数字化实验室：无机材料虚拟仿真的实践与应用

在科技日新月异的今天，教育和科研的方式正在发生革命性的变化。其中，虚拟仿真技术的应用，尤其是数字化实验室的概念，正在无机材料科学领域掀起一场教育革命。这种全新的实践方式不仅为学生提供了一个安全、经济、高效的学习环境，也为研究人员开辟了探索未知世界的新途径。

北京欧倍尔无机材料虚拟仿真

无机材料虚拟仿真是指利用计算机模拟技术，通过数字模型来模拟无机材料的合成、结构、性质以及应用等各个方面。这种技术可以创建一个虚拟的实验环境，让学生和研究人员能够在没有实际接触危险化学药品和高温高压设备的情况下，进行实验操作和理论验证。

无机材料虚拟仿真的优势

1、安全性：在虚拟环境中，可以进行那些在现实中具有危险性的实验，如高温烧结、腐蚀性化学品的处理等，从而确保实验人员的安全。

2、成本效益：虚拟仿真实验可以节省大量的材料和设备成本，尤其是在材料昂贵或实验设备成本高昂的情况下，这一优势尤为明显。

3、可重复性：在虚拟环境中，实验条件可以轻松复制，保证了实验的可重复性，这对于科学研究来说至关重要。

4、教育灵活性：虚拟仿真实验室可以随时随地访问，为远程教育和自主学习提供了极大的便利。

5、环境友好：由于减少了实际材料的使用和废物的产生，虚拟仿真实验更加环保。

无机材料虚拟仿真应用案例

1、玻璃类虚拟仿真课程

2017年7月，欧倍尔与齐鲁工业大学在玻璃工艺综合实验实验教学展开线上虚拟仿真合作课程，玻璃工艺综合虚拟仿真实验课程设定为无机非金属工程专业玻璃方向的独立设课实验，通过模拟玻璃生产有关工艺过程，使学生利用所学的理论知识，学会玻璃的组成设计、原料的选择、配方的计算、材料制备、加工以及性能测试等全过程的实验研究方法。

学生在线下实验过程中能将自己设计、熔制的玻璃浇铸成玻璃块,通过线上工厂将其成形为所需要的玻璃制品，进而直观地体验到各种玻璃制品的成形方法及实际生产工艺流程。

课程内容：

3D日用玻璃瓶熔制加工工厂仿真软件

玻璃纤维工厂虚拟现实仿真软件

浮法玻璃3D工艺制造虚拟仿真软件

2、陶瓷材料虚拟仿真课程

2020年9月，欧倍尔与景德镇陶瓷大学合作开发了一系列陶瓷类虚拟仿真课程，结合无机材料等专业设置，可实现陶瓷墙地砖、陶瓷盘子、刚玉砖、碳化硅等为最终产品的生产模拟实训类课程,各工艺过程主要工艺参数量化，可调节，并体现于最终模拟生产产品。

课程内容：

喷雾干燥虚拟仿真工厂

陶瓷材料生产加工虚拟仿真工厂

随着技术的不断进步，无机材料虚拟仿真技术在教育和科研领域的应用将越来越广泛。它不仅为无机材料科学的教学和研究提供了新的工具和方法，也为未来的科学探索打开了新的可能。随着虚拟现实、增强现实等技术的融合，我们有理由相信，数字化实验室将成为未来无机材料科学研究的重要基地。