材料物理性能试验1
航空器材料物理性能试验方法
航空器材料物理性能试验方法引言：航空器材料在航天领域发挥着至关重要的作用。
保障材料的质量和性能是确保航空器安全运行的关键。
本文将就航空器材料物理性能试验方法进行介绍，包括力学性能、热学性能、电学性能和物理指标的测试方法。
通过这些试验方法的科学应用和规范实施，旨在提高航空器材料的技术水平和应用质量，确保航空器的可靠运行。
一、力学性能试验方法1. 引伸计法测定材料的屈服强度和抗拉强度力学性能试验是航空器材料性能评估的重要手段之一。
引伸计法是测定航空器材料的屈服强度和抗拉强度的常用方法。
该试验通过测定材料在受力状态下的变形量和应力量，来评估材料的强度和变形性能。
2. 冲击试验法测定材料的冲击韧性航空器材料在航行过程中容易受到冲击载荷的作用，冲击韧性是评估材料在受冲击载荷下的耐久性的重要指标之一。
常用的冲击试验方法有维氏冲击试验和夏比修冲击试验等。
这些试验可以测定航空器材料的吸能能力和抗冲击能力，评估其在实际应用中的可靠程度。
二、热学性能试验方法1. 热膨胀系数测定方法航空器材料在不同温度下的热膨胀系数是评估其热胀冷缩性能的重要指标之一。
常用的热膨胀系数测定方法有热膨胀仪法、激光干涉法和热电偶法等。
通过这些试验方法，可以测定航空器材料在不同温度范围内的线膨胀系数，为材料的选择和设计提供依据。
2. 热导率测定方法航空器材料的热导率是评估其传热性能的重要指标之一。
常用的热导率测定方法有热板法、热管法和瞬态热法等。
通过这些试验方法，可以测定航空器材料的瞬态和稳态热导率，为材料的热设计和应用提供技术支持。
三、电学性能试验方法1. 电阻测量方法航空器材料的电阻是评估其电导性能和导电性能的重要指标之一。
常用的电阻测量方法有四端子法、二端子法和棒法等。
通过这些试验方法，可以测定航空器材料的电阻率和导电性能，为材料的电气设计和应用提供基础数据。
2. 绝缘电阻测量方法航空器材料的绝缘电阻是评估其电绝缘性能的重要指标之一。
无机材料物理性能实验
实验一 测定无机非金属材料的介电常数一、实验目的1、掌握测定无机非金属材料介电常数的操作过程 二、 实验原理相对介电常数通常是通过测量试样与电极组成的电容、试样厚度和电极尺寸求得。
相对介电常数(εr )测试可用三电极或二电极系统。
对于二电极试样，由于方形电容C x 的计算公式是：dYX C ⋅⋅⋅=0r x εε （1）因此，待测材料的介电常数可以表示为：YX dC ⋅⋅⋅=0x r εε （2）式2中C x 为试样电容(法)，X 为电极长度(米)，Y 为电极宽度(米)，d 为电极板之间的距离(米)，ε0=8.854 187 818× 10-12法拉/米(F/m)。
图1 电容法测量材料介电常数示意图测试中，选择电极极为重要。
常用的是接触式电极。
可用粘贴铝箔、烧银、真空镀铝等方法制作电极，但后者不能在高频下使用。
低频测量时，试样与电极应屏蔽。
在高频下可用测微xxx 大学无机非金属材料专业无机材料物理性能课程实验指导书电极以减小引线影响。
在某些特殊场合，可用不接触电极，例如薄膜介电性能测试和频率高于30兆赫时介电性能的测量。
三、实验仪器PGM—2型数字小电容测试仪、玻璃刀、玻璃板、游标卡尺、铝质平板电极、连接导线四、实验步骤1、采取边长为100×100mm的正方型玻璃板，记录电极板的长X、宽Y以及实际玻璃板的厚度d。
2、按照图1连接仪器。
3、开启数字电容仪。
4、松开电极板紧定螺丝，将上电容板台到适当高度，在中间放入一块测量好的玻璃，使上下电容板与玻璃板相接触，然后旋紧固定螺丝。
5、读取电容数字。
6、然后重复4、5步骤，将玻璃板换成2-5块，分别测出其电容值。
7、结束实验，关闭仪器。
实验数据五、思考题1.介电常数与介电材料的厚度有什么样的关系？2.介电现象是如何产生的？实验二 热电效应实验一、实验目的1、了解热电材料的赛贝克(seeback)定律，珀耳帖(Peltier)效应，汤姆孙效应等热电材料的特性。
材料物理性能及测试
材料物理性能及测试材料的物理性能是指材料在物理方面的性质和行为，包括材料的力学性能、热学性能、电学性能以及光学性能等。
这些性能对于材料的使用和应用起着重要的作用。
为了准确地评估和测试材料的物理性能，科学家和工程师使用了各种测试方法和仪器设备。
一、力学性能力学性能是衡量材料在外力作用下的行为的一种性能。
主要指材料的强度、韧性、硬度、延展性等。
常用的测试方法包括拉伸测试、压缩测试、剪切测试和弯曲测试等。
1.拉伸测试拉伸测试是一种常见的方法，用来评估材料的强度和延展性。
在拉伸测试中，材料样品被施加拉伸力，通常通过测量载荷和伸长量来计算拉伸应力和应变。
拉伸强度是指材料在拉伸过程中承受的最大应力，屈服强度是指材料开始产生可观察的塑性变形的应力。
2.压缩测试压缩测试用于测量材料在受压力下的性能。
将材料样品放入压力装置中，施加压力使其受到压缩，通过测量载荷和位移来计算压缩应力和应变。
压缩强度是指材料在压缩过程中承受的最大应力。
3.剪切测试剪切测试用于评估材料的抗剪切能力。
将材料样品放入剪切装置中，施加剪切力使其发生剪切变形，通过测量载荷和位移来计算剪切应力和应变。
剪切强度是指材料在剪切过程中承受的最大应力。
弯曲测试用于评估材料在弯曲载荷下的行为。
将材料样品放入弯曲装置中，施加弯曲力使其发生弯曲变形，通过测量载荷和位移来计算弯曲应力和应变。
弯曲强度是指材料在弯曲过程中承受的最大应力。
二、热学性能热学性能是指材料在温度变化下的行为。
主要包括热膨胀性、热导率、比热容等性能。
常用的测试方法包括热膨胀测试、热导率测试和比热容测试等。
1.热膨胀测试热膨胀测试用于测量材料随温度变化而发生的膨胀或收缩。
在热膨胀测试中，材料样品被加热或冷却，通过测量长度变化来计算热膨胀系数。
2.热导率测试热导率测试用于测量材料传导热的能力。
在热导率测试中，材料样品的一侧被加热，另一侧被保持在恒定温度，测量两侧温度差来计算热导率。
3.比热容测试比热容测试用于测量材料吸热或放热的能力。
材料物理学中的物理性能测试
材料物理学中的物理性能测试材料物理学是研究材料的结构、性质和性能的学科，而物理性能测试则是评估这些材料在不同环境下的响应和表现的重要手段。
通过物理性能测试，我们可以了解材料的力学性能、热学性能、电学性能等，从而为材料的设计、选择和应用提供科学依据。
一、力学性能测试力学性能是材料最基本的性能之一，它包括材料的强度、硬度、韧性等指标。
常见的力学性能测试方法有拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等。
拉伸试验是最常用的力学性能测试方法之一，通过施加拉力来测量材料的抗拉强度、屈服强度、断裂强度等指标。
压缩试验则是施加压力来测量材料的抗压强度、屈服强度等。
弯曲试验则是通过施加弯曲力来测量材料的弯曲强度、弯曲模量等。
二、热学性能测试热学性能是材料在热力学条件下的表现，包括导热性能、热膨胀性能等。
导热性能测试是评估材料导热性能的重要方法，常用的测试方法有热传导仪、热导率计等。
热膨胀性能测试则是测量材料在温度变化下的线膨胀系数，常用的测试方法有热膨胀仪、激光干涉仪等。
三、电学性能测试电学性能是材料在电场、电流下的表现，包括电导率、介电常数、电阻等。
电导率测试是评估材料导电性能的重要方法，常用的测试方法有四探针法、电导率计等。
介电常数测试则是测量材料在电场中的响应，常用的测试方法有介电常数测试仪、电容测量仪等。
电阻测试则是测量材料对电流的阻碍程度，常用的测试方法有电阻测试仪、电阻箱等。
四、其他物理性能测试除了上述的力学性能、热学性能和电学性能测试外，材料物理学中还有其他重要的物理性能需要测试。
例如，磁学性能测试是评估材料磁性的重要手段，常用的测试方法有霍尔效应测试、磁滞回线测试等。
光学性能测试则是评估材料对光的传输、反射、折射等性能的重要方法，常用的测试方法有透射光谱仪、反射光谱仪等。
综上所述，物理性能测试在材料物理学中具有重要的地位和作用。
通过对材料的力学性能、热学性能、电学性能等进行测试，我们可以全面了解材料的性能特点，为材料的设计、选择和应用提供科学依据。
材料物理性能实验指导书
材料物理性能实验指导书目录实验一材料电导率测量实验 (1)实验二材料热性能测量实验 (6)实验三材料磁性能测量实验 (11)实验一材料电导率测量实验一、实验目的1、学习D60K型数字金属电导率测量仪的工作原理和使用方法；2、熟悉金属材料电导率测试的试样制备、测试步骤和数据处理方法；3、深化对金属材料电导率物理本质的认识，掌握如何通过电导率测试来分析和研究材料的导电性。
二、实验概述材料的导电性是材料物理性能中比较重要的性能之一，代表物体传导电流的能力。
众所周知，电阻R在物理学中表示导体对电流I阻碍作用的大小。
导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。
由于一段材料的电阻值受其尺寸和形状的影响，人们通常使用电阻率ρ来表征材料的导电能力，电阻率ρ的单位是Ω·m。
另一个表征材料导电能力的物理量是电导率σ，电导率的物理意义是表示物质导电的性能。
电导率越大则导电性能越强，反之越小。
它与电阻率ρ是互为倒数关系，电导率的单位是电阻率的倒数，是S/m即“西门子/米”。
另外一种表示物质导电性能的物理单位是导电率，其单位是%IACS，其定义为试样电导率与某一标准值的比值的百分数称为该试样的导电率。
1913年，国际退火铜标准确定：采用密度为8.89g /cm、长度为1m、重量为1g、电阻为0.15328Ω的退火铜线作为测量标准。
在200℃温度下，退火Cu线的电阻系数为0.017241f1"mm'/m（或电导率为58. 0MS/m）时确定为100%IACS（国际退火铜标准，International Annealed Copper Standard）。
其他任何材料的导电率（%IACS）可用如下公式计算：导电率（%IACS）=0.017241/ρ*100%ρ是待测样品的电阻率。
三、实验设备与材料实验设备：D60K数字涡流式金属电导率测量仪实验材料：退火态纯铜、退火态铜锌合金、退火态纯铝、变形量30%的纯铝图1.1 D60K 数字金属电导率测量仪四、 实验原理D60K 数字涡流式金属电导率测量仪是利用试件电导率变化导致检测线圈阻抗变化来测量材料电导率的仪器，主要用于非铁磁性金属电导率的测量。
材料物理性能 实验一材料弯曲强度测试
实验一 复合材料弯曲强度测定一、实验目的了解复合材料弯曲强度的意义和测试方法，掌握用电子万能试验机测试聚合物材料弯曲性能的实验技术。
二、实验原理弯曲是试样在弯曲应力作用下的形变行为。
弯曲负载所产生的盈利是压缩应力和拉伸应力的组合，其作用情况见图1所示。
表征弯曲形变行为的指标有弯曲应力、弯曲强度、弯曲模量及挠度等。
弯曲强度f σ，也称挠曲强度（单位MPa ），是试样在弯曲负荷下破裂或达到规定挠度时能承受的最大应力。
挠度s 是指试样弯曲过程中，试样跨距中心的顶面或底面偏离原始位置的距离（㎜）。
弯曲应变f ε是试样跨度中心外表面上单元长度的微量变化，用无量纲的比值或百分数表示。
挠度和应变的关系为：h L s f 62ε=（L 为试样跨度，h 为试样厚度）。
当试样弯曲形变产生断裂时，材料的极限弯曲强度就是弯曲强度，但是，有些聚合物在发生很大的形变时也不发生破坏或断裂，这样就不能测定其极限弯曲强度，这时，通常是以试样外层纤维的最大应变达到5%时的应力作为弯曲屈服强度。
与拉伸试验相比，弯曲试验有以下优点。
假如有一种用做梁的材料可能在弯曲时破坏，那么对于设计或确定技术特性来说，弯曲试验要比拉伸试验更适用。
制备没有残余应变的弯曲试样是比较容易的，但在拉伸试样中试样的校直就比较困难。
弯曲试验的另一优点是在小应变下，实际的形变测量大的足以精确进行。
弯曲性能测试有以下主要影响因素。
① 试样尺寸和加工。
试样的厚度和宽度都与弯曲强度和挠度有关。
② 加载压头半径和支座表面半径。
如果加载压头半径很小，对试样容易引起较大的剪切力而影响弯曲强度。
支座表面半径会影响试样跨度的准确性。
③ 应变速率。
弯曲强度与应变速率有关，应变速率较低时，其弯曲强度也偏低。
④ 试验跨度。
当跨厚比增大时，各种材料均显示剪切力的降低，可见用增大跨厚比可减少剪切应力，使三点弯曲更接近纯弯曲。
⑤ 温度。
就同一种材料来说，屈服强度受温度的影响比脆性强度大。
材料物理性能试验1
材料物理性能实验报告材料热性能测量实验专业：材料成型及控制工程班级： 0802班姓名：范金龙学号： 200865097材料物理性能实验报告二——【材料热性能测量实验】一、实验目的：1.学习DTAS-1A型测试仪和PCY-Ⅲ型热膨胀系数测试仪的工作原理，掌握它们的使用方法；2.熟悉材料热容和热膨胀系数测试的试样制备，测试步骤和数据处理方法；3.深化对材料热容和热膨胀系数物理本质的认识，掌握如何通过热容和热膨胀系数的测试来分析和研究材料。
二、实验原理1.差热分析(Differential Thermal Analysis，DTA)：在程序控制温度下，测量处于同一条件下样品与标准样品(参比物)的温度差与温度或时间的关系，对组织结构进行分析的一种技术。
以参比物与样品间温度差为纵坐标，以温度为横座标所得的曲线，称为DTA曲线。
Furnace ThermocouplesSample Reference2.线膨胀系数：单位温度改变下长度的增加量与的原长度的比值。
平均线膨胀系数计算公式：L：试样室温时的长度(μm)ΔL t：试样加热至t℃时测得的线变量(μm)K t ：测试系统t℃补偿值(μm))(ttLKLtt--∆=αt：试样加热温度(℃)t：室温(℃)三、实验内容1.利用DTAS-1A型测试仪测试Sn-Pb合金的熔化曲线2.利用PCY-Ⅲ型热膨胀系数测试仪分别测试45#钢(室温~850 ℃)和纯Ni(室温~370 ℃)的热膨胀曲线四、实验操作步骤1.开设备之前先打开循环水；2.打开微机差热仪的电源开关；3.在样品台上放入样品，并关上炉体；4.启动差热仪程序；5.输入设置参数：起始温度 100 ℃，终止温度330 ℃，升温速率 5 ℃ /min；6.双击“绘图”，并点击“实验开始”注意事项：1.加热炉体在任何时候均禁止手触摸，以防烫伤！2.升降炉体时轻拿轻放，勿触碰载物台支撑杆；3.载物台左侧放标准样品(Al2O3)，右侧放待测样品；4.待测样品放入量勿超出坩埚；5.请勿动其他实验仪器。
材料物理性能试验指导书word资料20页
材料物理性能试验指导书西南交通大学二零零五年三月课程名称：材料物理性能英文名称：Physical Properties of Materials实验指导书名称：材料物理性能实验指导书编者：朱德贵一、学时学分总学时：48 总学分：3 实验时数：8 实验学分：0.5二、实验的地位、作用和目的实验是材料物理性能课程中重要的实践环节。
通过实验，使学生加深对课堂教学内容的理解，加深对所学物理性能测试原理、方法、表征方式等的理解，培养学生物性测试设备的使用能力，培养正确选用物性测试手段的能力。
三、基本原理及课程简介材料物理性能是一门专业基础课，主要讲述材料物理性能的基本原理、物理概念、基本测试原理测试方法。
实验课以介绍基本原理及实验测试基本方法，使学生学会正确选用测试手段，明确每一物理性能的本质及应用。
四、实验方式与基本要求1．由指导教师讲清实验的基本原理、要求、实验设备使用方法、实验目的及注意事项：2．实验每组2-4人，每个实验时间2h，由学生独立操作完成实验：3．了解试验原理、设备工作原理，及测试方法，并弄清每一性能测试与材料组织转变的相互关系。
五、考核与报告1．学生按指导书要求提交实验报告，实验结果须有指导教师签字方有效：2．实验指导教师对报告进行批改、评分。
六、设备及器材配置每组：l、电子电位差计l台2、电阻箱3、电桥3台4、分光光度计5、光强测试仪2台6、磁性测试仪7、膨胀分析仪3台8、耗材实验一 膨胀法测定钢的相变温度和膨胀系数一、实验目的1．了解膨胀测试原理及方法。
2．测定钢在加热和冷却过程中膨胀曲线并确定起其相变点。
二、实验原理热容理论认为：晶体中，原子围绕其平衡位置作简谐振动，当温度增加时振幅增大，动能增大，使得固体材料的热容增加。
显然，这样无法解释热膨胀现象。
因为作简谐振动的原子不论其振幅多大，其振动中心不能产生位移。
既然热膨胀的存在确定无疑，显然表明原子振动是非简谐振动。
按照格律乃森的经验公式，相邻两原子的位能nm rbr a U +-= 式中a 、b 为常数；r 为原子；m 和n 分别表示引力和斥力的幂指数。
材料物理专业实验报告
实验名称：材料物理性能测试实验日期：2023年4月10日实验地点：材料物理实验室实验目的：1. 研究不同材料在力学性能方面的差异。
2. 学习并掌握材料力学性能测试的基本方法。
3. 分析实验数据，得出材料的力学性能规律。
实验仪器：1. 万能材料试验机2. 量具：钢直尺、游标卡尺3. 计算器4. 记录本实验材料：1. 钢材（Q235）2. 铝合金（6061）3. 塑料（聚丙烯）4. 纤维材料（碳纤维）实验原理：本实验采用静态拉伸法测试材料的弹性模量、屈服强度和抗拉强度等力学性能。
通过拉伸实验，测量材料在受力过程中的应变和应力，进而计算出弹性模量、屈服强度和抗拉强度等指标。
实验步骤：1. 准备实验材料：将钢材、铝合金、塑料和纤维材料分别切割成标准试样。
2. 测量试样尺寸：使用游标卡尺测量试样长度、宽度和厚度，记录数据。
3. 安装试样：将试样固定在万能材料试验机上，确保试样中心线与试验机拉伸轴对齐。
4. 进行拉伸实验：启动万能材料试验机，缓慢拉伸试样，直至试样断裂。
5. 记录实验数据：在拉伸过程中，记录应力、应变等数据。
6. 分析实验数据：根据实验数据，计算弹性模量、屈服强度和抗拉强度等指标。
实验结果与分析：1. 弹性模量：通过实验数据计算得出，不同材料的弹性模量存在差异。
钢材的弹性模量最高，铝合金次之，塑料和纤维材料的弹性模量相对较低。
2. 屈服强度：实验结果显示，钢材的屈服强度最高，铝合金次之，塑料和纤维材料的屈服强度相对较低。
3. 抗拉强度：实验结果显示，钢材的抗拉强度最高，铝合金次之，塑料和纤维材料的抗拉强度相对较低。
结论：1. 钢材在力学性能方面表现最佳，具有良好的弹性和强度。
2. 铝合金具有较好的力学性能，但比钢材略逊一筹。
3. 塑料和纤维材料在力学性能方面相对较差，但在某些特定领域具有独特优势。
注意事项：1. 实验过程中，确保试样安装正确，避免因安装不当导致实验数据误差。
2. 在拉伸实验过程中，注意观察试样状态，防止试样断裂时发生意外。
(完整word版)材料物理性能 实验一材料弯曲强度测试
实验一 复合材料弯曲强度测定一、实验目的了解复合材料弯曲强度的意义和测试方法，掌握用电子万能试验机测试聚合物材料弯曲性能的实验技术。
二、实验原理弯曲是试样在弯曲应力作用下的形变行为。
弯曲负载所产生的盈利是压缩应力和拉伸应力的组合，其作用情况见图1所示。
表征弯曲形变行为的指标有弯曲应力、弯曲强度、弯曲模量及挠度等。
弯曲强度f σ，也称挠曲强度（单位MPa ），是试样在弯曲负荷下破裂或达到规定挠度时能承受的最大应力。
挠度s 是指试样弯曲过程中，试样跨距中心的顶面或底面偏离原始位置的距离（㎜）。
弯曲应变f ε是试样跨度中心外表面上单元长度的微量变化，用无量纲的比值或百分数表示。
挠度和应变的关系为：h L s f 2ε=（L 为试样跨度，h 为试样厚度）。
当试样弯曲形变产生断裂时，材料的极限弯曲强度就是弯曲强度，但是，有些聚合物在发生很大的形变时也不发生破坏或断裂，这样就不能测定其极限弯曲强度，这时，通常是以试样外层纤维的最大应变达到5%时的应力作为弯曲屈服强度。
与拉伸试验相比，弯曲试验有以下优点。
假如有一种用做梁的材料可能在弯曲时破坏，那么对于设计或确定技术特性来说，弯曲试验要比拉伸试验更适用。
制备没有残余应变的弯曲试样是比较容易的，但在拉伸试样中试样的校直就比较困难。
弯曲试验的另一优点是在小应变下，实际的形变测量大的足以精确进行。
弯曲性能测试有以下主要影响因素。
① 试样尺寸和加工。
试样的厚度和宽度都与弯曲强度和挠度有关。
② 加载压头半径和支座表面半径。
如果加载压头半径很小，对试样容易引起较大的剪切力而影响弯曲强度。
支座表面半径会影响试样跨度的准确性。
③ 应变速率。
弯曲强度与应变速率有关，应变速率较低时，其弯曲强度也偏低。
④ 试验跨度。
当跨厚比增大时，各种材料均显示剪切力的降低，可见用增大跨厚比可减少剪切应力，使三点弯曲更接近纯弯曲。
⑤ 温度。
就同一种材料来说，屈服强度受温度的影响比脆性强度大。
三、实验仪器WDW1020型电子万能试验机 图1 支梁受到力的作用而弯曲的情况四、试样制备弯曲试验所用试样是矩形截面的棒，可从板材、片材上切割，或由模塑加工制备.一般是把试样模压成所需尺寸。
材料物理性能实验
材料物理性能实验“材料物理性能实验”以材料的基本物理性能参数的测试与分析为主要内容，试图通过实验教学，让学生对基本物理性能参数的测试及其与材料组成、结构等之间的关系有一个较为明确的认识，并学会设计实验对材料的一些基本物理性能参数进行测试和初步的分析。
该课程课内总学时32，全部为实验教学课时。
包括三方面的内容，分别为基本实验、选做实验和综合性研究型实验。
一、基本实验与专业基础课“材料物理性能基础”相对应，“材料物理性能实验”课程的基本实验部分将开设以下6个实验(12学时)：1. 单电桥、双电桥及电位差计法测定材料电阻；2. 材料介电常数、介质损耗的实验测定；3. 冲击测磁法测定材料的磁化曲线和磁滞回线；4. 材料热膨胀系数的实验测定；5. 材料热导率的实验测定；6. 高阻计测定陶瓷材料的绝缘电阻。
二、选做实验“材料物理性能实验”课程将开设以下6个选做实验，供学生根据兴趣和实验室设备条件等因素选做其中2 ~ 3个(计6学时)：1. 四探针法测定材料的电阻；2. 磁称法测定铁磁材料的饱和磁化强度；3. 扭矩法测定Ni的居里点;4. 热磁仪法测定材料的磁化曲线；5. 材料介电常数与温度关系的实验测定；三、综合性研究型实验综合性研究型实验旨在培养学生综合运用“材料物理性能基础”课程中所学的基本理论和“材料物理性能实验”课程前两部分所学的基本实验技能进行科学研究工作的能力。
“材料物理性能实验”课程设置9个综合性研究型实验供学生根据个人兴趣选做1个, 包括：1. 薄膜电阻的尺寸效应2. 掺杂BaTiO3材料的阻温特性3. 淬火碳钢回火相变过程电阻率与显微结构的关系4. Nd2O5-Bi2O3-MgO系陶瓷材料容温系数与组成的关系5. 固溶体合金的饱和溶解度曲线的实验确定6. 淬火碳钢中残余奥氏体分解温度的实验确定7. 根据热电性能分析鉴别材料；8. 材料高温电导的测试9. 扭矩法测定钢的连续转变曲线CCT。
材料物理的实验报告
实验名称：材料物理性能测试实验目的：1. 了解材料的物理性能测试方法及原理。
2. 掌握材料物理性能测试仪器的使用方法。
3. 通过实验，对材料的物理性能进行测试和分析。
实验时间：2023年11月15日实验地点：材料物理实验室实验仪器：1. 材料物理性能测试仪2. 样品夹具3. 计算器4. 笔记本实验材料：1. 样品：碳纤维增强塑料、铝合金、钢2. 标准试验方法：ISO标准实验步骤：1. 样品制备：将三种材料样品切割成标准尺寸，确保样品表面平整、光滑。
2. 样品安装：将样品依次安装到材料物理性能测试仪的样品夹具中。
3. 测试：按照ISO标准，对三种材料的物理性能进行测试，包括抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度等指标。
4. 数据记录：将测试结果记录在实验报告中。
实验结果：1. 碳纤维增强塑料的物理性能测试结果如下：- 抗拉强度：700MPa- 屈服强度：630MPa- 伸长率：3.5%- 硬度：HRC 602. 铝合金的物理性能测试结果如下：- 抗拉强度：280MPa- 屈服强度：250MPa- 伸长率：5%- 硬度：HRC 303. 钢的物理性能测试结果如下：- 抗拉强度：500MPa- 屈服强度：460MPa- 伸长率：10%- 硬度：HRC 45实验分析：1. 从实验结果可以看出，碳纤维增强塑料的抗拉强度、屈服强度和硬度均高于铝合金和钢，说明碳纤维增强塑料具有较高的力学性能。
2. 铝合金的伸长率高于钢，说明铝合金具有良好的塑性变形能力。
3. 通过实验，验证了ISO标准在材料物理性能测试中的可靠性。
实验结论：1. 本实验通过材料物理性能测试，对碳纤维增强塑料、铝合金和钢的物理性能进行了比较和分析。
2. 实验结果表明，碳纤维增强塑料具有较高的力学性能，铝合金具有良好的塑性变形能力。
3. 本实验验证了ISO标准在材料物理性能测试中的可靠性，为材料性能评价提供了依据。
实验注意事项：1. 在实验过程中，确保样品表面平整、光滑，避免影响测试结果。
材料科学与工程中的材料物理性能测试
材料科学与工程中的材料物理性能测试材料科学与工程是一门涉及材料的制备、性能研究和应用的学科，它在现代工业和科学的发展中起着重要的作用。
在材料研究中，了解和掌握材料的物理性能非常关键。
这些性能包括材料的力学特性、热学特性、电学特性、磁学特性等。
为了准确地测量和分析这些物理性能，科学家们设计了一系列先进的测试方法和仪器。
本文将介绍材料科学与工程中常用的一些材料物理性能测试方法。
第一种测试方法是力学性能测试。
材料的力学性能是指材料在外部力作用下的变形和破坏行为。
常见的力学性能测试包括拉伸、压缩、弯曲、切割等实验。
通过这些实验，可以确定材料的弹性模量、屈服强度、断裂韧性等力学参数，从而评估材料的结构强度和可靠性。
例如，在金属工业中，拉伸试验被广泛用于评估钢材的抗拉强度和延伸性能，以便选择适合不同工程要求的材料。
第二种测试方法是热学性能测试。
材料的热学性能涉及其热扩散、热导率、热传导等方面的特性。
通过测量材料在不同温度下的热响应，可以分析材料的导热性能和热稳定性。
常用的热学性能测试方法包括热膨胀测试、热导率测试等。
在航空航天领域，热学性能的测试非常重要。
例如，飞机发动机的材料需要在高温高压的环境下保持稳定的性能，所以对其热稳定性的测试必不可少。
第三种测试方法是电学性能测试。
材料的电学性能包括电导率、介电常数、磁导率等特性。
通过测量材料的电阻、电容、电感等参数，可以了解材料在电场和磁场中的响应特性。
电学性能测试广泛应用在电子、光电子和纳米科技领域。
例如，导电聚合物材料被广泛用于可穿戴设备和柔性电子中，对其导电性能的测试可以帮助优化材料的导电性能。
第四种测试方法是磁学性能测试。
材料的磁学性能包括磁饱和磁感应强度、磁导率、磁滞回线等。
通过磁场作用下材料的磁响应，可以研究和评估材料的磁性能。
常见的磁学性能测试方法包括磁化曲线测量、霍尔效应测量等。
磁学性能测试在电气和电子工程中具有广泛的应用。
例如，磁性材料广泛应用于磁存储器件和传感器中，对其磁性能的测试可以确保器件的稳定性和可靠性。
物理实验技术中的材料物理性能测试方法与实验技巧
物理实验技术中的材料物理性能测试方法与实验技巧引言：在物理学领域中，研究材料的物理性能对于理解和应用材料至关重要。
然而，要准确地测试材料的各种物理性能，需要掌握一系列实验技巧和测试方法。
本文将探讨几种常用的材料物理性能测试方法，并分享一些实验技巧。
一、导电性测试导电性是材料最基本的物理性能之一，也是许多应用的基础。
在导电性测试中，最常用的方法是四探针测量法。
该方法使用四个探针分别接触材料的四个不同点，通过测量电流和电压之间的关系，计算材料的电导率。
为了获得准确的结果，需要保证所有接触点的良好接触，并消除电阻的影响。
实验技巧：1. 确保探针的良好接触：在进行四探针测量之前，应先用研磨纸或酒精清洁探针表面，以提高接触的质量；2. 消除电阻的影响：在测试过程中，应避免电流通过材料的边缘，以减小边缘效应对测量结果的干扰。
二、力学性能测试力学性能测试是评估材料机械性能的重要手段。
其中，常见的测试方法包括拉伸测试、硬度测试和冲击测试。
拉伸测试通过施加引伸力来测量材料的应力-应变关系，从而获得材料的弹性模量、屈服强度和断裂强度等参数。
硬度测试用于确定材料的硬度，可用于比较不同材料的抗压能力。
冲击测试则可以评估材料在突然受力下的抗冲击性能。
实验技巧：1. 准备标准试样：为了获得准确的测试结果，应根据标准规范准备合适大小的试样，并在试样表面进行必要的处理，以消除表面缺陷；2. 确保测试设备的准确度：在进行力学性能测试时，应对测试设备进行校准，以保证测试结果的准确性；3. 注意试样的夹持方法：不同测试方法要求不同的夹持方式，夹持力的大小和平衡也需要控制。
三、光学性能测试光学性能测试主要用于评估材料对光的传播和反射能力。
常见的光学性能测试方法包括吸光度测量、折射率测量和反射率测量。
吸光度测量是通过比较材料吸收或透射光强度的差异来确定材料对光的吸收能力。
折射率测量可评估材料对光传播的影响，常用的方法有光干涉法和布朗勃里克法。
材料物理性能实验指导书
材料物理性能实验指导书（材料科学与工程专业适用）中南林业科技大学材料科学与工程教研室2018.6.18目录实验一BaTiO3铁电材料制备及性能测试......... 错误！未定义书签。
实验二四探针法测量材料的电阻率 (6)实验三铁磁材料的磁性分析测试 (9)实验四材料热膨胀系数测定（选做） (13)实验一钛酸钡铁电材料制备及性能测试（8学时）一、实验目的1、掌握溶胶凝胶－水热晶化法制备粉体技术工艺过程及其反应原理；2、掌握陶瓷材料的物相分析、性能测试方法。
二、实验所需仪器和试剂仪器：小型水热反应釜，磁力搅拌器，真空干燥箱，恒温水浴锅，烧杯、量筒、研钵等试剂：钛酸丁酯，醋酸钡，无水乙醇，36%乙酸溶液，氢氧化钾、聚乙二醇三、实验原理钛酸钡（BaTiO3）是经典的铁电、压电陶瓷材料，由于其具有高的介电常数，良好的铁电、压电、耐压及绝缘性能，主要用于制作高电容电容器、多层基片、各种传感器、半导体材料和敏感元件；在电子陶瓷、化学化工、国防军事、航空航天等诸多领域中有着极为广泛的应用。
随着现代科学技术的飞速发展和电子元件的小型化、高度集成化，需要制备与合成符合发展要求的高质量的钛酸钡基陶瓷粉体。
目前钛酸钡的主要制备方法有固相法，即氧化物固相烧结法；液相法，即溶胶－凝胶法、水热法和共沉淀法等。
近年来，随着粉体制备技术的不断发展，人们不仅局限于采用单一方法来制备粉体，将几种液相法相结合而产生的一些新工艺使得进一步降低成本，制备出性能更优异的钛酸钡粉体成为可能。
溶胶凝胶－水热法以水热处理代替溶胶－凝胶法的高温煅烧过程，使粉体在温和条件下结晶成为可能。
作为一种新型的制备氧化物粉体的方法，溶胶凝胶－水热法结合了传统溶胶－凝胶法和水热法的优势，已成为近年来备受人们关注的方法，该方法获得的产品具有结晶度高，形貌可控，纯度高以及粒子尺寸分布窄等诸多优点。
四、实验步骤将0.02mol钛酸丁酯和一定量（按不同的原料Ba/Ti摩尔比：1.0、1.25、1.5、1.75、2.0确定）的Ba(CH3COO)2分别溶解在10 mL无水乙醇和20mL乙酸（质量分数36％）中，并磁力搅拌30min使其各自混合均匀，将溶解在无水乙醇中的钛酸丁酯缓慢滴加到Ba(CH3COO)2的乙酸溶液中，在滴加的过程中保持磁力搅拌，滴加完毕后，加入一定量（理论产量的5 wt.%）聚乙二醇作为分散剂，水浴加热40o C并强烈搅拌使其反应，持续搅拌3h后得到无色透明的BaTiO3溶胶，将溶胶在室温下陈化3h后得到BaTiO3湿凝胶，再将湿凝胶在80o C下真空干燥12h得到BaTiO3干凝胶，将其研磨后作为水热反应的前驱体，将前驱体加到一定摩尔浓度（0.5M、1.0M、2.0M、4.0M、6.0M）的矿化剂KOH溶液中，搅拌1h后将悬浮溶液转入带有聚四氟乙烯内衬的反应釜内，并调节釜内填充度为80％，然后闭釜反应，控制反应温度为120o C, 保温8h。
“材料物理性能”实验指导书(印刷版)
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ “材料物理性能”实验指导书(印刷版)0 材料物理性能实验指导书目录实验一无机材料线膨胀系数的测定 .............................................. 1 实验二电介材料的室温绝缘电阻测定 .......................................... 6 实验三材料的介电常数温度特性测试 ......................................... 12 实验四压电材料谐振峰与反谐振峰的测定 ................................. 17 实验五压电材料的压电常数 d33 实验测定 (19)1 实验一无机材料线膨胀系数的测定【实验目的】掌握利用电感微位移器测定材料线膨胀系数的方法。
【实验仪器】线膨胀系数测定仪，计算机测试软件，游标卡尺。
【实验原理】 1．材料线膨胀系数的测定及其测量方法固体的长度一般是温度的函数，在常温下，固体的长度 L 与温度 t 有如下关系：L＝L 0 （1＋t）（1－1）式中 L 0 为固体在 t＝0℃时的长度；称为线胀系数。
其数值与材料性质有关，单位为℃－ 1 。
1 / 3设物体在t 1 ℃时的长度为 L，温度升到t 2 ℃时增加了 L。
根据（1－1）式可以写出L＝L 0 （1＋t 1 ）（1－2）L＋L＝L 0 （1＋t 2 ）（1－3）从（1－2）、（1－3）式中消去 L 0 后，再经简单运算得1 1 2) ( Lt t t LL = （1－4）由于 Llt;lt;L，故（1－4）可以近似写成 ) (1 2t t LL= （1－5）显然，固体线胀系数的物理意义是当温度变化1℃时，固体长度的相对变化值。
材料的物理性质和性能测试
材料的物理性质和性能测试材料的物理性质和性能测试是工程材料研究和应用中的重要环节。
通过对材料的物理性质和性能进行测试，可以评估材料的质量、可靠性和适用性，为工程设计和材料选型提供科学依据。
本文将介绍材料的物理性质和性能测试的一般过程和常用方法。
一、引言对材料的物理性质和性能进行测试是为了更好地了解和掌握材料的结构和行为。
这些测试旨在测量材料的力学性能、热性能、电性能、化学性能等方面的指标。
例如，材料的强度、硬度、韧性、导热性、电导率、阻焊性等都是常见的物理性质和性能测试指标。
二、测试方法1.力学性能测试力学性能测试是评估材料强度和变形行为的重要手段。
常用的力学性能测试方法包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、硬度测试等。
其中，拉伸试验是最常见的一种力学性能测试方法，可以通过测量材料在受力下的拉伸性能来评估材料的强度和塑性。
2.热性能测试热性能测试是研究材料的热传导、热膨胀和热稳定性等方面性能的一种方法。
常用的热性能测试方法包括热导率测试、热膨胀系数测试、热稳定性测试等。
这些测试可以通过模拟材料在高温环境下的行为，评估材料的热稳定性和热适应性。
3.电性能测试电性能测试是评估材料导电性和绝缘性等电学行为的关键手段。
常用的电性能测试方法包括电导率测试、介电常数测试、电阻测试等。
这些测试可以帮助我们了解材料在电场下的性能表现，为电子器件设计和材料选用提供参考依据。
4.化学性能测试化学性能测试是评估材料化学稳定性和耐腐蚀性的重要手段。
常用的化学性能测试方法包括酸碱腐蚀测试、溶解度测试、氧化性测试等。
这些测试可以模拟材料在特定环境下的化学反应，评估材料的抗腐蚀能力和化学稳定性。
5.其他测试方法除了上述常见的测试方法外，还有许多其他特殊性能的测试方法，如光学性能测试、磁性能测试、声学性能测试等。
这些测试方法可以用来评估材料的光学性质、磁性行为和声学特性等。
三、测试过程材料的物理性质和性能测试一般包括以下几个步骤：1.准备样品：根据具体测试需求，选择合适的材料样品，并按照相关标准或要求进行样品制备。
材料物理性能实验报告
实验一 材料的拉伸试验1.实验名称及类别材料的拉伸试验；验证性。
2.实验容及目的（1）测定低碳钢材料在常温、静载条件下的屈服强度s σ、抗拉强度b σ、伸长率δ和断面收缩率ψ。
（2）测定铸铁在常温、静载条件下的抗拉强度b σ。
（3）掌握万能材料试验机的工作原理和使用方法。
3.实验材料及设备低碳钢、铸铁、游标卡尺、万能试验机。
4.试样的制备按照国家标准GB6397—86《金属拉伸试验试样》，金属拉伸试样的形状随着产品的品种、规格以及试验目的的不同而分为圆形截面试样、矩形截面试样、异形截面试样和不经机加工的全截面形状试样四种。
其中最常用的是圆形截面试样和矩形截面试样。
如图1所示，圆形截面试样和矩形截面试样均由平行、过渡和夹持三部分组成。
平行部分的试验段长度l 称为试样的标距，按试样的标距l 与横截面面积A 之间的关系，分为比例试样和定标距试样。
圆形截面比例试样通常取d l 10=或d l 5=，矩形截面比例试样通常取A l 3.11=或A l 65.5=，其中，前者称为长比例试样（简称长试样），后者称为短比例试样（简称短试样）。
定标距试样的l 与A 之间无上述比例关系。
过渡部分以圆弧与平行部分光滑地连接，以保证试样断裂时的断口在平行部分。
夹持部分稍大，其形状和尺寸根据试样大小、材料特性、试验目的以及万能试验机的夹具结构进行设计。
对试样的形状、尺寸和加工的技术要求参见国家标准GB6397—86。
（a ）（b ）图1 拉伸试样（a ）圆形截面试样；（b ）矩形截面试样5.实验原理低碳钢进行拉伸试验时，外力必须通过试样轴线，以确保材料处于单向应力状态。
低碳钢具有良好的塑性，低碳钢断裂前明显地分成四个阶段：弹性阶段：试件的变形是弹性的。
在这个围卸载，试样仍恢复原来的尺寸，没有任何残余变形。
屈服（流动)阶段：应力应变曲线上出现明显的屈服点。
这表明材料暂时丧失抵抗继续变形的能力。
这时，应力基本上不变化，而变形快速增长。
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材料物理性能实验报告
材料热性能测量实验
专业：材料成型及控制工程
班级： 0802班
姓名：范金龙
学号： 200865097
材料物理性能实验报告二
——【材料热性能测量实验】
一、实验目的：
1.学习DTAS-1A型测试仪和PCY-Ⅲ型热膨胀系数测试仪的工作原理，掌握它们的使用方法；
2.熟悉材料热容和热膨胀系数测试的试样制备，测试步骤和数据处理方法；
3.深化对材料热容和热膨胀系数物理本质的认识，掌握如何通过热容和热膨胀系数的测试来分析和研究材料。
二、实验原理
1.差热分析(Differential Thermal Analysis，DTA)：在程序控制温度下，测量处于同一条件下样品与标准样品(参比物)的温度差与温度或时间的关系，对组织结构进行分析的一种技术。
以参比物与样品间温度差为纵坐标，以温度为横座标所得的曲线，称为DTA曲线。
Furnace Thermocouples
Sample Reference
2.线膨胀系数：单位温度改变下长度的增加量与的原长度的比值。
平均线膨胀系数计算公式：
L：试样室温时的长度(μm)
ΔL t：试样加热至t℃时测得的线变量(μm)
K t ：测试系统t℃补偿值(μm)
)
(
t
t
L
K
L
t
t
-
-
∆
=
α
t：试样加热温度(℃)
t
：室温(℃)
三、实验内容
1.利用DTAS-1A型测试仪测试Sn-Pb合金的熔化曲线
2.利用PCY-Ⅲ型热膨胀系数测试仪分别测试45#钢(室温~850 ℃)和纯Ni(室温~370 ℃)的热膨胀曲线
四、实验操作步骤
1.开设备之前先打开循环水；
2.打开微机差热仪的电源开关；
3.在样品台上放入样品，并关上炉体；
4.启动差热仪程序；
5.输入设置参数：起始温度 100 ℃，终止温度
330 ℃，升温速率 5 ℃ /min；
6.双击“绘图”，并点击“实验开始”
注意事项：
1.加热炉体在任何时候均禁止手触摸，以防烫伤！
2.升降炉体时轻拿轻放，勿触碰载物台支撑杆；
3.载物台左侧放标准样品(Al
2O
3
)，右侧放待测样品；
4.待测样品放入量勿超出坩埚；
5.请勿动其他实验仪器。
五、 DTAS-1A型测试仪工作步骤及原理
1.将与参比物等量、等粒级的粉末状样品，分放在两个坩埚内，坩埚的底部各与温差热电偶的两个焊接点接触
2.与两坩埚的等距离等高处，装有测量加热炉温度的测温热电偶，它们的各自两端都分别接人记录仪的回路中。
3. 在等速升温过程中，温度和时间是线性关系，即升温的速度变化比较稳定，便于准确地确定样品反应变化时的温度。
样品在某一升温区没有任何
变化，即也不吸热、也不放热，在温差热电偶的两个焊接点上不产生温差，
在差热记录图谱上是一条直线，叫基线。
4.如果在某一温度区间样品产生热效应，在温差热电偶的两个焊接点上就
产生了温差，从而在温差热电偶两端就产生热电势差，经过信号放大进入
记录仪中推动记录装置偏离基线而移动，反应完了又回到基线。
吸热和放
热效应所产生的热电势的方向是相反的，所以反映在差热曲线图谱上分别
在基线的两侧。
六、 PCY-Ⅲ型热膨胀系数测试仪的工作原理及步骤
热膨胀仪是在一定的温度程序、负载力接近于零的情况下，测量样品的尺寸变化随温度或时间的函数关系的仪器。
电炉升温后炉膛内的试样发生膨胀，顶在试样端部的测试杆产生与之等量的
膨胀量（如果不计系统的热变形量），这一膨胀量由电感位移计精确测量出来，
并由仪表显示并送计算机处理，计算机数据处理后显示δ和α值是通过自动系
统补偿计算结果，也可通过智能仪表显示的位移绝对值，人工记录，并按原理公
式计算。
A.加载传感装置中的测试杆，一端顶着试样一端连着位移传感器的铁芯。
试样的
另一端顶在固定的试样管壁上。
因而试样在此端的自由度被限制了，所以试样的
膨胀将引起位移传感器的铁芯相应的位移。
B.1000℃以下炉膛采用特种电阻丝发热。
1600℃炉膛采用钼丝发热，用氩气保护
发热元件不过快氧化，为保证炉管密封材料不致烧损，水冷端盖中通有冷却水）。
炉膛的前、后转动均为可调节。
C.试样装在试样管中固定不动，进出炉膛靠移动炉膛来实现。
这样避免了试样受到振动，炉膛装在小车上，小车可在基座导轨上移动。
D.电气部分：
仪表操作手册，实验控制参数可由用户任意调整（出厂时已调好）。
计算机部分，遵从计算机操作原理，因系统工作环境在简体中文环境，用户计算机的软件环境应能支持Windows32位软件。
在运行用户测试程序之前，须安装测试软件。
安装方法参照Windows应用软件安装方法及软件操作。
注意事项要求。
接口连接转换头接计算机Com口。
打印机支持并行口，在Windows操作系统下安装打印机。
用户需打印时将自动启动数据打印记录。
系统的补偿，可以定期由用户标样进行校准。
其数据处理通过计算机完成。
由用户输入标样的α值，该项仪器出厂前已校准。
并提供标样在不同温度下的α值供用户参考。
七、 Sn-Pb合金DTA曲线及其分析
1.差热谱图的分析原理
差热谱图中的温度曲线表示参比物温度（或样品温度，或样品附近的其他参考点的温度）随时间变化的情况；差热曲线表示差热信号强度与时间的关系。
当样品无变化时，它与参比物之间的温差为零，差热曲线显示水平线段，称为基线。
一般商品差热分析仪习惯上认定正峰为放热，负峰为吸热。
差热曲线上峰的数目就是测量温度范围内样品发生相变或化学变化的次数。
峰的位置对应着样品发生变化的温度，峰面积大小是热效应大小的反映。
从热差谱图中找出物质开始发生变化的温度，国际热分析组织规定用外推始点法获得，即曲线陡峭部分切线和前基线的交点T
e,o
(如图2(a)所示 )，外推起
始温度T
e,o 最接近热力学的平衡温度。
但对于很尖的峰，也可取峰顶温度T
c
表示
相变化的温度。
差热峰面积的确定如图(b) 所示。
从后基线作切线，从偏离点开始，与前基线所围成的三角形的面积为差热峰面积，该面积与待测物质的转变热成正比。
差热曲线的形状与升温速度、样品量、填装情况及气氛条件等因素有关。
实际测量时，由于样品与基准物的的热容、导热系数、装填情况、坩埚等条件不可能完全相同；样品在测定过程中热容、体积均会发生变化；两支测温热电偶的热电势也不一定完全等同；因此差热曲线的基线不一定与时间轴完全平行，峰前后的基线也不一定在一条直线上，应按一定的方法校正。
如图2(c)所示的差热曲线。
曲线上各个转折点并不明显，热效应前后的基线出现了偏移。
可由作切线的方法确定峰的起点、终点和峰面积。
由差热峰的位置、大小、方向及峰的数目可以得出所测温度范围内样品发生物理化学变化所对应的温度，热效应等；也可用于鉴别物质，进行相定性相定量分析及化学动力学研究。
1.由图中可读得：Te=183.7℃，Tm=197.2℃即在183.7℃开始熔化，197.2℃时熔化完成。
2.由图可知，此合金熔化为吸热反应。
六、实验体会
在本次试验中我们学习了DTAS-1A型测试仪和PCY-Ⅲ型热膨胀系数测试仪的工作原理，同时学会了它们的使用方法，学习了材料热容和热膨胀系数测试的试样制备、测试步骤和数据处理方法，加深了对材料热容和热膨胀系数物理本质的认识，并且明白了如何通过热容和热膨胀系数的测试来分析和研究材料，通过本次试验，使我对材料物理性能实验的学习兴趣更深了。