复合材料范文

2023-09-10

复合材料范文第1篇

1、吊车大钩可用铸造、锻造、切割加工等方法制造,哪一种方法制得的吊钩承载能力大?为什么?

2、什么是合金的流动性及充形能力,决定充形能力的主要因数是什么?

3、铸造应力产生的主要原因是什么?有何危害?消除铸造应力的方法有哪些? 4.试讨论什么是合金的流动性及充形能力?

5. 分别写出砂形铸造,熔模铸造的工艺流程图并分析各自的应用范围. 6.液态金属的凝固特点有那些,其和铸件的结构之间有何相联关系? 7.什么是合金的流动性及充形能力,提高充形能力的因素有那些?

8.熔模铸造、压力铸造与砂形铸造比较各有何特点?他们各有何应用局限性?

9.金属材料固态塑性成形和金属材料液态成形方法相比有何特点,二者各有何适用范围? 10. 缩孔与缩松对铸件质量有何影响?为何缩孔比缩松较容易防止?

11. 什么是定向凝固原则?什么是同时凝固原则?各需采用什么措施来实现?上述两种凝固原则各适用于哪种场合?

12. 手工造型、机器造型各有哪些优缺点?适用条件是什么? 13.从铁-渗碳体相图分析,什么合金成分具有较好的流动性?为什么? 14. 铸件的缩孔和缩松是怎么形成的?可采用什么措施防止? 15. 什么是顺序凝固方式和同时凝固方式?各适用于什么金属?其铸件结构有何特点? 16. 何谓冒口,其主要作用是什么?何谓激冷物,其主要作用是什么? 17. 何谓铸造?它有何特点?

18. 既然提高浇注温度可提高液态合金的充型能力,但为什么又要防止浇注温度过高? 19.金属材料的固态塑性成形为何不象液态成形那样有广泛的适应性? 20..冷变形和热变形各有何特点?它们的应用范围如何?

21. 提高金属材料可锻性最常用且行之有效的办法是什么?为何选择? 22. 金属板料塑性成形过程中是否会出现加工硬化现象?为什么? 23. 纤维组织是怎样形成的?它的存在有何利弊?

24.许多重要的工件为什么要在锻造过程中安排有镦粗工序? 25. 模锻时,如何合理确定分模面的位置? 26. 模锻与自由锻有何区别? 27.板料冲压有哪些特点?主要的冲压工序有哪些?

28. 间隙对冲裁件断面质量有何影响?间隙过小会对冲裁产生什么影响? 29. 分析冲裁模与拉深模、弯曲模的凸、凹模有何区别? 30. 何谓超塑性?超塑性成形有何特点?

31、落料与冲孔的主要区别是什么?体现在模具上的区别是什么?

32、比较落料或冲孔与拉深过程凹、凸模结构及间隙Z有何不同?为什么?

33、手工电弧焊与点焊在焊接原理与方法上有何不同? 34.手工电弧焊原理及特点是什么?

35、产生焊接应力和变形的主要原因是什么,怎样防止或减少应力和变形?

36. 试说明焊条牌号J422和J507中字母和数字的含义及其对应的国标型号,并比较它们的应用特点。 37. 什么是焊接热影响区?低碳钢焊接热影响区内各主要区域的组织和性能如何?从焊接方法和工艺上,

能否减小或消灭热影响区?

38. 为什么存在焊接残余应力的工件在经过切削加工后往往会产生变形?如何避免? 39. 铸铁焊接性差主要表现在哪些方面?试比较热焊、冷焊法的特点及应用。 40. 低合金高强度结构钢焊接时,应采取哪些措施防止冷裂纹的产生? 41. 试比较钎焊和胶接的异同点。

42.何谓金属材料的焊接性,其所用的评价方法各有何优缺点? 43.塑料成形主要采用哪种方法?简述其工艺过程。 44. 塑料的结晶性与金属有何不同?为什么?

45. 塑料注射模具一般由几部分组成?浇注系统的作用是什么? 46. 分析注射成形、压塑成形、传递成形的主要异同点。 47.热塑性塑料注射模的基本组成有那些? 48. 橡胶的注射成形与压制成形各有何特点? 49.什么叫模具,其主要组成有那几部分?

50.粉末冶金成形技术包括哪些内容?它主要适用于哪种情况?

51.粉末压制品为什么在压制后,一定要经过烧结才能达到要求的强度和密度? 52.粉末冶金工艺生产制品时通常包括哪些工序?

53.为什么金属粉末的流动特性是重要的?

54.为什么粉末冶金零件一般比较小?

55.粉末冶金零件的长宽比是否需要控制?为什么? 56.为什么粉末冶金零件需要有均匀一致的横截面?

57.怎样用粉末冶金工艺来制造孔隙细小的过滤器?

58.试比较制造粉末冶金零件时使用的烧结温度与各有关材料的熔点?

59.烧结过程中会出现什么现象?

60.怎样用粉末冶金来制造含油轴承?

61.什么是浸渗处理?为什么要使用浸渗处理?

62.采用压制方法生产的粉末冶金制品,有哪些结构工艺性要求?

63.用粉末冶金生产合金零件的成形方法有哪些?

64.试列举粉末冶金工艺的优点。

65.粉末冶金工艺的主要缺点是什么?

66.列举常用的热固性塑料与热塑性塑料,说明两者的主要区别是什么?

67.塑料在粘流态的粘度有何特点?

68.塑料的结晶性与金属有何不同?为什么?

69.热塑性塑料成形工艺性能有哪些?如何控制这些工艺参数?

70.塑料注射模具一般由几部分组成?浇注系统的作用是什么?

71.分析注射成形、压塑成形、传递成形的主要异同点。

72.橡胶材料的主要特点是什么?常用的橡胶种类有哪些?

73.为什么橡胶先要塑炼?成形时硫化的目的是什么?

74.简述橡胶压制成形过程。控制硫化过程的主要条件有哪些?

75.橡胶的注射成形与压制成形各有何特点?

76.陶瓷制品的生产过程是怎样的?

77.陶瓷注浆成形对浆料有何要求?其坯体是如何形成的?该法适于制作何类制品?

78.陶瓷压制成形用坯料为何要采用造粒粉料?压制成形主要有哪几种方法?各有何特点?

79.陶瓷热压注成形采用什么坯料?如何调制?该法在应用上有何特点?

80.复合材料成形工艺有什么特点?

81.复合材料的原材料、成形工艺和制品性能之间存在什么关系?

82.在复合材料成形时,手糊成形为什么被广泛采用?它适合于哪些制品的成形?

83.模压成形工艺按成形方法可分为哪几种?各有何特点?

84.纤维缠绕工艺的特点是什么?适于何类制品的成形?

85.颗粒增强金属基复合材料的成形方法主要有哪些? 86. 选择材料成形方法的原则与依据是什么?请结合实例分析。 87. 材料选择与成形方法选择之间有何关系?请举例说明。

88. 零件所要求的材料使用性能是否是决定其成形方法的唯一因素?简述其理由。

89. 轴杆类、盘套类、箱体底座类零件中,分别举出1~2个零件,试分析如何选择毛坯成形方法。 90. 为什么轴杆类零件一般采用锻造成形,而机架类零件多采用铸造成形? 91. 为什么齿轮多用锻件,而带轮、飞轮多用铸件? 92. 在什么情况下采用焊接方法制造零件毛坯? 93. 举例说明生产批量对毛坯成形方法选择的影响。

94.对于中小批量生产的制品是否适宜用粉末压制法制造?为什么? 95.还原粉末和雾化粉末的特点是什么?

96.粉末压制制品为什么在压制后,一定要经过烧结才能达到所要求的强度和密度?

97.粉末压制机械零件、硬质合金、陶瓷都是用粉末经压制烧结而成。它们之间有何区别?各适用于哪些制品?

98.硬质合金中的碳化钨和钴各起什么作用?能否用镍、铁代替钴?为什么? 99.粉末压制件设计的基本原则是什么?为什么要这样规定?

10. 试述注射成形、挤出成形、模压成形原理及主要技术参数的正确选用。 101. 塑料成形特性的内容及应用有哪些? 102. 热塑性塑料注射模的基本组成有哪些?

103. 何谓分型面?正确选择分型面对制品品质有哪些影响?

104. 热塑性注射模普通浇注系统由哪些部分组成?各个组成部分的作用和设计原则是什么? 105. 注射模成形零件设计包含哪些基本内容?

106. 压塑模按凸凹模结构特征分类可分几类?它们各有什么特征? 107. 压塑模的半闭合式凸凹模结构组成、储料槽、排气槽的结构有哪些? 108. 挤出机头的分类及特点有哪些?机头设计的主要内容是什么?

109. 塑料制品的结构技术特征包括哪些内容?针对具体的塑料制品,如何分析其技术特征 110. 简述影响橡胶注射成形的主要技术因素及注射成形的应用特征。

111. 压延成形技术能够生产哪些橡胶制品?其生产过程与塑料压延有何异同? 112. 挤出成形在橡胶加工中有何作用?影响挤出成形的主要因素是什么? 113. 橡胶制品的成形特性包括哪些内容?

114.模具的结构一般由哪几部分组成?何谓模具的封闭高度?有何作用? 115.对模具材料有哪些性能要求?选择模具材料的原则和需要考虑的因素有哪些? 116.什么是模具寿命?有哪些因素会影响模具寿命? 117.模具的主要失效形式有哪些?它们的失效机理是什么? 118.模具制造的特点有哪些?模具的制造一般分为几个阶段?

119.模具电火花加工的基本原理是什么?它必须满足哪几个基本条件? 120.如何拟定材料成形方案?

121.材料成形过程与材料的选择有什么关系? 122.如何考虑材料成形过程的经济性与现实可能性? 123.如何控制成形件的品质?

124.什么叫做再制造技术?再制造技术的发展趋势如何? 125.制造技术的主要研究内容是什么?

名词解释

1. 液态金属的充型能力

2. 铸件的收缩

3. 铸件的缩孔和缩松

4. 铸件的化学偏析

5. 铸造应力

6. 低压铸造

7. 金属的可锻性

8. 体积不变定理

9. 最小阻力定律

10. 加工硬化

11. 落料和冲孔

12. 焊接热影响区

13. 金属材料的焊接性

14. 碳当量ωCE

15. 熔化焊接

16. 压力焊

17. 粉末压制塑料注射成形

18. 塑料的流动性

19. 注射过程

20. 模具基本组成

选择题

1 、为了防止和减小铸件产生内应力,措施之一是配砂时要求型砂有足够的( )。 A.塑性 B.退让性 C.透气性 D.耐火性

2 、铸件的重要加工面应尽量放在铸型的( )。 A.上面 B.下面 C.侧面 D. B和C 3 、铸件壁越厚,其强度越低,这主要是因为( )。

A.气孔越大 B.冷隔越严重 C.浇不足越严重 D.晶粒越粗大和缩孔 4 、冒口的一个重要作用是( )。

A.补缩和排气 B.作为浇注金属液的通道 C.使液态金属迅速注满型腔 D.A和C 5 、灰铸铁适合于制造床身、机架、底座等结构,除了其铸造、切削加工性优良外,还因为其( )。

A. 耐压消震B. 焊接性能良好C. 可锻性好D. 冲击韧性好 6 、普通车床床身浇注时,导轨面应该( )。 A. 朝下 B. 朝上 C. 朝左侧D. 朝右侧

7 、HT200,KTH300-06,QT400-18的机械性能各不相同,主要原因是它们的( )不同。 A. 基体组织 B. 碳的存在形式 C. 铸造性能D. 石墨形态

8 、灰铸铁的牌号越大,其( )。

A. 含碳量越高B. 含锰量越高C. 含硫量越高D. 石墨片越细

9 、铸件模样的尺寸应比零件图至少增加( )。 A. 拔模斜度B. 型芯头C. 收缩率D. 铸造圆角

10 、在砂型铸造和特种铸造中,生产率最高的生产方法是( ) A. 砂型铸造 B. 熔模铸造C. 金属型铸造D. 压力铸造

11.消除工件加工硬化现象应选用的热处理方法为 ( )

A.完全退火; B.球化退火; C.去应力退火; D.再结晶退火。 12.如下铸造方法中充型能力最差的为 ( ):

A.压力铸造; B.低压铸造; C.离心铸造;D.砂型铸造。 13.造成铸件外廓尺寸减小的原因是:( )

A.液态收缩;B.凝固收缩; C.糊状收缩;D.固态收缩。

14.对用于静载荷下要求高强度、高耐磨性或高气密性铸件,特别是厚大件应选用:( ) A.ZG200-400; B.QT700-2; C.HT300; D.KTH370-15. 15.大型柴油机缸盖、钢锭模、金属型应选用( )制造。 A.ZG270-500; B.RuT-400 ; C.QT400-18; D.HT350. 16.对零件图上不要求加工的孔、槽,可铸出尺寸为( ): A.30~50; B.15~20; C.12~15; D.无论大小。 17.机器造型工艺特点为( ):

A.环芯两箱造型;B.模板两箱造型;C.无芯三箱造型; D.无箱造型。 18.大口径的煤气管道多用球墨铸铁,使用( )法。

A.重力连续铸造; B.低压铸造; C.离心铸造; D.金属型铸造。 19.常用铸造方法中生产率最高的为:( )

A.砂型铸造; B.熔模铸造; C.压力铸造;D.离心铸造。 20.适宜各种金属的铸造方法为()

A.砂型铸造; B.压力铸造;C.金属型铸造; D.低压铸造。

21.绘制铸造工艺图在铸造工艺方案初步确定之后,还必须选定铸件的( )。 A.分型面和浇注位置; B. 收缩率及型芯头尺寸; C.加工余量; D.起模斜度 22. 造型材料的性能会直接影响铸件的质量,易出现气孔与( )有关。 A.退让性; B.透气性; C.强度; D.耐火性。

23. 造型材料的性能会直接影响铸件的质量,易出现内应力与( )有关。 A.退让性; B.透气性; C.强度; D.耐火性。

24. 造型材料的性能会直接影响铸件的质量,易出现粘砂与( )有关。 A.退让性; B.透气性; C.强度; D.耐火性。

25、不能用压力加工方法成形的金属有 ( )。 A. 低碳钢B. 灰铸铁C. 铝合金D. 铜合金

26、在拉拔钢丝过程中,插有中间退火工序,这是为了消除 ( )。 A. 回弹现象B. 加工硬化C. 偏析现象D. 再结晶现象

27、提高金属变形时的温度,是改善金属可锻性的有效措施,但温度过高时会产生过热、过烧等缺陷,都使材料变脆,但 ( )。

A. 过热不可挽救 B. 过烧使材料报废C. 可经热处理消除D. 可再结晶消除

28、45钢加热锻造时呈块状碎裂,完全丧失了可锻性。这是由 ( )。 A. 过热 B. 过烧 C. 热应力 D. 氧化和脱碳

29、用直径6.5mm的Q235线材制成直径2mm的钢丝,需要多次冷拔,为使冷拔能顺利进行,通常应( )。

A. 增加润滑B. 进行工序间再结晶退火C. 使用有利于变形的模具D. 降低变形速度

30、有一大批锻件,因晶粒粗大,不符合质量要求。其原因是 ( )。 A. 始锻温度过高 B. 终锻温度过高 C. 始锻温度过低 D. 终锻温度过低

31、45钢的锻造温度范围是 ( )。

A. 800~1200℃ B. 700~900℃C. 900~1500℃D. 700~1100℃

32、某厂一台空气压缩机中重6kg的曲轴断裂了,因买不到配件,自行制造。锻造车间制坯选用的设备应该是 ( )。

A. 空气锤B. 摩擦压力机C. 平锻机D. 蒸气—空气锤锻模

33、镦粗、拔长冲孔工序都属于 ( )。

A. 精整工序B. 辅助工序C. 基本工序D. A和B

34、胎膜锻的生产率和锻件精度(D),故仅适用于小型锻件的中、小批生产。

A. 比自由锻和模锻高 B. 比自由锻和模锻低 C. 比自由锻低,比模锻高 D. 比自由锻高,比模锻低

35、金属板料弯折时由于材料外侧受拉伸可能造成拉裂,故应尽可能使弯折线与板料的纤维方向( )。

A. 平行B. 垂直 C. 同向

36、某种合金的塑性较低,但又要用压力加工方法成形。此时选用( )效果最好。

A. 轧制B. 拉拔C. 挤压D. 自由

37、锤上模锻时,锻件最终成形是在( )中完成。经切边后,锻件形状才符合图纸要求。 A. 终锻模膛;B. 滚压模膛;C. 弯曲模膛;D. 预锻模膛 38.以下不属胎模的是:( )

A.扣模; B.筒模; C.切边模; D.合模。

39.就锻件精度和表面质量而言,最理想的锻造方法为( ) A.自由锻; B.锤上模锻; C.曲柄压力机上模锻; D.胎模锻。 40.一般情况下,拉深系数m为( )

A.>1; B.>0.5~0.8; C.<0.5~0.8; D.<0.2~0.5。 41.金属材料产生加工硬化现象,使其( )下降。 A.塑性、脆性; B.塑性、弹性; C.塑性、韧性; D.韧性、弹性。 42.当三个方向上的压应力数目增加时,使得锻造变形抗力( ) A.不变; B.降低; C.提高; D.无影响。

43.加大变形程度可使锻造流纹增加,并且用热处理方法( )。 A.可以细化; B.不能细化; C.能够消除; D.不能消除。

44.锻造流线的产生使得材料的力学性能呈现方向性,沿着流线方向的( )。 A.抗拉强度最高; B.屈服强度最高; C.疲劳强度最高; D.抗剪强度最高。 45.终锻模镗,形状与锻件相适应,但尺寸比锻件大了一个( )。 A.冷却收缩量; B.加工余量; C.氧化皮量; D.飞边量。 46.对于板料弯曲件,若弯曲半径过小时,会产生( ) A.飞边; B.回弹; C.褶皱 ; D.裂纹。

47.冲下部分是为成品,而周边部分是废料的冲裁称为( )。 A.剪切; B.冲孔; C.落料; D.修整。 48.冲孔时,凸模刃口尺寸应( )

A.等于落料尺寸; B.等于孔的尺寸 ; C.大于孔的尺寸;D.小于孔的尺寸。 49.大批量一般的垫圈生产时,应选用( )。

A.简单冲模; B.复合冲模; C.拉深冲模; D.连续冲模。 50.象(铅皮)牙膏管的零件,制造方法应选( )。 A.液压涨形; B.冲压; C.挤压; D.精锻。 51.拉深系数增大,意味着变形程度( )。 A.大了; B.小了; C.近似零; D.无变化。 52.设计落料模具时,首先应确定( )。

A.凸模刃口尺寸; B.凹模刃口尺寸; C.零件公称尺寸;D.变形系数。 53.铝饭盒是用( )方法制成。

A.挤压; B.拉深; C.旋压; D.轧制。 54.铁路钢轨是用( )方法制成。

A.挤压; B.拉深; C.自由锻; D.轧制。

55.大批量生产20CrMnTi齿轮轴,合适的毛坯制造方法为( ) A.铸造; B.模锻; C.冲压; D.自由锻。

56、组成焊接电弧的三个区中,产生热量由多到少的顺序是( )。

A. 阴极区弧柱区阳极区 B. 阳极区阴极区弧柱区 C. 阳极区弧柱区阴极区 D. 弧柱区阳极区阴极区

57、焊条牌号J422中的前两位数字表示焊缝金属的( )。 A. σb≤420MPa B. σs≤420MPa C. σb≥420MPa D. σs≥420MPa

58、下列几种牌号的焊条中,( )属于碱性焊条。 A. J506 B. J422 C.423 D. A和C

59、焊接时一般要对被焊区进行保护,以防止空气的有害影响。如焊接低碳钢时,手弧焊 ( )。

A. 采用气体保护 B. 采用渣保护 C. 采用气渣联合保护 D. 采用溶剂保护 60、气体保护焊的焊缝热影响区和焊接变形均比手弧焊的小,原因是 ( )。

A. 保护气体保护严密 B. 保护气体对电弧有压缩作用 C. 焊接电流小 D. 焊接电流热量少 6

1、焊接时在被焊工件的结合处产生的( ),使两分离的工件连为一体。 A. 机械力B. 原子间结合力C. 粘结力D. 表面张力 6

2、焊接性较好的钢材是 ( )。

A. 碳含量高,合金元素含量低 B. 碳含量中,合金元素含量中 C. 碳含量低,合金元素含量高 D. 碳含量低,合金元素含量低 6

3、下列焊接方法中,以( )的热影响区为最大。

A. 气焊B.埋弧焊C. 手弧焊D. 氩弧焊

64.在各类焊接方法中相对热影响区较小的焊接方法是( ) A.焊条电弧焊; B.埋弧自动焊; C.气焊; D.电子束焊。 65.对热敏感的精细工件应选用( )方法焊接。 A.电渣焊; B.摩擦焊; C.激光焊; D.电子束焊。 66.对钼箔蜂窝结构类稀有金属复杂件应选用( ) A.对焊; B.焊条电弧焊; C.氩弧焊; D.电子束焊。

67.对于一般结构钢焊接结构,焊接接头的破坏常出现在( )。 A.焊缝区;B.熔合或过热区;C.正火区;D.部分相变区。 68.使得焊接热影响区变大,变形也大的焊接方法是( ) A.焊条电弧焊; B.气焊; C.电子束焊; D.对焊。 69.与氩弧焊相比,CO2气体保护焊突出优点是( )。

A.适用各种金属焊接;B.质量更好;C.成本低;D.焊缝美观。 70.使用碱性焊条焊接,比酸性焊条突出的优点( )。

A.对设备要求不严; B.不要求焊前清理; C.焊缝抗裂性能好; D.焊接效率高,成本低。 71.铝合金、铜合金焊接的共同特点是( )。

A.熔点低,线涨系数小; B.焊接变形小; C.不受焊接方法的限制; D.易氧化 72.酸性焊条被广泛应用的原因有( )

A.焊缝含氢量少; B.焊前无须预热; C.焊缝抗裂性好; D.价格便宜。

填空题

1.影响金属充型能力的因素有:( ) 、( ) 和 ( ) 。

2.浇注系统一般是由(

),(

),(

),和(

)组成的。 3.壁厚不均匀的铸件,薄壁处易呈现( )应力,厚壁处呈现( )应力。

4.粗大厚实的铸件冷却到室温时,铸件的表层呈(

)应力,心部呈(

)应力。 5.铸造应力有( )、( )、( )三种。

6.纯金属或共晶成分的铸造合金在凝固后易产生( );结晶温度范围较宽的铸造合金凝固后易产生( )。 7.铸铁合金从液态到常温经历( )收缩、( )收缩和( )收缩三个阶段;其中( )收缩影响缩孔的形成,( )收缩影响内应力的形成。

8.为防止产生缩孔,通常应该设置(

),使铸件实现(

)凝固。最后凝固的是(

)。 9.合金的流动性大小常用( )来衡量,流动性不好时铸件可能产生( )和缺陷。 10.浇注位置的选择原则是;( ) ;分型面的选择原则为: ( )。

11.铸件上质量要求较高的面,在浇注时应该尽可能使其处于铸型的(

)。 12.低压铸造的工作原理与压铸的不同在于( )。 13.金属型铸造采用金属材料制作铸型,为保证铸件质量需要在工艺上常采取的措施包括:( )、( )、( )、( ) 。

14. 影响铸铁石墨化的主要因素有( )。

15. 球墨铸铁的强度和塑性比灰铸铁(),铸造性能比灰铸铁()。 16. 铸件的凝固方式有( )。

17. 铸造应力的种类有( ),( )和( )。 18. 浇注系统的作用是( )。

19.常用的铸造合金有( ),( )和( )三大类,其中 ( )应用最广泛。

20.应用最广泛而又最基本的铸造方法是( )铸造,此外还有( )铸造,其中主要包括( ),( ),( )和( )等。

21.锻造时,对金属进行加热的目的是使金属的(

)升高,(

)降低,从而有利于锻造。 22. 最小阻力定律是( )。

23可锻性用金属( )和( )来综合衡量。 24. 锻件图与零件图比较不同在于( )。

25.锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同,可分为( )模膛 、( )模膛 两大类。 26.预锻模膛与终锻模膛不同在于( )。 27.金属塑性变形的基本规律有( )和( )。 28.对金属塑性变形影响最明显的是( ) 。

29. 金属的可锻性主要取决于( )和( )两个方面。

30.金属经塑性变形后,其机械性能的变化是( ),( )升高,( ),( )下降,这种现象称为( )现象。

29.碳钢中含碳量愈多,钢的可锻性愈( );这是因钢中含碳愈多,钢的( )增高,( )变差造成的。 30. 绘制自由锻件图应考虑的因素有:( )、( )、 ( )。

31.根据所用设备不同,模锻分为(

)模锻,(

)模锻,(

)模锻和(

)模锻。 32.由于模锻无法锻出通孔,锻件应留有( ) 。

33.绘制模锻件图应考虑的因素有:( )、( )、 ( )、( )。 34.锻件坯料质量计算式:( )。

35.板料拉深是使板料变成( )的工序,板料拉深时常见的缺陷是( )和( )。 36. 表示拉深变形程度大小的物理量是( )。

37.板料冲压的变形工序有( )、( )、( )和( )等。 38.板料冲压的基本工序分为(

)和(

)两大类。 39板料冲孔时凸模的尺寸为(

),凹模的尺寸为(

)。

40板料拉深时,为了避免拉裂,通常在多次拉深工序之间安排( )热处理。

41.钢的焊性主要取决于钢的( ),其中以( )元素影响最大,通常用( )来判断钢的可焊性好坏。 42.焊接过程中,对焊件进行局部、不均匀加热,是造成焊接( )和( )的根本原因。 43.按组织变化特性,焊接热影响区可分为( )、( )、( )。

44.按照焊接过程的特点焊接方法可分为三大类( )、( )和( );手弧焊属于( ),电弧焊属于( )。 45埋弧自动焊的焊接材料是(

)和(

),它适宜焊接(

)位置,(

)焊缝和(

)焊缝。

46.埋弧焊可用的焊接电流比手弧焊大得多,所以埋弧焊效率比手弧焊的( )。

47焊接应力产生的原因是( ),减小与消除焊接应力的措施有( ),( ),( )和( )。 48.焊接变形的基本形式有(

),(

),(

),(

)和(

)。 49.焊接性包括两方面: ( )、( ) 。

50.中、高碳钢的焊接一般采取的技术措施:( )、( )、( ) 。 51.使用直流电源实施焊条电弧焊时有 ( )、( )两种接线方法。

52.铁碳合金中的含碳量愈高,其焊接性能愈( ),为改善某些材料的可焊性,避免焊接开裂,常采用的工艺是焊前( ),焊后( )。

53.二氧化碳气体保护焊,由于二氧化碳是氧化性气体,会引起焊缝金属中合金元素的( ),因此需要使用( )的焊丝。

复合材料范文第2篇

1 复合材料简介

1.1 复合材料基本组成

复合材料是由两种或两种以上不同化学性能或不同组织结构的材料, 通过不同的工艺方法组成的多相材料, 主要包括两相:基体相和增强相。

2 复合材料在我院的应用情况

2.1 我院典型零件结构特点

我院复合材料零件大多由柱、锥、曲面等构成的回转体, 结构较为复杂;有单层乱纤维复合材料件, 多层乱纤维复合材料组合件, 还有多层乱纤维复合材料与金属材料组合件;成型工艺以普通压制法为主。

由于受零件结构、材料成型特性限制, 纤维增强相复合材料均匀性较差, 在压制中因应力分布不均容易产生收缩变形, 影响零件几何精度 (尺寸、表面轮廓度等) 。因此, 零件主要工作表面精度一般由机械加工保证。

2.2 典型零件加工情况

考虑到这类非金属材料脆性大、均匀性差、纤维密集处难切断等特点, 刀具应满足耐冲击、耐磨损、锋利等基本要求, 选用了焊接式硬质合金YW1刀具加工。加工方法方面, 采取了小进给量 (小切削深度) 、连续轮廓切削法加工。加工中出现的主要问题: (1) 表面缺损、崩边缺陷; (2) 刀具磨损严重, 生产效率低。典型故障样件如图1。

3 复合材料加工难点分析

3.1 材料切削性能差

碳纤维/酚醛、高硅氧/酚醛乱纤维复合材料, 基体相都是热固性酚醛树脂, 脆性大, 损伤容限低, 固化时有小分子挥发物生成;与纤维复合强度较高, 均匀性较差。酚醛树脂密集处脆性大, 切削容易崩裂, 若有含小分子的区域, 分子间结合力较小, 更是如此;纤维密集处不易切断, 若刀具不锋利而切削进给量过大的情况下, 可能导致纤维被成片的扯离而产生缺陷。两种材料相比, 碳纤维/酚醛强度较高, 切削性能更差, 切削中更容易出现表面“起毛”和“扯离”现象。另外, 这类材料切削中, 刀具容易磨损变钝, 甚至刀尖破损, 不仅影响表面质量、尺寸精度, 而且严重影响加工效率。

总之, 碳纤维/酚醛、高硅氧/酚醛乱纤维复合材料因其自身组成与复合特点, 决定了切削性能较差。

3.2 零件结构工艺性差

如前所述, 零件大多由柱、锥、曲面等构成的回转体, 主要工作表面有阶梯柱面、单个圆孔或锥孔、两锥孔等形成的尖边结构, 对乱纤维复合材料加工非常不利, 切削中很容易出现翻边、崩边现象。

4 解决复合材料加工问题的途径

4.1 影响加工质量的主要因素

4.1.1 毛坯组织均匀性

从典型故障样件 (图1) 可以看出, 发生在台阶边缘处崩碎缺陷最严重, 该部位材料组织不均匀致密现象明显。由于模压后边角部分含胶量大, 组织不均匀, 容易产生疏松, 使该处脆性增大、强度降低, 加工中容易掉渣或蹦边。

4.1.2 刀具

碳/酚醛、高硅氧/酚醛是纤维增强相复合材料, 属强度较高的脆性难加工材料。如刀具不锋利, 纤维很难切断, 而是分离酚醛树脂、扯离纤维, 表面出现“起毛”、崩裂现象。

4.1.3 加工方法

加工方法不当, 也会引起表面缺陷, 尤其边缘崩裂缺陷。

4.2 解决复合材料加工问题的措施

4.2.1 改进毛坯结构和模压成型工艺

结构改进主要是减少直角边, 台阶光滑连接, 避免尖角结构, 改善其流动性。复合材料的组织均匀性是影响其切削性能的主要因素之一。模压中预浸料预烘环节的均匀性, 对复合材料均匀性有显著影响。

4.2.2 选择合适的刀具与切削参数

由碳纤维/酚醛、高硅氧/酚醛乱纤维复合材料的特性, 切削刀具应满足硬度高、锋利、耐冲击与耐磨性良好等基本要求。我们知道, 硬质合金 (YW1) 通用性较好, 能承受一定的冲击负荷;人造金刚石是一种超硬材料, 硬度高, 耐磨性很好;立方氮化硼也是一种超硬材料。为此, 选择这三种材质刀具进行切削对比试验。试验情况见表1。

试验结论:复合材料碳/酚醛、高硅氧/酚醛选择金刚石刀具, 采用低速、小进给切削参数。

4.2.3 优化加工方法

探索加工方法是解决复合材料加工难题的重要方面, 经过材料特性分析和反复试验, 总结出以下解决措施。

(1) 合理编排切削路径。

纤维相复合材料加工中, 若切削分力使零件切削部位受拉应力, 容易产生“翻边”、“扯离”、“崩边”等问题。因此, 切削路径应按“入体”的方向切削。

(2) 设置工艺槽, 防止零件崩边。

乱纤维复合材料因钻头锋利程度有限, 不宜用常规的钻孔方法加工通孔。采取增加工艺槽的办法, 即车锥孔前先加工工艺槽, 待锥孔加工完毕, 掉头车掉隔膜, 能有效防止孔口崩边。

(3) 采用粗、精加工。

乱纤维复合材料模压件不宜采用大切深加工。为了防止出现上述问题, 提高刀具耐用度, 同时尽可能提高加工效率, 采取分粗、精加工的办法加工。即用粗加工刀具、精加工刀具分别进行。

粗加工为提高加工效率采用适当选大些切深加工, 切削深度一般取0.7mm~1mm, 精加工余量 (单边) 一般留0.25mm;精加工为提高加工质量, 同时提高刀具耐用度 (刃口锋利的持久性) , 采用小切深加工, 一般用0.1mm~0.25mm。

5 结语

通过对复合材料高硅氧/酚醛类零件加工技术研究, 对复合材料加工特性有了一定的认识。通过改进模压毛坯结构和模压工艺, 探索加工方法、加工刀具等工作, 解决了复合材料高硅氧/酚醛类零件加工技术难题。

摘要:本文以单、多层复合材料碳纤维/酚醛、高硅氧/酚醛典型零件为研究对象, 分析复合材料加工特性, 通过从加工方法、切削刀具、切削参数等方面解决复合材料加工问题。

关键词:复合材料,基体相,增强相,碳纤维/酚醛,高硅氧/酚醛

参考文献

[1] 王先逵.精密加工技术实用手册[M].北京:机械工业出版社, 2001.

复合材料范文第3篇

姓名:

班级:

学号: 摘要:在建筑传热理论和相关研究成果的基础上,设计了一种建筑墙体节能新体系。修正了传统意义上用保温材料阻止固体热传导原理来构造外墙外保温体系。通过介绍建筑墙体节能新体系的工作原理。为建筑墙体保温的发展提供参考。

关键词:墙体;保温材料;热反射材料

1.引言

外保温是目前大力推广的一种建筑保温节能技术。外保温与内保温相比,技术合理,有其明显的优越性,使用同样规格、同样尺寸和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。外保温技术不仅适用于新建的结构工程,也适用于旧楼改造,适用于范围广,技术含量高;外保温包在主体结构的外侧,能够保护主体结构,延长建筑物的寿命;有效减少了建筑结构的热桥,增加建筑的有效空间;同时消除了冷凝,提高了居住的舒适度。

目前比较成熟的外墙保温技术主要有以下几种。

A 外挂式外保温

外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉

B聚苯板与墙体一次浇注成型 C 聚苯颗粒保温料浆外墙保温

建筑外墙保温经实践证明是降低建筑物能耗,延长建筑物使用寿命的有效措施之一。其中保温材料的选择需要综合其保温性能、经济性、施工便利、使用效果等因素。本文详细介绍了一种新型建筑墙体节能材料。该材料主要部分由强发射材料层构成,由于反射材料很薄,故保温隔热构造层的自重大幅度减少;在现代工艺条件下,反射材料可附着在任何材料表面且耐火性能好,不易燃烧,比目前工程上多用的聚苯类材料在安全使用上有更大的保障,其耐久性和环保性能也更好。

2.反射材料在建筑保温中的应用

对于建筑物来说,热量只有两种来源:其一是太阳辐射;其二是环境热量。选择高效的利用热辐射能量的方式,调控人类生活环境,改善人类居住条件,这是建筑节能的最佳途径。热辐射的大小主要与物体表面的温度及性质和状况有关。降低物体表面的发射率,是减小辐射传热的一种重要方法。一般而言,高电导率的纯金属发射率低,良导电体也是好的反射体。而且发射率的大小与表面的状况密切相关。两物体之间的辐射传热通量与物体的吸收和发射的能力有关,在室温条件下,非金属的发射率变化不大,纯金属的特性是发射率低,反射率高。缀铝箔聚苯板空心墙体具有较好的保温绝热性能,缀铝箔聚苯板空心墙体与相同厚度的夹心墙相比,传热系数降低约13%。

3.新型墙体保温材料的设计

3.1基材板的选择

基材板是该体系中的关键部件。基材是构成空腔并供反射材料附着还要承受墙面风力荷载作用的重要部分。一般要求基材板应有足够的耐久性、水密性和气密性。板与板之间缝隙采用聚氨酷泡沫密封剂密封;要求基材板表面强度高,和一定的美观效果,造价尽可能低廉,经济指标与其技术性能比较合理,板型能够标准化设计、工厂流水线生产,施工现场干作业安装,服役期对环境不造成污染,退役后可重复利用或方便地实现无害化处理。板材本身在风正、负压力作用下不破裂、不脱落、不产生风振噪音。

目前实际工程中适用于做反射绝热板基材板的材料选材范围非常广泛。不同材料具有各自独特的优点,应结合具体使用要求选用。玻璃钢是一种优良的基材板材料。玻璃钢的主要特点是轻质、高强、防腐、保温、绝缘、隔音、寿命长等。它的密度为1.5~2.0 ,是钢质量

的1/3~1/4,强度却比钢高1.7倍。因此,机械性能和物理性能好,可以替代钢、木和水泥等材料。玻璃钢板材(FRP板材)是由热固性塑料和强化玻璃纤维复合而成。它的强度是普通塑料板材的几倍,是一种重要的工程墙面材料。

3.2反射辐射热材料的选择

反射辐射热材料是反射绝热板上对保温隔热效果影响最大的部分,至关重要。铝箔和真空镀铝聚酯薄膜是最典型的反射材料,铝箔有良好的遮光性、阻气性、阻湿性,有良好的导热性、电磁屏蔽性。其中最为突出的是铝箔的阻隔性能,在铝箔厚度足够的前提下,可以完全阻隔气体和水分。大多数情况下,铝箔用胶粘贴在基层上。

真空镀铝聚酯薄膜是以聚酯薄膜为原料,经真空镀铝精制而成。所谓真空镀铝是指在高真空度下,铝一旦液化立即汽化,然后将其冷却堆积在塑料薄膜表面,形成一层具有良好金属光泽厚度约为300~600埃米的镀铝层。镀铝层的厚度还使用透光量、光密度等方式来表示。真空镀铝膜一般是耐温及机械加工性能较好的BOPP、BOPET、BOPA、CPP等材料。通过这样的一种方式,使得真空镀铝膜既具有与基材相似的机械物理性能,同时又拥有与铝箔相似的阻隔性能。真空镀铝薄膜采用聚氨醋胶粘剂粘贴。

3.3 与墙体连接构造

保温材料与墙体连接选用干挂法连接,在保温材料与墙体之间留有一定的供空气流通的空腔,冬季,墙体保温材料的任务为阻绝室内热量的散失。由可调控的空腔空气配合封闭空气层形成两重保温,由反射层进一步阻止辐射热损失,三重热闸,协同工作。夏季,墙体保温材料的主要是阻绝室外热量的侵入。传热过程包括室外向室内的传热也包括室内向室外的散热,反射层反射辐射热并由可调控空气间层的空气对流过程带走热量;由反射绝热板中的封闭空气层阻止热传导;由蓄热墙体使热流波峰延时。

3.4蓄热墙体

蓄热墙体是建筑原设计中必然已存在的承重结构(如砖墙、钢筋混凝土剪力墙等)或围护结构(如框架结构的加气混凝土围护外墙)。蓄热墙不属于采用该保温材料时增设内容,但由于在该保温材料工作中,蓄热墙体性能与室内热稳定性密切相关。采用该墙体保温材料时,不宜选用轻质材料的外围护墙体、宜采用蓄热能力高的剪力墙外墙,不仅固定干挂连接件牢固可靠,同时在与体系协同满足热工稳定性上起着不可替代的作用。

4.主要结论

通过研究目前建筑节能和墙体保温材料的应用,在建筑传热理论和相关研究成果的基础上,提出了一种建筑墙体节能新体系的概念。修正了传统设计中仅仅用保温材料阻止固体热传导原理来构造外墙外保温体系。新保温材料以传递热量最多的辐射传热为核心,利用热反射材料阻截辐射热的传递,并且充分发挥空腔中空气层的保温和隔热作用。设计了反射绝热板构造体系的主要构成部分、明确了各构成部分的主要要求,介绍了该体系的工作原理。为建筑墙体保温的发展和新型墙体材料的进一步探讨提供参考。

参考文献:

[1] 李兆坚,江亿.我国广义建筑能耗状况的分析和思考[J].建筑学报.2006(7)P30-33

[2] 涂逢祥,王庆一.我国建筑节能现状及发展[J].新型建筑材料.2004(7),P40-42

复合材料范文第4篇

酚醛泡沫保温材料是在低热条件下,在可发性酚醛树脂中加入固化剂(酸)、表面活性剂(乳化剂)、发泡剂及其他填料后,经浇注、发泡、层压、修边、切割及熟化等工序后制成的闭孔型热固性硬质泡沫塑料。以难燃、低烟、低毒、抗高温歧变、绝热隔热、隔音、易成型加工等特点以及较好的耐久性被称为“保温之王”,是最理想的有机保温材料。

1. 国内外发展概况与技术对比

早在1940年,德国便已经首次将酚醛泡沫作为保温隔热层应用在飞机上。1970年以后,北美、西欧等一些国家对酚醛泡沫进行深入研究后,原联邦德国、前苏联、美国及日本等国首次将酚醛泡沫作为建筑隔热保温的主体材料。20世纪80年代,英国(HP chemical)、美国(koppers)、原联邦德国(dynamite Noble)、前苏联、韩国及日本等国已具有酚醛泡沫保温板材连续层压生产技术,其中前苏联还开发了现场喷涂酚醛泡沫的施工技术。

美国泡沫技术公司(American Foam Technologies,Inc.)生产的Thermo-Cor型酚醛泡沫保温材料pH为6.5(几乎为中性),对金属几乎不存在腐蚀,尤其适用于建筑外墙保温、金属屋面保温和防火门的保温芯材。英国普玛洛克制品公司生产的同类产品导热系数低至0.016~0.018W/(m•K),保温性能极好。德国可耐福集团公司生产的酚醛泡沫墙体保温板产品的抗拉强度达到0.15MPa,尤其适用于外墙

内保温和隔墙。英国金斯潘保温材料公司(Kingspan Insulation Ltd)是世界上最大的酚醛泡沫保温材料生产厂家,该公司根据产品用途的不同,将酚醛泡沫保温材料划分为10个型号,其中K8系列产品应用于外墙保温,该型号产品pH值接近于中性,密度为40kg/m3,导热系数不高于0.020W/(m•K)。美国西碧化学公司(C.P.Chemical Company,Inc.)推出了Tripolymer型酚醛泡沫保温产品,该产品韧性极好,已经完全解决了产品粉化及易掉渣等问题。值得一提的是,日本旭化成建材公司近年来推出了商标名为“新曙光”的改性酚醛泡沫保温产品,通过采用独特的发泡技术和工艺配方,该型号产品闭孔率超过96%,吸水率极低,导热系数接近于0.020W/(m•K),密度低于30kg/m3,生产成本显著降低,而且泡沫表面细腻光滑。

国内对酚醛泡沫的技术研究起步于20世纪90年代初,且初期多为开孔型泡沫产品,主要用作花卉泥。21世纪初,因国内外墙保温工程中保温材料的燃烧而引发的火灾事故呈逐年递增的趋势,人们开始研究闭孔型酚醛泡沫生产技术,并逐渐将其应用于建筑外墙保温领域。由于国内对酚醛泡沫的研究起步较晚,致使我国同类产品技术水平较国外发达国家相比存在一定的差距。国内酚醛泡沫保温材料的密度一般为50kg/m3,密度较高,产品生产成本提高;酸性强(pH值约为2~4),影响产品施工使用过程中与粘结胶浆及抹面胶浆的粘结强度,严重降低了外墙保温系统的耐候性及安全性;导热系数约为0.026~0.034W/(m•K),保温性能明显低于国外同类产品;闭孔率普遍低于90%,从而造成产品吸水率偏高,影响外保温系统的耐久性。

此外,国内同类产品还存在易粉化、韧性较差的缺陷。 2. 国内外市场应用状况

在国外,美国建设行业所用的保温泡沫塑料中,酚醛保温材料已占40%;日本政府出台法规,将耐热性能好、燃烧后发烟量低的酚醛泡沫作为公共建筑的标准耐燃物。法国、北欧建筑部门认为只有酚醛泡沫保温材料有较好的防火性,普遍用于大型公寓;俄罗斯、东欧广泛将酚醛泡沫保温材料用在公共建筑中;英国、西欧、中东新建工程优先采用酚醛泡沫保温材料;北美、欧盟用于建筑节能和运输工具的酚醛泡沫保温材料年用量均已突破5万吨以上。

在国内,自一系列外墙保温工程恶性火灾发生以来,酚醛泡沫优异的产品性能及施工性能逐渐被建筑行业所认可,酚醛泡沫的外墙保温市场逐渐形成。据不完全统计,截止到2013年底,全国约3500万平方米酚醛泡沫保温板应用于各类外墙保温工程。1000余万平方米(1万吨)酚醛铝箔夹心板应用于中央空调暖通管道。

目前酚醛泡沫最大的消费市场是建筑保温、中央空调系统的风管、水管保温,约占总消费量的80%。而化工、制冷、船舶、运输、冶金等适合酚醛泡沫使用的地方,因为规范、习惯、价格、竞争等原因,还没有大面积推广。 3.技术需求分析

酚醛树脂是以酚类化合物和醛类化合物经缩聚而制得的,由于其分子结构具有易氧化的酚羟基和亚甲基,从而造了酚醛泡沫延伸率低、质脆易粉化、硬度大、抗弯折性能较差等缺点,这极大地限制了酚醛

泡沫保温板在建筑领域的应用。另外,传统的酚醛泡沫保温材料在生产过程中采用酸做固化剂,发泡成型后的产品表面泡孔内残存着大量的酸,外墙保温工程施工过程中,抹面胶浆和粘结胶浆中的碱性物质会与残存在保温板泡孔内部的酸发生化学反应,进而对整个外保温系统的耐候性及安全性产生重大的影响。

为了从根本上解决酚醛泡沫保温材料易粉化、脆性大、强度低和酸性较强的问题,提高产品综合性能,缩小与国外的技术差距,满足市场对绿色、安全、经济的防火保温材料的迫切需要,进行高性能酚醛树脂、酚醛泡沫物理和化学改性、高性能酚醛泡沫复合材料的研究势在必行。 4.市场需求分析

近年来,我国外墙保温工程的火灾事故呈逐年多发的趋势,给人们的生命和财产安全造成巨大损失。究其根源,均为易燃外墙保温材料(模塑聚苯乙烯泡沫板、挤塑聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯泡沫板)惹的祸。为有效防止建筑外保温系统火灾事故的发生,2011年国务院发布了《国务院关于加强和改进消防工作的意见》(国发【2011】46号)文件规定“新建、改建、扩建工程的外保温材料一律不得使用易燃材料,严格限制使用可燃材料。”2013年辽宁省发布地方标准D21/T2116-2013《建筑消防安全技术规范》,对于建筑高度小于等于100m的住宅建筑,规定其所用保温材料的燃烧性能不低于B1级,当采用B1级保温材料时,要采用热固性材料并用不燃烧材料做防护层。同年,辽宁省住房和城乡建设厅发布了《关于做好推广应用酚醛

保温板工作的通知》(辽住建【2013】279号),文件规定“从2014年开始,新建建筑工程、既有建筑节能改造工程,原则上要优先采用酚醛保温板。”上述技术规范和文件的出台,体现了我国各级政府部门顺应民意,加强对建筑外墙保温材料监管的愿景与决心。

我国正处在快速城市化的发展过程中,平均每年新建建筑面积20亿m2(外保温占建筑面积的1/3,约6.7亿m2)左右,相当于全世界每年新建建筑的40%。不但面临着新增建筑必须采取高效节能措施的任务,既有的470亿m2(外保温占建筑面积的1/3,约156亿m2)建筑也面临着逐步进行节能改造的艰巨任务。建筑市场急需高效、阻燃、轻质、安全、成本低廉的隔热保温材料。

复合材料范文第5篇

摘 要:《复合材料学》课程是材料科学与工程专业本科生的一门重要的专业必修课。该文介绍了安徽农业大学材料科学与工程专业本科教学实践,在教学内容、教学方式、实验教学和教学评价体系4个方面进行的改革,以提高学生的学习兴趣和教学质量。

关键词:复合材料学;课程;教学改革

Key words:Composite material;Course;Teaching reform

复合材料学是安徽农业大学针对材料科学与工程专业大三学生开设的一门专业必修课程。本课程是在学生学完高分子材料学、材料科学与工程基础等专业基础课程之后而开设的,旨在拓宽学生的知识面,提高学生综合知识的运用以及解决实际问题的能力,为毕业后从事科研或其它相关工作打下坚实基础。

复合材料是由2种或2种以上物理化学性质不同的物质,经人工组合而成的多相固体材料,它是材料学科中的一个重要的分支,也是当今材料发展中极为活跃、极具生命力的部分。该课程的教学内容包括绪论、复合材料基体、复合材料增强体、复合材料设计、复合材料成型与加工工艺以及无机纤维增强复合材料、有机纤维增强复合材料等各种不同类型的复合材料等。复合材料绪论部分重点介绍复合材料定义、组成、分类、发展及应用近况;复合材料基体和增强体部分主要介绍各类基体和增强体材料的的性能特点、选择依据及研究进展;复合材料设计部分主要突出复合材料的可设计性,重点介绍复合材料的设计原理;复合材料成型与加工工艺主要介绍各种成型方法、特点和工艺流程;各种不同类型的复合材料重点介绍其性能及最新研究进展。

依据我校材料科学与工程专业的实际情况,本文对复合材料学课程的教学内容、教学方式、实验教学和教学评价体系4个方面改革进行阐述,以加深学生对复合材料的认识,提高学生学习的积极性、主动性和创新性。

1 教学内容的改革

与大学基础理论课不同,专业课重在实践应用以提高专业能力,同时专业课还必须体现科学技术最新的发展趋势,因此,作为大学专业课的课堂教学内容必须力求保持与本学科技术前沿的发展同步更新,即要保持教材课本内容的与时俱进。目前,《复合材料学》课程可选择的教材很多,如周祖福主编武汉理工大学出版社出版的复合材料学,王国荣主编哈尔滨工业大学出版社出版的复合材料概论等。这些教材的系统性较强,理论讲解的过多,关于应用研究进展方面的知识更新较慢。因此,教师在选用教材时要注重对教材内容的合并、精简,及时将新知识、新理论和新技术补充进去,同时,还要针对不同高校专业的研究领域、研究特色的不同,明确教学内容的侧重点。我校材料科学与工程专业在生物质材料研究与开发方面有着深厚的基础和自己的特色,因此,我们选用张以河主编的《复合材料学》,在课程教学中,偏重于对生物质复合材料相关知识的讲解,而对于金属基复合材料和陶瓷基复合材料则作较少讲解,仅仅为了拓宽学生知识面,让学生有所了解。

此外,除了对教材进行整合、对课堂教学内容进行及时更新外,在课堂教学内容上还注重将教师自己科研工作的实际应用案例、研究成果加入到课堂讲授中。比如在介绍复合材料在治理环境中所起的作用时,我们引入了自己科研工作中利用造纸污泥固体废弃物制备复合材料的案例,并附有相关研究产品。这样既丰富了教学内容,又提高了学生的学习兴趣。

2 教学方式的改革

目前,我国许多大学仍采用传统的教学方式,即在教学过程中以课堂、教师和书本为中心,以教师主讲灌输为主。在这种教学方式下,课堂往往完全被教师主宰,学生主动学习的意识不强、积极性不高,处于一种被动的地位,学生的主观能动性和创造性受到了极大的抑制,最终导致教学效果不明显,达不到预期的教学目标。《复合材料学》课程教学方式的改革应紧紧围绕如何最大限度的提高学生的学习热情,提高教学质量,培养学生的创造性而进行。在复合材料学课程的教学过程中,结合我校材料科学与工程专业的实际,我们改革单向式满堂灌的教学方式,在教学过程中适当加入启发式、案例教学、研讨式的教学方式。教学过程中,鼓励学生运用前面学过的知识,积极引导学生发现问题和提出问题,激发创新思维。

我们采用启发式教学方式,以提出问题的形式进行启发,让学生对问题进行思考,同时提倡让学生通过查找资料寻找解决问题的方法。比如“举出家庭中使用的复合材料例子,说明这些产品包含复合材料的理由。”我们留给学生的课后思考题。课余时间,我们鼓励学生根据自己的兴趣爱好查找资料,了解各类复合材料应用及研究现状。这样不仅能够拓展学生的知识面,还能够激发其对复合材料科研的兴趣。

教学过程中,根据教学内容,我们将案例教学引入课堂,通过案例分析让学生在掌握相关基本知识的同时,提高学习兴趣,理论联系实际的能力以及观察、分析和判断问题的能力。比如在学习复合材料具有可设计性时,很多学生由于初次接触此概念而感到困惑,为此我们列举了风力发电叶片、高压材料气瓶等具体实例。通过对这些产品内部结构详细剖析,使学生明白复合材料的结构完全可依据设计者的思想制造出来。再如,讲解复合材料增强材料,介绍芳纶纤维时,引入“凯夫拉纤维防弹头盔救了英国大兵一条命”的小故事来说明这种增强材料在军事上的应用,一方面加深了学生对复合材料的印象,另一方面也增强了课堂的趣味性。

根据教学内容我们还增加了研讨式的教学方式。在这部分教学中,一方面着重强调学生的学习主体地位,教师与学生探讨课程理论观点以及相关科学问题,鼓励学生大胆质疑,发表自己的见解;另一方面着重发挥教师的主导作用,调动学生的学习兴趣,激发学生对学科知识和问题的思考。以各类复合材料部分为例,这部分内容主要介绍无机纤维增强复合材料、有机纤维增强复合材料、生物质复合材料以及木塑复合材料,以往的教学中教师对每一类复合材料都会从该种复合材料的定义、发展、性能、应用等一一进行讲解,这无疑是一个重复性的教学思维,使学生易于产生厌烦感。为了改变这种现状,在教学过程中,我们采用研讨式的教学方式,让学生进行分组讨论准备,并制作教学课件,在课堂上进行研讨。经过学生之间,研讨小组之间以及师生间的充分交流之后,教师最后梳理和总结大家的讨论。该方法的运用一方面能以更为全面和深刻的见解引导和启发学生,使学生的领悟更加深刻,另一方面又有利于培养学生的自主学习能力、查阅文献能力,以及学生之间的团队合作精神。

3 实验教学的改革

实验教学是知识与能力、理论与实际相结合的教学活动,是实践、认识、再认识的过程[5]。我校复合材料学课程共有15课时的实验,为了让学生在有限的课时内加深对复合材料特点的认识,提高学生动手能力,以及分析问题和解决问题的能力,我们在遵循实验教学与理论教学相结合的原则上,精选实验教学内容,开展分组的综合性和设计性实验。复合材料学实验主要包括复合材料的制备及其性能测试。复合材料的种类很多,其中主要有金属基复合材料、陶瓷基复合材料无机纤维增强复合材料、有机纤维增强复合材料、生物质复合材料等。实验开始时,学生先分组经课堂讨论,选择要制备的复合材料,然后设计和制定相应的实验方案,经教师审核后开展实验。实验过程中所有实验所使用的试剂、材料、材料处理等均由学生自行准备。这样一方面促使学生能积极参与教学、相互合作,另一方面又给学生提供了一个练习、应用和发挥能力的机会,使得学生解决问题的能力、团队合作的能力、应变能力以及沟通能力等都得到了提高。

4 教学评价体系的改革

教学评价是检验人才培养效果的有效形式,是调控人才培养过程和促进大学生个性发展的重要环节。以往对专业课多采用闭卷考试的方式进行考核,对考试分数过分倚重。但是,由于该门课程实践性强,学生采取死记硬背的方法得到的分数往往不能真实反映学生对所学知识的掌握情况。为了改变这种状况,对《复合材料学》课程的考核我们试图改变以考试为主的单一考核方法,采取多元化的教学评价方法。这种多元考核包括课程考试(30%)、课堂讨论(20%)、课后作业(20%)、课程论文(20%)和课堂出勤(10%)。课程考试在考察学生理解知识的基础上,更侧重对学生运用知识能力的考察,因此考试内容应将基础知识与实践能力和创新思维有机合理结合,激发学生的创新意识和创新欲望。在教学评价过程中,我们还关注学生学习的过程,将学生的每一次讨论、每一次作业以及课程论文的表现作为考察重点。通过这样的评价方式,不仅能促进学生专业知识的积累,还能避免出现投机取巧考前突击蒙混过关的现象,更能全面考察学生综合能力和实际水平。

5 结语

总之,《复合材料学》课程教学改革不是简单的一蹴而就,它需要结合专业特点,师生互动,不断改革,不断完善自我;同时也要根据科学技术的发展,在实践教学过程不断的进行调整教学内容,完善教学方法,使复合材料学课程的教学不断适应新形式发展的要求,培养具有较强创新能力和实践能力的全面发展的学生。

参考文献

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(责编:徐焕斗)

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