材料表征和性能测试过程中用到的仪器设备
复合材料常用测试仪器
复合材料常用测试仪器复合材料是一种由两种或两种以上的不同材料组合而成的新材料，具有优异的性能和广泛的应用。
为了保证复合材料的质量和性能，需要使用一系列常用测试仪器进行检测和评估。
下面将介绍几种常见的复合材料测试仪器。
1. 力学性能测试机：力学性能是评估复合材料的重要指标之一。
力学性能测试机可以用于测定复合材料的拉伸、压缩、弯曲等力学性能，如弹性模量、抗拉强度、断裂韧性等。
这种测试仪器能够模拟实际工况下的力学加载条件，帮助研究人员了解复合材料的力学性能和疲劳寿命。
2. 热分析仪：热分析仪可以用于测定复合材料的热性能，如热膨胀系数、热导率、热稳定性等。
热分析仪通常包括差示扫描量热仪（DSC）、热重分析仪（TGA）等设备，可以通过加热或冷却样品来研究其热性能的变化。
3. 环境试验箱：环境试验箱用于模拟不同环境条件下的复合材料性能变化。
通过控制温度、湿度、光照等参数，可以评估复合材料在不同环境下的稳定性、耐候性、抗老化性等。
4. 粘接强度测试机：粘接是复合材料应用中常见的连接方式。
粘接强度测试机可以用于测定复合材料与粘接剂之间的粘接强度。
这种测试仪器可以模拟不同的粘接条件，如不同的温度、湿度等，评估复合材料与粘接剂之间的粘接性能。
5. 超声波检测仪：超声波检测仪可以用于检测复合材料中的缺陷或损伤，如气孔、裂纹等。
通过发送超声波信号并接收反射信号，可以确定复合材料中的缺陷位置、尺寸和形态，为后续的修复和加工提供依据。
以上仅是几种常见的复合材料测试仪器，随着科技的不断发展，还会有更多新型的测试仪器被应用于复合材料的研究和应用中。
这些测试仪器的使用可以帮助研究人员评估和改进复合材料的性能，推动复合材料技术的发展和应用。
材料测试与表征仪器设备介绍
扫描电子显微镜(SEM) (JSM-6390LV)
扫描电镜主要应用于各种材料的形貌、组织 观察，包括：有机材料、非均相催化剂材料、高 分子材料、生物材料、无机材料、金属材料和各 种复合材料等。
主要特点及技术参数：
全数字化控制系统，高分辨率、高精度的变焦聚光镜 系统，高真空模式可达3.0 nm，低真空模式可达4.0 nm， 放大倍数 ×5～×300,000 加速电压0.5 kV至30 kV，既保证高电压下的高分辨率， 也可提供低电压下高质量的图像。 全自动真空控制系统，高、低真空切换，低真空度1 to 270 Pa， 低真空模式下可以观察到高真空下无法观察的含水样品或非导体样品 全自动电子枪，高灵敏度半导体背散射探头 Smile Shot™软件保证得到最佳电子光学参数，简易的图像分析及输出
热台偏光显微镜(PLM)
(Olympus BX51万能研究级正置显微镜 /Linkam LTS350型冷热台)
用于观察高分子、聚合物、化合物、液晶 分子、纤维材料等样品的熔点、相变、形态、 晶格变化、结晶动力学研究等。
仪器性能参数
温度范围：-196℃ to 350 ℃ 样品载片面积：38 mm x 62 mm X、Y轴标准操作距离：15 mm、15 mm 标准样品固定器：76 x 26 mm显微镜载玻片 气密的样品室：适合观察样品时的气氛控制
温度稳定性和准确度：< 0.1 ℃ 最大的加热/冷却速率：30 ℃/min 反馈时间： <1 second (5℃/min, 50℃) 物镜最小工作距离：6 mm 带冷凝器镜头最小工作距离：13.2 mm
示差扫描量热仪(DSC) (Perkin Elmer Co. Pyris 1)
研究有机化合物、药物分子、离子 液体、液晶材料、高分子材料等的玻璃 化转变温度、熔点、清亮点、结晶温度 、分解温度、结晶度、加热过程中化学 反应(氧化/降解)热。
万能材料试验机之引伸计在材料力学性能测试过程中，应力与应变是
万能材料试验机之引伸计在材料力学性能测试过程中，应力与应变是相互依存的。
任何材料，只要受到应力，就一定产生应变；只要产生应变，其一定受到了应力。
引伸计就是能精确测定材料在特征应变条件下的应变数据，并且具备较高分辨率与较高准确度的应变测试仪器。
它不同于传统应变测试中常用到的应变片，可以长期重复使用，并可以根据使用条件和使用要求，选择不同规格和量程，还能测量应变片不能涉及的超大应变——试样塑性变形的测试。
更重要的是，引伸计性能稳定、准确度高，可以实现计量溯源。
引伸计的分类引伸计是测量构件及其他物体两点之间变形的一种仪器，通常由传感器、放大器和记录器三部分组成。
在实际应用中，引伸计的种类很多，主要由以下分类方式；量程：小变形引伸计和大变形引伸计。
小变形引伸计，一般应用于5mm变形以下，或更小的变形量；大变形引伸计，一般应用于20mm至500mm (或更大)的变形量，大变形引伸计主要用于测试特定要求硬化指数n或试样延伸率。
标距：小标距引伸计、普通标距引伸计和大标距引伸计。
按用于环境分：低温引伸计和高温引伸计。
试验加载方向：拉伸引伸计、压缩引伸计、拉压双向引伸计和扭转引伸计。
测量方式分：接触式引伸计和非接触引伸计。
其中，接触式引伸计包括单向引伸计和双向平均引伸计；非接触式引伸计包括视频引伸计和激光引伸计。
工作原理：机械式引伸计和电子式引伸计。
机械式引伸计，是由指针或光标直接指示位移示值，如百分表式、杠杠式、光学式引伸计；电子式引伸计、采用电子元件构成，如电阻应变式、电感式引伸计、电容式、光栅式、激光式、非接触式(视频激光)等。
装夹方式：人工装卡引伸计和自动引伸计。
人工装卡引伸计为常用引伸计，是由试验人员将隐身装卡在试验之上进行试验；自动引伸计为机电一体复合式自动引伸计，与试验主机为一整体机构，由程序设定计算机控制，进行装卡、打开引伸计。
全自动引伸计主要用于大量同类试样的大规模校验。
引伸计的选择引伸计的选择要根据测试对象的应用要求来确定，归纳起来，主要包括弹性变形范围的测试、弹塑性变形范围的测试和塑性变形范围的测试三个方面。
南京理工大学分析测试中心仪器设备展示
南京理工大学分析测试中心仪器设备展示X射线光电子能谱仪(XPS)简介1.仪器名称：全自动聚焦扫描微区光电子能仪(XPS)2.产品型号：PHI QuanteraⅡ3.品牌：日美纳米表面分析仪器公司4.产地：日本5.主要技术指标系统到达真空<5×10-10 torr；Ag样品XPS光电子能量分辨率Ag 3d 5/2 峰半高宽FWHM < 0.50 eV ；PET 样品XPS光电子能量分辨率C 1s的O=C-O峰半高宽FWHM < 0.85 eV ；最小X射线斑束<9.0μm 在x方向；<9.0μm 在y方向；XPS灵敏度> 15kcps <10.0 μm能量分辨率<0.60 eV离子枪最大电流>5.0 μA @ 5 kV ；6.仪器使用范围电子能谱仪可以对固体样品的表面元素组成进行定性和定量分析，还可以对样品表面原子的化学态及分子结构进行分析研究。
利用氩离子深度剖析技术和角分辨XPS技术，可以获得样品表面不同深度的组成变化情况。
利用小束斑X射线，可以对样品表面进行微区分析和元素及化学态成像分析。
利用原位处理反应池，可在不同温度及压力下对样品进行不同气氛的处理，以获得实际使用气氛对样品表面组成及状态变化的动态影响信息。
适用于高分子材料、催化、电化学、半导体、金属、合金以及生物医学材料等。
管理员：白华萍X射线衍射仪（XRD）一仪器型号：D8 ADVANCE二制造厂商：德国布鲁克公司三主要技术指标：测量精度：角度重现性±0.0001°；测角仪半径≥200mm，测角圆直径可连续改变；最小步长0.0001°；角度范围（2θ）：-110～168°；最大扫描速度或最高定位速度：1500°/分；温度范围：室温～900℃；环境压力：1mbar-10bar；最大输出：18KW；稳定性：±0.01%；管电压：20～60kV(1kV/1step)；管电流：10～300mA四功能及应用范围：仪器功能：X射线衍射仪对单晶、多晶和非晶样品进行结构参数分析，如物相鉴定和定量分析、室温至高温段的物相分析、晶胞参数测定（晶体结构分析）、多晶X-射线衍射的指标化以及晶粒尺寸和结晶度的测定等。
金属材料分析仪器
金属材料分析仪器金属材料分析仪器是用于对金属材料进行成分分析、性能测试和结构表征的专用设备。
它在金属材料的研究、生产和质量控制中起着至关重要的作用。
下面将介绍几种常见的金属材料分析仪器及其应用。
首先是光学显微镜，它是一种用于观察金属材料组织和晶粒结构的常用仪器。
通过光学显微镜，可以清晰地观察金属材料的晶粒形貌、尺寸和分布，了解金属材料的组织结构和缺陷情况，为金属材料的性能评价提供重要依据。
其次是扫描电子显微镜（SEM），它是一种高分辨率的显微镜，可以对金属材料的表面形貌和微观结构进行观察和分析。
SEM具有高放大倍数和高分辨率的特点，可以清晰地显示金属材料的表面形貌、晶界、晶粒大小和分布等微观结构信息，为金属材料的微观分析提供重要手段。
此外，X射线衍射仪（XRD）是一种用于分析金属材料晶体结构的仪器。
通过X射线衍射技术，可以确定金属材料的晶体结构类型、晶格常数和晶面取向，了解金属材料的晶体学性质和晶体结构变化，为金属材料的相变和相变行为研究提供重要手段。
另外，原子吸收光谱仪（AAS）是一种用于分析金属材料成分的仪器。
通过AAS技术，可以准确测定金属材料中各种元素的含量，包括微量元素和痕量元素，为金属材料的成分分析和质量控制提供重要手段。
最后，电子探针显微分析仪（EPMA）是一种用于分析金属材料成分和微区化学成分的仪器。
EPMA具有高分辨率和高灵敏度的特点，可以对金属材料的微区成分进行定量分析和成分显微观察，为金属材料的成分分析和微区化学分析提供重要手段。
综上所述，金属材料分析仪器是对金属材料进行成分分析、性能测试和结构表征的重要工具，包括光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、原子吸收光谱仪和电子探针显微分析仪等。
这些仪器在金属材料的研究、生产和质量控制中发挥着重要作用，为金属材料的性能评价、微观分析和成分分析提供了重要手段。
材料科学基础实验报告
一、实验目的1. 理解材料科学的基本概念和实验方法；2. 掌握材料的微观结构分析方法；3. 学习材料性能的测试方法；4. 培养学生的实验操作技能和科学思维。
二、实验仪器及材料1. 仪器：光学显微镜、金相显微镜、万能试验机、冲击试验机、X射线衍射仪等；2. 材料：金属材料、非金属材料、复合材料等。
三、实验内容1. 材料制备与表征（1）金属材料的制备：将金属原料经过熔炼、浇注、锻造、热处理等工艺制成所需形状和尺寸的试样。
（2）非金属材料的制备：将非金属原料经过成型、烧结、热处理等工艺制成所需形状和尺寸的试样。
（3）复合材料制备：将基体材料与增强材料复合，经过混合、成型、固化等工艺制成所需形状和尺寸的试样。
2. 材料微观结构分析（1）光学显微镜观察：利用光学显微镜观察材料的宏观形貌和微观结构，如晶粒大小、晶界、析出相等。
（2）金相显微镜观察：将材料制成金相试样，利用金相显微镜观察材料的微观结构，如相组成、组织形态等。
3. 材料性能测试（1）力学性能测试：利用万能试验机、冲击试验机等测试材料的抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击韧性等力学性能。
（2）热性能测试：利用热分析仪测试材料的热膨胀系数、热导率、熔点等热性能。
（3）电性能测试：利用电学测试仪器测试材料的电阻率、介电常数等电性能。
4. 材料结构-性能关系研究通过分析材料微观结构、性能测试结果，探讨材料结构-性能关系，为材料设计、制备和应用提供理论依据。
四、实验步骤1. 材料制备：根据实验要求，选择合适的原料，经过熔炼、浇注、锻造、热处理等工艺制成所需形状和尺寸的试样。
2. 材料表征：利用光学显微镜、金相显微镜等仪器观察材料的微观结构，分析材料的组织形态、相组成等。
3. 材料性能测试：根据实验要求，利用万能试验机、冲击试验机等仪器测试材料的力学性能；利用热分析仪、电学测试仪器等测试材料的热性能、电性能。
4. 数据处理与分析：将实验数据进行分析，探讨材料结构-性能关系，为材料设计、制备和应用提供理论依据。
复合材料常用测试仪器
复合材料常用测试仪器
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组合而成的新材料，具有高强度、轻质、耐磨、耐腐蚀等优点，在诸多领域得到广泛应用。
为了保证复合材料的质量和性能，需要使用各种测试仪器进行检测和评估。
以下是常用的几种复合材料测试仪器。
1. 拉伸试验机：用于测量复合材料在拉伸加载下的材料性能，如弹性模量、屈服强度、断裂强度等。
2. 压缩试验机：用于测量复合材料在压缩加载下的抗压性能，如压缩强度、屈服强度等。
3. 弯曲试验机：用于测量复合材料在弯曲加载下的抗弯性能，如弯曲强度、屈服强度等。
4. 冲击试验机：用于测量复合材料在冲击加载下的抗冲击性能，如冲击韧性、断裂韧性等。
5. 疲劳试验机：用于测量复合材料在交变载荷下的抗疲劳性能，如疲劳寿命、疲劳强度等。
6. 热分析仪：用于测量复合材料在高温条件下的热性能，如热膨胀系数、热导率等。
7. 热机械分析仪：用于测量复合材料在热力学和机械加载下的性能变化，如热膨胀系数、热应力等。
8. 粘弹性仪：用于测量复合材料在动态加载下的粘弹性性能，如动态模量、损耗因子等。
9. 导热仪：用于测量复合材料的导热性能，如导热系数、热阻等。
10. 超声波检测仪：用于测量复合材料的内部缺陷和界面结合情况，如气孔、裂纹等。
这些测试仪器能够全面评估复合材料的力学性能、热性能、疲劳性能等关键指标，帮助研究人员和工程师更好地了解和改进复合材料的性能，从而提高产品质量和应用效果。
通过科学的测试和分析，可以为复合材料的设计、制备和应用提供可靠的技术支持。
实验室仪器清单
1、实验室常用仪器设备清单2、选用及科研要求的仪器3. 其它重要补充1酸度计:测HP 值2电导率仪:测电解质溶液电导率值3旋光仪（自视自动）:测物质旋光度，分析物质的浓度、纯度、含糖量4气相色谱仪:定性定量分析5液相色谱仪:定性定量分析6自动定位滴定仪:酸碱滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定、络合滴定7智能崩解仪:在设定温度（人体温度下）进行药片崩解实验8药物溶出度仪:在设定温度（人体温度下）进行药片崩解实验9脆碎度检查仪:在设定转速下进行药片脆碎度检验10熔点仪:测量结晶性化学制品、药品和部分结晶聚合物熔点11澄明度检测仪:观察溶液澄清程度，有否颗粒物12紫外辐射照度计:紫外辐射照度测量13紫外可见分光光度计:测量物质对不同波长单色辐射的吸收程度，定量分析14可见分光光度计:测量物质对不同波长单色辐射的吸收程度，定量分析15微量进样器:液相、气相色谱分析中使用16阿贝折射仪:测透明半透明液体或固体的折射率和平均色散17原子吸收争光光度计:根据被测元素的基态原子对特征辐射的吸收程度进行定量分析18荧光分光光度计:分析和测试和类微生物、氨基酸蛋白质、核酸及多种监床药物19色差计:测量药品颜色20红外分光光度计:定性定量分析21手持糖量计:测定溶液中糖度、含糖量22标准旋光管旋光仪: 测旋光度标准，检验旋光仪准确度23超净水器：制超净水24钠离子浓度计：测钠离子浓度25尘埃粒子计数器：测定空气中的微粒26永停滴定仪：根据电们变化指示滴定终点的滴定用仪器27卡尔费休水份测定仪：测产品含水量28薄层色谱仪：定性分析29傅立液变换红外光谱仪：定性定量分析30紫外强度计：测紫外线强度31三用紫外线分析仪：药物生产和研究中，可用来检查荧光药品的质量32生物显微镜：观察微小物质33激光粒子数计：尘埃粒子计数34多小长飞点扫描仪：凝胶电冰、薄层板等的精密定量35风速仪：测风速36数字式光度表：测量可见光辐照强度37反渗透纯水机：超纯水系统的进水，也可作一般实验室用水38环境参数测试仪：测试环镜参数39医用净化工作台：提供无尘无菌高洁净工作环镜40紫外线斑点检测仪：在药物生产研究中，可用来检查荧光药品质量41浮游菌采样器：监控空气中细菌总数和检测空气中的和种细菌42数字白度计：测试药品白度，以及荧光样品测量43散射光浊渡仪：测量水质浊度44实验淘（-专业级科学仪器、分析仪器、实验室设备、检测及测试设备一站式选型与价格查询信息平台。
实验室设备清单(二)
实验室设备清单（二）引言：实验室设备清单（二）是对实验室所需设备的进一步详细清单，为实验室准备和管理设备提供指导。
本文将详细介绍实验室设备清单的五个大点，包括实验室基本设备、分析仪器设备、生化实验设备、光学仪器设备和安全设备。
正文：一、实验室基本设备：1. 常规仪器：如电子天平、pH计、温度计等；2. 常用工具：如实验室玻璃器皿、移液器、试管架等；3. 实验室家具：如实验台、实验椅等；4. 实验材料：如标本瓶、试剂瓶等；5. 实验耗材：如滤纸、手套、面罩等。
二、分析仪器设备：1. 气相色谱质谱仪：用于分析和鉴定有机化合物；2. 红外光谱仪：用于分析物质的结构和功能；3. 紫外可见分光光度计：用于测定物质的吸光度；4. 离子色谱仪：用于分析和检测离子化合物；5. 高效液相色谱仪：用于分离和分析化合物。
三、生化实验设备：1. 培养箱：用于培养微生物、细胞和组织；2. 电泳仪：用于分离和分析DNA、RNA和蛋白质；3. 基因测序仪：用于测定DNA序列；4. 恒温恶冷冻机：用于控制实验环境温度；5. 增氧机：用于为实验提供充足的氧气。
四、光学仪器设备：1. 显微镜：用于观察和分析微小的生物和物质；2. 激光器：用于激发和研究物质的光学性质；3. 光谱仪：用于测量物质的光谱特性；4. 光学显微镜：用于观察材料的微观结构；5. 纳米材料测试设备：用于测量纳米级材料的特性。
五、安全设备：1. 实验室安全柜：用于存放有害试剂和物质；2. 实验室安全眼镜：用于保护眼睛免受实验过程中的伤害；3. 实验室防护手套：用于保护实验人员的手部免受化学物品和生物物质的伤害；4. 轻便式气体检测仪：用于检测实验室内的有害气体；5. 安全警报系统：用于发出警报，提醒实验室员工有危险发生。
总结：本文详细介绍了实验室设备清单（二）的五个大点，包括实验室基本设备、分析仪器设备、生化实验设备、光学仪器设备和安全设备。
这些设备是实验室进行各种实验和研究所必需的工具，能够提高实验的准确性和可靠性，并确保实验人员的安全。
纳米材料的表征与测试技术
纳米材料的表征与测试技术纳米科技是21世纪最具发展前景的领域之一，而纳米材料作为纳米科技的重要组成部分，其性质和性能的表征与测试显得尤为重要。
本文将介绍纳米材料的表征方法和测试技术，以期为相关领域的研究提供有益的参考。
原子力显微镜是一种用于研究纳米材料表面形貌和微观结构的强大工具。
它利用微悬臂感受样品原子间的相互作用力，从而获得样品的表面形貌和粗糙度等信息。
AFM不仅可以观察纳米粒子的形貌，还可以用于研究表面修饰和吸附等现象。
透射电子显微镜是通过电子束穿过样品获取信息的一种仪器。
在纳米材料的表征中，TEM可以用来观察纳米粒子的形貌、尺寸和分布等信息。
TEM还可以用于研究纳米材料的内部结构、界面等现象。
X射线衍射是一种用于研究材料晶体结构和相变的重要手段。
通过测量X射线的衍射角度，可以获得样品的晶体结构、晶格常数和相组成等信息。
在纳米材料的表征中，XRD可以用于研究纳米粒子的物相、结晶度以及分子结构等信息。
扫描隧道显微镜主要用于测量样品的表面形貌和电子云分布。
在纳米材料的测试中，STM可以用于研究纳米结构的电子性质、表面修饰和分子吸附等现象。
STM还可以用于测量纳米材料的隧道电流和电阻等电学性质。
紫外-可见光谱是一种用于研究材料光学性质的重要手段。
在纳米材料的测试中，UV-Vis可以用于测量纳米材料的光学性质，如吸收光谱、反射光谱和透射光谱等。
通过分析这些光谱数据，可以获得纳米材料的光学带隙、粒径分布和成分等信息。
热重分析是一种用于研究材料热稳定性和质量变化的重要技术。
在纳米材料的测试中，TGA可以用于研究纳米材料在不同温度下的热稳定性、分解行为和热反应动力学等。
TGA还可以用于测量纳米材料的比表面积和孔径分布等物理性质。
本文介绍了纳米材料的表征方法和测试技术。
这些技术和方法在纳米材料的研究和开发中发挥着重要的作用，帮助科学家们深入了解纳米材料的性质和性能。
随着纳米科技的不断发展，相信未来会有更多更先进的表征和测试技术涌现，为纳米材料的研究和应用提供更全面的信息。
材料测试与表征仪器设备介绍
仪器性能参数 温度范围： 温度准确度：
-150至500℃ ±0.5 ℃
压力示差扫描量热仪 (PDSC) ( Q10P, TA Co.)
Q10P示差扫描量热仪是专门研究材料在氧化、 惰性或反应性气体的加压环境下热反应的DSC。 其压力DSC单元（PDSC）可以在1 Pa到7 MPa的 压力范围和-130到725℃的温度范围内，完成对压 力敏感材料的热流测量。可用于润滑油的氧化稳 定性和使用寿命预测、推进剂或炸药材料的性能 研究等。
材料流变学及加工系统
PolyLab 系列转矩流变仪是世界上第一台采用了模块化技术和即联即用技术 的转矩流变仪创新型号。主控机具有驱动和控制测量单元的全部功能，是外部 PC与其它系统单元的控制中心。受控辅机（如混合器和挤出机）是智能化的测 量单元，装备有对特定应用的测量和控制技术，并可通过测量总线系统将必要的 数据传输到主控机。这种模块结构具有良好的扩展性和适应性，可配备各种模头 和挤出后加工设备，适用于造粒、电线包覆、片材挤出、薄膜吹塑、管材挤出、 熔融纺丝、毛细管流变测试等不同应用。
扫描电子显微镜 热台偏光显微镜 差示扫描量热仪 压力差示扫描量热仪 热失重分析仪 动态机械分析仪
JSM 6390LV Olympus/Linkam
Pyris 淋洗剂)
1515
凝胶渗透色谱仪 (DMF为淋洗剂)
515
高效液相色谱仪
515
万能材料试验机
技术参数 1.测角仪精度：0.0001度 2.测角仪重现性：0.0001度
凝胶渗透色谱仪GPC ( Waters 1515, THF/DMF )
应用于高分子材料的分子量(该GPC测量范围2000~4,000,000 g/mol） 及其分布、共聚物组成、聚合物的支化和长链支化分布测定，以及农 药残留分析等领域。
纳米尺度下材料性能测试的常用方法与工具
纳米尺度下材料性能测试的常用方法与工具纳米尺度的材料具有独特的性能和特征，如高比表面积、量子尺寸效应和界面效应等。
为了更好地理解和利用这些特性，我们需要运用先进的方法和工具来对纳米材料的性能进行测试和表征。
本文将介绍纳米尺度下材料性能测试的常用方法和工具。
1. 扫描电子显微镜（SEM）SEM是一种常用的表征材料形貌和表面形态的工具。
通过在样品表面扫描的方式，SEM能够提供高分辨率的图像。
在纳米尺度下，SEM可以用于观察材料的表面形貌、纳米颗粒的形态和分布等。
此外，SEM还可以进行能谱分析和元素成分分析，以确定样品的化学成分。
2. 原子力显微镜（AFM）AFM是一种基于原子力交互作用的表征工具。
与SEM不同，AFM不仅可以提供表面形貌的高分辨率图像，还可以测量材料的力学性质，如硬度、弹性模量和摩擦力等。
AFM的一个重要应用是测量纳米尺度下材料的力学性能，包括纳米力学测试和纳米磨损测试。
3. 透射电镜（TEM）TEM是一种通过透射方式观察材料内部结构的工具。
它可以提供高分辨率的图像，使得研究人员能够观察到各种材料的晶体结构、晶界、位错和纳米颗粒等。
TEM在纳米尺度下的常见应用包括纳米颗粒的大小和形貌分析、界面性质的研究以及纳米结构材料的形貌和组分分析等。
4. 纳米压痕测试仪纳米压痕测试仪是一种用于测量材料力学性能的仪器。
它通过在微米尺度下施加载荷，然后测量材料的形变和反弹来确定材料的硬度、弹性模量和塑性变形等性能参数。
纳米压痕测试仪可以用来研究纳米材料的力学行为，评估材料的强度和韧性，并对材料的制备工艺进行优化。
5. 纳米热分析仪纳米热分析仪是用于研究材料热学性能的仪器。
它可以测量材料的热导率、热膨胀系数和热容等性能参数，从而评估材料的热传导性能和热稳定性。
纳米热分析仪常用于研究纳米材料的热学特性和热传导机制，有助于优化材料的热管理性能和应用于热导材料领域。
6. 纳米拉曼光谱仪纳米拉曼光谱仪是一种用于检测材料表面和界面分子结构的仪器。
物理实验技术中的材料表征与性能测量
物理实验技术中的材料表征与性能测量本文将着重探讨物理实验技术中的材料表征与性能测量。
材料表征是研究材料结构、组织、形态以及成分等性质的重要手段，可以通过不同的实验技术来实现。
而性能测量则是研究材料在力学、热学、电学等方面的性能表现。
一、材料表征技术1.扫描电子显微镜(SEM)扫描电子显微镜是一种广泛应用于材料表征的工具。
它利用电子束对样品进行扫描，通过收集样品反射、透射或散射的电子信号，可以观察样品的表面形貌和微观结构，并得出材料的成分、晶体结构等信息。
2.透射电子显微镜(TEM)透射电子显微镜是一种高分辨率的显微镜，可以观察材料的微观结构和晶体缺陷。
透射电子显微镜利用电子束穿透样品，通过样品中发生的散射和透射来获得高分辨率的影像，可以观察到原子尺度上的细节，并研究材料的晶体结构、晶体缺陷以及原子排列等方面的信息。
3.X射线衍射(XRD)X射线衍射是一种常用的材料结构表征技术。
它通过射向样品的X射线与样品中的晶体结构发生相互作用，并根据衍射的特征来确定材料的晶体结构。
X射线衍射可以提供材料的晶胞参数、晶体取向以及晶格缺陷等信息。
二、材料性能测量技术1.机械性能测试机械性能测试是评估材料力学性能的重要手段。
常见的机械性能测试包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等。
这些测试可以得到材料的强度、韧性、硬度等力学性能指标。
2.热学性能测试热学性能测试是研究材料热传导、热膨胀、热导率等性质的方法。
常见的热学性能测试包括热膨胀实验、热导率测量等。
这些测试可以揭示材料在不同温度下的热学性能特点。
3.电学性能测试电学性能测试是评估材料导电性能的方法。
常见的电学性能测试包括电阻测量、电导率测量等。
这些测试可以揭示材料的导电性能以及是否具有半导体或导体特性。
三、材料表征与性能测量的应用1.材料研究与开发材料表征与性能测量的技术可以帮助研究人员了解材料的结构与性能之间的关系，从而指导材料的设计与开发。
通过表征材料的微观结构和成分，可以优化材料的性能，提高材料的使用寿命。
试验设备简介介绍
辅助设备
包括冷却、加热、加压等 装置，用于满足试验条件 。
试验设备的工作原理
机械原理
试验设备主要采用机械原理，包 括拉伸、压缩、弯曲等试验机， 通过传动机构实现试件的加载和
测量。
控制系统
控制系统是试验设备的核心，它 根据试验要求对试件进行加荷、
卸载及测量等工作。
测量系统
测量系统用于测量试件的变形、 位移、力等参数，并反馈给控制
试验设备的适用对象及使用场景
企业研发部门
企业在研发新产品或优化现有产品时，需 要进行各种试验以评估产品的性能和质量
。
科研机构
科研机构在进行新材料、新技术等 研究时需要进行大量的试验，以验
证其可行性和优越性。
A
B
C
D
质检机构
质检机构在进行产品质量检测时，需要使 用试验设备对产品进行各种测试，以确保 产品质量符合要求。
试验设备简介介绍
汇报人： 日期:
• 试验设备概述 • 试验设备的组成及工作原理 • 试验设备的应用范围及特点 • 试验设备的维护保养及常见故障处
理 • 试验设备的选型及购买注意事项 • 试验设备的发展趋势及未来展望
01
试验设备概述
试验设备的定义
试验设备
用于在实验室或工业环境中，进 行各种科学实验和研究，以获取 产品或材料的性能、质量、安全
试验设备正朝着数字化与智能化的方向发展，通过引入先 进的传感器、控制器和软件，实现设备的自动化与远程控 制，提高试验的准确性和效率。
定制化与模块化
随着各行各业对试验设备的需求不断增加，试验设备的定 制化与模块化成为发展趋势，以满足不同领域和特定需求 的试验。
绿色环保
试验设备的设计与制造也更加注重环保和节能，采用低能 耗的部件和材料，减少试验过程中的浪费和污染。
材料工程基础实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解材料工程基础的基本概念和原理。
2. 掌握材料制备、加工、性能测试等基本实验方法。
3. 提高动手操作能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验仪器与设备1. 真空干燥箱2. 高温炉3. 拉伸试验机4. 显微镜5. 电子天平6. 粉末冶金设备7. 陶瓷制备设备三、实验内容1. 材料制备实验（1）实验目的：了解金属材料的制备方法，掌握粉末冶金技术。
（2）实验步骤：1）称取一定量的金属粉末；2）将金属粉末放入模具中；3）在粉末冶金设备中进行压制；4）高温烧结，得到金属块体。
（3）实验结果：成功制备出金属块体，其密度、硬度和强度等性能指标达到要求。
2. 材料加工实验（1）实验目的：了解金属材料的加工方法，掌握机械加工技术。
（2）实验步骤：1）将金属块体放置在车床上；2）根据设计要求，进行车削、铣削等加工；3）检查加工精度，确保满足设计要求。
（3）实验结果：成功加工出符合设计要求的金属零件，表面光滑，尺寸精确。
3. 材料性能测试实验（1）实验目的：了解材料力学性能的测试方法，掌握拉伸试验技术。
（2）实验步骤：1）将加工好的金属零件放置在拉伸试验机上；2）进行拉伸试验，记录试验数据；3）分析试验结果，计算力学性能指标。
（3）实验结果：金属零件的拉伸强度、延伸率等力学性能指标达到要求。
4. 材料组织结构观察实验（1）实验目的：了解材料组织结构的观察方法，掌握显微镜使用技术。
（2）实验步骤：1）将加工好的金属零件进行抛光、腐蚀等预处理；2）将预处理后的金属零件放置在显微镜下进行观察；3）分析组织结构，了解材料的微观性能。
（3）实验结果：成功观察到金属零件的微观组织结构，发现其晶粒度、相组成等特性。
四、实验总结通过本次实验，我们了解了材料工程基础的基本概念和原理，掌握了材料制备、加工、性能测试等基本实验方法。
在实验过程中，我们不仅提高了动手操作能力，还学会了分析问题、解决问题的方法。
以下是对本次实验的总结：1. 材料制备实验：成功制备出金属块体，验证了粉末冶金技术的可行性。
材料仪器表征分析汇总表
材料仪器表征分析汇总表引言材料表征是材料科学研究领域中重要的一个分支，它通过使用各种仪器和技术对材料样品进行分析和表征，以揭示材料的结构、性质和功能。
在材料科学研究和工程应用中，材料表征的重要性不可忽视。
本文将汇总常见的材料仪器表征分析方法，并为每种方法提供相应的详细解释。
1. 扫描电子显微镜 (SEM)扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope, SEM）是一种利用电子束和与材料相互作用产生的信号来观察和分析材料的表面形态、结构和成分的仪器。
它能够提供高分辨率的图像，揭示材料的微观形貌和表面特性。
SEM广泛应用于材料科学研究、制造和质量控制领域。
SEM的工作原理是使用聚焦的电子束对材料进行扫描，与材料发生相互作用后，产生的多种信号被接收和放大。
这些信号包括二次电子信号（SE）、反射电子信号（BSE）、散射电子信号（ESD）等。
通过分析这些信号，可以获取关于材料表面形态、成分和结构的信息。
2. 透射电子显微镜 (TEM)透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope, TEM）是一种利用电子束穿过样品而不是扫描样品的显微镜。
TEM能够提供高分辨率的图像，同时可以观察材料的晶体结构和微观缺陷。
在TEM中，电子束通过样品时会受到样品中的原子和结构的散射和吸收作用。
通过控制电子束的强度和角度，可以获取有关材料的晶体结构、缺陷和晶体学参数的信息。
TEM广泛应用于材料科学、纳米技术研究和生物科学等领域。
3. X射线衍射 (XRD)X射线衍射（X-ray Diffraction, XRD）是一种利用X射线与材料相互作用而产生的衍射现象来分析材料结构的方法。
XRD可以提供材料的结晶结构、晶体学参数和晶体品质的信息。
在XRD中，通过让X射线射向样品并观察出射角度和强度，可以获得由晶格产生的衍射图样。
通过分析衍射图样，可以推断样品的晶体结构和晶体学参数。
万能电子材料试验机
万能电子材料试验机电子材料试验机是一种用于测试电子材料性能的设备，它可以对电子材料的力学性能、热学性能、电学性能等进行全面测试，是电子材料研究和生产中不可或缺的重要设备。
万能电子材料试验机是目前市场上应用广泛的一种电子材料试验机，具有多种功能和广泛的适用范围。
本文将对万能电子材料试验机的结构、工作原理、使用方法和维护保养进行详细介绍，以便更好地了解和使用这一设备。
首先，万能电子材料试验机的结构包括机架、传感器、控制系统等部分。
机架是试验机的主体支架，传感器用于检测试验过程中的各种参数，控制系统则用于控制试验机的运行和数据采集。
这些部分共同协作，确保试验机的正常运行和准确测试。
其次，万能电子材料试验机的工作原理是利用外加载荷对电子材料进行拉伸、压缩、弯曲等力学性能测试，同时通过加热或冷却装置对电子材料进行热学性能测试，以及利用电极对电子材料进行电学性能测试。
通过对这些性能的测试，可以全面了解电子材料的性能指标，为电子材料的研究和生产提供重要的依据。
再次，万能电子材料试验机的使用方法包括试验前的样品准备、试验参数的设置、试验过程的监控和数据的采集等步骤。
在进行试验前，需要对待测样品进行加工和制备，以确保样品的质量和准确性。
在试验过程中，需要根据不同的试验要求设置相应的试验参数，并对试验过程进行严密监控，确保试验的准确性和可靠性。
同时，需要及时采集试验数据，并进行分析和处理，得出准确的测试结果。
最后，万能电子材料试验机的维护保养是确保试验机长期稳定运行的重要环节。
在日常使用中，需要对试验机的各个部分进行定期检查和维护，及时发现并解决潜在问题，以确保试验机的正常运行。
同时，需要对试验机进行定期的保养和维修，延长试验机的使用寿命，提高试验机的稳定性和可靠性。
总之，万能电子材料试验机是电子材料研究和生产中不可或缺的重要设备，它的结构、工作原理、使用方法和维护保养都至关重要。
只有全面了解和掌握了这些内容，才能更好地使用和维护万能电子材料试验机，为电子材料研究和生产提供更加可靠和准确的数据支持。
光电子材料测试仪器的分类与应用
光电子材料测试仪器的分类与应用光电子材料测试仪器是一类在光电子材料研究和应用领域中广泛使用的工具。
其作用是测量和分析光电子材料的光学性质、电学性质以及其他相关物理特性。
这些仪器通过使用光源、探测器和相关的数据采集和处理设备，可以帮助研究人员和工程师深入了解光电子材料，并为新材料的设计和应用提供有价值的信息。
光电子材料测试仪器按照测量原理和功能可以分为多个类别。
以下将介绍几种常见的光电子材料测试仪器及其应用。
1. 光谱仪光谱仪是光学测试中最常用的仪器之一，可以用于测量光电子材料在不同波长下的吸收、反射、透射和发射等光学性质。
根据波长范围的不同，光谱仪可以分为紫外可见光谱仪、红外光谱仪和拉曼光谱仪等。
光谱仪广泛应用于光学材料的研究、半导体元件的设计和制备以及光谱诊断等领域。
2. 光电子显微镜光电子显微镜是一种结合了光学显微镜和电子显微镜的仪器，能够提供高分辨率的成像和表征能力。
它可以通过表面和断口形貌的观察，帮助分析光电子材料的形貌特征以及缺陷结构。
此外，光电子显微镜还可以进行成分分析、物理性能测试和电子态密度测量等。
3. 光电导测试仪光电导测试仪是一种用于测量材料电导率的仪器。
它通过在材料上施加光电场，并测量材料的光电流来评估材料的导电性能。
光电导测试仪广泛应用于光电导体材料和光电子器件的研究和制备中，包括太阳能电池、光电导液晶、光电转换器件等。
4. 光热测试仪光热测试仪是一种用于测量光热效应的仪器，包括材料的吸收热量、热导率、热传导系数、热膨胀系数等热学性质。
光热测试仪可以帮助研究人员研究光热材料的能量转换性能以及光热效应的机理，广泛应用于光电子材料的制备和性能评估。
5. 光电流测试仪光电流测试仪是一种用于测量材料在光照条件下电流特性的仪器。
它可以测试材料的光电流响应、暗电流和暗电导等，以评估其光电性能。
光电流测试仪广泛应用于光电二极管、光电管、光电导单元等光电子器件的研究和制备过程中。
总结起来，光电子材料测试仪器在光学、电学和物理特性上的多方位测试功能，为光电子材料的研究、设计和应用提供了有力的支持。
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材料表征和性能测试过程中用到的仪器设备
1.材料表征：材料的防腐蚀性能
表征方式：电化学阻抗谱
效果：得到材料的电容、电阻、电感等信息，获得材料的防腐蚀机理
需要注意的问题：保证基材的面积固定
表征方式：极化曲线
效果：获得材料腐蚀时的腐蚀电流密度、极化电阻、腐蚀电位、腐蚀速率等信息
需要注意的问题：保证基材的面积固定
表征方式：盐雾试验
效果：加速试验，获得材料耐腐蚀的耐久性
需要注意的问题：注意盐水浓度的变化
2. 材料表征：材料的成分分析
表征方式：X射线能谱
效果：得到材料的元素组成
需要注意的问题：样品不要太大，能放进样品室
表征方式：X射线光电子能谱
效果：得到材料的元素组成及价态或化合态
需要注意的问题：样品不能大于2mm厚，仅能测试表面元素，可以利用溅射一层一层的测试
表征方式：X射线衍射
效果：得到聚苯胺材料的掺杂状态及结晶状态
表征方式：紫外光谱
效果：得到聚苯胺材料的掺杂状态
需要注意的问题：要能溶于某种溶剂
表征方式：核磁共振谱
效果：获得分子结构
需要注意的问题：能溶于特定的溶剂
表征方式：裂解色谱
效果：得到聚合物材料的结构
需要注意的问题：裂解温度要适合
表征方式：凝胶渗透色谱
效果：得到聚合物材料的分子量
需要注意的问题：样品溶于特定的溶剂
1.表征方式：NMR
效果：有机样品的结构鉴定，常用的H谱，C谱，能够得到样品分子中H的种类，杂化类型，数量，主链C的信息等。
需要注意的问题：分为液体核磁和固体核磁
2. 表征方式：GC-MS,LC-MS:
效果：质谱一般联用气相、液相更为有用，用于分析有机小分子成分，有强大的谱库可以定性和定量分析样品组成。
需要注意的问题：对样品极性、溶解性和气化温度等有要求。
3.表征方式：ICP-MS,ICP-AES,ICP-OES等
效果：可以精确得到样品中某种无机金属元素含量，特别是微量金属元素含量；
需要注意的问题：需将样品首先溶解在溶液中，常用硝酸、盐酸、王水、其他各种有机酸作为溶解酸，得保证样品中的重金属可以溶。
4. 表征方式：EDS
效果：可以定性定量分析样品中元素，虽然有机元素如C、N、O等也可以分析，但对元素序数更大的无机元素分析更为精确。
需要注意的问题：EDS是SEM或TEM的附件，样品需按照SEM或TEM制样要求进行制备，所以制样要求较高。
5. 表征方式：EELS
效果：可以定性定量分析样品中元素，范围较EDS更大，同时分辨率较EDS高好几个数量级，做MAPPING分析时真正在纳米尺度上可以表征元素的分布；
需要注意的问题：EELS对TEM配置要求更高，一般TEM不含该附件，不是通用测试手段。
6. 表征方式：TGA-DSC-FTIR,或GC-MS:
效果：TGA可以对有机无机样品重量随温度变化进行记录，表征样品热稳定性，定量分析样品组成等，联用DSC可以分析样品随温度变化热焓效应，分析样品熔点，分界点，化学反应热量等，联用红外或气质可以分析热分解产物成分。
需要注意的问题：单独TGA样品用量5-10mg，但膨胀性样品用量必须减少，储能材料、炸药等不能做TGA或者只能用极微量样品测试，联用红外或气质需适当增加样品用量降低信噪比和本底干扰。
7.表征方式：AFM,AFM-IR联用
效果：AFM可以对样品表面形貌进行真正意义上的3维分析，AFM和红外联用可以同时对AFM图上任意一个区域进行红外官能团分析，做官能团的mapping，对复合材料、多层材料、微观相分离物质非常有效。
需要注意的问题：样品要求必须平整光滑，否则可能损坏探针，与红外联用时需保证样品不含水。
8. 表征方式：BET
效果：分析多孔材料比表面积，孔型，孔径，孔分布等，催化、粉体制备等领域常用仪器。
9.表征方式：GPC
效果：聚合物材料常用表征，可测出聚合物几种分子量，但需根据自身样品特点选择不同的填充柱和溶剂。
10.表征方式：离子色谱
效果：对常见阴离子如F-、Cl-、Br-、NO2-、NO3-、SO42-、PO43-和阳离子如Li+、Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+等进行定性定量分析，与ICP等手段组合应用是分析利器。
11. 表征方式：激光粒度仪
效果：分析颗粒样品粒径、粒径分布等；
12.表征方式：有机元素分析仪
效果：定量分析C、H、O、N、S等几种有机样品中常见元素，是分析常用手段。
13. 表征方式：一群光谱仪，红外、紫外、拉曼、荧光等，常用仪器，分别适用于不同类型样品，可做定性定量表征手段，前边不少人已经说得很清楚啦
14.其他表征方式：DMA，TMA，综合物性分析，接触角，小角散射，单晶衍射等等都在一些专业领域有用，
以上。
材料表征：材料的成分
表征方式：XRD
效果：样品的成分，尤其是晶体结构的材料，可以测得晶体的点阵常数，组成以及定量计算和模拟等
需要注意的问题：材料制备简单，只是材料尺寸不要太大，符合样品台标准就可以，
表征方式：红外，
效果：可测得官能团的峰位置，有标准谱图进行对比，进而推测材料的结构，主要是有机材料
需要注意的问题：材料一般做的比较薄，使红外能够穿透，
表征方式：拉曼，
效果：可直接测得某种物质的峰，与标准谱图进行对比，得到物质，
需要注意的问题：测试区域小，一般几十个微米左右，偶然性比较强，
微观原子排布结构
仪器：3ADP/APT(三维原子探针)
效果：分析几百纳米区域内不同原子排布
表征材料导电性
仪器四探针
效果：测试膜或者块体的导电性
表征材料亲水（其他溶剂）性
仪器接触角测量仪
效果测试材料表面张力，接触角等
表征胶体体系稳定性
仪器zeta电位仪
表征大孔材料孔径分布
仪器压汞测试
效果因氮气吸附测试只能局限于测中微孔分布，大孔材料一般利用压汞测试来测量～
材料（固液粉）元素定性定量分析
X荧光分析仪
效果不同元素发出的特征X射线能量和波长各不相同，因此通过对X射线的能量或者波长的测量即可知道它是何种元素发出的，进行元素的定性分析。
同时样品受激发后发射某一元素的特征X射线强度跟这元素在样品中的含量有关，因此测出它的强度就能进行元素的定量分析
微观原子排布结构
仪器：3ADP/APT(三维原子探针)
效果：分析几百纳米区域内不同原子排布
材料表征：涂层（薄膜）结合力
表征方式：划痕仪
效果：测试薄膜与基体之间的结合强度，需要结合划痕形貌、声发射图谱和摩擦系数变化综合评定。
材料表征：涂层（薄膜）耐磨性
表征方式：销盘摩擦磨损仪
效果：测试一定载荷和时间下摩擦系数变化并结合表面形貌分析磨损机理。
材料表征：涂层（薄膜）结合力
表征方式：划痕仪
效果：测试薄膜与基体之间的结合强度，需要结合划痕形貌、声发射图谱和摩擦系数变化综合评定。
材料表征：涂层（薄膜）耐磨性
表征方式：销盘摩擦磨损仪
效果：测试一定载荷和时间下摩擦系数变化并结合表面形貌分析磨损机理。