材料科学实验知识点整理-17页精选文档
材料科学基础基础知识点总结
第一章材料中的原子排列第一节原子的结合方式2 原子结合键(1)离子键与离子晶体原子结合:电子转移,结合力大,无方向性和饱和性;离子晶体;硬度高,脆性大,熔点高、导电性差。
如氧化物陶瓷。
(2)共价键与原子晶体原子结合:电子共用,结合力大,有方向性和饱和性;原子晶体:强度高、硬度高(金刚石)、熔点高、脆性大、导电性差。
如高分子材料.(3)金属键与金属晶体原子结合:电子逸出共有,结合力较大,无方向性和饱和性;金属晶体:导电性、导热性、延展性好,熔点较高。
如金属。
金属键:依靠正离子与构成电子气的自由电子之间的静电引力而使诸原子结合到一起的方式。
(3)分子键与分子晶体原子结合:电子云偏移,结合力很小,无方向性和饱和性.分子晶体:熔点低,硬度低.如高分子材料。
氢键:(离子结合)X-H—--Y(氢键结合),有方向性,如O-H-O(4)混合键.如复合材料。
3 结合键分类(1)一次键(化学键):金属键、共价键、离子键.(2)二次键(物理键):分子键和氢键。
4 原子的排列方式(1)晶体:原子在三维空间内的周期性规则排列。
长程有序,各向异性。
(2)非晶体:――――――――――不规则排列。
长程无序,各向同性。
第二节原子的规则排列一晶体学基础1 空间点阵与晶体结构(1)空间点阵:由几何点做周期性的规则排列所形成的三维阵列。
图1-5特征:a 原子的理想排列;b 有14种。
其中:空间点阵中的点-阵点。
它是纯粹的几何点,各点周围环境相同。
描述晶体中原子排列规律的空间格架称之为晶格.空间点阵中最小的几何单元称之为晶胞。
(2)晶体结构:原子、离子或原子团按照空间点阵的实际排列。
特征:a 可能存在局部缺陷;b 可有无限多种.2 晶胞图1-6(1)――-:构成空间点阵的最基本单元。
(2)选取原则:a 能够充分反映空间点阵的对称性;b 相等的棱和角的数目最多;c 具有尽可能多的直角;d 体积最小.(3)形状和大小有三个棱边的长度a,b,c及其夹角α,β,γ表示.(4)晶胞中点的位置表示(坐标法).3 布拉菲点阵图1-714种点阵分属7个晶系。
材料科学实验
材料科学实验材料科学实验是材料科学与工程专业学生必修的一门实践课程,通过实验操作,学生可以深入了解材料的性能、结构和加工工艺,培养学生的实验操作能力和科学研究精神。
本文将从实验的准备工作、实验步骤和实验结果分析三个方面进行介绍。
一、实验的准备工作。
1. 实验前的准备。
在进行材料科学实验之前,首先要认真学习实验指导书,了解实验的目的、原理和操作步骤。
同时,要做好实验前的准备工作,包括准备实验所需的材料和仪器设备,检查实验仪器的工作状态,确保实验能够顺利进行。
2. 实验安全。
在实验过程中,要严格遵守实验室的安全规定,佩戴好实验室服装和个人防护用具,注意实验操作过程中的安全事项,确保实验过程安全。
二、实验步骤。
1. 实验操作。
在进行材料科学实验时,要按照实验指导书上的操作步骤进行,严格控制实验条件,保证实验结果的准确性。
在操作过程中,要注意操作技巧,避免操作失误,确保实验的顺利进行。
2. 数据记录。
实验操作完成后,要及时记录实验数据,包括实验过程中的观察现象和测量数值。
数据记录要准确无误,为后续实验结果分析提供可靠的数据支持。
三、实验结果分析。
1. 实验结果。
根据实验数据记录,对实验结果进行分析,得出实验所得的结论。
分析实验结果时,要结合材料科学的理论知识,对实验结果进行合理解释,找出实验中存在的问题和不足之处。
2. 实验总结。
最后,对整个实验过程进行总结,总结实验中的经验和教训,提出改进实验方法和注意事项的建议。
同时,对实验结果进行归纳和概括,总结出实验的主要结论和成果。
综上所述,材料科学实验是材料科学与工程专业学生必修的一门重要实践课程,通过实验操作,学生可以深入了解材料的性能、结构和加工工艺,培养学生的实验操作能力和科学研究精神。
希望学生能够认真对待材料科学实验课程,努力学习实验操作技能,提高实验能力,为将来的科研和工程实践打下坚实的基础。
初中材料科学知识点整理
初中材料科学知识点整理材料科学是一门综合性较强的学科,涉及到材料的性质、结构、制备和应用等方面。
本文将围绕初中阶段学习的材料科学知识点展开,介绍材料的种类、性质和常见应用等内容。
通过对这些知识点的整理,希望能够帮助初中学生更好地理解材料科学,并在实践中运用所学知识。
1. 材料的分类材料可以分为金属、非金属和合成材料三大类。
其中金属材料具有良好的导电性和热传导性,常见的金属有铜、铁、铝等;非金属材料导电性和热传导性较差,常见的非金属材料有木材、橡胶、塑料等;合成材料是指由两种或两种以上的材料通过人工方法制备而成的材料,如玻璃纤维、陶瓷等。
2. 材料的性质材料的性质包括机械性质、热性质、电性质和化学性质等。
机械性质是指材料的强度、硬度、韧性等方面的性质;热性质是指材料的热胀冷缩性和导热性等方面的性质;电性质是指材料的导电性和绝缘性等方面的性质;化学性质是指材料与其他物质发生化学反应的性质。
3. 材料的应用不同种类的材料在各个领域都有不同的应用。
例如,金属材料广泛应用于建筑结构、电子器件、交通工具等领域;非金属材料在建筑、家居装饰、日常生活用品等方面有着广泛的应用;合成材料在航空航天、汽车制造、电子产品等行业中得到了广泛应用。
4. 材料的结构与性质的关系材料的结构对其性质具有重要影响。
例如,金属材料的结构由排列紧密的金属离子和自由电子构成,这使其具有较好的导电性和热传导性;非金属材料的结构多为分子、离子和原子之间的化学键构成,这使其具有较好的绝缘性和耐热性;合成材料的结构可以根据需要进行调控,具有多样性能。
5. 环保材料随着环境问题的日益突出,环保材料逐渐受到人们的重视。
环保材料是指在制备、使用和处理过程中对环境无污染或污染小的材料。
例如,植物纤维制品可以代替部分塑料制品,具有可降解性和可再生性;再生纸可以减少对森林资源的消耗;水泥混凝土中加入一定比例的矿渣可以减少对天然资源的开采。
6. 选材原则在设计和制造过程中,正确选材非常重要。
材料科学基本知识点
材料科学基础第零章材料概论该课程以金属材料、陶瓷材料、高分子材料及复合材料为对象,从材料的电子、原子尺度入手,介绍了材料科学理论及纳观、微观尺度组织、细观尺度断裂机制及宏观性能。
核心是介绍材料的成分、微观结构、制备工艺及性能之间的关系。
主要内容包括:材料的原子排列、晶体结构与缺陷、相结构和相图、晶体及非晶体的凝固、扩散与固态相变、塑性变形及强韧化、材料概论、复合材料及界面,并简要介绍材料科学理论新发展及高性能材料研究新成果。
材料是指:能够满足指定工作条件下使用要求的,就有一定形态和物理化学性状的物质。
按基本组成分为:金属、陶瓷、高分子、复合材料金属材料是由金属元素或以金属元素为主,通过冶炼方法制成的一类晶体材料,如Fe、Cu、Ni等。
原子之间的键合方式是金属键。
陶瓷材料是由非金属元素或金属元素与非金属元素组成的、经烧结或合成而制成的一类无机非金属材料。
它可以是晶体、非晶体或混合晶体。
原子之间的键合方式是离子键,共价键。
聚合物是用聚合工艺合成的、原子之间以共价键连接的、由长分子链组成的髙分子材料。
它主要是非晶体或晶体与非晶体的混合物。
原子的键合方式通常是共价键。
复合材料是由二种或二种以上不同的材料组成的、通过特殊加工工艺制成的一类面向应用的新材料。
其原子间的键合方式是混合键。
材料选择:密度弹性模量:材料抵抗变形的能力强度:是指零件承受载荷后抵抗发生破坏的能力。
韧性:表征材料阻止裂纹扩展的能力功能成本结构(Structure)性质(Properties)加工(Processing)使用性能(Performance)在四要素中,基本的是结构和性能的关系,而“材料科学”这门课的主要任务就是研究材料的结构、性能及二者之间的关系。
宏观结构←显微镜下的结构←晶体结构←原子、电子结构重点讨论材料中原子的排列方式(晶体结构)和显微镜下的微观结构(显微组织)的关系。
以及有哪些主要因素能够影响和改变结构,实现控制结构和性能的目的。
材料科学基础知识点总结
一、金属的晶体结构重点内容: 面心立方、体心立方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径,八面体、 四面体间隙个数;晶向指数、晶面指数的标定;柏氏矢量具的特性、晶界具的特性。
基本内容: 密排六方金属晶体结构的配位数、 致密度、原子半径, 密排面上原子的堆垛顺序、晶胞、晶格、金属键的概念。
晶体的特征、晶体中的空间点阵.晶胞: 在晶格中选取一个能够彻底反映晶格特征的最小的几何单元, 用来分析原子罗列 的规律性,这个最小的几何单元称为晶胞。
金属键: 失去外层价电子的正离子与弥漫此间的自由电子的静电作用而结合起来, 这种 结合方式称为金属键。
位错:晶体中原子的罗列在一定范围内发生有规律错动的一种特殊结构组态. 位错的柏氏矢量具有的一些特性:①用位错的柏氏矢量可以判断位错的类型; ②柏氏矢量的守恒性, 即柏氏矢量与回路起点及回路途径无关;③位错的柏氏矢量个部份均相同。
刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直;螺型平行;混合型呈任意角度。
晶界具有的一些特性:①晶界的能量较高,具有自发长大和使界面平直化,以减少晶界总面积的趋势;②原子在 晶界上的扩散速度高于晶内, 熔点较低; ③相变时新相优先在晶界出形核; ④晶界处易于发 生杂质或者溶质原子的富集或者偏聚;⑤晶界易于腐蚀和氧化;⑥常温下晶界可以阻挠位错的运 动,提高材料的强度。
二、纯金属的结晶重点内容: 均匀形核时过冷度与临界晶核半径、 临界形核功之间的关系; 细化晶粒的方 法,铸锭三晶区的形成机制。
基本内容:结晶过程、阻力、动力,过冷度、变质处理的概念。
铸锭的缺陷;结晶的热 力学条件和结构条件,非均匀形核的临界晶核半径、临界形核功。
相起伏:液态金属中,时聚时散,起伏不定,不断变化着的近程规则罗列的原子集团。
晶格类型 fcc(A1) bcc (A2) hcp (A3) 正八面 四面体 体 6原子半径rA间隙半径r B间隙类型间隙个数 扁八面体6正四面体8 正八面体四面体 12124过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。
材料科学概念总结
A1奥氏体:具有面心立方晶体结构的铁γ-Fe,也是碳溶解于γ-Fe所形成的间隙固溶体。
2安全应力:安全应力是基于材料的屈服强度,它定义为屈服强度除以一个安全因子N,或σw=σy/N。
B1包晶反应随着冷却过程,一固相和一液相等温可逆转变为具有不同组成的固相的反应。
2表面硬化:通过渗碳或渗氮方法使钢件的外表面或“表面”硬化,用于改善耐磨性和抗疲劳性。
3柏氏矢量表示位错引起晶格畸变程度和方向的矢量。
4比例极限:对于金属逐步的弹塑性形变转变,其屈服点确定为应力-应变曲线非线性关系的开始,这个点也被称为比例极限。
5贝氏体:钢和铸铁中发生的奥氏体的转变产物。
珠光体和马氏体转变发生的温度区间产生贝氏体。
贝氏体的显微结构由α-铁素体和精细分散的渗碳体组成。
6玻璃转变温度非晶陶瓷或聚合物的过冷液体冷却转变为刚性玻璃时的温度。
7玻璃陶瓷:一种晶粒细小的晶体陶瓷材料,先制成玻璃,随后做反玻璃化(或晶体化)处理。
8比强度:一种材料的抗拉强度与比重的比值。
9不锈钢:在很多环境中都耐腐蚀的一种钢合金。
主加合金元素为铬,其含量至少为11%,也可能加入其他合金,包括镍和钼。
10白口铁:一种低硅很脆的铸铁,碳以渗碳体的化合形式存在,断面呈白色。
11白色陶瓷:高温焙烧后变为白色的粘土基陶瓷制品。
白色陶瓷包括瓷器、卫生管道器皿。
C1磁量子数(m):描述电子绕核运动的角动量在空间给定方向上的分量是量子化的;m±=0,±1, ±2,…, ±ι。
2成分,组成:合金中某一元素或组分的相对含量,通常用质量百分数或原子百分数来表示。
3冲击功(缺口韧性):标准尺寸及形状的试件受到快速冲击载荷时,断裂过程中所吸收能量的度量。
采用摆锤式或悬臂梁式冲击实验来测量该参数。
在评定材料的塑性-脆性转变行为方面很重要。
4脆性断裂:通过快速裂纹扩展发生断裂,没有明显的宏观变形。
5穿晶断裂:多晶材料裂纹穿过晶粒扩展而断裂。
6初晶相:除了共晶结构之外存在的相。
材料科学实验
材料科学实验材料科学实验是材料科学的重要组成部分,作为深化学生理论知识、增强实践能力的重要手段,物质世界中的各种实验现象可以帮助我们更好地理解材料科学的基本知识,同时也能够锻炼我们科学研究和实践的能力,提高学生的综合素质和创新能力。
下面,本文将重点介绍一些材料科学实验的基本原理、步骤以及实验过程中需要注意的一些细节。
一、硬度实验硬度是材料机械性能的重要指标之一,硬度实验常用于对材料的硬度进行测量。
硬度实验的原理是利用各种硬度测量仪器对材料的硬度进行测试,这些仪器多数以压力或弹性变形作为测量基准。
一些常用的硬度测试方法包括:1. 杜氏硬度试验:依据试验过程中落锤高度和锤头半球面积的关系,计算出材料的硬度值。
2. 洛氏硬度试验:以钻出试件的深度来表示试件的硬度大小。
3. 布氏硬度试验:以圆锥形钨钢孔在试件表面的直径来计算出试件的硬度。
硬度实验过程中,需要注意的是,在测试时必须保持仪器和试件的表面光滑,同时遵守正确的测试步骤和安全规定,确保实验操作的安全性与实验数据的准确性。
二、金相实验金相学是材料科学的一个领域,其研究对象是金属材料和合金材料的微观组织结构,金相实验常用于对材料的金相组织进行研究。
金相实验方法包括:1. 金相显微镜检查:采用显微镜对宏观金相组织进行观察和分析。
2. 腐蚀法:通过选取不同的腐蚀液腐蚀材料样品表面后进行观察和分析,可清晰看到金属晶粒的分布情况。
3. 热熔法:通过在熔池中加入有色金属,使组织变成可视状态,便于进行观察和分析。
在金相实验中,需要注意的是,金相样品必须经过正确的制备方法,以保证实验数据的可靠性。
同时,金相试验中会使用一些强腐蚀性液体和高温熔体,因此实验操作过程中必须注意安全,防止发生事故。
三、力学性能实验力学性能实验是材料科学研究中必不可少的一种实验方法,常用于对材料的力学性能进行分析和评估。
主要包括拉伸实验、压缩实验、弯曲实验等,其中拉伸实验是最常用的一种方法。
材料科学基础知识点
材料科学基础知识点
1. 结晶学:研究晶体的形成、结构和性质。
包括晶体生长、晶体结构分析、晶体缺陷等。
2. 材料力学:研究材料的力学性质,包括材料的强度、韧性、塑性、蠕变等。
3. 材料热学:研究材料的热传导、热膨胀、热稳定性等热学性质。
4. 材料电学:研究材料的电导率、介电性质、磁性等电学性质。
5. 材料化学:研究材料的化学成分、结构和化学反应。
包括材料的合成方法、表面改性、材料的腐蚀与防护等。
6. 材料物理学:研究材料的物理性质,包括光学性质、磁性、声学性质等。
7. 材料加工:研究材料的加工方法、工艺和性能改善。
包括材料的铸造、焊接、锻造、热处理等。
8. 材料性能测试:研究材料的各种性能指标的检测和测试方法。
9. 材料选择:根据工程要求和材料性能,选择最合适的材料。
10. 材料应用:研究材料在各种实际应用中的性能和适用范围,包括材料的耐久性、可靠性等。
化学与材料科学知识点
化学与材料科学知识点化学与材料科学是两个紧密相关的学科,涵盖了众多的知识点。
下面将介绍一些基础、重要和实用的化学和材料科学知识点。
1. 原子结构原子是化学和材料科学的基本单位,由质子、中子和电子组成。
质子和中子位于原子核中,电子绕核旋转,构成了稳定的原子结构。
原子的质子数称为原子序数,电子数和质子数相等时,原子是中性的。
2. 元素和周期表元素是由相同原子数的原子组成的,是化学和材料科学中的基本物质。
周期表是按照原子序数排列的元素表,包含了目前已知的所有元素。
周期表可根据元素的电子结构提供有关元素的重要信息。
3. 化学键化学键是原子之间形成的相互吸引力,能够将原子连接在一起形成分子或晶体。
常见的化学键包括共价键、离子键和金属键。
共价键是通过共享电子形成的,离子键是靠正负电荷吸引形成的,金属键则是金属中的自由电子共享。
4. 化学反应化学反应是物质之间发生转化的过程。
常见的化学反应类型包括合成反应、分解反应、置换反应和氧化还原反应。
反应的条件包括温度、压力、催化剂等因素,能够影响反应的速率和产物的选择。
5. 高分子材料高分子材料是由重复单元连接而成的长链聚合物。
常见的高分子材料包括塑料、橡胶和纤维。
高分子材料具有轻、强、耐热、耐化学腐蚀等特性,广泛应用于工业、建筑等领域。
6. 电化学电化学是研究电荷转移和物质转化之间关系的科学。
电化学可以应用于电池、电解以及电镀等领域。
电池通过化学反应将化学能转化为电能,而电解则是利用电能将化学物质分解为其它物质。
7. 材料表征技术材料表征技术用于研究材料的结构和性质。
常见的表征技术包括X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等。
这些技术可以揭示材料的晶体结构、形貌和元素成分等信息。
8. 材料改性材料改性是通过调整材料的结构和组成,改变其性能和用途。
常用的改性方法包括添加增塑剂、填料或添加剂、改变处理条件等。
改性可以改善材料的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能。
9. 环境与可持续性化学与材料科学在环境保护和可持续发展方面发挥着重要作用。
材料科学知识点归纳(上)
一、概念题马氏体转变:是一种固态镶边,是通过母相宏观切变,原子整体有规律迁移完成的无扩散相变奥氏体的热稳定化:淬火冷却时,因缓慢冷却或在冷却过程中于某一温度停留引起的奥氏体稳定性提高,而使马氏体转变变快的现象奥氏体的反稳定化:在热稳定上线温度Mc一下,热稳定程度随温度的升高而增加,但有些钢某一温度后稳定化程度反而下降的现象形变马氏体:通常将形变诱发马氏体转变所形成的马氏体成为形变马氏体组织遗传:指非平衡组织重新加热淬火后,其奥氏体晶粒大小仍保持原奥氏体晶粒大小的形状的现象相遗传:母相将其晶体学缺陷遗传給新相的现象相变冷作硬化:马氏体型城市的体积效应会引起周围奥氏体产生塑性变形,同时马氏体相变的切变特性,也将在晶体内产生大量微观缺陷,如位错、孪晶、层错等,这些缺陷会在马氏体逆转变过程中会被继承,结果导致强度明显升高而塑韧性下降马氏体异常正方度:新形成的马氏体正方度与碳含量的关系并不符合公式给出的关系的现象位相关系:在固态相变母相与新相之间所保持的晶体学取向关系珠光体晶粒(团):在片状珠光体中,片层排列方向大致相同的区域称为珠光体团TTT曲线:使过冷奥氏体等温转变图,是描述过冷奥氏体等温转变行为,即等温温度等温时间转变产物的综合曲线K—S关系:在固态镶边母相与新相之间,所保持的晶体学位相关系,例如奥氏体向马氏体转变时新旧两项之间就保持这种关系(111)r // (110)α<110>r // <111>α二、符号意义Ms:马氏体点,马氏体转变的开始温度,母相与马氏体两相的体积自由能之差达到相变最小驱动力值得温度。
Mc:奥氏体热稳定化的上限温度,超过此温度奥氏体将出现热稳定化现象Mb:马氏体转变爆发点,在此温度瞬间有大量马氏体形成Md:形变马氏体点,能够形成形变诱发马氏体转变的上限温度Mf:马氏体转变的终了温度,此温度下奥氏体向马氏体转变将不再继续进行As:马氏体逆转变的开始温度,低于此温度马氏体不能像奥氏体转变,即马氏体逆转变的下限温度Sv:高碳片状马氏体显微裂纹敏感度,单位体积马氏体组织中显微裂纹的面积θ:滞后温度间隔度,奥氏体热稳定化程度量度,由于碳、氮原子钉扎位错,而要求提供附加化学驱动力以克服碳氮原子的钉扎力,而获得这个附加的化学驱动力所属的过冷度即为θ值So:片状珠光体的片间距离,即一片铁素体和渗碳体的总厚度,或相邻两片铁素体或渗碳体之间的中心距离三、简答题1.钢中奥氏体的点阵结构,碳原子可能存在的部位奥氏体是碳溶于γ—Fe所形成的固溶体,其为面心立方结构碳原子位于γ—Fe八面体间隙位置中心,即面心立方点阵晶胞的中心或棱边的中心2.合金元素对奥氏体形成的四个阶段有何影响1对奥氏体的形成速度的影响○1通过对碳扩散速度影响奥氏体的形成速度强碳化物形成元素Cr、Mo、W等降低碳在奥氏体中的扩散系数,推迟珠光体转变为奥氏体进程非碳化物形成元素Co,Ni等增大碳在奥氏体中的扩散系数,加快珠光体转变为奥氏体进程Si、Al等对碳在γ—Fe中扩散系数影响不大,因此对奥氏体形成无明显影响○2合金元素通过改变碳化物稳定性影响奥氏体的形成温度,通常是碳化物稳定性提高的元素延缓奥氏体的形成○3对临界点的影响:当温度一定时,临界点的变化相当于热度的变化Ni、Mn、Cu等降低A1温度,Cr、Mo、Ti、Si、Al等升高A1温度○4合金元素通过对原始组织的影响而影响奥氏体形成速度,Ni、Mn等往往使珠光体细化,有利于奥氏体形成2合金钢中奥氏体均匀化,合金钢奥氏体形成后,除了碳的均匀化外,还要进行合金元素的均匀化(比碳慢100~10000倍),且合金元素均匀化所属时间更长3.以渗碳体为领现象说明珠光体团的形成过程,并说明奥氏体向珠光体转变过程中碳的扩散规律(另外一种问法:以共析碳钢为例说明珠光体团的形成过程并分析三相共存时碳的扩散规律)1形成过程,由于能量成分和结构起伏,首先在奥氏体晶界上产生了一小片cem晶核,这种片状珠光体晶核按非共格扩散关系,不仅纵向长大而且横向长大,横向长大时,吸收了两侧的碳原子,而使其两侧的奥氏体含碳量降低,当含碳量降低到足以形成铁素体时,接在cem两侧出现铁素体片,新生成的铁素体出了伴随渗碳体片向纵向长大也横向长大,铁素体横向长大时,必然要向两侧的奥氏体中排出多余的碳,因而增高侧面奥氏体的碳浓度,从而促进另一片cem的形成,出现了新的cem片,如此继续进行下去,就形成了许多F-cem相间的片层。
东华大学材料科学实验复习提纲
粒径原理:(重要)沉降法是根据不同粒径的颗粒在液体中的沉降速度不同测量粒度分布的一种方法。
大颗粒的沉降速度较快,小颗粒的沉降速度较慢,沉降速度与粒径的关系由Stokes定律来描述,按公式计算:式中:r = 颗粒半径厘米η= 沉降液粘度泊,即克/厘米·秒γk = 颗粒比重克/厘米3γt = 沉降液比重克/厘米3H = 沉降高度(沉降液面到称盘底面的距离)厘米t = 沉降时间秒g = 重力加速度980厘米/秒2当测出颗粒沉降至一定高度H 所需之时间t 后,就能算出沉降速度V、颗粒半径r思考题:(重要)1.粒度测量过程中应注意哪些问题?①仪器打开后,至少预热15min后,再进行下一步操作。
②粉体搅拌需均匀、充分③天平“去皮”直至显示“+”后才可采集数据,尽量在去皮的同时采集数据④采集数据时,挂钩不能用力下压,应轻挂挂钩,以免损坏仪器内部传感器2.根据试样重复测试的三次测试数据,分析测试结果中数据误差产生的原因。
①样品搅拌不均匀②沉降时间不充分③天平“去皮”和点击“沉降曲线采集”间有一定时间间隔,未同时进行3.常用的测定颗粒粒度的方法有哪些?沉降法测定颗粒粒径的基本原理以及与哪些因素有关?什么是平均粒径和中位径?筛析法、沉降法、显微镜法、光透视法沉降法是根据不同粒径的颗粒在液体中的沉降速度不同测量粒度分布的一种方法。
故与温度、颗粒分散和悬浮液的均匀性有关平均粒径:样品的总粒径和与全部颗粒数的比值,即粒径的平均值中位径:一个样品的累计粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径。
注意事项:(重要)1.根据待测粉体样品大致颗粒度选择仪器,本实验所用仪器可测10μm左右粉体2.测量之前粉体需进行分散,分散方法:搅拌、超声分散、加电解质等3.实验开始前需已知:粉体密度、沉降液密度、沉降液粘度4.沉降液一般由水、酒精、甘油调配而成,选择合适的沉降液以便于控制沉降的速度粘度粘度的定义:若将两块面积为1 m2的板浸于液体中,两板距离为1米,若在某一块板上加1N的切应力,使两板之间的相对速率为1m/s,则此液体的粘度为1Pa·s。
工程材料知识点总结
工程材料知识点总结第一章材料科学的基本知识1.1固体材料中的原子排列 1.1.1晶体中的原子结合1. 构成晶体的原子间结合键分为三种强键:金属键、离子键、共价键,以及在分子间存在的较弱的结合键:分子键和氢键。
(金属原子间依靠金属键结合形成金属晶体,除了铋、锗、镓等亚金属为共价键结合外,绝大多金属都是金属晶体。
)1.1.2晶体结构晶体中原子(分子或离子)在空间的规则排列的方式为晶体结构。
为便于描述晶体结构,把每个原子抽象成一个点,把这些点用假想直线连接起来,构成空间格架,称为晶格。
晶格中每个点称为结点,由一系列原子所组成的平面成为晶面。
由任意两个原子之间连线所指的方向称为晶向。
组成晶格的最小几何组成单元称为晶胞。
晶胞的棱边长度、棱边夹角称为晶格常数。
1)体心立方晶格晶格常数用边长a表示,原子半径为√3a/4,每个晶胞包含的原子数为1/8×8+1=2(个)。
致密度为0.68属于体心立方晶格的金属有(见书上,要求至少记住三个)。
2)面心立方晶格原子半径为√2a/4,每个面心立方晶胞中包含原子数为1/8×8+1/2×6=4(个)致密度为0.74典型金属(见书上,要求至少记住三个)。
3)密排六方晶格每个面心立方晶胞中包含原子数为为12×1/6+2*1/2+3=6(个)。
典型金属(见书上,要求至少记住三个)。
各向异性:晶体中不同晶向上的原子排列紧密程度及不同晶面间距是不同的,所以不同方向上原子结合力也不同,晶体在不同方向上的物理、化学、力学间的性能也有一定的差异,此特性称为各向异性。
1.1.3晶体中的缺陷1)点缺陷包括空位、间隙原子、置换原子。
点缺陷的形成主要是由于原子在以各自的平衡位置为中心不停的作热振动的结果。
2)线缺陷:在三维空间中两维方向尺寸较小,另一维方向的尺寸相对较大的缺陷。
位错是晶格中的某处有一列或若干列原子发生了某些有规律的错排现象。
位错的基本形式:刃型位错、螺型位错。
材科基知识点范文
材科基知识点范文材料科学与工程(Materials Science and Engineering,简称MSE)是一门研究材料的基本原理、性能、结构和制备工艺的学科。
在现代科学技术中,材料科学与工程的研究内容十分丰富和广泛,包括金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料等。
以下是关于材料科学与工程的一些基本知识点。
1.材料的分类:-金属材料:如钢、铝等。
具有良好的导电性、导热性和机械性能。
-无机非金属材料:如陶瓷、玻璃等。
具有高温耐性、绝缘性等特点。
-有机高分子材料:如塑料、橡胶等。
具有良好的可塑性和可拉伸性。
-复合材料:由两种或两种以上的材料组合而成,具有优异的力学性能。
2.结构与性能:-结晶结构:材料中的原子按照一定的顺序排列形成有序的晶格结构。
晶格结构的不同对材料的性能有重要影响。
-缺陷结构:包括点缺陷、面缺陷和体缺陷,是材料中的非正常原子或原子排列方式。
-物理性能:包括力学性能(如强度、硬度等)、热学性能(如导热性、热膨胀系数等)和电学性能(如导电性、绝缘性等)等。
-化学性能:材料的化学稳定性、耐腐蚀性等。
3.材料制备工艺:-熔炼:将原材料加热至液体状态,使其均匀混合,再通过冷却凝固,得到所需形状和尺寸的材料。
-粉末冶金:通过机械粉碎,将金属或非金属制成细小颗粒,然后通过压制、烧结等工艺获得材料。
-涂覆技术:通过把材料表面涂覆上其他材料,提高材料的性能和耐用性。
-复合制备:通过将两种或两种以上具有不同性能的材料组合在一起,形成新的复合材料,发挥各材料的优点。
4.特种材料:-高温材料:能在高温环境下保持稳定性能的材料,如高温合金等。
-磁性材料:具有磁性质的材料,如铁、钴、镍等。
-光学材料:对光的传播和反射有特殊性能的材料,如玻璃、晶体等。
-生物材料:用于医学和生物领域的材料,如人工关节、植入材料等。
5.材料测试与表征:-X射线衍射:通过测量X射线的衍射图案,确定材料的晶体结构和晶格参数。
材料科学重要知识点
金属的特性:延展性,导电性,正的电阻温度系数,导热性,金属光泽。
晶体结构的基本特征:原子(或分子、离子)在三维空间呈周期性重复排列,即存在长程有序性。
阵点:将晶体中的原子(分子、离子或原子团)抽象为在空间规则排列的几何点,叫做阵点空间点阵:所有的阵点在三维空间呈周期性的规则排列晶胞:在空间点阵中取一个最具代表性的基本小单元(最小平行六面体)作为点阵的组成单元。
选取晶胞的原则:Ⅰ) 要充分反映整个空间点阵的周期性和对称性;Ⅱ)平行六面体内相等的棱和角的数目应最多;Ⅲ)以上两点的基础上,直角的数目应最多;Ⅳ)在满足上条件,晶胞应具有最小的体积。
7种晶系;立方,四方,六方,三斜,单斜,棱方,正交。
能够反映这7种晶系中空间点阵全部特征的单位平行六面体共有14种类型晶向;任意两个原子之间连线构成的原子列及所指的方向.用晶向指数来描述;晶面: 由原子所组成的平面.晶面用晶面指数来描述。
晶向族:晶向上原子排列规律相同但空间方位不同的晶向属于同一晶向族,具有等同性质的晶向,用<uvw>表示。
排六方结构(hcp或A3)。
配位数:距任一原子最近邻且等距离的原子个数致密度:晶体中原子体积占总体积的百分比。
fcc、hcp结构的致密度0.74和配位数12相同,为什么却具有两种晶体结构?主要是因为:1.原子的“密排晶面”不同;2. 密排晶面的“堆垛次序”不同。
缺陷:点缺陷;线缺陷;面缺陷空位:由于某种原因,原子脱离正常格点,在原来的位置上留下原子空位,或者说空位就是未被占领的原子位置。
肖脱基缺陷: 离位原子进入其它空位或迁移至晶界或表面(只形成空位而不形成等量的间隙原子。
弗兰克尔缺陷:离位原子进入晶体间隙(形成等量的间隙原子)。
位错:是一种线缺陷,它是晶体中某处一列或若干列原子发生了有规律错排现象;错排区是细长的管状畸变区,长度可达几百至几万个原子间距,宽仅几个原子间距。
位错分为刃位错、螺位错和混合位错刃位错;晶体在大于屈服值的切应力 作用下,以ABCD面为滑移面发生滑移。
材料分析知识点总结精选全文
可编辑修改精选全文完整版材料分析(不完全整理) 卜1.名词解释吸收限:um随λ的变化是不连续的,期间被尖锐的突变分开,突变对应的波长为K吸收限.短波限:连续X射线谱在短波方向上有一个波长极限,称为短波限λ。
它是由光子一次碰撞就耗尽能量所产生的X射线.景深(Df):透镜物平面允许的轴向偏差定义为透镜的景深。
或者说试样超越物平面所允许的厚度。
焦长(Dl):透镜像平面允许的轴向偏差定义为焦长(深),或者说观察屏或照相底版沿镜轴所允许的移动距离。
差热分析(DTA):在程序控制温度条件下,测量样品与参比物之间的温度差与温度关系的一种热分析方法。
热重分析:是指在程序温度控制下,测量物质的质量(m)与温度关系的一种技术。
ICTA的命名是Thermogravimetry,我国的标准命名是“热重法”简称“TG”。
明场成像:让投射束通过物镜光阑而把衍射束挡掉得到的图像衬度的方法叫做明场成像暗场成像:将明场成像中物镜光阑的位置移动一下,使其光阑套住hkl斑点而把透射束挡掉就得到图像衬度的方法叫暗场成像置信度:采用一种概率的陈述方法,也就是数理统计中的区间估计法,即估计值与总体参数在一定允许的误差范围以内,其相应的概率有多大,这个相应的概率称作置信度。
检出限:用于表示在适当置信度下,能检测出的待测元素的最小浓度或最小质量。
像衬度:像衬度是图像上不同区域间明暗程度的差别。
透射电镜的像衬度来源于样品对入射电子束的散射。
荧光X射线:由X射线激发所产生的特征X射线称为二次特征X射线或荧光X 射线。
*试分析下属工件选择一样恰当的的仪器分析方法1.某结构件残余应力的测定--XRD(X射线衍射)2.测定某件金属的熔点或比热容 --DTA(差热分析/DSC(差示扫描量热分析)3.首饰中所含元素的无损检--EPMA(电子探针)/EDS(能谱仪)/WDS(波谱仪)4.测定某种废水中的微量元素含量—AAS(原子吸收光谱)/AES(原子发射光谱)5.测定纳米粉末的晶形及晶粒度的大小-- XRD(X射线衍射)材料端口形貌观察—SEM(扫描电子显微镜)/TEM复型(透射电镜复型)7.区别TiAl3、TI3AL-- XRD(X射线衍射)8.分析材料的热稳定性—TG(热重分析)9有机物材料的鉴别—FTIR(红外光谱分析)1. 晶粒度的测定用XRD2. 有机物 FTIR3. 热重分析 TG4. 扫描电镜的微观组成:5. 二次电子6. X 射线衍射仪的核心部件:测角仪第一章1.伦琴把引起奇异现象的未知射线称作X 射线2.特征X 射线谱实验规律①激发电压Uk > UL > ……. ②同系各谱线存在 λ k β < λ k α ③ 特征谱线位置(波长)仅与靶材(Z)有关,而与U 无关。
材料相关知识点总结
材料相关知识点总结材料是人类生产生活中重要的组成部分,其种类繁多,性能各异。
材料科学是一门研究材料的组成、结构、性质、加工和应用的学科。
本文将从材料的分类、结构与性能、加工和制备、以及材料在工程和科学中的应用等方面进行知识点总结。
一、材料的分类根据化学成分和结构可将材料分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料三大类。
其中,金属材料是由金属元素或金属相组成的材料,如铁、铜、铝等。
无机非金属材料主要包括陶瓷、玻璃、水泥等。
有机高分子材料则是由碳、氢、氧等元素组成的大分子化合物,如塑料、橡胶、纤维等。
此外,还有复合材料、功能材料等多种分类方法。
二、材料的结构与性能材料的结构决定其性能。
例如,金属材料的结构通常包括晶粒、晶界、位错等;无机非金属材料的结构包括原子结构、分子结构和晶体结构;而高分子材料的结构由主链、支链以及交联等组成。
在结构的基础上,材料还有一系列的性能参数,如硬度、强度、韧性、导热性、导电性等。
这些性能参数直接影响材料在工程中的应用。
三、材料的加工和制备材料的加工与制备是材料工业中重要的环节。
通常,金属材料可通过锻造、铸造、焊接、冷加工等方法进行加工;无机非金属材料则主要通过烧结、成型、涂覆等工艺进行制备;而高分子材料则通过挤出、注塑、压延等方式进行成型。
此外,还有多种表面处理技术,如热处理、电镀、化学处理等,用于改善材料的性能和表面质量。
四、材料在工程和科学中的应用材料广泛应用于各种工程和科学领域。
在建筑工程中,水泥、钢筋、玻璃等是常见的材料;在机械制造中,金属材料如铝合金、不锈钢等是常用的原材料;在电子电气领域,导电材料和绝缘材料的选择显得尤为重要;而在生物医学领域,生物可降解材料、生物医用材料等是研究的热点。
综上所述,材料科学是一个广泛而深邃的学科,涉及材料的分类、结构与性能、加工和制备、以及在工程和科学中的应用等多方面内容。
对材料科学的深入理解,有助于提高材料的开发和应用水平,推动相关领域的发展。
材料基知识点总结pdf
材料基知识点总结pdf一、材料基础知识概述材料作为人类文明的基础,是人类生产和生活的重要组成部分。
在不同的文明阶段和发展阶段,材料的种类和使用方式也不断发生改变。
目前,材料科学已经成为一个重要的学科领域,在材料科学中,材料基础知识是非常重要的,它是材料科学的基础和核心,对于理解和掌握材料科学的发展和应用有着非常重要的意义。
二、材料的基本概念和分类材料是指构成物体的各种物质。
材料可以按照其来源、性质和用途进行分类。
根据来源可以分为天然材料和人工合成材料;根据性质可以分为金属材料、非金属材料和复合材料;根据用途可以分为结构材料、功能材料和工艺材料。
三、材料的结构与性能材料的结构与性能是材料基础知识的重要内容。
材料的结构包括材料的晶格结构、晶体结构、几何结构等,而材料的性能包括力学性能、物理性能、化学性能等。
材料的结构决定了材料的性能,而材料的性能又反映了材料的结构特点和使用性能。
四、材料的性能测试与分析为了研究和应用材料,需要对材料的性能进行测试和分析。
常用的材料性能测试包括拉伸试验、硬度测试、冲击试验等,而材料性能的分析可以通过金相分析、电镜分析、X射线分析等手段进行,这些测试和分析可以有效地评估和掌握材料的性能指标。
五、材料的应用与发展材料的应用与发展是材料基础知识的重要内容。
随着科学技术的发展,新型材料的研发和应用将成为未来材料科学的重要方向。
例如,纳米材料、生物材料、智能材料等将对材料科学的发展和应用产生深远的影响。
同时,材料的循环利用和环境友好材料的研究也将成为未来材料科学的重要方向。
六、材料基础知识在工程实践中的应用材料基础知识在工程实践中具有非常重要的应用价值。
在工程实践中,需要根据具体的工程要求和材料性能的要求,选择合适的材料并进行合理的设计和应用。
此外,还要在工程实践中对材料的性能进行测试和分析,以保证工程的安全和稳定。
因此,材料基础知识在工程实践中是非常重要的。
结语总的来说,材料基础知识是材料科学的重要组成部分,掌握材料基础知识对于材料科学的发展和应用具有非常重要的意义。
材料科学实验知识点整理
微粉或乳液粒子颗粒度的测定一、实验原理:微粉材料或乳液粒子的颗粒度为某一定量的粉料或液体中,各种尺寸的颗粒所占的比例大小。
它表示颗粒大小的分布状况,用粒径分布曲线、粒径百分数来表示。
测定方法:A、筛析法(微米级以上)、B、显微镜法(局部少量)、C、沉降法(根据不同粒径的颗粒在液体中的沉降速度不同测量粒度分布)、D、激光衍射法(小角度激光光散射法):颗粒在激光束的照射下,其散射光的角度与颗粒的直径成反比关系,而散射光强随角度的增加呈对数规律衰减。
通过接受和测量散射光的能量分布就可以得出颗粒的粒度分布特征。
二、仪器MS 2000激光粒度分析仪组件:(1) 激光粒度分析仪。
(2)计算机。
(3)打印机。
三、实验步骤(注意事项):1、先开仪器主机、湿法进样器,再开电脑。
也先关电脑,再关**。
2、背景状态正常后,激光强度大于70%,光能小于200时,才可以测量。
3、需存有物质的折射率和吸光度。
4、当测完背景,系统提示加入样品后,再开始加入样品,样品加入要慢慢少量添加,确保样品浓度控制的遮光度范围内,然后开始测量。
5、对于团聚的样品要采用超声分散测试。
6、本仪器测试样品的溶剂只能为水或者无水乙醇。
7、f) 样品测试完后,一定要清洗仪器三次。
四、数据D(0.1),D(0.5),D(0.9),每一个值下面对应一个数据。
【D(*)是指达到该百分比的粒度,一般叫做10值,50值,90值。
比如90值对应数据是27.6μm,即测试样品中90%处于27.6μm以下。
】五、思考题1、沉降法和激光法测量粉体粒径的原理有什么不同?2、沉降法和激光法测量粉体粒径都与哪些参数有关?答:沉降法:V =( d1-d2 )gX2 / 18ηV:颗粒沉降速度,X:球体颗粒直径。
d1:粉体材料的密度,d2:液体介质的密度。
g:重力加速度,η:液体介质的粘度。
激光法:粒度,某粒径间绝对值,浓度,折射率,吸光度。
热分析一、实验原理热分析法的核心就是研究物质在受热或冷却时产生的物理和化学的变迁速率和温度以及所涉及的能量和质量变化。
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微粉或乳液粒子颗粒度的测定一、实验原理:微粉材料或乳液粒子的颗粒度为某一定量的粉料或液体中,各种尺寸的颗粒所占的比例大小。
它表示颗粒大小的分布状况,用粒径分布曲线、粒径百分数来表示。
测定方法:A、筛析法(微米级以上)、B、显微镜法(局部少量)、C、沉降法(根据不同粒径的颗粒在液体中的沉降速度不同测量粒度分布)、D、激光衍射法(小角度激光光散射法):颗粒在激光束的照射下,其散射光的角度与颗粒的直径成反比关系,而散射光强随角度的增加呈对数规律衰减。
通过接受和测量散射光的能量分布就可以得出颗粒的粒度分布特征。
二、仪器MS 2000激光粒度分析仪组件:(1) 激光粒度分析仪。
(2)计算机。
(3)打印机。
三、实验步骤(注意事项):1、先开仪器主机、湿法进样器,再开电脑。
也先关电脑,再关**。
2、背景状态正常后,激光强度大于70%,光能小于200时,才可以测量。
3、需存有物质的折射率和吸光度。
4、当测完背景,系统提示加入样品后,再开始加入样品,样品加入要慢慢少量添加,确保样品浓度控制的遮光度范围内,然后开始测量。
5、对于团聚的样品要采用超声分散测试。
6、本仪器测试样品的溶剂只能为水或者无水乙醇。
7、f) 样品测试完后,一定要清洗仪器三次。
四、数据D(0.1),D(0.5),D(0.9),每一个值下面对应一个数据。
【D(*)是指达到该百分比的粒度,一般叫做10值,50值,90值。
比如90值对应数据是27.6μm,即测试样品中90%处于27.6μm以下。
】五、思考题1、沉降法和激光法测量粉体粒径的原理有什么不同?2、沉降法和激光法测量粉体粒径都与哪些参数有关?答:沉降法:V =( d1-d2 )gX2 / 18ηV:颗粒沉降速度,X:球体颗粒直径。
d1:粉体材料的密度,d2:液体介质的密度。
g:重力加速度,η:液体介质的粘度。
激光法:粒度,某粒径间绝对值,浓度,折射率,吸光度。
热分析一、实验原理热分析法的核心就是研究物质在受热或冷却时产生的物理和化学的变迁速率和温度以及所涉及的能量和质量变化。
定义:热分析是在程序控制温度下,测量物质的物理性质与温度之间关系的一类技术。
热分析的主要优点:(1)可在宽广的温度范围内对样品进行研究;(2)可使用各种温度程序(不同的升降温速率);(3)对样品的物理状态无特殊要求;(4)所需样品量可以很少(0.1g~10mg);(5)仪器灵敏度高(质量变化的精确度达10-5);(6)可与其他技术联用;(7)可获取多种信息。
测量方法:热分析法种类测量物理参数温度范围(ºC)应用范围差热分析法(DTA)温度20-1600熔化及结晶转变、氧化还原反应、裂解反应等的分析研究、主要用于定性分析。
差示扫描量热法(DSC)热量-170-725分析研究范围与DTA大致相同,但能定量测定多种热力学和动力学参数,如比热、反应热、转变热、反应速度和高聚物结晶度等。
还有热重法(TG),热机械分析法(TMA),动态热机械法(DMA)。
DTA测定的是试样与参比物的温度差,而DSC测定的是功率差Hc,功率差直接反应了热量差Hc,这是DSC进行定量测试的基础。
而最重要的是在DTA中仪器常数K(主要表征的是热传导率)是温度的函数,即仪器的量热灵敏度随温度的升高而降低,所以它在整个温度范围内是——变量,需经多点标定,而DSC中K值与温度无关,是单点标定。
二、实验步骤考点:①温度字母表示,Tg,Tf等;②升温速度20度/min,降温速度30度/min;③试样的质量范围:5~10mg(PET)硬度一、实验原理硬度是衡量材料软、硬程度的一种性能。
通常用压入法测量,压入法又可分为布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。
它们的实验原理都是用一定几何形状的硬质材料压头,在一定载荷下,压入被测材料的表层,形成压痕。
以压痕表面所受应力大小或压痕深浅来表示其硬度值。
(1)、布氏硬度(HB ):布氏硬度试验是将一直径为D 的淬火钢球或硬质合金球,在规定的载荷P 下压入被测金属表面,保持一定时间后卸载,便在被测金属表面形成一直径为d 的压痕。
布氏硬度(HB)就是施加在球体上的载荷P 与所得的压痕面积F 的比值。
当载荷的单位为kgf 时:)(222d D D D P F P HB --==π 式中:P —施加的载荷;d—压痕的直径,mm ;D —压头的直径,mm ;F —压痕面积,mm 2。
对同一材料来说,不论采用多大的栽荷和多大直径的压头,只要能满足P/D2为常数,所得出的HB 值是相同的。
而对不同材料,所得HB 值是可以比较的。
材料要求:①试样厚度至少应为压痕深度的10倍;②压痕中心距试样边缘距离不小于压痕直径的2.5倍;③相邻两压痕中心的距离不小于压痕直径的4倍。
试验后,压痕直径d 应在0.25~0.6D 范围内,HB 的优点:① 压痕大,测试精度高,重复性好;②在相同压入角下,HB 有可比性。
缺点:①不简便,费时;②不同材料需要不同载荷、压头要试;③压痕大,不能测成品。
(2)洛氏硬度(HR )洛氏硬度是根据压痕深度来确定硬度数值。
以顶角为120°的金刚石圆锥或直径为1/16时的淬火钢球做压头。
试验时分两次加载。
先加10公斤的初载荷使压头与试样表面接触良好,以保证测量结果准确,然后再加主载荷,使总载荷达到规定荷重,保持规定时间后卸除主载荷。
用塑性变形的深度来表示硬度。
压坑越深,其硬度越小,反之就越大。
材料要求:厚6mm以上,表面光洁,压入点距离样品边缘一公分以上。
HR的优点:①简便迅速,可直接读数;②压痕小,外观无损坏,适合成品件的检测;③应用范围广;④加初载荷,去掉弹性形变的影响。
缺点:①测试不精确,结果分散,重复性差;②不同标尺的洛氏硬度无可比性。
二、思考题1、洛氏加预载的目的?答:去掉弹性形变的影响,同时使压头与试样表面接触良好,以保证测量结果准确。
2、为什么各试点中心距到各试样边缘都有要求?答:考虑到晶粒结构,形变等。
3、洛氏、布氏的优缺点。
4、布氏硬度可比的条件是什么?答:相同的压入角。
P/D2。
粘度一、实验原理液体、浆体在流动过程中其剪切应力与剪切速率的比值为常数时该常数被称为塑性粘度(或简称为粘度)。
粘度的倒数为流动度。
测试基本原理:液体的粘度是通过测定两个作相对转动的同心圆筒之间的剪切力来计算的,在内、外筒之间充满被测液体,若外筒固定,内筒旋转,则液体将成为许多同心圆筒层运动,其速度从等于内转筒的速度逐渐降到贴近外筒一层的零。
二、实验仪器NDJ—9S旋转式粘度计转子1~4号,形状不同,表面积不同,表面积最大的为1号。
三、实验步骤及注意事项1、测丙三醇、机油、熊猫白胶、藕粉。
2、一般要求测量用烧杯或直筒形容器直径不小于70mm。
3、转子下降到液面标志与液面平行为止。
4、调整转子和转速,使匹配度高一点,越接近100%,表示匹配度越好。
粘度小,要选择表面积大,转速大。
5、悬浊液、乳浊液、高聚物及其他高粘度液体中很多都是“非牛顿液体”,其表面粘度随切变速度和时间变化而变化,故在不同的转子、转速和时间下测定,其结果不一致,所以按确认后尽快读数,每次测量间隔时间相近。
6、温度偏差对液体粘度影响很大,温度升高,粘度下降。
所以要将转子以足够长的时间侵于被测液体同时进行恒温,使其能和被测液体温度一致。
四、思考题1、试样温度和测量容器对测量数据有何影响?2、高聚物液体或陶瓷浆体的粘度与哪些因素有关?答:温度、湿度、容器大小等。
材料的微观形态分析一、实验原理:偏光显微镜除了具有光学显微镜的一套放大系统的装置外,就是还有起偏光作用的两个偏光片的装置。
透明材料可划分为均质体和非均质体。
光性均质体的光学性质各个方向相同。
光波在均质体中传播时,无论在任何方向振动,传播速度与折射率值不变。
光波入射均质体发生单折射现象,不发生双折射也不改变入射光的振动性质。
光性非均质体的光学性质随方向而异。
光波在非均质体中传播时,传播速度和折射率值随振动方向的不同而发生改变。
光波入射非均质体,除特殊方向以外,会改变其振动特点,分解成为振动方向互相垂直,传播速度不同,折射率不等的两条偏振光,这种现象就称为双折射。
在正交偏光镜间的均质体材料因为不发生双折射,也不改变光的振动方向,故由下偏光镜上来的偏光通过这种材料后,其振动方向与上偏振片的振动方向垂直,致其不能通过上偏光镜而呈现黑暗,称为消光现象。
旋转物台一周360度,消光现象不发生变化,称为全消光。
在正交偏光镜间的非均质体材料(除了垂直光轴切片),因为从下偏振片上来的偏光射入后,发生了双折射作用而分解为振动方向互相垂直的两束偏光,只有当其振动方向与上、下偏光镜振动方向平行时,从下偏光镜上来的偏光通过它们后才不改变振动方向,因而不能通过上偏光镜,故呈现黑暗的消光现象。
旋转物台一周,两束偏光的振动方向共有四次平行上、下偏光镜的振动方法,因而视域会发生四次黑暗的消光现象。
在每次消光之间,因为发生干涉作用出现各种颜色的干涉色,以45度位置时的干涉色亮度最强,如图3所示。
所以,在正交偏光镜间出现四次消光和四次干涉现象的材料为非均质体。
二、实验步骤观察单偏光镜下和正交偏光镜下的材料。
非均质体材料:玛瑙,石英,金红石,晶体:石英玻璃,低压陶瓷,金属:选做亚共晶白铁,20号钢。
高聚物球晶:黑十字消光三、思考题1.均质体在正交偏光显微镜下呈现何种现象?非均质体在正交偏光显微镜下会出现哪些现象?请解释产生的现象和原因。
密度一、实验原理固体:全自动密度计采用氮气作为实验气体,应用气体驱替的阿基米德原理(密度=质量/体积),利用小分子直径的惰性气体在一定条件下的玻尔定律(PV=nRT),精确测量被测材料的真实体积。
测量样品质量,求出其与真实体积之比,即得到密度值。
通氮气、氦、SF6的原因或优点:小分子,惰性气体;渗透能力强,与样品接触充分。
粉末不能测。
液体:“U”型管振荡法密度计“U”型管中试样密度的变化回引起振动频率的改变,仪器可根据20ºC时样品馏出液的振动频率自动计算得到馏出液的密度。
仪器部件:进出管(橡胶不耐酸)+U型管(玻璃不耐碱),所以不能测强酸强碱。
二、实验步骤:(有选择题)固体:液体:首先自身校准:进液为蒸馏水,采样2~3次,等温度恒定为20±0.1ºC时,听到提示音后,同时按住Shift键和Cal键,此时密度值应显示为0.9981。
仪器校准完成后,悬空进液管,按住清洗键(clean键),待所有蒸馏水排空后,放开清洗键。
样品测量:读取密度值和酒精度。
三、思考题1、测定液体密度时为什么要恒温测定?答:密度会受温度影响。
2、清洗仪器管路时须注意什么问题?答:(1) 把合适的清洗液吸入管路连续清洗,直至“U”型管内看不到残余物。
(2) 用蒸馏水清洗管路。