材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

1、會(huì)計(jì)學(xué)1材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)寫(xiě)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上注意的是：要自己理解了寫(xiě)，不要全盤(pán)照抄熟悉實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)過(guò)程明確實(shí)驗(yàn)需要觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)思考：可能得出的現(xiàn)象和結(jié)論，以及思考題不懂的地方標(biāo)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告：按實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)的格式寫(xiě)字跡清楚、報(bào)告整潔粘土顆粒表面帶電原因：摩擦、吸附、電離、同晶取代、表面斷鍵、表面質(zhì)點(diǎn)位移等。一般帶負(fù)電。 粘土 水系統(tǒng)中，在固液界面上會(huì)出現(xiàn)擴(kuò)散雙電層。 根據(jù)膠粒移動(dòng)的方向判斷膠粒帶電的正負(fù)根據(jù)電泳速度的快慢，計(jì)算膠體物系的 - 電位的大小 實(shí)驗(yàn)設(shè)備：BDL-B型表面電位粒徑儀測(cè)量注意：該設(shè)備自動(dòng)化程度高，不用測(cè)電導(dǎo)率，C值也由BDL-B自動(dòng)給出1 5.32 4.93

2、 4.74 4.35 4.56 4.17 4.98 4.69 4.310 4.2 t=4.5549 = -21.957mv c=25V=50.248 L=80.003 u=17.562說(shuō)明：t-計(jì)時(shí)平均值s c-樣品溫度/ -電動(dòng)電位/mvV-電極兩端所加電壓/v L-電泳池長(zhǎng)度/m u-電泳速度m/s 自動(dòng)計(jì)數(shù)，自動(dòng)計(jì)算結(jié)果，示例如下：思 考 題 注意誤差 相關(guān)章節(jié)：固相反應(yīng) 目的是了解固體之間反應(yīng)的機(jī)理及動(dòng)力學(xué)規(guī)律 實(shí)驗(yàn)原理 什么是固相反應(yīng)； 固相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程：采用轉(zhuǎn)化率G（已反應(yīng)的反應(yīng)物量與原始反應(yīng)物重量的比值）與反應(yīng)時(shí)間t之間的積分或微分關(guān)系來(lái)表示。 測(cè)量固相反應(yīng)速率的方法：TG法（

3、失重法） 本實(shí)驗(yàn)通過(guò)失重法來(lái)考察Na2CO3 SiO2系統(tǒng)的固相反應(yīng)，并對(duì)其動(dòng)力學(xué)規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證。其動(dòng)力學(xué)規(guī)律應(yīng)該符合楊德方程 ： 1（1G）1 / 3 2 = Kj tKj = Aexp（-Q / RT） TG法：Na2CO3 SiO2 Na2SiO3 CO2 恒溫下，通過(guò)測(cè)量不同時(shí)間t時(shí)失去的CO2的重量，可計(jì)算出其對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化率G。作 1（1G）1 / 3 2 t關(guān)系曲線，應(yīng)該為直線，斜率為反應(yīng)速度常數(shù)。在根據(jù)反應(yīng)速度常數(shù)計(jì)算反應(yīng)活化能。電子天平去皮清零（按O/T鍵）然后迅速加入試樣（試樣在坩堝中攤平，約0.5g或藥勺的1/3左右）坩堝下降到爐中適當(dāng)位置同時(shí)通過(guò)電子天平讀取試樣重量，此為原始

4、反應(yīng)物的重量同時(shí)開(kāi)始記錄時(shí)間，以后每隔3min記錄一次時(shí)間和重量（若反應(yīng)較快，可以縮短記錄數(shù)據(jù)的間隔時(shí)間），記錄到重量不發(fā)生變化或開(kāi)始增加為止，大約57次數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：用表格形式（見(jiàn)實(shí)驗(yàn)講義）數(shù)據(jù)處理：作條 1（1G）1 / 3 2 t關(guān)系曲線，應(yīng)該為直線，得到反應(yīng)速度常數(shù)，注意比較不同溫度下的反應(yīng)速度常數(shù)，根據(jù)反應(yīng)速度常數(shù)計(jì)算反應(yīng)活化能。思 考 題 相關(guān)章節(jié)：非晶態(tài)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、相圖與相平衡 目的是認(rèn)識(shí)差熱曲線的作用實(shí)驗(yàn)原理物質(zhì)在加熱過(guò)程中，由于脫水、分解或相變等物理化學(xué)變化，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生吸熱或放熱效應(yīng)。在程序控制溫度下，將待測(cè)試樣與參比物質(zhì)在相同條件下加熱或冷卻，待測(cè)試樣與參比物之間的

5、溫差與溫度的關(guān)系，從而給出材料結(jié)構(gòu)變化的相關(guān)信息，來(lái)達(dá)到對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性或定量分析的目的?？瞻浊€ 是個(gè)樣品座都放的標(biāo)準(zhǔn)樣品，目的是消除系統(tǒng)誤差石膏試樣升溫至300 。數(shù)據(jù)記錄及處理：按書(shū)上數(shù)據(jù)記錄表記錄 ；四個(gè)待測(cè)樣品，根據(jù)測(cè)得的差熱曲線判斷樣品成分。結(jié)論？思考題 相關(guān)章節(jié)：相圖與相平衡 目的是了解相圖的研究方法實(shí)驗(yàn)原理選定不同組成的試樣長(zhǎng)時(shí)間在一系列預(yù)定的溫度下加熱保溫，使它們達(dá)到對(duì)應(yīng)溫度下的平衡結(jié)構(gòu)狀態(tài)。迅速冷卻試樣，由于相變來(lái)不及進(jìn)行，冷卻后的試樣保持了高溫下的平衡結(jié)構(gòu)狀態(tài)。用顯微鏡或X-射線物相分析，就可以確定物系相的數(shù)目、組成及含量隨溫度而改變的關(guān)系。將測(cè)試結(jié)果記入相圖中相應(yīng)點(diǎn)的位置

6、，繪制出相圖。特點(diǎn)：準(zhǔn)確度相當(dāng)高，測(cè)試工作量相當(dāng)大，對(duì)試樣要求嚴(yán)格。實(shí)驗(yàn)：Na2O ：2SiO2（Na2CO3和SiO2為原料 ） 750 和900 分別保溫30 min 水中淬冷、干燥后制作油浸試樣，在顯微鏡下觀測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：2個(gè)溫度下，淬冷的樣品的狀態(tài) 顯微鏡下觀測(cè)到的現(xiàn)象得到什么結(jié)論？思考題？ 相關(guān)章節(jié)：燒結(jié) 目的是了解在陶瓷材料、耐火材料、塑料、復(fù)合材料等材料的科研和生產(chǎn)中，測(cè)定這三個(gè)指標(biāo)對(duì)質(zhì)量控制有重要意義。實(shí)驗(yàn)原理阿基米德原理測(cè)密度 d L d = - 在空氣秤量物體時(shí)所得物體的質(zhì)量； 在液體中秤量物體時(shí)所得物體的質(zhì)量；d L 液體的密度。密度 真密度 體積密度 不含游離水材料的質(zhì)量

7、與材料的總體積（包括材料的實(shí)體積和全部孔隙所占的體積）之比 不含游離水材料的質(zhì)量與材料的真實(shí)體積比氣孔率指材料中氣孔體積與材料總體積之比 封閉氣孔率開(kāi)口氣孔率真氣孔率吸水率：試樣放在蒸餾水中，在規(guī)定的溫度和時(shí)間內(nèi)吸水質(zhì)量和試樣原質(zhì)量之比。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及數(shù)據(jù)記錄為了保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，要求選用5個(gè)小陶瓷片各個(gè)過(guò)程的一定要保證足夠時(shí)間實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在書(shū)中給出的表中實(shí)驗(yàn)報(bào)告中還要寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程思 考 題 相關(guān)章節(jié)：非晶態(tài)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 目的是確定玻璃的玻璃轉(zhuǎn)變溫度實(shí)驗(yàn)原理膨脹系數(shù)是指線膨脹系數(shù)，其意義是溫度升高1時(shí)單位長(zhǎng)度上所增加的長(zhǎng)度，單位為厘米/厘米度。 (L1L2) / L1(T1T2)式中： 玻璃的平

8、均線膨脹系數(shù)； L1 在溫度為T(mén)1時(shí)試樣的長(zhǎng)度； L2 在溫度為T(mén)2時(shí)試樣的長(zhǎng)度。 示差法：千分表上所顯示的值，包括試樣與 石英玻璃管和石英玻璃棒的熱膨脹之差值。石/ (T1T2) 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及過(guò)程：立式石英膨脹儀，與書(shū)上不同 玻璃棒：兩邊磨平，然后測(cè)量長(zhǎng)度，50mm千分表要指針先轉(zhuǎn)2大圈，裝好后調(diào)零。同時(shí)注意千分表的表盤(pán)刻度。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理按書(shū)上表格記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并計(jì)算膨脹系數(shù)繪制熱膨脹曲線從熱膨脹曲線上讀出TgTf溫度思 考 題 相關(guān)章節(jié)：結(jié)構(gòu)、燒結(jié) 目的是了解熱穩(wěn)定性與產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)原理陶瓷的熱穩(wěn)定性產(chǎn)生原因：坯釉料的化學(xué)成分、礦物組成、相組成、顯微結(jié)構(gòu)、制備方法、成型條件及燒成制度等應(yīng)素以及外界環(huán)境。 陶瓷熱穩(wěn)定性測(cè)定方法：一般是把試樣加熱到一定的溫度，接著放入適當(dāng)溫度的水中，(1) 根據(jù)試樣出現(xiàn)裂紋或損壞到一定程度時(shí)，所經(jīng)受的熱變換次數(shù)；(2)經(jīng)過(guò)一定的次數(shù)的熱冷變換后機(jī)械強(qiáng)度降低的程度來(lái)決定熱穩(wěn)定性；(3)試樣出現(xiàn)裂紋時(shí)經(jīng)受的熱冷最大溫差來(lái)表示試樣的熱穩(wěn)定性，溫差愈大，熱穩(wěn)定性愈好。本實(shí)驗(yàn)采用試樣出