过程提高了学生的实践能力和分析问题解决问题的能力,扩展了学生的知识面。所以本文作者认为应该在材料科学与工程专业的实践教学过程中增加一些关于金属间化合物材料的实验课程,并以金属间化合物材料的制备和性能的研究内容作为实验教学课程,这将有助于提高学生的实践能力并扩展了学生的知识面,这为本科学生以后学习材料科学与工程专业的知识内容打下坚实的实验基础。

三、金属间化合物材料未来的研究方向和发展趋势

第5篇:金属材料课件范文

关键词:金属切削原理与刀具;职业教育;教学实践

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)17-0041-02

近年来,随着我国装备制造业快速发展,制造业急需大批高素质技能人才,职业教育必须紧跟制造业的快速发展,满足高素质技能人才的需求。同时为了适应企业对职业教育人才更高的要求,职业院校必须不断进行教学改革。但是作为职业院校中的民办院校,存在资金不足的问题,教学条件短期难以保证,为满足教学要求,必须挖掘现有资源,立足现状进行教学探索实践,从课程体系到课程建设逐步完善。《金属切削原理与刀具》是机械制造与自动化、机械设计与制造、数控技术专业的一门专业基础课。本课程是研究金属切削变形过程及规律,探索刀具在实际生产中应用的一门技术科学,要求学生通过对金属切削过程中的切削变形、切削力、切削热及切削温度、刀具几何角度、切削用量、刀具材料、刀具磨损对切削过程的影响等基本理论的学习,掌握常用刀具材料选择、刀具几何参数和切削用量合理选择及刀具的刃磨等基本技能,为《金属切削机床》、《机械制造工艺学》课程学习和毕业设计等实践学习提供必要的基础知识及基本技能。由于本课程理论知识过于抽象,加之课堂教学缺少必要的实物,学生普遍感到不少课程内容不易理解和掌握。对此,笔者在多年的教学实践中,对如何提高本课程教学质量及教学效果进行了不断地思考与探索,并通过教学实践,积累了一定的教学经验。

一、合理调整教学内容

《金属切削原理与刀具》课程教学标准规定了9个项目教学内容。要在48学时内完成如此多的内容,必须针对教学目标恰当分配课时并合理调整内容,例如,将刀具结构及刀具几何参数教学重点内容安排4~6学时,将刀具基本定义、刀具材料、金属切削变形过程等较为重要的内容安排2~4学时讲授,其他内容安排1学时讲授;将数控刀具等新材料、新工艺、新技术、新设备、新标准补充到教学内容中来,使学生及时了解本课程的现状及发展趋势,扩宽其知识面。为了使学生掌握课程标准规定的教学内容,针对每一项目的教学内容,突出重点和难点、兼顾一般,让学生真正理解和掌握。在每个项目教学开始时,首先介绍项目要达到的能力目标,使学生心中有数;该项目教学结束时,用一定时间进行总结,提高学生对所学知识的掌握程度。

二、教学方法灵活运用

坚持多种教学方法的使用是提高教学效果的必要途径。本课程以讲授法为主,其他教学方法为辅,通过多媒体课件演示讲授教学内容。

1.采用实例引入法。讲授新内容时,以一个实例引入课程内容。内容讲授结束后,让学生针对实例解决实际问题,学生会利用刚学到的知识去分析解决问题,并有成就感从而提升学习兴趣。

2.采用课堂讨论法。针对某些容易理解的问题开展讨论,发挥学生的主观能动性,增强认识。方法为课前布置讨论题目、课上展示,如根据切削液的分类及作用,引导学生针对不同加工方法、工件材料和刀具材料,开展切削液的合理选择和正确使用的课堂讨论。

3.采用教学提问法。结合讲解内容,因势利导向学生提问,以激发学生的兴趣。如讲解车刀主偏角的大小对切削力三个分力影响时,向学生提出“加工细长轴时,应考虑哪些因素,主偏角应如何选择?”由此引导学生根据所学的知识认真思考,提高分析问题解决问题的能力。

4.采用内容对比法。通过直观性强的列表形式,比较各相关因素的影响程度。如切削力、切削温度主要受工件材料、刀具材料、刀具角度和切削用量的影响,具体影响趋势及影响程度,通过采用表格形式表现出来并进行比较,以此增强学生对此问题的理解。此外,运用生动、形象的教学语言,工作中的经验与体会,吸引学生的注意力充分调动学生课堂学习的积极性。

三、精心制作教学课件

在多媒体课件制作过程中,以课程标准为蓝本,以教学内容为主线,合理安排讲解的逻辑顺序,并且还收集大量的素材来丰富课件。课件的制作要充分考虑学生的思维习惯,充分利用多媒体现代教育技术。课件画面生动、形象,通过实物显示和实况播放,弥补学生感性认识和实践经验的不足,重点解决教学中比较抽象难懂的问题。课件内容条理、简单,文字不宜过多,便于学生课上记忆,课后复习,是增强课堂教学效果、提高教学质量的有效手段。课件形式应充分利用图片、动画和视频等素材使讲课内容形象化、生动化,做到课件内容充实、图像清晰、声音柔和、页面色彩悦目。如介绍切削用量三要素时,可采用切削加工视频,反映不同切削用量情况下的切削状态;讲解刃倾角对切屑流向的影响时,可结合动画演示。同时,注重使用不同的色彩或标记,注明讲授重点内容、难点及与教材安排不一致的内容,并留给学生做课堂笔记的机会。

四、实现理论实训结合

《金属切削原理与刀具》是一门综合性和实践性很强的学科,涉及知识面很广,因此,学习本课程不但要系统学习基础理论知识,还要注重实践教学。但是,基于学院教学的实际情况,教学做一体化教学条件暂时不能满足,而单一的理论教学难以达到教学效果。为了解决这一矛盾,采取双师型教师授课,实现理论课程与实训课程相结合的教学模式,也就是在《金属切削原理及刀具》课程授课学期同时开设《车工实训》课程,作为《金属切削原理及刀具》课程授课教师同时兼任《车工实训》课程教学,通过车工实训课教学弥补《金属切削原理与刀具》课程教学的不足。这样,在车工实训教学课上让学生验证理论教学的内容,并加深对知识点的理解,教师也能够掌握学生对理论知识理解程度。如:通过在车床上选择不同的切削用量加工零件,学生可以直观的看到切削速度和进给量对工件表面粗糙度的影响,以此掌握切削用量合理选择的方法。通过金属切屑的形状来判断切削过程平稳性;通过外圆车削中为什么要对刀,分析刀具安装位置的高低对实际加工中刀具角度的影响;通过切削用量的不同来观察表面质量、刀具磨损;通过加工过程中切削液的使用来介绍其功能和作用;同时还能够在实训课上发现学生操作存在的一些问题,在后续的理论课上加以补充,提高学生对知识的运用程度。

以上是对《金属切削原理与刀具》课程实践教学的探索和体会。通过合理安排教学内容、注重理论联系实际、不断改善教学方法,适应职业教育的发展要求,有效地调动了学生的主观能动性,培养学生职业素质和职业能力,适应企业的需要。

参考文献:

[1]芦福桢.金属切削原理与刀具[M].北京:机械工业出版社,2010.

[2]陈日曜.金属切削原理[M].北京:机械工业出版社,2005.

第6篇:金属材料课件范文

国内许多材料专业是在之前的铸、锻、焊、热处理等专业基础上建立起来的,国家振兴东北老工业基地的政策,使得以金属材料为主体的专业仍然担负着人才培养的重要任务。我校金属材料工程专业在设立之初,立足专业教师优势科研方向及社会经济发展,结合国家重大战略需求,设置了先进材料和无损检测专业方向模块,学生既能掌握深厚的金属材料工程专业基础知识,同时又能在新材料研发及金属材料缺陷、损伤评价等方面得到训练。2011年,为了配合国家战略性新兴产业需要,以先进材料专业方向为基础筹建的功能材料专业,获得教育部第七批高等学校特色专业建设点的支持,成为国家战略性新兴产业相关建设专业之一。在我校2012年的培养计划中,顺应国家“高等学校创新能力提升计划”中提出的“提升人才、学科、科研三位一体的创新能力,构建面向行业产业以及区域发展重大需求”以及国家“十二五”科技规划中“科技与经济紧密结合,将促进科技成果转化为现实生产力作为主攻方向”的战略需求,结合本专业教师近年来承担国家重点基础研究发展计划(973计划)、863计划等科技项目的实际发展,设立了金属材料工程与技术专业方向,培养在材料结构研究与分析、金属材料及复合材料制备与成型、金属材料工程质量管理以及材料检测与表征等领域的高素质人才。材料专业的课程设置有基础课、专业基础课和专业课。专业基础课程包括材料科学基础、固态相变原理及应用、材料成型原理、金属材料学、近代材料分析技术、材料力学性能、材料物理性能等。在专业课程中,设置了材料表面工程技术、工程安全及质量管理、腐蚀及防护、热处理工艺及设备、失效分析等。其中,新设的工程安全及质量管理课程,旨在加强学生在标准规范及产品质量管理方面的知识积累,提高学生的国际竞争意识。在选修课中,有目的地新增材料工程的节能环保课程,引导学生关注专业技术的发展,同时补充有关知识,开阔学生视野,使其具备技术伦理学知识,能够认识技术发展可能带来的社会问题,并加以判断和自我约束。由于金属材料工程是一个与工程实际有着紧密联系、实践性很强的专业,因此专业基础课程和专业课程中的实验教学是整个教学体系的重要组成部分。实验教学可以增强学生对所学知识的感性认识,并培养学生分析实际问题的能力,对于强化工程素质、启迪创新思维和创造能力有重要作用。金属材料工程专业的实验课注重学生对材料基本结构、工艺、性能及其相互间关系的认识,并培养学生通过实验环节完成上述分析的能力。实验课程的设置及实验内容,对学生专业知识的掌握、能力的培养等具有重要作用。

2面向专业方向课程群的综合实验平台与模块化实验教学体系

在专业基础课的实验设置上,每门专业基础课均设置了独立的实验课,即材料科学基础实验、固态相变原理实验、材料分析方法实验、材料成形原理实验、金属材料学实验、材料物理/力学性能实验等,进一步系统整合专业基础课程体系的实验教学内容,优化实验项目,合理配置实验装置和设备,主要目的是培养学生的基本实验技能,配合理论教学深入理解材料科学与工程的知识体系。在专业课程的实验设置上,基于专业整体学时有限的实际情况,分别在两个学期设置了金属材料工程与技术综合实验I和金属材料工程与技术综合实验II,通过系统规划、整合各课程的实验环节,使之与专业方向课程群的理论教学相辅相成,培养学生专业实验实践能力,并能够在工程问题的解决和工程思想的培养上得到进展。

专业基础课和专业课实验的设置按照演示性、验证性、综合性和设计性实验层次系统布局,渐次推进。其中演示性、验证性实验在课程学习的早期进行。重点对各类材料基础课程中的重要定理、现象、过程进行实践上的验证和事实的说明,从而使学生对该部分内容加深理解,增强记忆,牢固掌握基本理论知识。综合性实验以综合应用性实验为主体,重点是专业基础课程、专业课程所涉及的综合性、系统性、实践应用性、专业性较强及知识面较宽的工作原理、工艺过程、系统分析与设计等教学内容的实验。综合性实验使学生在综合应用、实践操作、分析问题、解决问题等基本技能方面得到训练和提高。设计创新性实验以学生设计、创新为主体。学生利用学过的理论及专业知识,通过科学的命题、选题,开设、开发创新性实验,旨在调动学生的创新积极性,启发学生的创新思维,增强创新能力培养。为完成实验课程教学内容,达到实验教学目的,有效利用实验资源,我们为实验人员及学生提供灵活的选择,在专业基础课和专业课系列实验的大框架下,设置六个二级平台:(1)样品制备平台;(2)显微组织观察及表征实验平台;(3)相变测试及分析实验平台;(4)性能测试及表征实验平台;(5)金属材料工程与技术综合实验平台;(6)无损检测综合实验平台。在各二级平台中建设模块化的实验单元,为各类实验提供平台。例如:在样品制备平台二级平台下设置块材样品制备技术、薄膜样品制备技术、电镜样品制备技术、性能样品制备技术等实验模块;在显微组织观察及表征实验平台二级平台下设置金相显微镜的构造、成像原理与使用方法,金相组织的观察与分析方法,物相定性、定量分析方法,材料成分分析、表征方法,晶粒尺寸测定及评定方法,铁碳平衡组织观察,钢的非平衡组织观察,铸造组织及缺陷的观察,有色金属及合金的组织观察等模块。学生可以结合课程学习的内容、实验的要求,选择各模块开展实验。建立演示性、验证性、综合性和设计性实验层次合理、功能基本齐全、规模适当的教学实验体系。

3结束语

第7篇:金属材料课件范文

关键词:金属材料工程;实践教学;教学改革;人才培养

沈阳化工大学金属材料工程专业是应社会经济发展需求,尤其是化工行业建设的需求,在原金工教研室师资力量和实验设备条件的基础上,经过充分的论证、申请,于2006年国家教委批准,开始面向全国招生,同年获批材料学硕士学位授予权。在专业建设中,充分发挥化工大学化工行业特色优势及高素质专业教师队伍的优势,不断改革完善培养方案、培养模式,逐步形成了立足行业、与辽宁工业产业紧密衔接、全方位实践创新能力培养的专业特色,专业定位符合本校办学定位和发展方向,已纳入本校专业建设规划并进行重点建设,成效显著。在2013年辽宁省普通高等学校本科专业综合评价中,全省九所学校金属材料工程专业参评,沈阳化工大学的金属材料工程专业排名第二。实践教学是培养本科生理论联系实际,也是培养本科生创新意识和创新能力的主要途径[1]。但近年来,在市场经济的影响下,许多生产企业以影响生产和安全为由不愿接待本科生实习,同时,本科生实习的积极性也不高,导致实习效果不尽如人意。

1金属材料工程专业实践教学的现状

当前我国普通院校本科生教育普遍存在的一个突出问题是本科生创新意识差和创新能力不足,动手能力较很弱,难以适应激烈的市场竞争和知识经济的快速发展的需要[2]。而实践教学是培养本科生综合素质,提高本科生解决实际问题的能力,以及促使本科生将所学的理论知识向实际技能转化的环节。通过实践教学可以巩固、加深本科生对所学的理论知识的理解,并能够培养本科生严肃认真的科学态度[3]。高等学校中的传统的金属材料工程专业实践教学通常具有如下特点:首先,本科生实验教学内容主要以演示性、验证性实验居多,综合性实验和设计性实验相对较少,实验教学多以模仿为主,创新内容涉及较少。其次,部分本科生的课程设计和毕业设计与实际生产相脱节,影响本科生的就业竞争力。最后,由于受到现实条件的限制,目前的本科生生产实习和毕业实习主要采取到相关企业生产现场进行观摩教学的方式,大多数本科生很难彻底认识企业生产的组织和实施过程。实践教学环节存在的这些问题制约着本科生创新能力的提高[4],为培养二十一世纪合格的金属材料专业人才,沈阳化工大学金属材料工程专业近年来对金属材料工程专业实践教学体系进行了一系列改革,形成了稳定而有效的实践性教学体系。

2专业课程实验的优化

为培养二十一世纪化工行业合格的金属材料工程专业人才,自2006年以来,沈阳化工大学金属材料工程专业对实验教学内容统筹规划、整体安排。经过几年的改革和实践,建立了具有化工行业特点及金属材料工程专业特色、科学合理的实验教学内容,结合沈阳化工大学的化工特色,针对化工单元设备的主要加工方法,如压力加工、焊接、机械加工及化工单元设备的腐蚀问题。强化金属塑性加工原理、焊接冶金学、焊接工艺与设备、金属腐蚀与防护、金属热处理和材料无损检测等主要专业课程。这些主要专业课程均设置有实验内容,同时优化了验证性实验,增加了综合性和设计性实验的数量,使本科生动手能力得到提高。巩固科研教学资源化的成果,进一步完善校内实践实训基地的建设,创造学生动手操作的条件,培养学生的工程实践能力。此外,金属材料工程专业每年投入一定的资金对现有实验设备进行改造,更新部分专业实验,增加创新性实验硬件条件,增加开放实验室公用设备的种类及台套数。进一步开放实验室,一周至少两天全天开放实验室,保证本科生根据需要自主进行实验。

3加强校企合作,强化实习管理

原有认识实习、生产实习、毕业实习的企业很多设备比较陈旧,几乎没有先进的设备和技术,实习效果大打折扣,为此,近年来金属材料工程专业增加个性化实习,采用校企合作,结合学生的兴趣爱好、就业方向、教师的科研课题以及就业单位的培训等等,分别送学生到企业去学习实践,为方便学生到企业实习,金属材料工程专业先后建立了与沈阳铸锻工业有限公司、富奥辽宁汽车弹簧有限公司、抚顺机械设备制造有限公司等十余家企业的实习基地。通过实习基地,加强了与相关企事业单位的合作,利用其设备开展金属材料工程专业的实践教学,结合企业实际进行企业课程教学、现场教学和案例教学,这样也促使本科生了解金属材料及其相关材料最新的科技发展动态,使本科生具有分析和解决生产中的实际问题的能力。对于本科生毕业论文和设计结合企业实际项目或在实践教育基地、企业开展,校内校外指导教师共同指导,以强化学生综合运用所学知识进行独立分析问题和解决问题的能力。为保证实习效果,加强本科生对实习的重视,金属材料工程专业主任及全体实习指导教师参加实习动员,强调实习过程安全问题,明确每次实习的集合时间、地点、着装和注意事项等。在实习期间,每到一个车间,先请车间主任介绍该车间的典型设备和工艺流程,使本科生在参观前对参观内容有大概了解。实习成绩评定主要依据实习期间的出勤、纪律、实习笔记、实习报告等。通过各方的努力,大大增强了本科生实习的主动性。

4开展创新活动,推进实践教学

鼓励本科生积极开展多样化的科技创新活动[4-5],例如参加教师的科研项目以及各类大学生竞赛等。通过组织各种类型、各种形式和不同层次的课外活动,将各类工程实践活动、创新实践训练、学科竞赛活动、学术前沿讲座、社会实践、公益活动等课外活动作为第二课堂课程模块纳入到课程体系中统一实施和管理。近年来,金属材料工程专业参赛学生项目获第三届全国机械创新设计大赛国家二等奖一项;“第十一届挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛国家三等奖一项;2011年、2013年分别获全国大学生英语竞赛三等奖、二等奖各一项;省级奖项几十多项。通过创新竞赛的开展,培养了学生的创新能力,同时也提高了教师指导学生创新的积极性,活跃了创新教育的氛围,为金属材料工程专业学生的个性发展提供平台,为学生毕业后从事科学研究活动奠定了一定的基础。

5结论

当今,素质教育快速发展[6-7],金属材料在化工行业中占有举足轻重的地位,为培养二十一世纪化工行业合格的金属材料专业人才的需要,我们将继续优化实践课程建设,建设具有化工行业特点及金属材料工程专业特色、科学合理的实践教学内容,努力培养学生创新能力,使其毕业后能在化工企业、高等学校或科研院所从事金属材料及金属基复合材料的研究、成分-工艺及设备设计、组织和性能检验、生产制造、技术开发和经营管理等方面工作的高素质应用型人才。

参考文献

[1]胡宗智,吴敏,王燕,等.依托地域优势开展金属材料工程专业生产实习的创新实践[J].中国电力教育,2011(2):129-130.

[2]甄睿,蔡璐.应用型本科院校金属材料工程专业人才培养和教学改革的思考[J].南京工程学院学报:社会科学版,2009,9(4):65-68.

[3]胡宗智,邹隽,孙小华,等.金属材料工程专业创新型人才培养实践教学体系研究[J].中国电力教育,2013(26):98-99.

[4]王荣,杨爱民,张骁勇,等.关于我校金属材料工程专业建设的思考[J].人力资源管理,2010(1):46.

[5]王生朝,蔡素莉,高泽平,等.金属材料工程专业实践性教学改革研究[J].湖南工业大学学报,2011(5)98-101.

[6]孙建春,陈登明.金属材料工程专业实习教学的改革实践[J].中国冶金教育,2009(4)55-57,60.

第8篇:金属材料课件范文

【关键词】 金属材料与热处理;教学方法

一、上好第一堂课,激发学生的学习兴趣

第一堂课十分重要,它能促使学生形成对本课程的初步印象。如果在第一堂课就要面对一大堆生涩的名词,如组织、热处理、相图等,会使学生产生课程内容枯燥的印象,从而失去学习兴趣。很好的开始能起到意想不到的效果。《金材》(第五版)的绪论中第一句话是这样说的“纵观人类的文明史,从某种意义上说就是一部人类认识材料和使用材料的发展史”。由此导入课题:人类社会的发展从旧石器世代开始,到新石器时代,到青铜器时代,到有色金属时代,到黑色金属时代,到合金时代等等。每到一个时代我都简单介绍一下其中的特色和历史意义,表面上看我似乎是给学生上了一节历史课,尽管学生可能对历史本身同样不感兴趣,但在专业课上讲历史却给他们非常新颖的感受,不知不觉中就融入了课堂。做一个热处理的对比实验,目的是为了加深对热处理作用的印象。将一根直径为1mm左右的弹簧钢丝剪成两段,放在酒精灯上同时加热到赤红色,然后分别放入水中和空气中冷却,冷却后用手进行弯折,对比观察两根钢丝性能的差别。结论是:放在水中冷却的一根钢丝硬而脆,很容易折断;放在空气中冷却的一根钢丝较软且有较好的塑性,可以卷成圆圈而不断裂。做完这个实验后,引导学生回想实验过程中加热与冷却方法的不同对两根钢丝性能的影响,请学生自己对比进行小结。通过上述过程,学生动手实验,动脑思考,在好奇和兴奋的同时记住了热处理的过程和热处理的神奇效果,从而对本课程的学习产生了兴趣。

二、广泛参阅教学资料,了解学生特点,认真备课

(1)吃透教学大纲精神。教学大纲是学科教学的指导性文件,要根据教学大纲的要求把握教学进度、难易程度,钻研领会大纲精神,弄清楚学科的教学目的、特点,掌握各章节之间的联系、地位、作用。(2)钻研教材。教材是学生学习的主要材料,是学生在学校获取系统的基础知识、基本技能、发展智力和体力、接受思想品德教育的主要载体。教材也是教师备课的主要依据,在钻研教材的同时,教师应博览群书,力争做到“给别人一杯水,自己有一桶水”。要注意了解国内外的科技信息,填补教材内容,使其充实生动。(3)了解学生。教学是双边活动,课前有意识地对学生的基础知识、学习起点、所在班级的现实表现,以及学生个体的年龄、思想、个性、兴趣爱好等情况进行了解是很有必要的。在教学过程中要多了解学生,有的放矢,对症下药,并且要注意对学生应多鼓励、少批评,尤其对成绩较差的学生所取得的点滴成绩,应及时给予肯定、表扬,以此激发其学习兴趣与学习积极性,使其积极投入到掌握知识技能的学习中。(4)研究教法。教法就是教学方法,教师要结合学生的基础情况,考虑如何组织教材,如何安排一节课的结构。在设计课堂结构时,要注意几个结合,即科学性与思想性相结合,难易程度与学生实际情况相结合,系统连贯性与循序渐进相结合,理论与实际相结合,启发引导与积极思维相结合,真正做到以教促学,以教导学,以教助学。

三、理论教学多举实例,丰富教学内容

因为课程内容过于抽象,学生极容易走神,要用一些通俗易懂的例子来讲解,既可解释、说明知识点,又可吸引学生的注意力。教师要根据课程的特点,广泛收集、记录有利于教学的例子。例如讲金属材料力学性能时,可利用绪论课或课余时间讲述金属材料在国民经济发展中的作用,讲古人是怎样冶铁,铁杵为什么能磨成针,讲现代青藏铁路的修建,讲“水立方”、“鸟巢”体育馆的建设。其中要重点突出金属材料的力学性能及其在日常生活、工农业生产、国防科技、航空航天方面的广泛应用和在人类发展史上的卓越贡献。

四、注意观察学生的反应,及时调整授课方式

教师的授课方式影响学生学习的成效,学生在每次上课过程中不可能都保持良好的学习状态,会受天气、环境或某些事件的影响。教师要根据学生学习过程中的反应,及时调整授课方式,以吸引学生的注意力,提高学生的学习效率。例如学生听到教室外的吵闹声而东张西望,可以提几个问题,等学生安静了,再继续上课;如果有较多的学生走神或睡觉,不妨讲一个与专业知识有关的小笑话,在一阵笑声中使学生清醒过来,并集中注意力。

第9篇:金属材料课件范文

关键词:常压烧结技术 材料科学与工程专业 实验教学 研究 应用

一、前言

在材料科学与工程专业的本科教学工作中,学生在高年级就开始学习材料科学与工程专业的基础课程和专业课程。其中在材料科学与工程专业课程教学中,在讲述材料的制备工艺方法中讲述过常压烧结工艺制备和合成复合材料。常压烧结工艺是制备金属陶瓷复合材料以及其他类型复合材料的主要方法。常压烧结工艺首先将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体,并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样,所以通过常压烧结工艺得到较高致密度的烧结制品。所以常压烧结工艺制造的烧结制品的致密度较高,力学性能较高。常压烧结工艺可以制备复合材料和梯度功能材料等。常压烧结工艺烧结速度慢,烧结时间较长,但是烧结温度较高,可以制备比较致密的烧结块材。采用常压烧结工艺可以制备复合材料等。常压烧结工艺制备复合材料由于具有可以达到净近尺寸成形的优势,常压烧结工艺可以根据工程需要制造形状复杂的烧结制品和零部件,所以常压烧结工艺能够广泛应用于工程领域中。在材料科学与工程专业的本科课程教学中,在材料加工工程和材料制备方法中都讲述过常压烧结技术。此外还可以将常压烧结技术制备复合材料作为一项实验教学内容安排学生进行实验,使学生认识和了解常压烧结技术制备复合材料的工艺过程。所以常压烧结工艺制备复合材料在材料科学与工程专业教学实践中得到广泛的应用。本文主要讲述常压烧结工艺的原理和工程应用,并讲述常压烧结工艺在材料科学与工程专业实验教学中的研究和应用,并对常压烧结工艺的未来发展趋势和发展方向进行分析和预测。

二、常压烧结技术的原理和工程应用

常压烧结工艺首先是将原料粉末通过压力成型工艺制备出具有一定形状的试样坯体,并放入到高温烧结炉中进行高温烧结得到致密的烧结试样。常压烧结工艺是在烧结过程中对材料不进行加压而使其在高温烧结炉中以一定的气氛压力下烧结制备致密的烧结制品,常压烧结工艺是目前应用最普遍的一种烧结方法。常压烧结工艺包括了在空气条件下的常压烧结工艺和某种特殊气体气氛条件下的常压烧结工艺。普通陶瓷材料一般是在氧化气氛下烧结,大气条件下的常压烧结在陶瓷生产中经常采用。对于在空气中难于烧结的陶瓷制品如透光体或非氧化物常用气氛烧结法。这种方法是在炉内通入气体形成所要求的气氛,使制品在特定的气氛下烧结。用这种方法可防止陶瓷材料在高温下氧化可直到促进烧结提高制品的致密度。常压烧结工艺属于在大气压条件下坯体自由烧结的过程。在无外加动力下材料开始烧结,常压烧结温度通常比较高。其中常压烧结工艺普遍采用的是高温烧结工艺,常压烧结工艺只需要高温烧结炉,所以制备工艺比较简单。常压烧结工艺烧结温度较高,可以制备比较致密的烧结制品。采用常压烧结工艺的工艺过程是,首先将粉末原料通过压力成型工艺制成所需要形状的预制体,此预制体具有一定的致密度,并将预制体放入到高温烧结炉中进行高温烧结工艺,在一定的烧结温度下保温一段时间得到致密度较高的烧结制品。常压烧结工艺可选择的材料种类比较多,适用面也比较广泛。采用常压烧结工艺可以制备各种复杂形状的烧结制品和零部件,所以常压烧结工艺在材料科学与工程领域有着广泛的研究和应用。