1．綜合(設計)型實驗的準備階段
　　(1)選題
　　在以下不同材質的耐火磚中選擇一種試制。
　?、僬惩聊突鸫u的試制
　?、诟咪X磚的試制；
　　③硅磚的試制；
　　④方鎂石質耐火磚的試制。
　　(2)查閱文獻
　　通過查閱大量的中外文獻資料，熟悉所選耐火磚組成、結構、制備工藝及性能表征等多方面的知識和理論，了解所選耐火磚的國內外研究現狀、存在問題及發展趨勢。
　　(3)編寫開題報告
　　內容包括：①題目；②該耐火材料制品的重要作用及應用領域；③該耐火材料制品的國內外研究現狀、存在問題及發展趨勢；④詳述實施該項目的實驗方案、實驗內容及實施手段等；⑤工作計劃與日程安排；⑥提出該項目預期達到的目標。
　　(4)開題報告的審閱
　　開題報告經指導教師審閱，教師根據現有的實驗條件、經費與時間安排，同意批準后方可進行實驗準備。
　　2．綜合(設計)型實驗的實施階段
　　以硅磚為例，說明實施階段的各項內容：
　　(1)組分的設計及配方的計算
　　根據預期目標及實驗條件選擇硅磚的三元系統，進行組分設計。與硅磚制品有關的三元系統中有實際意義的主要有：CaO-A1203-Si02系統、CaO—FeO—SiO2系統、CaO—FeO—SiO2系統、Na20—A1203—Si02系統等。
　　根據組分設計，選擇所需的原料(主要包括硅石、廢硅磚、石灰、礦化劑、有機結合劑等)，并對用料的粒度、用量、級配等提出具體的要求。準備好所需原料后，計算制備耐火磚時原料的實際配方及各種配比。
　　(2)配料與混練
　　根據設計好的配方及配比，稱取硅石(分粗、中、細多級顆粒級配以滿足最緊密堆積原則)、廢硅磚(分粗、中、細多級顆粒級配以滿足最緊密堆積原則)、石灰(轉換成石灰乳備用)、礦化劑、有機結合劑等原料，備用。
　　先將硅石和廢硅磚的中一粗骨料倒人塑料桶內，攪拌混勻，再加入結合劑，用玻璃棒攪拌(1～2min)，使之分布均勻并使骨料充分潤濕。再加入細粉、礦化劑及石灰乳(可同時加入，也可先加入細粉、石灰乳，拌勻后再加礦化劑)攪拌3 min，使之均勻。
　　將混合好的泥料在混碾機上充分混練，直至滿足以下標準：
　?、儆檬帜蠹闯蓤F(但不出水)，輕搓后即散開，表明水分適當；
??? ②手捏成團，泥料致密，無明顯孔隙表明粒度級配合理；
??? ③當泥球核心為骨料，每個泥球內只有一個骨料顆粒時，表明混合均勻。
　　將初混的泥料“困料”處理，即在室溫和平常濕度下貯放3-4 h，然后再二次混練。
　　(3)半干法成型
　　用游標卡尺測量模具內徑，計算其橫斷面積，并根據橫斷面積計算出坯體每得到壓力(壓強)所需總壓力。
　　分別以不同的成型壓力壓制生坯，計算出各個坯體的體積密度，并制作出成型壓力一體積密度曲線圖。在成型操作過程中，加壓、卸荷、脫模等過程要輕、慢。
　　對成型過程中生坯產生下述缺陷：飛邊、掉角、孑L洞、顆粒碎裂、層裂紋等作仔細觀察并分析產生原因，改進配方和工藝加以克服。
　　(4)干燥
　　將壓制好的生坯磚在空氣中自然干燥4 h后，放入干燥器中依制定的干燥制度干燥，使磚坯中水分能緩慢均勻地排出，防止產生開裂現象。
　　(5)燒成
　　硅磚在燒成過程中會發生相變，是一個復雜的物理化學過程，并有較大的體積變化。
　　要根據磚坯在燒成過程中發生的一系列物理化學變化及相變等因素制定合理的燒成制度。燒成實驗可在硅鉬爐中進行，實驗程序如下：
　?、贌捎玫膬x器、設備及器具。
　　a．放置生坯磚的器具：根據耐火磚的易燒性確定最高燒結溫度及范圍，選擇適用的耐火匣缽。
　　b．高溫電爐：根據最高燒成溫度選用。常用電爐的發熱元件為硅鉬棒或硅碳棒，根據最高燒成溫度決定使用哪種煅燒溫度。硅碳棒電爐，一般可耐1 300℃，硅鉬棒電爐一般可耐1 600 oC。
　　b．熱電偶：用標準熱電偶在一定條件下校正。
　　d．輔助設備用器具：長柄鉗子、石棉手套、防護眼鏡或面具等。
　　e．要求：高溫爐容易損壞，在實驗中要求學會硅碳棒或硅鉬棒電爐的安裝技術，如爐膛的裝配、萬用表使用、硅碳(鉬)棒電阻的測量及連接方式(并、串聯等)、電阻值的計算等。此外，應掌握與電爐箱配套的儀表(電流表、電壓表、電位差計、變壓器)的使用方法及接線方式等，有時控制儀表均裝在控制箱內，要學會使用與維修。
　　②根據磚坯在燒成過程中發生的一系列物理化學變化及相變等因素制定合理的燒成制度。要考慮如下問題：
　　a．600℃以下，根據坯體自由水的去除，僅石英和B石英的轉變以及伴隨的體積效應等因素，制定合理的升溫速度；
　　b．600一l 100℃，根據磚坯的體積變化、應力狀態等因素，制定合理的升溫速度；
??? c．1100～1300℃、1300～1350℃、l350～1430℃都屬于高溫階段，要分別根據不同階段的體積變化幅度、相變強度、壓力等因素，制定合理的升溫速度和保溫時間。
　　d．降溫：根據降溫過程中的相變及應力狀態制定合理的降溫速度。
　　要求：在此實驗中要求記錄升溫和降溫過程，以時間為橫坐標，以溫度為縱坐標，繪出溫度一時間曲線。待爐溫冷卻至100℃以下后，取出坯體，觀察記錄燒成前后的外觀特征、質量、尺寸，并列表計算坯體在燒成前后的直徑方向、高度方向的線膨脹率、失重率、體積密度等。
　　(6)耐火磚的性能測試
　　①耐火磚斷面的觀察分析：敲開耐火磚，觀察并分析斷面特征(顏色、顆粒分布均勻程度、顆粒結合是否牢固、氣孔形態、大小、含量、是否有掉渣洞、黑心等)。
　?、跍y試耐火磚的氣孔率、吸水率、體積密度及常溫抗壓、抗折強度等。
　?、劾肧EM觀察耐火磚斷面的組織結構特征及斷裂特征。
　　④利用XRD半定量化確定耐火磚的物相組成。
　?、菽ブ票∑?，在光學顯微鏡下觀察并分析：晶體的形態、種類、粒徑，玻璃相的分布與含量，氣孔的形狀、大小、分布等組織結構特征。
　　3．綜合(創新)型實驗的結束階段
　　(1)實驗過程中要大量有針對性地查閱資料、文獻以夯實理論基礎、拓展研究思路、增強創新能力。
　　(2)將實驗得到的數據進行歸納、整理與分類并進行數據處理與分析，找出規律性或用數理統計方法建立關系式或經驗公式。如果認為某些數據不可靠可補作若干實驗或采用平行驗證實驗，對比后決定數據取舍。
　　(3)根據擬題方案及項目要求寫出總結性實驗報告。實驗報告內容包括：該耐火材料的重要作用及應用領域；國內外研究現狀、存在問題及發展趨勢；選題依據；實驗原理、方法、儀器設備、制備工藝過程、性能表征手段等；實驗結果分析與討論(針對實驗過程的原始數據，結合性能表征結果，運用所學知識進行分析和討論；并嘗試建立經驗關系式，如成型壓力與體積密度、吸水率、收縮或膨脹率；燒成制度與體積密度、吸水率、收縮或膨脹率以及材料顯微結構等的關系)；存在的問題及下一步擬作的工作；結論；參考文獻；附件。
　　(4)成績評定，由指導教師根據學生在實驗過程中的表現和實驗報告的撰寫質量考核完成。
　　4．實驗安排
　　(1)分組
　　由指導教師根據實驗人數，專業特點統一協調并進行分組，一般為5～6人／組，并要求各組實驗專題重點有所側重，即可根據目前國內外研究動態、存在的問題及科技發展方向制定系列的、漸變的實驗技術路線和實施方案。實驗貫穿課程理論學習的整個過程中，以利于學以致用，有的放矢，提高學習的積極性。
　　(2)實驗部署
　　由理論教學教師在學期初始布置任務，實驗教學教師原則上不專門安排理論課堂教學，實驗教學可稍微安排在理論教學的中后期階段。