材料研究方法与测试分析实验报告
实验报告材料科学实验的结果与分析
实验报告材料科学实验的结果与分析材料科学实验是一种常见的实验方法,用于研究和分析不同材料的性质、结构和性能。
通过实验,可以获得关于材料的各种数据和结果,这些数据和结果对于分析材料的特性以及优化材料的制备过程至关重要。
本文将讨论实验报告中材料科学实验的结果和分析,并以一次具体实验为例进行说明。
在实验报告中,结果部分对实验过程所得到的主要数据和观察结果进行总结和呈现。
在讨论结果之前,应明确实验的目的和目标。
例如,我们的实验目的是研究氧化锌纳米颗粒的光学性质。
在实验过程中,我们合成了一系列不同尺寸的氧化锌纳米颗粒,并利用紫外可见光谱仪测量了它们的吸收光谱。
结果显示,随着氧化锌纳米颗粒尺寸的减小,吸收峰红移并且吸收峰强度增加。
这表明小尺寸的氧化锌纳米颗粒具有更宽的光吸收范围和更高的光吸收效率。
同时,我们还利用扫描电子显微镜(SEM)观察了不同尺寸的氧化锌纳米颗粒的形貌。
结果显示,随着氧化锌纳米颗粒尺寸的减小,颗粒的形貌由六角形转变为更圆润的形态。
这表明小尺寸的氧化锌纳米颗粒具有更好的结晶性和较小的晶粒尺寸。
在结果部分,我们还应该提供实验数据的统计分析和不确定性评估。
例如,对于吸收光谱的实验数据,我们可以计算不同尺寸的氧化锌纳米颗粒的扩展系数,以评估测量结果的准确性和可靠性。
结果部分的最后一部分是结果的讨论和分析。
在这一部分,我们需要解释和解读实验结果,并将其与之前的研究结果进行比较。
例如,我们可以解释小尺寸氧化锌纳米颗粒吸收光谱红移的物理机制,并与先前报道的结果进行比较,以验证我们实验的准确性和可靠性。
此外,在结果的讨论和分析部分,我们还可以提出一些可能的解释和假设,并给出进一步研究的建议。
例如,我们可以假设小尺寸氧化锌纳米颗粒的光学性质与其晶格结构和表面缺陷密切相关,并建议进一步利用X射线衍射和拉曼光谱等方法对其进行深入研究。
总之,在实验报告中,结果与分析部分是对实验过程中所得到的数据和观察结果进行总结、解释和讨论的部分。
材料类专业实践报告:实验结果与分析及应用探讨
材料类专业实践报告:实验结果与分析及应用探讨Introduction:In this report, I will discuss my practical experience in the field of materials science and engineering. As a student majoring in materials science, practical work is an essential part of my education. It allows me to apply the theoretical knowledge I have learned in class to real-world scenarios and gain hands-on experience in working with different materials.Experimental Setup:For my practical project, I chose to investigate the mechanical properties of different metals. I set up a series of experiments to measure the tensile strength, hardness, and ductility of various metal samples. The samples included steel, aluminum, copper, and titanium, which are commonly used in engineering applications.Experimental Procedure:To conduct the experiments, I used a universal testing machine to apply controlled forces to the metal samples. I measured the load and displacement during the tests and calculated the stress and strain values. By plotting stress-strain curves, I could analyzethe mechanical behavior of each metal and compare their properties.Results and Analysis:Based on my experiments, I found that steel exhibited the highest tensile strength among the tested metals, while aluminum showed the highest ductility. Copper had relatively low strength but excellent electrical conductivity. Titanium, on the other hand, had a good balance between strength and ductility, making it suitable for aerospace applications.Conclusion:Through this practical project, I gained valuable insights into the behavior of different metals and their suitability for various applications. It reinforced my understanding of materials science principles and enhanced my problem-solving skills. Practical experiences like this are crucial for students in materials science and engineering, as they bridge the gap between theory and practice.中文回答:材料类专业实践报告引言:本报告将讨论我在材料科学与工程领域的实践经验。
材料测试实习报告
随着我国经济的快速发展,材料科学在各个领域都得到了广泛应用。
为了更好地了解材料测试的相关知识,提高自己的实践能力,我于2021年7月参加了为期一个月的材料测试实习。
实习期间,我在导师的指导下,对材料测试的基本原理、方法和设备进行了深入学习,并参与了实际的测试项目。
二、实习目的1. 熟悉材料测试的基本原理和方法,为今后的工作打下基础。
2. 提高自己的实践操作能力,增强对材料性能的认识。
3. 培养团队合作精神,提高沟通能力。
4. 了解材料测试在各个领域的应用,为今后的研究方向提供参考。
三、实习内容1. 材料测试基本原理实习期间,我学习了材料力学、材料物理、材料化学等基础知识,了解了材料测试的基本原理。
主要包括拉伸测试、压缩测试、冲击测试、硬度测试、磨损测试等。
2. 材料测试方法了解了各种测试方法的特点、操作步骤和注意事项。
如拉伸测试的试样制备、试验机的使用、数据记录等。
3. 材料测试设备熟悉了各种测试设备的操作方法和维护保养。
如万能试验机、冲击试验机、硬度计、磨损试验机等。
4. 实际测试项目在导师的指导下,我参与了以下几个实际测试项目:(1)某公司新研发的合金材料的拉伸性能测试;(2)某建筑材料的抗冲击性能测试;(3)某汽车零部件的硬度测试。
1. 拉伸性能测试在拉伸性能测试项目中,我负责试样制备、试验机操作和数据记录。
首先,根据试验要求制备试样,然后使用万能试验机进行拉伸试验,记录试样断裂时的最大载荷和伸长率等数据。
通过对数据的分析,评估该合金材料的拉伸性能。
2. 抗冲击性能测试在抗冲击性能测试项目中,我负责试样制备、冲击试验机的操作和数据记录。
首先,根据试验要求制备试样,然后使用冲击试验机进行试验,记录试样断裂时的能量吸收等数据。
通过对数据的分析,评估该建筑材料的抗冲击性能。
3. 硬度测试在硬度测试项目中,我负责试样制备、硬度计的操作和数据记录。
首先,根据试验要求制备试样,然后使用硬度计进行测试,记录试样硬度值。
材料研究方法与测试分析实验报告
实验一扫描电镜实验(SEM)一、实验目的1、了解扫描电子显微镜的原理、结构;2、运用扫描电子显微镜进行样品微观形貌观察。
二、实验原理扫描电镜(SEM)是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。
试样为块状或粉末颗粒,成像信号可以是二次电子、背散射电子或吸收电子。
其中二次电子是最主要的成像信号。
由电子枪发射的电子,以其交叉斑作为电子源,经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的微细电子束,在扫描线圈驱动下,于试样表面按一定时间、空间顺序作栅网式扫描。
聚焦电子束与试样相互作用,产生二次电子发射以及背散射电子等物理信号,二次电子发射量随试样表面形貌而变化。
二次电子信号被探测器收集转换成电讯号,经视频放大后输入到显像管栅极,调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度,得到反映试样表面形貌的二次电子像。
扫描电镜由下列五部分组成,如图1(a)所示。
各部分主要作用简介如下:1.电子光学系统它由电子枪、电磁透镜、光阑、样品室等部件组成,如图1(b)所示。
为了获得较高的信号强度和扫描像,由电子枪发射的扫描电子束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径。
常用的电子枪有三种形式:普通热阴极三极电子枪、六硼化镧阴极电子枪和场发射电子枪,其性能如表1所示。
前两种属于热发射电子枪,后一种则属于冷发射电子枪,也叫场发射电子枪。
由表可以看出场发射电子枪的亮度最高、电子源直径最小,是高分辨本领扫描电镜的理想电子源。
电磁透镜的功能是把电子枪的束斑逐级聚焦缩小,因照射到样品上的电子束斑越小,其分辨率就越高。
扫描电镜通常有三个磁透镜,前两个是强透镜,缩小束斑,第三个透镜是弱透镜,焦距长,便于在样品室和聚光镜之间装入各种信号探测器。
为了降低电子束的发散程度,每级磁透镜都装有光阑;为了消除像散,装有消像散器。
样品室中有样品台和信号探测器,样品台还能使样品做平移运动。
2、扫描系统扫描系统的作用是提供入射电子束在样品表面上以及阴极射线管电子束在荧光屏上的同步扫描信号。
材料测试分析方法实习报告
一、前言随着科学技术的不断发展,材料科学已成为当今科技领域中的重要分支。
为了更好地了解材料内部的结构和性能,材料测试分析方法在研究和生产中起着举足轻重的作用。
本次实习主要涉及材料测试分析方法,包括光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射、电子探针等技术,以提高自己在材料科学领域的实际操作能力。
二、实习内容1. 光学显微镜光学显微镜是材料测试分析中最基础的仪器之一。
通过光学显微镜,我们可以观察到材料的表面和断面形貌,初步了解材料的微观结构。
在实习过程中,我学会了如何操作光学显微镜,并对不同样品进行了观察和分析。
2. 扫描电子显微镜扫描电子显微镜(SEM)是一种高分辨率的显微镜,可以观察到材料的表面形貌和微观结构。
在实习中,我掌握了SEM的操作方法,并通过实样观察,了解了不同材料的微观形态和特征。
3. X射线衍射X射线衍射(XRD)是一种分析材料晶体结构的方法。
通过XRD图谱,可以了解材料的晶粒大小、结晶度、相变等信息。
在实习过程中,我学会了如何操作XRD仪器,并独立完成了一系列样品的测试和分析。
4. 电子探针电子探针微分析技术(EPMA)是一种用于分析材料微区成分的方法。
通过电子探针,可以对材料表面进行定点分析,了解材料的元素分布和含量。
在实习中,我掌握了电子探针的操作方法,并完成了一些样品的成分分析。
三、实习心得通过本次实习,我对材料测试分析方法有了更深入的了解,提高了自己的实际操作能力。
在实习过程中,我学会了如何使用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射和电子探针等仪器,观察和分析不同材料的微观结构和性能。
同时,我也明白了在材料测试分析中,理论知识与实际操作相结合的重要性。
本次实习使我受益匪浅,不仅提高了自己在材料科学领域的实际操作能力,还对材料测试分析方法有了更深入的了解。
在今后的学习和工作中,我将继续努力,不断提高自己的专业素养,为我国材料科学领域的发展贡献自己的力量。
材料分析实验报告
材料分析实验报告一、实验目的本次材料分析实验的主要目的是对给定的材料进行全面的性能测试和成分分析,以深入了解其物理、化学和机械特性,为材料的应用和改进提供科学依据。
二、实验材料与设备(一)实验材料本次实验所选用的材料为_____,其来源为_____。
(二)实验设备1、 X 射线衍射仪(XRD):用于分析材料的晶体结构。
2、扫描电子显微镜(SEM):用于观察材料的微观形貌。
3、能谱仪(EDS):用于进行元素成分分析。
4、万能材料试验机:用于测试材料的力学性能,如拉伸强度、屈服强度等。
三、实验方法与步骤(一)样品制备将原始材料切割成合适的尺寸和形状,以满足不同测试设备的要求。
对于 XRD 测试,样品需研磨至粉末状;对于 SEM 和 EDS 分析,样品需进行表面抛光处理;对于力学性能测试,样品需按照标准制备成拉伸试样。
(二)X 射线衍射分析将制备好的粉末样品放入 XRD 仪器中,设定合适的参数,如扫描范围、扫描速度等,进行衍射测试。
通过对衍射图谱的分析,确定材料的晶体结构和相组成。
(三)扫描电子显微镜观察与能谱分析将抛光后的样品放入 SEM 样品室中,抽真空后进行观察。
在观察过程中,选择感兴趣的区域进行 EDS 分析,获取材料的元素分布和含量信息。
(四)力学性能测试将拉伸试样安装在万能材料试验机上,按照设定的加载速度进行拉伸实验。
记录拉伸过程中的应力应变曲线,从而计算出材料的拉伸强度、屈服强度、延伸率等力学性能指标。
四、实验结果与分析(一)X 射线衍射分析结果XRD 图谱显示,材料主要由_____相组成,其晶体结构为_____。
通过与标准图谱的对比,发现材料中不存在明显的杂质相。
(二)扫描电子显微镜观察与能谱分析结果SEM 图像显示,材料的微观组织呈现出_____的形貌特征。
EDS 分析结果表明,材料中各元素的含量分别为_____,与预期的成分相符。
(三)力学性能测试结果拉伸实验得到的应力应变曲线表明,材料的拉伸强度为_____MPa,屈服强度为_____MPa,延伸率为_____%。
材料实验报告结果分析(3篇)
第1篇一、实验背景随着科技的不断发展,新型材料的研究与应用日益广泛。
为了探究某种新型材料的性能,我们进行了一系列实验。
本报告将对实验结果进行分析,以期为该材料的进一步研究与应用提供参考。
二、实验目的1. 确定新型材料的物理性能,如密度、硬度、弹性模量等;2. 分析新型材料的化学性能,如耐腐蚀性、抗氧化性等;3. 评估新型材料在实际应用中的适用性。
三、实验方法1. 实验材料:选取一定量的新型材料样品;2. 实验设备:电子天平、硬度计、拉伸试验机、腐蚀试验箱等;3. 实验步骤:(1)称量样品,测定其密度;(2)使用硬度计测定样品的硬度;(3)进行拉伸试验,测定样品的弹性模量;(4)将样品置于腐蚀试验箱中,观察其耐腐蚀性;(5)将样品暴露于空气中,观察其抗氧化性。
四、实验结果与分析1. 密度实验结果显示,新型材料的密度为 2.8g/cm³,与常见材料相比,具有较低的密度。
这表明该材料具有较好的轻量化性能,有利于降低产品重量,提高结构强度。
2. 硬度实验结果表明,新型材料的硬度为8.5HRC,具有较高的硬度。
这说明该材料具有良好的耐磨性能,适用于承受较大摩擦力的场合。
3. 弹性模量拉伸试验结果显示,新型材料的弹性模量为200GPa,具有较高的弹性模量。
这表明该材料具有较高的抗变形能力,适用于承受较大载荷的结构。
4. 耐腐蚀性腐蚀试验结果显示,新型材料在腐蚀试验箱中浸泡24小时后,表面无明显腐蚀现象。
这说明该材料具有良好的耐腐蚀性能,适用于恶劣环境。
5. 抗氧化性实验结果表明,新型材料在空气中暴露48小时后,表面无明显氧化现象。
这表明该材料具有良好的抗氧化性能,适用于长期暴露于空气中的场合。
五、结论通过本次实验,我们对新型材料的性能进行了全面分析。
实验结果表明,该材料具有以下优点:1. 较低的密度,有利于降低产品重量;2. 较高的硬度,具有良好的耐磨性能;3. 较高的弹性模量,具有较高的抗变形能力;4. 良好的耐腐蚀性能,适用于恶劣环境;5. 良好的抗氧化性能,适用于长期暴露于空气中的场合。
金属材料力学性能测试与分析实验报告
金属材料力学性能测试与分析实验报告摘要:本实验旨在通过对金属材料的力学性能进行测试和分析,以探究其力学行为和性能。
在本实验中,我们选取了一种常见的金属材料进行测试,并使用了相关的测试方法和设备,包括拉伸试验、硬度测试和冲击试验。
通过对实验结果的分析与比较,我们探讨了该金属材料的力学性能表现以及对其应用的影响。
实验结果显示,该金属材料表现出高强度、良好的塑性和韧性,适用于各种工程应用。
1. 引言金属材料是广泛应用于工程领域的重要材料,其力学性能直接关系到其在工程中的可靠性和安全性。
因此,了解金属材料的力学性能是进行工程设计和材料选择的基础。
本实验旨在通过力学性能测试来了解金属材料的力学特性和表现,以提供工程实践的依据。
2. 实验方法和设备2.1 材料样品选择选取了某种常见的金属材料作为研究对象,样品形状和尺寸符合标准要求。
2.2 拉伸试验使用拉伸试验机进行拉伸试验,按照标准规范进行测试,记录载荷-位移曲线,计算材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度和断后延伸率等指标。
2.3 硬度测试使用硬度计对材料进行硬度测试,选择适当的测试方法,如布氏硬度或洛氏硬度,记录测试结果并计算平均硬度值。
2.4 冲击试验利用冲击试验机对材料进行冲击试验,记录冲击能量和冲击韧性等指标。
3. 实验结果与分析3.1 拉伸试验拉伸试验结果显示,该金属材料在加载过程中呈现明显的弹性阶段、塑性阶段和断裂阶段。
载荷-位移曲线呈现出典型的应力-应变曲线特征。
根据试验数据计算得到的材料力学性能指标如下:- 弹性模量:XXX GPa- 屈服强度:XXX MPa- 抗拉强度:XXX MPa- 断后延伸率:XXX %3.2 硬度测试通过硬度测试,我们得到了该金属材料的平均硬度值为XXX。
硬度是材料抵抗局部塑性变形和耐刮削能力的指标,较高的硬度值表示该金属材料具有较好的耐磨性和抗刮削性能。
3.3 冲击试验冲击试验结果显示,该金属材料在受到冲击负荷时具有较高的韧性和抗冲击性能。
材料检测实验报告
一、实验目的1. 了解材料检测的基本原理和方法;2. 掌握常用材料检测仪器的操作方法;3. 培养实验操作能力和数据分析能力;4. 提高对材料性能的认识。
二、实验仪器与设备1. 布氏硬度计;2. 洛氏硬度计;3. 维氏硬度计;4. 显微硬度计;5. 万能试验机;6. 拉伸试验机;7. 光学显微镜;8. 扫描电镜;9. 索氏抽提器;10. 热分析仪。
三、实验内容1. 材料硬度检测(1)布氏硬度试验:将试样放置于布氏硬度计的试验台上,调整试验力,使钢球压入试样表面,保持一定时间后,读取压痕直径,计算布氏硬度值。
(2)洛氏硬度试验:将试样放置于洛氏硬度计的试验台上,调整试验力,使金刚石圆锥体或钢球压入试样表面,保持一定时间后,读取硬度值。
(3)维氏硬度试验:将试样放置于维氏硬度计的试验台上,调整试验力,使金刚石四棱锥体压入试样表面,保持一定时间后,读取压痕对角线长度,计算维氏硬度值。
2. 材料力学性能检测(1)拉伸试验:将试样放置于拉伸试验机上,调整试验速度,逐渐施加拉伸载荷,直至试样断裂,读取断裂时的载荷、延伸率和断面收缩率等指标。
(2)压缩试验:将试样放置于压缩试验机上,调整试验速度,逐渐施加压缩载荷,直至试样破坏,读取破坏时的载荷、压缩变形量等指标。
3. 材料微观结构分析(1)光学显微镜:观察试样断口、金相组织等,分析材料微观结构。
(2)扫描电镜:观察试样表面形貌、断口形貌等,分析材料表面缺陷、微观结构等。
4. 材料化学成分分析(1)索氏抽提:将试样放置于索氏抽提器中,加热溶解试样,提取溶液,分析试样中的杂质。
(2)热分析仪:对试样进行加热,观察其热分解过程,分析试样中的成分。
四、实验结果与分析1. 材料硬度检测结果(1)布氏硬度:试样硬度值为XXHB。
(2)洛氏硬度:试样硬度值为XXHRC。
(3)维氏硬度:试样硬度值为XXHV。
2. 材料力学性能检测结果(1)拉伸试验:试样断裂载荷为XXN,延伸率为XX%,断面收缩率为XX%。
材料研究实验报告
一、实验目的1. 了解材料研究的背景和意义;2. 掌握材料实验的基本方法和步骤;3. 培养实验操作技能和数据分析能力;4. 分析实验结果,为材料选择和应用提供依据。
二、实验原理材料研究是研究材料性能、结构、制备工艺及其应用的科学。
本实验主要研究材料的力学性能、热性能和化学性能,通过对实验数据的分析,为材料选择和应用提供参考。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:金属材料、陶瓷材料、高分子材料等;2. 实验仪器:万能试验机、热分析仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等。
四、实验步骤1. 材料准备:根据实验要求,选取合适的材料,并对其进行预处理,如切割、打磨、清洗等;2. 材料性能测试:按照实验要求,对材料进行力学性能、热性能和化学性能测试;3. 数据处理与分析:将实验数据进行分析,绘制曲线图,计算相关参数;4. 结果讨论:结合实验结果,对材料的性能进行评价,并提出改进建议。
五、实验结果与分析1. 材料力学性能测试实验选取了三种不同材料的试样进行拉伸实验,得到如下结果:材料A:抗拉强度为500MPa,断裂伸长率为10%;材料B:抗拉强度为700MPa,断裂伸长率为5%;材料C:抗拉强度为300MPa,断裂伸长率为15%。
分析:从实验结果可以看出,材料B的抗拉强度和断裂伸长率均优于材料A和材料C,说明材料B具有较高的力学性能。
2. 材料热性能测试实验选取了三种不同材料的试样进行热分析实验,得到如下结果:材料A:熔点为1200℃,热膨胀系数为10×10^-6/℃;材料B:熔点为1500℃,热膨胀系数为8×10^-6/℃;材料C:熔点为1000℃,热膨胀系数为12×10^-6/℃。
分析:从实验结果可以看出,材料B的熔点和热膨胀系数均优于材料A和材料C,说明材料B具有较高的热性能。
3. 材料化学性能测试实验选取了三种不同材料的试样进行化学性能测试,得到如下结果:材料A:耐腐蚀性良好,耐酸、碱、盐等;材料B:耐腐蚀性一般,耐酸、碱,不耐盐;材料C:耐腐蚀性较差,不耐酸、碱、盐等。
材料研究与方法实验报告
材料研究与方法实验小组成员姓名:孟兼冈杨凯刘兆吉许巍程龙班级:材硕121班学习了解X射线衍射仪的结构和工作原理;掌握X射线衍射物相定性分析的方法和步骤;鉴定样品:实验室制得两组样品,其中一组制得后放在空气中变黄;另一组直接进行干燥;因此需进行两组对比鉴定,并确定第一组是否存在结构与组成的变化。
实验原理:X射线在晶体中的衍射现象,实质上是大量的原子散射波互相干涉的结果。
晶体所产生的衍射花样都反映出晶体内部的原子分布规律。
概括地讲,一个衍射花样的特征,可以认为由两个方面的内容组成:一方面是衍射线在空间的分布规律,(称之为衍射几何),衍射线的分布规律是晶胞的大小、形状和位向决定另一方面是衍射线束的强度,衍射线的强度则取决于原子的品种和它们在晶胞中的位置。
X射线衍射理论所要解决的中心问题:在衍射现象与晶体结构之间建立起定性和定量的关系。
布拉格方程:2dSin v - n,粉末样品是由数目极多的微小晶粒组成(10-2-10-4mm每颗粉末又包含几颗晶粒),取向是完全无规则的。
所谓“粉末”,指样品由细小的多晶质物质组成。
理想的情况下,在样品中有无数个小晶粒(一般晶粒大小为 1 □,而X射线照射的体积约为1mm,在这个体积内就有109个晶粒),且各个晶粒的方向是随机的,无规则的。
即各种取向的晶粒都有。
这种粉末多晶中的某一组平行晶面在空间的分布,与一在空间绕着所有各种可能的方向转动的单晶体中同一组平行晶面在空间的分布是等效的。
在粉末法中由于试样中存在着数量极多的各种取向的晶粒。
因此,总有一部分晶粒的取向恰好使其(hkl )晶面正好满足布拉格方程,因而产生衍射线。
根据晶体对X射线的衍射特征-衍射线的位置、强度及数量来鉴定结晶物质物相的方法,就是X 射线物相分析法。
样品测试:(1)样品制备将要测试的样品用玛瑙碾钵磨成粉末,填充到试样架中,并用玻璃板压平实,使试样面与玻璃表面齐平;(2)开机操作开启循环水泵,打开电脑;待数分钟后,启动XRD主机,打开X光管高压电源。
材料分析技术实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过材料分析技术,了解材料的成分、结构、性能等基本特征,并掌握材料分析方法的基本原理和操作步骤。
通过本次实验,培养学生的实验技能、数据分析能力和科学研究素养。
二、实验原理材料分析技术主要包括光谱分析、热分析、力学性能测试、电学性能测试等。
本实验主要采用光谱分析、热分析、力学性能测试等方法对材料进行分析。
1. 光谱分析:通过分析样品的光谱图,确定样品中的元素成分和含量。
2. 热分析:通过分析样品在加热过程中的热性能变化,确定样品的相组成、热稳定性等。
3. 力学性能测试:通过测试样品的力学性能,如抗拉强度、抗压强度、硬度等,了解样品的力学性能。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:光谱仪、热分析仪、万能试验机、样品研磨机、天平等。
2. 试剂:无水乙醇、丙酮、盐酸、硝酸等。
四、实验步骤1. 样品制备:将样品研磨成粉末,过筛,取适量样品用于光谱分析和热分析。
2. 光谱分析:将样品粉末置于光谱仪中,进行光谱分析,记录光谱图。
3. 热分析:将样品粉末置于热分析仪中,进行热分析,记录热分析曲线。
4. 力学性能测试:将样品制备成标准试样,进行力学性能测试,记录测试数据。
五、实验结果与分析1. 光谱分析结果:通过光谱分析,确定了样品中的主要元素成分和含量。
2. 热分析结果:通过热分析,确定了样品的相组成、热稳定性等。
3. 力学性能测试结果:通过力学性能测试,确定了样品的抗拉强度、抗压强度、硬度等。
根据实验结果,对样品的成分、结构、性能进行了综合分析,得出以下结论:1. 样品主要成分为金属元素和非金属元素,含量分别为60%和40%。
2. 样品具有较好的热稳定性,熔点约为1200℃。
3. 样品的力学性能较好,抗拉强度约为500MPa,抗压强度约为600MPa,硬度约为HRC60。
六、实验总结本次实验通过对材料分析技术的应用,掌握了材料分析方法的基本原理和操作步骤,培养了实验技能、数据分析能力和科学研究素养。
材料性能测试与实验方法研究
材料性能测试与实验方法研究材料在各个领域都扮演着重要的角色,从建筑材料到工程塑料,从飞机制造到医疗设备,材料的性能直接关系到产品的质量和可靠性。
因此,对材料的性能进行测试和研究是十分重要的。
本文将探讨材料性能测试的意义以及常用的实验方法和技术。
一、材料性能测试的意义1.确认材料的可用性:材料在设计和制造过程中,其性能需要满足特定的要求。
通过测试,可以确定材料是否符合所需的强度、硬度、韧性等要求,从而确保产品的质量和可靠性。
2.指导材料的选择:材料选择是产品设计的重要环节。
材料性能测试可以提供详细的数据,帮助工程师选择合适的材料,以满足产品的设计目标和使用条件。
3.优化材料制造工艺:材料的制造工艺对最终产品的性能有直接影响。
通过测试,可以了解和评估不同工艺对材料性能的影响,从而找到最优的制造工艺方案。
4.改进材料性能:材料的性能并非一成不变的,随着科学技术的进步,可以通过改变材料的组织结构和成分来提升其性能。
性能测试可以帮助研究人员了解材料在改变后的性能表现,并指导进一步的研发工作。
二、常用的材料性能测试方法1.力学性能测试:力学性能是衡量材料力学行为的重要指标,包括强度、韧性、刚度等。
强度测试可以通过拉伸试验、压缩试验、剪切试验等方法进行。
韧性测试可以通过冲击试验、弯曲试验等来评估材料的耐久性。
2.热学性能测试:热学性能是材料在热环境下的表现,包括热传导、热膨胀等。
热导率测试可以通过热传导实验来确定材料导热性能。
热膨胀测试可以通过热膨胀仪进行,以评估材料在高温下的稳定性。
3.电学性能测试:电学性能是材料的导电性和介电性能。
导电性测试可以通过四探针测试仪来检测材料的电阻率。
介电性测试可以通过电容测试来评估材料的介电常数和介质损耗。
4.化学性能测试:化学性能包括材料的腐蚀性、耐化学品性等。
腐蚀性测试可以通过浸泡试验、加速腐蚀试验等方法来评估材料在特定环境中的腐蚀性能。
耐化学品性测试可以通过暴露试验来确定材料的抗化学品性能。
材料科学实验报告
材料科学实验报告摘要:本实验旨在研究材料的物理和化学性质,并通过实验结果分析材料的结构和性能。
实验过程中,我们选择了不同材料进行测试,包括金属、聚合物和陶瓷。
通过对这些材料的实验测试和分析,我们得出了一些结论,以及对材料性能的进一步研究的建议。
引言:材料科学是一门研究材料的组成、结构、性能和制备方法的学科。
了解材料的性质对于设计和制造新材料以及改进已有材料至关重要。
本实验旨在通过实验测试和分析,深入了解不同材料的物理和化学性质,为材料科学的研究和应用提供有益的信息。
实验材料和方法:1. 金属材料:选择了铁、铜和铝作为实验材料。
分别对这些金属进行了密度、硬度和电导率的测试。
2. 聚合物材料:选择了聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯作为实验材料。
通过测试它们的熔点、拉伸强度和耐磨性来评估它们的性能。
3. 陶瓷材料:选择了氧化铝、硅酸盐和氮化硅作为实验材料。
通过测试它们的热膨胀系数、抗压强度和导热性能来评估它们的性能。
实验结果与讨论:1. 金属材料的测试结果表明,铁具有较高的密度、硬度和电导率,适合用于制造结构件和导电器件。
铜具有较高的电导率,适用于电气导线和电子设备。
铝具有较低的密度,适合用于制造轻型结构和包装材料。
2. 聚合物材料的测试结果表明,聚乙烯具有较低的熔点和拉伸强度,但具有较高的耐磨性,适用于制造塑料袋和塑料瓶。
聚丙烯具有较高的熔点和拉伸强度,适用于制造汽车零部件和家具。
聚苯乙烯具有较高的熔点和耐磨性,适用于制造绝缘材料和保护装置。
3. 陶瓷材料的测试结果表明,氧化铝具有较低的热膨胀系数和较高的抗压强度,适用于制造高温工具和陶瓷瓷砖。
硅酸盐具有较高的抗压强度和导热性能,适用于制造陶瓷器皿和建筑材料。
氮化硅具有较低的热膨胀系数和较高的导热性能,适用于制造高温电子元件和刀具。
结论:通过本实验的测试和分析,我们得出了以下结论:1. 不同材料具有不同的物理和化学性质,适用于不同的应用领域。
2. 金属材料具有较高的密度、硬度和电导率,适用于结构件和导电器件的制造。
材料实验技术实验报告
一、实验目的1. 熟悉材料实验技术的基本原理和操作方法。
2. 掌握材料的基本性能测试方法。
3. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理材料实验技术是研究材料性能、结构和加工工艺的重要手段。
通过实验,可以了解材料的物理、化学和力学性能,为材料的设计、制备和应用提供依据。
本实验主要测试了以下几种材料的性能:1. 密度:材料的质量与其体积的比值。
2. 比重:材料的质量与其同体积水的质量的比值。
3. 抗折强度:材料在受外力作用下抵抗折断的能力。
4. 压缩强度:材料在受外力作用下抵抗压缩的能力。
三、实验器材与药品1. 实验器材:天平、量筒、抗折试验机、压缩试验机、金属丝、砂纸、样品等。
2. 药品:无。
四、实验步骤1. 密度测试(1)称量样品的质量,精确到0.01g。
(2)将样品放入量筒中,记录样品的体积。
(3)计算密度:密度 = 样品质量 / 样品体积。
2. 比重测试(1)称量样品的质量,精确到0.01g。
(2)将样品放入量筒中,记录样品的体积。
(3)将等体积的水放入另一量筒中,记录水的质量。
(4)计算比重:比重 = 样品质量 / 水的质量。
3. 抗折强度测试(1)将金属丝样品放置在抗折试验机上。
(2)调整试验机夹具,使金属丝处于水平状态。
(3)缓慢施加力,使金属丝发生弯曲。
(4)记录金属丝发生断裂时的力值。
4. 压缩强度测试(1)将金属丝样品放置在压缩试验机上。
(2)调整试验机夹具,使金属丝处于水平状态。
(3)缓慢施加力,使金属丝发生压缩。
(4)记录金属丝发生断裂时的力值。
五、实验结果与分析1. 密度测试结果样品质量:5.00g样品体积:10.0cm³密度:0.50g/cm³2. 比重测试结果样品质量:5.00g样品体积:10.0cm³水的质量:9.98g比重:0.5053. 抗折强度测试结果金属丝断裂时的力值:30N4. 压缩强度测试结果金属丝断裂时的力值:40N根据实验结果,可以得出以下结论:1. 该材料的密度为0.50g/cm³,比重为0.505,说明其密度和比重适中。
材料实验报告
实验名称:材料力学性能测试实验日期:2023年3月15日实验地点:材料力学实验室实验目的:1. 了解材料力学性能的基本概念和测试方法。
2. 通过实验测定某材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率等力学性能指标。
3. 分析材料的力学性能与实际应用的关系。
实验原理:本实验采用拉伸试验方法测定材料的力学性能。
在拉伸试验过程中,材料在拉伸力的作用下产生变形,直至断裂。
通过测定材料在拉伸过程中的应力-应变曲线,可以计算出材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率等力学性能指标。
实验材料:某金属材料,尺寸为50mm×10mm×5mm。
实验仪器:1. 拉伸试验机2. 刻度尺3. 计算器实验步骤:1. 将材料清洗干净,并测量其尺寸,记录数据。
2. 将材料固定在拉伸试验机上,调整试验机至初始状态。
3. 按照规定的拉伸速率对材料进行拉伸试验,直至材料断裂。
4. 记录拉伸过程中的应力值和应变值。
5. 根据应力-应变曲线,计算材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率等力学性能指标。
实验结果:1. 材料尺寸:长50mm,宽10mm,厚5mm。
2. 抗拉强度:σb = 600MPa3. 屈服强度:σs = 550MPa4. 延伸率:δ = 18%实验分析:1. 抗拉强度是材料抵抗拉伸破坏的能力,本实验中材料的抗拉强度为600MPa,说明该材料具有较高的抗拉强度。
2. 屈服强度是材料在拉伸过程中开始发生塑性变形时的应力,本实验中材料的屈服强度为550MPa,说明该材料具有一定的塑性变形能力。
3. 延伸率是材料在拉伸过程中断裂前产生的最大塑性变形量,本实验中材料的延伸率为18%,说明该材料具有一定的塑性和韧性。
结论:通过本次实验,我们成功测定了某金属材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率等力学性能指标。
实验结果表明,该材料具有较高的抗拉强度、一定的塑性变形能力和一定的塑韧性,适合用于承受拉伸载荷的工程结构。
注意事项:1. 实验过程中,确保材料表面清洁,避免影响实验结果。
材料性能测试实习报告
实习报告一、实习背景及目的随着科学技术的不断发展,材料科学已成为现代科技领域中的重要分支。
材料性能测试作为材料科学研究的基础和关键,对于新材料的开发和应用具有重要意义。
本次实习旨在通过实践操作,了解材料性能测试的基本原理和方法,掌握相关仪器的操作技能,提高实际动手能力和创新能力。
二、实习内容及过程1. 实习内容(1)了解材料性能测试的基本原理和方法,包括力学性能测试、热性能测试、电性能测试等。
(2)学习相关仪器的操作技能,如万能试验机、热分析仪、电性能测试仪等。
(3)参与实际材料的性能测试,并对测试结果进行分析。
2. 实习过程(1)在实习前期,通过查阅资料和听讲解,了解了材料性能测试的基本原理和方法。
掌握了力学性能测试、热性能测试、电性能测试等各项测试技术的具体操作步骤。
(2)在实习中期,学习了万能试验机、热分析仪、电性能测试仪等仪器的操作技能。
并在指导下,进行了一些实际材料的性能测试。
(3)在实习后期,对测试结果进行了分析,总结出了材料性能与测试方法之间的关系,并对测试过程中遇到的问题进行了讨论和解决。
三、实习收获及体会1. 实习收获通过本次实习,我掌握了材料性能测试的基本原理和方法,学会了相关仪器的操作技能,并对实际材料的性能测试有了深入的了解。
同时,实习过程中培养了我的动手能力、观察能力以及分析问题和解决问题的能力。
2. 实习体会(1)实践是检验真理的唯一标准。
通过实际操作,使我对材料性能测试原理和方法有了更深刻的理解,同时也发现了一些书本上不曾注意的问题。
(2)创新是推动科学发展的动力。
在实习过程中,我意识到新材料的开发和应用需要不断地创新。
只有掌握了先进的测试技术,才能为新材料的研究提供有力支持。
(3)团队协作是成功的关键。
在实习过程中,我与同学们共同探讨、解决问题,共同进步。
这使我认识到,团队协作的重要性。
四、实习总结通过本次实习,我对材料性能测试有了更加深入的了解,掌握了相关仪器的操作技能,并培养了自己的实际动手能力和创新能力。
材料测试分析技术实验报告
本科生实验报告实验课程材料研究方法与分析测试实验学院名称材料与化学化工学院专业名称材料科学与工程(无机非金属方向) 学生姓名闵丹学生学号201202040327指导教师邓苗、冯珊、张湘辉、胡子文、孔芹实验地点测试楼、理化楼实验成绩二〇一四年十一月——二〇一五年一月实验一X射线物相定性分析一.实验目的1.学习了解X射线衍射仪的结构和工作原理;2.掌握X射线衍射物相定性分析的方法和步骤;二.实验原理根据晶体对X射线的衍射特征-衍射线的位置.强度及数量来鉴定结晶物质之物相的方法,就是X射线物相分析法。
每一种结晶物质都有各自独特的化学组成和晶体结构。
没有任何两种物质,它们的晶胞大小.质点种类及其在晶胞中的排列方式是完全一致的。
因此,当X射线被晶体衍射时,每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样,它们的特征可以用各个衍射晶面间距d和衍射线的相对强度I/I0来表征。
其中晶面间距d与晶胞的形状和大小有关,相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。
所以任何一种结晶物质的衍射数据d和I/I0是其晶体结构的必然反映,因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相。
三. 实验仪器X射线衍射仪,主要由X射线发生器(X射线管).测角仪.X射线探测器.计算机控制处理系统等组成。
1. X射线管X射线管主要分密闭式和可拆卸式两种。
广泛使用的是密闭式,由阴极灯丝.阳极.聚焦罩等组成,功率大部分在1~2千瓦。
可拆卸式X射线管又称旋转阳极靶,其功率比密闭式大许多倍,一般为12~60千瓦。
常用的X射线靶材有W.Ag.Mo.Ni.Co.Fe.Cr.Cu等。
X射线管线焦点为1×10平方毫米,取出角为3~6度。
选择阳极靶的基本要求:尽可能避免靶材产生的特征X射线激发样品的荧光辐射,以降低衍射花样的背底,使图样清晰。
2 测角仪是粉末X射线衍射仪的核心部件,主要由索拉光阑.发散狭缝.接收狭缝.防散射狭缝.样品座及闪烁探测器等组成。
(1) 衍射仪一般利用线焦点作为X射线源S。
材料测试分析实验报告
一、实验目的1. 了解材料测试分析的基本原理和方法;2. 掌握常用的材料测试仪器及其操作方法;3. 通过实验,对材料的力学性能、物理性能和化学性能进行测试和分析。
二、实验原理材料测试分析是研究材料性能的重要手段,通过实验可以了解材料的各种性能,为材料的选择、加工和使用提供依据。
本实验主要测试材料的力学性能、物理性能和化学性能。
1. 力学性能:包括拉伸强度、压缩强度、冲击强度等,反映了材料在受力时的抵抗变形和破坏的能力。
2. 物理性能:包括密度、硬度、导电性、导热性等,反映了材料在物理条件下的性质。
3. 化学性能:包括耐腐蚀性、抗氧化性、耐高温性等,反映了材料在化学条件下的稳定性。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:万能试验机、电子天平、硬度计、冲击试验机、电导率仪、导热系数仪等。
2. 实验材料:不锈钢、铝合金、塑料、木材等。
四、实验步骤1. 拉伸试验(1)将材料样品加工成规定尺寸的拉伸试样;(2)将试样放入万能试验机夹具中,调整夹具位置;(3)启动万能试验机,进行拉伸试验,记录最大载荷和断裂伸长率;(4)计算拉伸强度和断裂伸长率。
2. 压缩试验(1)将材料样品加工成规定尺寸的压缩试样;(2)将试样放入万能试验机夹具中,调整夹具位置;(3)启动万能试验机,进行压缩试验,记录最大载荷和压缩变形量;(4)计算压缩强度和压缩变形量。
3. 冲击试验(1)将材料样品加工成规定尺寸的冲击试样;(2)将试样放入冲击试验机夹具中,调整夹具位置;(3)启动冲击试验机,进行冲击试验,记录试样断裂时的能量;(4)计算冲击强度。
4. 密度测定(1)将材料样品加工成规定尺寸的样品;(2)使用电子天平称量样品质量;(3)使用量筒测量样品体积;(4)计算密度。
5. 硬度测定(1)将材料样品加工成规定尺寸的样品;(2)使用硬度计进行硬度测试;(3)记录硬度值。
6. 电导率测定(1)将材料样品加工成规定尺寸的样品;(2)使用电导率仪进行电导率测试;(3)记录电导率值。
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实验一扫描电镜实验(SEM)一、实验目的1、了解扫描电子显微镜的原理、结构;2、运用扫描电子显微镜进行样品微观形貌观察。
二、实验原理扫描电镜(SEM)是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。
试样为块状或粉末颗粒,成像信号可以是二次电子、背散射电子或吸收电子。
其中二次电子是最主要的成像信号。
由电子枪发射的电子,以其交叉斑作为电子源,经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的微细电子束,在扫描线圈驱动下,于试样表面按一定时间、空间顺序作栅网式扫描。
聚焦电子束与试样相互作用,产生二次电子发射以及背散射电子等物理信号,二次电子发射量随试样表面形貌而变化。
二次电子信号被探测器收集转换成电讯号,经视频放大后输入到显像管栅极,调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度,得到反映试样表面形貌的二次电子像。
扫描电镜由下列五部分组成,如图1(a)所示。
各部分主要作用简介如下:1.电子光学系统它由电子枪、电磁透镜、光阑、样品室等部件组成,如图1(b)所示。
为了获得较高的信号强度和扫描像,由电子枪发射的扫描电子束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径。
常用的电子枪有三种形式:普通热阴极三极电子枪、六硼化镧阴极电子枪和场发射电子枪,其性能如表1所示。
前两种属于热发射电子枪,后一种则属于冷发射电子枪,也叫场发射电子枪。
由表可以看出场发射电子枪的亮度最高、电子源直径最小,是高分辨本领扫描电镜的理想电子源。
电磁透镜的功能是把电子枪的束斑逐级聚焦缩小,因照射到样品上的电子束斑越小,其分辨率就越高。
扫描电镜通常有三个磁透镜,前两个是强透镜,缩小束斑,第三个透镜是弱透镜,焦距长,便于在样品室和聚光镜之间装入各种信号探测器。
为了降低电子束的发散程度,每级磁透镜都装有光阑;为了消除像散,装有消像散器。
样品室中有样品台和信号探测器,样品台还能使样品做平移运动。
2、扫描系统扫描系统的作用是提供入射电子束在样品表面上以及阴极射线管电子束在荧光屏上的同步扫描信号。
3、信号检测、放大系统样品在入射电子作用下会产生各种物理信号、有二次电子、背散射电子、特征X射线、阴极荧光和透射电子。
不同的物理信号要用不同类型的检测系统。
它大致可分为三大类,即电子检测器、阴极荧光检测器和X射线检测器。
4、真空系统镜筒和样品室处于高真空下,一般不得高于1×10-2 Pa,它由机械泵和分子涡轮泵来实现。
开机后先由机械泵抽低真空,约20分钟后由分子涡轮泵抽真空,约几分钟后就能达到高真空度。
此时才能放试样进行测试,在放试样或更换灯丝时,阀门会将镜筒部分、电子枪室和样品室分别分隔开,这样保持镜筒部分真空不被破坏。
5、电源系统由稳压、稳流及相应的安全保护电路所组成,提供扫描电镜各部分所需要的电源。
三、实验步骤1、样品的制备(1)要求干净,干燥的块状或粉末样品,尺寸不大于φ20×10mm;(2)金属断口样品:要求是干净、新鲜的表面;如果是金相样品须进行深腐蚀;(3)非金属样品须在真空镀膜机中喷镀金、铝或碳,以保证样品导电性良好。
2、仪器的基本操作(1)开启稳压器及水循环系统;(2)开启扫描电镜及能谱仪控制系统;(3)样品室放气,将已处理好的待测样品放入样品支架上;(4)当真空度达到要求后,在一定的加速电压下进行微观形貌的观察。
四、实验数据处理实验二 XRD实验一、实验目的1.了解X射线衍射仪的基本结构及工作原理;2.了解X射线衍射仪的测试分析范围及样品制备要求。
3.了解X射线衍射数据处理的程序与方法。
4.掌握依据X射线衍射进行物相鉴定的原理与方法。
二、实验原理1、X射线衍射基本原理当一束单色X射线照射到某一结晶物质上,由于晶体中原子的排列具有周期性,当某一层原子面的晶面间距d与X射线入射角之间满足布拉格(Bragg)方程:2dsinθ=nλ(λ为入射X射线的波长)时,就会产生衍射现象,如图2.1 所示。
X射线物相分析就是指通过比较结晶物质的X射线衍射花样来分析待测试样中含有何种或哪几种结晶物质(物相)。
任何一种结晶物质都有自己特定的结构参数,即点阵类型、晶胞大小、晶胞中原子或离子的数目、位置等等。
这些结构参数与X射线的衍射角θ和衍射强度I 有着对应关系,结构参数不同则X射线衍射花样也各不相同。
因此,当X射线被晶体衍射时,每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样,不存在两种衍射花样完全相同的物质。
通常用表征衍射线位置的晶面间距d(或衍射角θ)和衍射线相对强度I 的数据来代表衍射花样,即以晶面间距d 为横坐标,衍射相对强度I 为纵坐标绘制X射线衍射图谱。
目前已知的结晶物质有成千上万种。
事先在一定的规范条件下对所有已知的结晶物质进行X射线衍射,获得一套所有结晶物质的标准X射线衍射图谱(即d-I 数据),建立成数据库。
当对某种材料进行物相分析时,只需要将其X射线衍射图谱与数据库中的标准X射线衍射图谱进行比对,就可以确定材料的物相。
2、测角仪的工作原理测角仪是X 射线衍射仪的核心组成部分。
试样台位于测角仪中心,试样台的中心轴与测角仪的中心轴(垂直图面) 垂直。
试样台既可以绕测角仪中心轴转动,又可以绕自身的中心轴转动;试样表面严格地与测角仪中心轴重合,入射线从X射线管焦点出发,经入射束光阑系统投射到试样表面产生衍射,衍射线经衍射束光阑系统进入计数器。
X射线管焦点和探测器光阑位于同一圆周上,把这个圆周称为测角仪圆,测角仪圆所在的平面称为测角仪平面。
试样台和计数器分别固定在两个同轴的圆盘上,由两个步进马达驱动。
在衍射测量时,试样绕测角仪中心轴转动,不断地改变入射线与试样表面的夹角θ,与此同时计数器沿测角仪圆运动,接收各衍射角2θ所对应的衍射强度。
根据需要θ角和2θ角可以单独驱动,也可以自动匹配,使θ角和2θ角以1:2的角速度联合驱动,其结构图如图 2.2。
当多种结晶物质同时产生衍射时,其衍射花样也是各种物质自身衍射花样的机械叠加——它们相互独立,不会相互干涉。
逐一比较就可以在重叠的衍射花样中剥离出各自的衍射花样,分析标定后即可鉴别出各自物相。
3、衍射仪的应用X射线衍射仪可在大气中无损分析样品,进行物质的定性分析、晶格常数确定和应力测定等。
可通过峰面积计算进行定量分析,通过半高宽、峰形等进行粒径、结晶度、结构解析等各种分析。
4、物相分析的程序(1)一般程序○1X 射线衍射测试;○2X 射线衍射数据处理,计算面间距d 值和测定相对强度I/I1值(I1 为最强线的强度);○3检索PDF 卡片;○4最后判定。
(2)利用计算机程序进行物相检索熟悉常用X 射线衍射分析软件的操作界面;学会使用X 射线衍射分析软件进行简单的单物相定性分析。
三、实验仪器(一)多功能X射线衍射仪1、型号:DX-27002、主要技术指标:○1标定功率:4kW ○2测角仪结构:样品水平θ—θ○3衍射圆半径:185mm ○4角扫描范围:θs :-15—80˚、θd:-5—80˚○5测量范围:-3—160˚○6扫描速度:0.006°—96°/min连续设定(二)探测器1、正比(PC)或闪烁(SC)2、最大线性记数率:5×105CPS(带有漏计数补偿功能)3、能量分辨率:≤25%(PC)、≤50%(SC)4、计数方式:微分或是积分方式、自动PHA、死时间校正5.系统测量稳定度:≤0.01%6、散射线计量:≤1μSv/h(X射线防护罩外)(三)X射线管1、Cu、Fe、Co、Cr、Mo等;2、功率:2kW、2.4 kW3、焦点尺寸:1×10mm2或是0.4×10mm2四、实验步骤1、试样制备衍射仪一般采用块状平面试样,它可以是整块的多晶体,亦可用粉末压制。
金属样可从大块中切割出合适的大小(例如20mmx 15mm),经砂轮、砂纸磨平再进行适当的浸蚀而得。
分析氧化层时表面一般不作处理,而化学热处理层的处理方法须视实际情况进行(例如可用细砂纸轻磨去氧化皮)。
粉末样品应有一定的粒度要求,这与德拜相机的要求基本相同(颗粒大小约在1 一10μm)数量级。
粉末过200 一325 目筛子即合乎要求),不过由于在衍射仪上摄照面积较大,故允许采用稍粗的颗粒。
根据粉末的数量可压在的深框或浅框中。
压制时一般不加粘结剂,所加压力以使粉末样品压平为限,压力过大可能导致颗粒的择优取向。
当粉末数量很少时,可在平玻璃片上抹上一层凡士林,再将粉末均匀撒上。
2、测量衍射图谱(1)开机前的准备和检查将制备好的试样插入衍射仪样品台,盖上顶盖关闭防护罩;开启水龙头,使冷却水流通;X光管窗口应关闭,管电流管电压表指示应在最小位置;接通总电源,接通稳压电源。
(2)开机操作开启衍射仪总电源,启动循环水泵;待数分钟后,接通X光管电源。
缓慢升高管电压、管电流至需要值。
打开计算机X射线衍射仪应用软件,设置合适的衍射条件及参数,开始样品测试。
工作电压设定为3 ~ 5倍的靶材临界激发电压。
选择管电流时功率不能超过X射线管额定功率,较低的管电流可以延长X射线管的寿命。
X射线管经常使用的负荷(管压和管流的乘积)选为最大允许负荷的80%左右。
但是,当管压超过激发电压5倍以上时,强度的增加率将下降。
所以,在相同负荷下产生X射线时,在管压约为激发电压5倍以内时要优先考虑管压,在更高的管压下其负荷可用管流来调节。
靶元素的原子序数越大,激发电压就越高。
由于连续X射线的强度与管压的平方呈正比,特征X射线与连续X射线的强度之比,随着管压的增加接(3)停机操作测量完毕,缓慢降低管电流、管电压至最小值,关闭X光管电源;取出试样;15分钟后关闭循环水泵,关闭水源;关闭衍射仪总电源、稳压电源及线路总电源。
五、数据处理一般晶体的图谱有明显的尖锐的峰值和几个特征峰值,而非晶体的图像相对来说没有什么规律。
六、思考题1、X射线在晶体上产生衍射的条件是什么?答:由Bragg 公式 2dsinθ=nλ,可以知道,n最小取1,因而2d>=λ,也就是说满足2d>=λ时,X射线在晶体上产生衍射。
3、不平行表面的晶面有无衍射产生?答:对于不平行于表面的晶面有衍射产生,只是不被接受器接受到,因而实验中观测不到。
实验三 XRF实验一、实验目的1、学习和掌握x射线荧光光谱仪各单元的作用及使用的基本操作规定;2、学习使用x射线荧光光谱仪进行定性半定量分析测定。
二实验原理X射线荧光光谱分析(XRF)是一种非破坏性的仪器分析方法,他是由X射线管发出的一次X射线激发样品,使样品所含元素辐射特征荧光X射线,也就是二次X射线,根据谱线的波长和强度对被测样品中的元素进行定性和定量分析,X射线荧光光谱法也被称为X射线二次发射光谱1、定性分析原理波长色散X射线荧光光谱法的定性分析首先对样品进行激发,样品受激发后发射散色的X射线光谱进入分光晶体,利用测角仪扫描进行谱线分析辨别。