金属材料在应力作用下产生表面滑移带的形貌特征对于理解塑性变形的本质起到重要作用[1-3]，所以滑移带形貌观察分析是材料塑性研究的重要内容。在教学方面，材料科学基础课程材料形变的晶体塑性变形章节，滑移是学习的重点，但是由于滑移带和滑移线是晶粒内部的微观现象，且较抽象，难理解，因此，又是学习的难点。为了突破教学难点，开设“金属冷塑性变形滑移带动态观察”实验项目至关重要。受到设备和样品制备等因素限制，很多学校在教学过程中往往都会取消滑移带观察实验，能够开展动态观察实验的学校更是寥寥无几。但有些学校也在想方设法开展该实验课程，上海大学理学院李凯等人[4]提出采用数字图像相关技术提取低碳钢试件在单向拉伸过程中的表面位移场和应变场，显示出滑移带产生和传播过程的实验方法，教学效果良好。北京工业大学王二平等人[5]选择黄铜、工业纯铁和铝合金样品采用压缩或锤击的方式进行滑移带样品的制备，实验效果令人满意。以上两种实验方法都有其不足，前者对滑移带没有直观形貌图像显示，后者不能实现实时全过程观察。

　　鉴于以上情况，在我校自制仪器设备项目的支持下，自行研制一种能够形成滑移带并能对其实时动态观察且记录存储图像的实验设备。该自制设备为实验教学项目“金属冷塑性变形滑移带动态观察”的开展提供了硬件支撑。

　　1 技术背景

　　2 设备研制

　　3 设备实践应用

　　4 结语

　　自制实验仪器设备是对目前商品化实验仪器设备不足的有效补充，也是解决现有仪器设备某些功能欠缺或不足的有效途径，是促进实验室建设的重要举措。自制仪器设备既对实践教学有显著促进作用，又对教师的研发能力有较大提升作用，是教学实践与工程实践的统一。目前，我校自主研制的滑移带形成及动态观察设备已成功应用于实践教学，受到师生的一致好评。该设备的成功研制对于促实践教学改革、不断提高实践教学水平以及鼓励广大师生踊跃参与创新起到了积极的推动作用[7-8]。

　　参考文献

　　[1] 吴明玉.TC21合金塑性变形及微观组织演变机制研究[D].重庆:重庆大学,2017.

　　[2] KRAMER D E, SAVAGE M F, LEVINE L E. AFM observations of slip band development in Al single crystals[J]. Acta materialia, 2005, 53(17): 4655-4664.

　　[3] 李勇,李守新,李广义,等.铜单晶驻留滑移带演化的实验观察与形成机制[J].自然科学进展,2001,11(6):625-630.

　　[4] 李凯,冯捷敏,韩子健,等.低碳钢滑移带的实验观测[J].力学与实践,2017,39(4);412-416.

　　[5] 王二平,宗斌,魏建忠,等.金属冷塑性变形滑移带样品制备及实验运行[J].实验室科学,2009(1):110-112.

　　[6] 田春英,王楚维,徐洋,等.滑移带产生设备及动态观察设备[P].中国:专利号[ZL 2018 2 1493247.1].2019.06.18.

　　[7] 王革思,高敬鹏,赵宇宁,等.以创新创业能力培养为导向全方位 自制实验教学设备[J].实验技术与管理,2018,35(6):23-26.

　　[8] 张莉英,王怀明,韩文仲,等.自己研制实验设备，提高师生实践能力[J].实验技术与管理,2015,32(5):98-100.

田春英 胡晓丽 孙伟 耿可屏 刘晓凡　天津中德应用技术大学机械工程学院