材料分析方法实验实验指导书
材料工程基础实验指导书
材料工程基础实验指导书材料工程基础实验指导书是针对材料工程专业学生进行教学实践活动所编制的一份指导书。
它是对教学大纲和理论知识进行实践运用，以帮助学生更好地掌握材料工程基础知识，提高实验操作能力的重要教材之一。
下面将就材料工程基础实验指导书的编写、使用及价值等方面展开阐述。
一、指导书的编写材料工程基础实验指导书是基于材料工程专业课程体系，根据实验的性质和实验过程进行编写。
编写者应结合目前教学大纲和课程内容进行详细的设计和计划，包括实验方案的设计、操作方法的详细说明、实验过程中注意事项的提示、问题解答以及结果分析等方面。
指导书的编写需要具有入门性、实用性、操作性、易懂性等特点，以保证学生可以清晰、准确地理解实验的目的和意义，并且有助于学生积极参与，独立思考和探究实验过程中的各种问题。
二、指导书的使用使用指导书时，首先使用教师应根据学生的实验水平和理解程度，在指导书的基础上进行适当的讲解和解释，以让学生更好地理解实验目的和理论基础，理解实验操作的关键点和难点，避免在实验中出现各种问题，从而保证实验的顺利进行。
如果学生在实验过程中出现问题，教师应鼓励他们自主思考和尝试解决方法，不断总结经验和教训，以提高其实践能力和学习效果。
同时，在实验的过程中应注意安全问题，遵守规定，确保实验无风险、无事故，达到安全实验的目的。
三、指导书的价值材料工程基础实验指导书对学生的实验操作和理论知识的掌握在课程学习中具有重要的价值。
通过实验，学生能够更好地体验到理论知识在实际操作中的运用，更深入地了解材料性能、特点和应用领域，在实践中发掘问题，探究问题，理解和掌握基本原理和技能。
指导书的使用还能激发学生的学习兴趣，创造出良好的课堂氛围和共同学习的氛围，使学生在互动、探究、创新和发现中成长，增强其自主学习和合作学习的能力。
总之，材料工程基础实验指导书是提高学生实验操作水平和理论知识掌握水平的重要手段，编写人员和教师应根据实验性质、教学大纲和课程内容设计科学、合理的实验指导书，指导学生循序渐进地掌握实验技能和理论基础，从而达到提高学生综合素质的目的。
机械工程材料实验指导书 1
机械工程材料实验指导书动力与机械学院材料工程系目录实验一铁碳合金平衡组织显微分析------------------------------3 实验二钢的非平衡组织观察----------------------------------------8实验一铁碳合金平衡组织显微分析一、实验目的1. 熟悉碳钢在平衡状态下的显微组织2. 熟悉白口铸铁的显微组织3. 了解铁碳合金组织的变化规律二、原理概述由铁——碳相图可知铁碳合金的基本相为铁素体、奥氏体和渗碳体，而在室温下仅能看到两个相：铁素体和渗碳体。
各种碳钢和白口铁的组织均由这两个相组成。
铁素体、渗碳体、珠光体和莱氏体的显微组织特征（1）铁素体（F）碳在α—F e中的间隙固溶体，用4%硝酸酒精溶液浸蚀后呈白色，亚共析钢中铁素体一般呈块状分布；当含碳量接近于共析成分时，替我素体则呈断续的网状分布于珠光体周围。
（2）渗碳体（Fe3C）铁与碳形成的一种间隙化合物，其碳含量为6.69%，质硬而脆，经4%硝酸酒精溶液浸蚀后呈亮白色。
若用苦味酸钠溶液浸蚀后呈暗黑色，而铁素体仍为白色，由此可区别铁素体与渗碳体。
按照成份和形成条件的不同，渗碳体可以呈现不同的形态；一次渗碳体（初生相）是直接由液体中析出的，故在白口铸铁中呈粗大的条片状，二次渗碳体（次生相）是从奥氏体中析出的，通常呈不连续薄片状存在于铁素体晶界处，数量很少。
（3）珠光体（P）铁素体和渗碳体的机械混合物，铁素体与渗碳体相互混合交替排列形成的层片状组织，在高倍下能看清珠光体中平行相间的宽条铁素体和细条渗碳体，当放大倍数较低时由于显微镜的鉴别能力小于渗碳体片厚度，这时珠光体中的渗碳体就只能看到是一条黑线，珠光体在较低放大倍数下片层不能分辨，呈黑色。
高碳工具钢（过共析钢）经球化退火处理后还可以获得球状珠光体。
（4）莱氏体（L'd）在室温下是由共晶Fe3C珠光体及二次渗碳体所组成的机械混合物。
含碳量为4.3%的共晶白口铁，在1148℃时形成由奥氏体和渗碳体组成的共晶体，其中奥氏体冷却时析出二次渗碳体，并在727℃以下分解为珠光体。
实验四 FTIR测定硅材料中的碳氧含量(定量分析)实验指导书
实验四 FTIR 测定硅材料中的碳氧含量(定量分析)一. 实验目的1、 理解傅里叶红外光谱测试定量方法的原理；2、 掌握FTIR-650红外光谱仪的基本结构和使用方法；3、 学会FTIR-650红外光谱仪测试硅材料中碳氧含量的方法；二. 实验仪器FTIR-650型傅立叶变换红外光谱仪，标准硅样品，多个测试硅样品等三. 实验原理单晶硅材料可以用于制造太阳能电池、半导体器件等，由于其应用领域的特殊性要求其纯度达到99.9999%甚至更高。
在单晶硅生产过程中由原料及方法等因素难以避免的引入了碳、氧等杂质，直接影响了单晶硅的性能，因而需对单晶硅材料中的氧碳含量进行控制。
红外光谱可用于定性分析，获取分子结构、振动能级等相关信息。
实际上，红外光谱还可用于定量分析，可以对混合物中各组分进行相对含量的测定，其基本原理就是对比吸收谱带的强度。
对处于一定状态的物质和其中的各种组分，所吸收的红外光的频率是固定的，并且存在一个规律，就是吸收率与组分的浓度和光程（红外光在样品内经过的路程）成正比，这就是红外光谱进行定量分析的基本原理。
对于不同频率的红外光，硅片的透过率是不同的，这是因为硅晶格和其中所含杂质种类和浓度不同(如氧和碳等)，所以红外光的吸收率是不同的。
因此对单晶硅材料中的氧碳含量的测试可以采用红外光谱的定量分析来完成。
红外光谱法进行定量分析的理论基础是比尔-兰勃特定律，即当红外光源通过样品时，由于样品的共振吸收，使用入射光的强度减弱，这种入射光强度的减弱与可见光的吸收本质是一样的，也可以用光吸收定律表示：Kb e I I -=00/I I T =cb K Kb I I T A 00)/lg()/1lg(====其中T 为样品对红外光的透过率，A 为样品的吸收率， b 为样品厚度，c 为组分的浓度，K 为待测样品的吸收系数，与待测物质的浓度成正比，K 0为物质的吸光系数，有如下关系K=K 0c 。
对于不同碳、氧含量的硅片(c 不同)，不同区域的红外光的吸收率是不同的。
实验指导书
实验指导书一、实验目的本实验旨在帮助学生掌握实验操作技能，了解实验原理，并通过实践加深对相关知识的理解。
二、实验器材•实验仪器：XXXX仪器•实验材料：XXXX材料•其他：XXXX设备、器皿等三、实验步骤1. 实验准备•将仪器、材料摆放整齐，确保周围环境整洁，无杂物影响实验操作。
•检查仪器是否正常工作，确保所有连接线插好且牢固。
•准备好所需试剂和药品，按照实验要求进行配制。
2. 实验操作步骤1.步骤一：XXXX–具体操作细节1–具体操作细节2–具体操作细节32.步骤二：XXXX–具体操作细节1–具体操作细节2–具体操作细节33.步骤三：XXXX–具体操作细节1–具体操作细节2–具体操作细节3…3. 实验注意事项•在实验过程中要注意个人安全，遵守安全操作规程。
•操作时要认真仔细，确保操作步骤正确，避免误操作导致实验失败或事故发生。
•注意保持实验器材的清洁和完整，实验后应及时清洗器材并归还到指定位置。
4. 实验结果记录与分析•实验过程中，记录实验操作细节、观察结果和数据。
•对实验结果进行分析，总结实验现象或结论。
•可将实验结果用图表展示，以增加可视化效果。
四、实验拓展•针对本实验，可以进行进一步拓展，例如探究不同因素对实验结果的影响，扩展实验的应用范围等。
五、实验总结通过本次实验的操作，学生对实验过程、实验原理有了更深刻的了解，对实验技能也得到了提升。
同时，通过实验结果的分析和总结，学生进一步加深了对相关知识的理解和掌握。
六、参考文献•[参考文献1]•[参考文献2]。
生物材料学实验指导书
《生物材料学实验指导书》实验目录实验一、丝素纤维与丝胶蛋白的分离实验二、丝素纤维溶解与丝素蛋白纯化实验三、丝素蛋白膜的制备实验四、丝素蛋白膜结构的分析实验一、丝素纤维与丝胶蛋白的分离一、实验目的蚕丝蛋白是一种是生物资源高分子，其降解产物为18种氨基酸和不同分子量的多肽，具有重要的生物功能。
蚕丝蛋白也是一种特殊的蛋白质资源，可以作为各种生物材料的前体物质。
蚕丝蛋白主要由70～80%的丝素纤维和20～30%的丝胶蛋白组成。
而丝素纤维与丝胶蛋白是有结构性能差异的两类蛋白质，一般根据对热水和化学试剂的不同反应而分别提取加以利用。
本实验介绍一种采用热水和碳酸钠分离丝素纤维和丝胶蛋白的方法。
通过实验，了解和掌握分离丝素纤维和丝胶蛋白的方法，为蚕丝蛋白的材料加工和性能检测建立基础。
二、实验原理在热水中，丝胶蛋白能被热水溶解，而丝素纤维不能被热水溶解，只发生吸水膨润。
在稀碳酸钠溶液中，丝胶蛋白被溶解破坏，而丝素纤维不被溶解破坏。
利用在热水和稀碳酸钠溶液中的反应，可以将蚕丝蛋白中的丝素纤维和丝胶蛋白进行分离。
三、实验材料蚕茧（或茧层、废丝）、电子天平、碳酸钠、蒸馏水、烧杯、玻璃棒、纱布、电炉等。
四、实验步骤1、称取茧层样品在电子天平上，称取5g洁净茧层备用。
2、称取碳酸钠试剂在电子天平上称取两份2.5g碳酸钠试剂备用。
3、配制0.5%质量浓度的碳酸钠沸水溶液在1000ml的烧杯中，放入500ml的蒸馏水，再加入2.5g碳酸钠试剂，用玻璃棒搅拌使碳酸钠溶解。
然后，放在电炉上加热至沸腾。
4、脱胶将5g 茧层加入到上述500ml 0.5%碳酸钠沸水溶液中（即浴比为1：100），继续煮沸30min ，其间常用玻璃棒搅拌，然后小心倾去溶液，并用蒸馏水洗涤脱胶丝、拧干，得一次脱胶丝。
再以相同的方法进行第二次脱胶，脱完后仍用蒸馏水洗涤、拧干，得二次脱胶丝（脱胶完全），即获得纯纤维状丝素。
然后，将脱胶丝（纯纤维状丝素）放入烘箱中烘干，计算脱胶率。
材料科学基础(金属)试验指导书
材料科学基础(金属)试验指导书材料科学基础(金属)试验指导书一、实验目的1.了解金属组织在金相显微镜下的形貌特征。
2.熟悉金属的脱碳淬火工艺。
3.测定金属的机械性能。
二、实验原理1.金相显微镜金相显微镜是一种用于观察金属和其他材料组织的光学显微镜。
它可以显示材料的显微结构，如组织、晶体结构、纤维结构等。
金相显微镜能够显示各种金属的相以及其对应的晶体结构，因此，可以对金属的组织进行观察和分析。
2.脱碳淬火工艺脱碳淬火也称洁净度高温淬火，是在高温下进行的淬火工艺，目的是通过提高温度来提高钢材的洁净度。
在脱碳淬火过程中，首先将钢材加热到高温，然后将其冷却到室温。
这个过程可以增加钢材的硬度和强度，但也会使其更加脆化，因此脱碳淬火常常与调质工艺组合使用。
3.机械性能材料的机械性能包括：拉伸强度、屈服强度、断裂伸长率和冲击强度等。
用试验仪器进行拉伸、压缩、弯曲等拉伸强度、屈服强度测试，用冲击试验仪进行冲击试验以获得样品的断裂伸长率和冲击强度。
三、实验设备金相显微镜、脱碳淬火炉、恒温箱、淬火槽、打样机、UNI-WD-10型卡氏硬度计、万能试验机、冲击试验机。
四、实验步骤1.制备金属试样将棒材切割成长度30mm，直径12mm左右的试样，然后在打样机上打磨成30mm×2mm×2mm的块状样品；2.脱碳淬火将制备好的金属试样放入脱碳淬火炉中加热至950℃，保温30min，然后冷却到室温后，样品颜色变为深红色；3.磨光、腐蚀用研磨纸将金属样品磨光，然后用氢氧化钠溶液进行腐蚀处理，腐蚀5~10s，然后清洗干净；4.显微观察将样品放入金相显微镜中观察，观察时应选择透射光源，并调整显微镜的放大倍数，观察组织形貌、晶粒大小和形状、相种类和分布等结构特点。
5.硬度测试用UNI-WD-10型卡氏硬度计对样品进行硬度测试，一块样品测试三次，每次测试量程分别为HRA、HRB、HRC，记录三次测试结果的平均值。
6.拉伸、屈服强度测试用万能试验机对样品进行拉伸、屈服强度测试，测量拉伸强度、屈服强度，为了得到更可靠的数据，应测量3个样品每个样品测试3次。
材料工程实验指导书(2)
实验一沉淀强化铝合金的等时时效前言许多不同的铝合金，他们的强度取决于沉淀硬化。
本实验所提供的样品是一种用于协和式飞机结构件的合金。
这是一种复杂的铝合金，含有Cu，Mg，Ni，Fe，Si 和Ti 元素，最初是由劳斯莱斯在第二次世界大战期间以锻件的形式开发的，主要用于燃气涡轮发动机，当时它被称为RR58。
英国和法国政府选择用它制造协和飞机的决定，导致了对SST应用的要求，也就是明显的抗蠕变性能。
在民用运输飞机中，通常不考虑此属性。
但是当马赫数为2.2和2.5时，飞机表面温度在摩擦加热下分别升高到120℃和150℃；另一方面，由于协和飞机的寿命要求在20000小时到30000小时之间，所以蠕变性能成为关键。
这种合金可以与常见的包括杜拉铝在内的2000多种合金作比较，这2000多种合金的强化原因是形成Cu的析出物CuAl2。
Ni的作用是优先形成NiAl3和复杂的A1CuNi化合物，这两者在高温下均能保持高稳定性；Fe具有与Ni类似的效果；Si的作用是形成Mg2Si，以提高强度；Ti的作用是晶粒细化。
最优的机械性能的组合是通过以下热处理过程获得的：在530℃下进行20小时的固溶处理，再放入冷水中淬火，然后在190℃下进行19小时的沉淀硬化。
根据协和式飞机产品规范CM00I，这种处理应该产生以下性能：* PS = Proof stress** El = Elongation当然，服役温度必须参考沉淀强化温度。
在寿命期限内，服役温度必须低到足以防止过时效。
由于这一限制，飞机似乎不可能以大于2.2马赫的速度飞行。
在本实验中，不可能按照工业热处理的工艺进行，因为那需要一个下午的漫长时间。
但是我们注意到一个规律：随着时效温度的升高，所需的时效时间会相应缩短。
因此，本实验采用在恒定时效时间内确定性能与温度的关系，代替在恒定温度下确定保温时间与性能关系的做法。
图中显示了一些铝合金的典型时效曲线。
注意使用的是对数时间标度。
材料工程基础实验指导书
材料工程基础实验指导书1. 实验目的本实验旨在通过实际操作加深学生对材料工程基础知识的理解，培养学生的实验技能和分析问题的能力。
具体目标包括：•熟悉常用材料工程实验仪器的使用方法；•掌握材料的取样、制备和测试方法；•学会对实验数据进行处理、分析和结果判断。
2. 实验仪器和材料•金相显微镜•电子显微镜•扫描电子显微镜•金属材料样品•试样切割机•研磨机•电解腐蚀仪3. 实验步骤3.1 样品制备1.使用试样切割机根据需要制备样品，并在样品上进行标记。
2.使用研磨机对样品进行粗磨，直到表面光洁。
3.使用细研磨纸进行细磨，直到样品表面无瑕疵。
4.清洗样品，确保表面无污染物。
5.在电解腐蚀仪中对样品进行电解腐蚀处理，以去除样品表面的氧化物和污染物。
3.2 金相显微镜观察1.将样品放置在金相显微镜上，并调整焦距和光源亮度，使样品清晰可见。
2.使用目镜和物镜对样品进行观察，并记录所观察到的结构特征。
3.3 电子显微镜观察1.将样品放置在电子显微镜上，并调整电子束亮度和对比度，使样品清晰可见。
2.使用电子显微镜观察样品，并记录所观察到的微观结构特征。
3.4 扫描电子显微镜观察1.将样品放置在扫描电子显微镜上，并调整电子束亮度和扫描速度，使样品清晰可见。
2.使用扫描电子显微镜观察样品，并记录所观察到的表面形貌特征。
4. 数据处理与分析在实验过程中，需记录实验数据并进行处理与分析。
数据处理主要包括：•实验数据的整理与分类；•对观察到的结构特征和形貌特征进行描述；•运用相关理论知识对观察结果进行解释和分析。
5. 实验结果实验结果应包括实验数据记录、结构特征描述和形貌特征描述。
针对实验结果，可进一步进行数据图表绘制、实验结果分析和相关结论总结。
6. 实验注意事项1.在操作实验仪器时要遵循相应的操作规范，严格遵守安全操作规程。
2.在样品制备过程中，应保持样品的完整性和纯净性，确保实验结果的准确性和可靠性。
3.在观察样品时，应注意调整仪器参数，保证样品清晰可见。
《土木工程材料实验》实验指导书
《土木工程材料实验》实验指导书实验一、水泥胶砂强度检验（一）试验目的根据国家标准要求，测定水泥各龄期的强度，从而确定或检验水泥的强度等级。
（二）主要仪器设备水泥胶砂搅拌机、胶砂振实台（台面有卡具）、模套、试模（三联模）、抗折试验机、抗压试验机及抗折与抗压夹具、刮平直尺等。
（三）试验方法及步骤1. 试验前准备（1）将试模擦净，四周模板与底座的接触面应涂黄油，紧密装配，防止漏浆，内壁均匀刷一层薄机油。
（2）水泥与标准砂的质量比为1：3，水灰比为0.5。
（3）每成型三条试件需称量水泥450±2g，标准砂1350±5g。
拌合用水量为225±1ml。
（4）标准砂应符合国标要求。
2. 试件成型（1）把水加入锅里，再加入水泥，把锅固定。
然后立即开动机器，低速搅拌30s后，在第二个30s开始的同时均匀地将砂子加入，把机器转至高速再加拌30s。
停拌90s，在第一个15s内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂，刮入锅中间。
在高速下继续搅拌60s。
各个搅拌阶段，时间误差应在±1s之内。
（2）将空试模和模套固定在振实台上，用一个适当勺子直接从搅拌锅里将胶砂分二层装入试模，装第一层时，每个槽内约放300g胶砂，用大播料器垂直架在模套顶部沿每个模槽来回一次将料层播平，接着振实60次。
再装入第二层胶砂，用小播平器播平，再振实60次。
（3）从振实台上取下试模，用一金属直尺以近90?的角度架在试模模顶的一端，然后沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动，一次将超过试模部分的胶砂刮去，并用同一直尺以近乎水平的情况下将试体表面抹平。
（4）在试模上作标记或加字条表明试件编号和试件相对于振实台的位置。
（5）试验前和更换水泥品种时，搅拌锅、叶片等须用湿布抹擦干净。
3. 养护（1）试件编号后，将试模放入雾室或养护箱（温度20±1℃，相对湿度大于90%），箱内篦板必须水平，养护20～24h后，取出脱模，脱模时应防止试件损伤，硬化较慢的水泥允许延期脱模，但须记录脱模时间。
铁碳合金显微组织的观察及分析 实验指导书
实验六铁碳合金显微组织的观察及分析实验项目名称：碳钢非平衡组织观察实验项目性质：普通实验所属课程名称：金属材料与热处理实验计划学时：2一、实验目的（1）观察碳钢经不同热处理后的基本组织。
（2）了解热处理工艺对钢组织和性能的影响。
（3）熟悉碳钢几种曲型热处理组织——M、T、S、M回火、S回火等组织的形态及特征。
二、实验内容和要求碳钢经退火、正火可得到平衡或接近平衡组织；经淬火得到的是不平衡组织。
铁碳合金缓冷后的显微组织基本上与铁碳相图所预料的各种平衡组织相符合，但在快冷条件下的显微组织就不能用铁碳合金相图来加以分析，而应由过冷奥氏体等温转变曲线（C曲线）来确定。
图1-1为共析碳钢的C曲线图。
图1-1 共析钢的C曲线铁碳相图能说明慢冷时合金的结晶过程和室温下的组织以及相的相对量，C 曲线则能说明一定成分的钢在不同冷却条件下所得到的组织。
C曲线适用于等温冷却条件；而CCT曲线（奥氏体连续冷却曲线）适用于连续冷却条件。
按照不同的冷却条件，过冷奥氏体将在不同的温度范围发生不同类型的转变。
通过金相显微镜观察，可看出过冷奥氏体各种转变产物的组织形态各不相同。
1．共析钢等温冷却时的显微组织共析钢过冷奥氏体在不同温度等温转变的组织及性能列于表1-1中。
2．共析钢连续冷却时的显微组织共析钢奥氏体，在慢冷时（相当于炉冷，见图1-1的v1）应得到100%珠光体；当冷却速度增大到v2时（相当于空冷），得到的是较细的珠光体，即索氏体或屈氏体；当冷却速度增大到v3时（相当于油冷），得到的为屈氏体和马氏体；当冷却速度增大到v4、v5（相当于水冷），很大的过冷度使奥氏体骤冷到马氏体转变开始点（Ms）后，瞬时转变马马氏体。
其中与C曲线鼻尖相切的冷却速度（v4）称为淬火的临界冷却速度。
3．亚共析钢和过共析钢连续冷却时的显微组织亚共析钢的C曲线与共析钢相比，只是在其上部多了一条铁素体先析出线，见图1-2所示。
当奥氏体缓冷时（相当于炉冷，如图1-2的v1）转变产物接近平衡组织，即珠光体和铁素体。
实验一 铁碳合金平衡组织显微分析(指导书及实验报告2)
实验指导书实验一铁碳合金平衡组织显微分析一、实验目的1．了解碳钢和白口铸铁在平衡状态下的显微组织。
2．分析成分（含碳量）对碳钢和白口铸铁显微组织的影响，理解成分、组织与性能之间的相互关系。
二实验内容及步骤1．实验前复习教材中有关内容和预习实验指导书。
2．在显微镜下对各种试样进行观察和分析，确定其组织组成物。
3．画出所观察的显微组织示意图。
4．根据显微组织中珠光体所占面积的百分数近似地确定一种亚共析钢的平均含碳量。
三、实验设备及材料1．金相显微镜2．金相图谱3．各种铁碳合金显微试样Ⅰ-1 工业纯铁；Ⅰ-2 20 钢；Ⅱ-1 亚共晶白口铸铁;Ⅰ-3 T8 钢；Ⅱ-2 共晶白口铸铁；Ⅰ-4 T12 钢; Ⅱ-3 过共晶白口铸铁四、实验注意事项1．在观察显微组织时，可先用低倍全面进行观察，然后用高倍对部分区域进行详细观察。
2．要正确使金相显微镜，特别要注意：将显微镜的灯泡（6~8V）插头，插在变压器上，切勿直接插在200V的电源插座上，否则灯泡立即烧坏。
3．对试样，不得用手触摸试样表面或将试样重叠起来，以免损伤试样表面。
4．画显微组织图时，应抓住其形态特点，注意不要将磨痕或杂质画在图上。
五、实验报告要求1．实验目的。
2．画出所观察过的显微组织示意图（在直径为30mm的圆内画，并将组织组成物名称以箭头引出标明，在图的下面注明材料名称、含碳量、侵蚀剂、放大倍数，以及简单的描述。
）。
3．根据所观察的组织，近似地估算一种亚共析钢的含碳量。
实验报告实验一铁碳合金平衡组织显微分析学生姓名班级学号实验日期指导教师。
《高分子材料》实验指导书_2
实验一热塑性塑料熔融指数的测定一、实验目的1、测定高压聚乙烯的熔融指数；2、了解热塑性塑料在熔融状态时的流动黏性及其重要性；3、熟悉测定塑料熔体流动指数的原理及操作。
二、实验原理衡量高聚物流动性难易程度的指标有: 熔融指数、表观黏度、流动长度等多种方法。
这里介绍熔融指数。
熔融指数是指热塑性高聚物在规定的温度、压力条件下, 塑料熔体每10min通过标准口模的质量或体积, 习惯用MFR（MI）或MVR表示。
在塑料成型加工中, 熔融指数是用来衡量熔体流动性的一个重要指标, 其测试仪器通常称为熔体流动速率测试仪（熔融指数仪）。
对一定结构的塑料熔体, 可用MI来比较其相对分子质量的大小, MI越小, 其相对分子质量越高, 反之MI越大, 其相对分子量越小, 说明它的流动性越好, 其加工性能就相应好一些, 但其它性能如断裂强度、硬度、耐老化稳定性等将差一些。
此法测定熔体流动速率简便易行, 对材料的选择和成型工艺条件的确定有其重要的实用价值, 工业生产上得到广泛采用。
三、实验仪器与材料1、试样: ABS粉料或颗粒, 测试前进行干燥处理仪器：塑料熔体流动速率测试仪, 天平, 秒表, 装料漏斗, 锋利刮刀, 玻璃镜, 液体石蜡, 绸布和棉砂, 镊子, 清洗杆和铜丝。
四、实验步骤1、准备。
熟悉仪器结构和操作规程。
接通电源, 选择测试条件, 安装好口模, 在料筒插入料杆。
调节加热控制系统使温度达到要求温度, 恒温至少15min。
加料。
取出料杆将试料加入料筒, 把料杆再插入料筒并压紧试料, 预热4min使炉温回复至要求温度。
2、注意: 取出料杆后置于耐高温物体上, 避免料杆头部与其它坚硬物体碰撞；3、切勿用料杆去压紧物料, 避免损伤；4、在料杆顶托盘上加上砝码, 随即用手轻轻压下, 促使料杆在1min内降至下环形标记距料筒口5-10mm处。
待料杆（不用手）继续降至下环形标记与料筒口相平行时, 切除已流出的样条, 并按规定的切样时间间隔开始切样, 保留连续切取的无气泡样条三个。
油墨、纸张性能的检测与印刷适性的分析实验指导书
油墨、纸张性能的检测与印刷适性的分析实验指导书一、实验意义通过实验过程及结果分析，使学生了解油墨、纸张的基本性能及在印刷过程中所起的作用。
有利于学生加深对所学理论知识的理解，并通过实验结果的分析，提高学生的感性认识，使学生初步掌握实验分析方法及了解部分重要的印刷材料的性能相互之间的匹配关系，为今后的印刷工作积累经验。
二、实验目的通过纸张基本物理性能的测定、力学性能的测定、光学性能的测定、油墨细度、粘度的测定及纸张油墨综合性能的测定，要求实验达到以下几个方面的目的：1、掌握纸张抗张强度测定仪、耐破度仪、耐折度仪、白度仪、油墨细度计、平板粘度仪、旋转粘度仪的操作过程和使用技巧；2、掌握纸张厚度、紧度、平滑度、吸收性物理性能的测定方法；3、掌握纸张各项性能在印刷中相互之间的适性关系；4、掌握油墨细度、粘度对印刷的影响；5、掌握纸张、油墨印刷适性的综合分析方法；6、掌握纸张性能和油墨性能之间的适应性及其匹配关系；三、实验要求1、实验之前认真学习实验目的和注意事项；2、实验之前要根据所学知识设计实验方案；3、实验过程中要认真听从教师安排，严格遵守实验的操作规程，勤思考，多动手；4、实验操作要求学生独立完成；5、对实验现象和结果，要求学生能运用所学知识进行分析和总结；6、要求学生总结纸张、油墨印刷材料的印刷适性；四、实验设备纸张抗张强度测定仪、撕裂度仪、耐破度仪、耐折度仪、白度仪、油墨细度计、电子天平、裁纸机（刀）、直尺、油墨适性仪、IGT印刷适性仪、平板粘度计、NDJ——79型旋转粘度计。
五、实验材料纸张（铜版纸、胶版纸）、油墨（2色以上）、稀释剂、调和油六、实验过程（一）、实验材料的准备1、纸张的准备用裁纸机（刀）裁切需要的纸张规格，测定纸张定量，放在恒温恒压环境中24小时。
2、油墨准备利用调和油和稀释剂，调节油墨，将油墨黏度调至实验所需的范围。
（二）、实验步骤1、纸张白度、定量、厚度、紧度和松厚度的测定2、纸张抗张强度的测定3、纸张撕裂度的测定4、纸张耐折度的测定5、纸张平滑度的测定6、纸张透气度的测定7、纸张不透明度的测定8、纸张表面强度的测定9、油墨细度的测定10、利用平板黏度计测定油墨黏度11、利用旋转黏度计测定油墨黏度12、油墨黏度的测定13、纸张、油墨性能的综合测定七、数据处理和结果分析1、数据处理通过检测收集的数据，分析纸张和油墨的各项性能之间的相互适性关系，及在印刷中它们之间的影响。
材料力学实验三、四指导书
铸铁拉伸
无
7
实验四纯弯曲梁实验
实验项目性质：验证性 所涉及课程：材料力学 计划学时：2 学时
【实验目的】 1．测定梁在纯弯曲时横截面上正应力大小和分布规律。 2．验证纯弯曲梁的正应力公式。 【实验设备】 1、力尔公司材料力学教学试验机； 2、游标卡尺、钢尺； 3、弯曲试验装置 L1 载荷 P 加载梁 C A 纯弯曲梁 L2 S D B B H
4
报告。 2、准备数据采集系统 ①启动微机。 ②启动“材料力学实验”软件。 3．试样安装 ①安装扭转夹头。 ②安装扭转试样： 将准备好的标准扭转试样，装入两夹头之间。方法是：首先将试样长度 与实验机两夹头间距离比较一下， 然后， 点击程序操作板上的 “允许加载” ， 点击集中力加载下的“上升”或“下降”按钮，使动力加载梁上下移动，直 到两夹头距离适合装入试样。点击“扭转夹头复位”按钮，等待扭转上夹头 转到零点位置，再将试样装入。
Tm Wt
试件受扭，材料处于纯剪切应力状态，在试件的横截面上作用有剪应力 ， 同时在与轴线成±45°的斜截面上，会出现与剪应力等值的主拉应力 1 和主压 应力 2 ，如图 2－11(a)所示。
45°
τ
σ1
σ2
45°
(a)
(b)
(c)
图 5 纯剪应力状态与扭转断口示意图
低碳钢的抗剪能力比抗拉和抗压能力差，试件将会从最外层开始，沿横截面 发生剪断破坏，如图 5(b)所示，而铸铁的抗拉能力比抗剪和抗压能力差，则试件 将会在与杆轴成 45°的螺旋面上发生拉断破坏，如图 5(c)所示。 【实验步骤及内容】 1、试样准备 ①量取试件标距： 采用标准圆截面拉伸试样 （长试件或短试件） ， 试样的形状及尺寸见图 （1） 。
图 7 扭转试验加载图
二元系合金的显微组织分析实验指导书
二元系合金的显微组织分析实验指导书一、实验目的1）掌握根据相图分析合金凝固组织的方法。
2）熟悉典型共晶系合金的显微组织特征。
3）了解初晶及共晶形态。
4）分析二元合金的不平衡凝固组织，掌握其组织特征及某与平衡组织的差别二、原理概述研究合金的显微组织时，常根据该合金系的相图，分析其凝固过程，从而得知合金缓慢冷却后应具有的显微组织。
显微组织是指各组成物的本质、形态、大小、数量和分布特征。
特征不同，即使组成物的本质相同，合金的性能也不一样。
具有共晶反应的二元合金系有：Pb-Sb、Pb-Sn、Al-Si、Al-Cu、Cu-O、Zn-Mg等。
根据合金在相图中的位置，可分为端部固溶体、共晶、亚共晶和过共晶合金来研究其显微组织特征。
1、端部固溶体合金端部固溶体合金位于相图两端。
如Pb-Sn相图中含锡的质量分数小于19％的合金，见图3-1；Pb-Sb相图中含锑的质量分数小于3.5％的合金，见图3-2。
这类合金慢冷凝固终了得到单相固溶体α，继续冷却到固溶度曲线以下，将析出二次相βⅡ，一般合金中的二次相常呈粒状或小条状分布在α固溶体的晶界和晶内。
图3-3为含锡10％的Pb-Sn合金的显微组织，其中暗色的基体为铅基固溶体α，亮色颗粒为二次相β，记为βⅡ，β是以锡为基体的固溶体。
图3-1 Pb-Sn相图图3-2Pb-Sb相图图3-3 Pb-10%Sn合金的显微组织2、共晶合金位于二元相图中共晶点成分的合金液体L E 冷至共晶温度t E 时，发生共晶反应，b a t E EL βα+→凝固终了得共晶体组织。
共晶体是由两种一定成分的固相（b a βα+）组成，两相的本质和成分可由相图上得知。
如Pb-Sn 合金的共晶体中两个相的本质分别为以铅和锡为基的固溶体α和β，在共晶温度时，α和β中锡的质量分数分别为19％和97.5％（见图3-1）。
而在Pb-Sb 合金中，由于铅在锑中的固溶度很小，β相的成分接近纯锑，故其共晶体由α＋Sb 所组成。
建材化学分析实训指导书(水泥1)
材料工程系《建材化学分析水泥方向实训指导书》一、课程性质和任务“建材化学分析实训”课程是材料工程专业（水泥方向）必修的实践教学课程。
它开设于“建材化学分析”等课程之后，是一门实践性非常强的专业实践课程，本课程通过“给学生下达任务，学生制定分析方案，教师审查指导，学生准备试剂和仪器并独立完成实验”的模式，巩固、提高学生各项基本操作技能，培养学生严谨认真的实验习惯以及独立分析解决问题的能力。
为学生职业生涯的可持续发展夯实良好的基础。
以满足水泥工业职业技术教育发展和职业技能鉴定的需要。
二、课程教学目标能使用和维护建材化学分析过程中所用到的各种仪器及设备；能配制建材化学分析过程中所用到的各种溶液、试剂；能进行试样的采集、制备与分解；能分析矿水泥、渣微粉；达到“建材化学分析工”职业技能鉴定考核中级及以上水平。
三、实训内容与安排实训内容实训要求实训场所时间实训动员、下达实训任务①学生明确实训的目的、任务、安排及考核方法；②学生制定实训计划、方案，形成书面材料，供教师审查，确立实训分组；③安全教育。
化学分析实验室0.5天收集资料①了解水泥原料与产品化学分析的国家标准；②熟悉水泥原料与产品的分析项目；③掌握试样采集、制备与分解的方法；④理解水泥原料与产品分析的测定原理、注意事项和结果表示；⑤掌握烧失量的测定，氟硅酸钾容量法，标液的配制与标定、EDTA法的原理与操作、高温炉的使用。
图书馆等0.5天制定分析方案分析方案要求①各项分析测试中，对主要试剂的选择、使用量及条件控制（温度、酸度、时间等）进行详细的说明；②测试中易产生误差的地方，要有具体的提示、分析，并提出具体消除措施和方法；③数据的处理与保留应作详细地说明。
化学分析实验室1天审核分析方案仔细审核方案并提出改进意见化学分析实验室0.5天试剂准备①明确所需试剂与药品；②根据分析方案制备所要试剂；③试剂的储存与保管。
化学分析实验室1天仪器准备①分析天平准备；②容量瓶、移液管、酸（碱）滴定管的洗涤与校正；③高温炉、烘箱调试与准备。
材料现代分析方法实验指导书
材料现代分析方法实验指导书北京工业大学材料学院实验教学中心2009.11目录模块一X射线衍射实验 (2)实验1 X射线衍射仪的基本结构、工作原理及应用 (2)实验2 物相鉴定.............................................. (6)模块二X射线荧光光谱实验 (12)实验1 X射线荧光光谱的基本结构和工作原理......................... (12)实验2 X射线荧光分析方法及应用 (18)模块三扫描电镜实验 (21)实验1 扫描电镜结构工作原理及图像衬度观察 (21)实验2 能谱仪的工作原理及微区元素分析 (28)模块四透射电镜实验 (34)实验1 透射电镜的基本结构和成像原理 (34)实验2 透射电镜样品制备与观察 (41)12模块一 X 射线衍射实验X 射线衍射实验1 X 射线衍射仪的基本结构、工作原理及应用一．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。
二．实验原理1. X 射线衍射仪的基本结构X 射线衍射仪是按照晶体对X 射线衍射的几何原理设计制造的衍射实验仪器。
由X 射线管发射出的X 射线照射到试样上产生衍射现象，用辐射探测器接收衍射线的X 线光子，经测量电路放大处理后在显示或记录装置上给出精确的衍射线位置、强度和线形等衍射数据。
这些衍射数据作为各种实际应用问题的原始数据。
衍射仪由X 射线发生器(X 光管)、测角仪、探测器、以及计算机系统组成。
通过软件控制衍射仪的运行，并运用软件对数据进行分析处理；在衍射仪上配置各种不同功能的附件，可以进行各种特殊条件衍射实验，例如，小角衍射、掠入射衍射、高温和低温衍射等。
2. 测角仪的工作原理X 射线对晶体的衍射遵循布拉格方程：2d Sin θ= n λ(d 为晶面间距，θ为入射束与反射面的夹角，n 为任何正整数，λ为X 射线的波长)，如图1所示。
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实验一X射线衍射仪的结构与样品制备
一、实验目的
1.了解X射线衍射仪的结构及工作原理。
2.了解X射线衍射仪的性能特点
3.学习并制备样品。
二、实验原理（不拘格式与内容，自由写）
1.X射线衍射原理
三、实验参数与数据
本实验所有样品均采用粉末多晶试样，粉未过200~325目筛子，压制时不加粘结剂。
采用Cu靶X射线管λKa1=0.154056nm，管电压40kV，管电流30mA，采用连续扫描，扫描速度1º/min，计数率量程10000cps，测量2θ范围10º-80º。
四、撰写实验报告
1.简单描述X射线衍射仪的结构与工作原理。
2.简单说明X射线衍射仪的主要功能。
3.简单说明样品制备过程。
简述物相分析的基本原理。
4.对实验数据进行物相的定性分析。
5.实验体会。
实验一X射线衍射仪测试及物相定性分析一、实验目的
１、了解Ｘ射线衍射仪的工作原理及用途
２、了解Ｘ射线衍射仪的基本操作
３、学习并能使用jade软件分析与处理数据二、X射线衍射应用――物相分析
１、物相分析原理（简要说明）
标准物质卡片数据库：
PDF卡片库
搜索――匹配
三、实验步骤
四、撰写实验报告
1.简单描述X射线衍射仪物相分析原理。
2.简单说明X射线衍射仪的主要功能。
3.简单说明样品测试过程。
4.对实验数据进行物相的定性分析及数据处理。
5.实验体会
实验三：扫描电子显微镜的认识及样品制备一、实验目的
１、了解扫描电子显微镜的工作原理及用途
２、了解扫描电子显微镜的基本结构
3、学习并制备样品
二、实验原理
１、显微技术的发展
光学显微镜分辨率：
球差，像散，色散
光波衍射效应
电子显微镜分辨率：
电子波波长
波长减小极大提高了分辨率
球差，像散，色散等因素限制了分辨率提高
2、电子束与物质的相互作用产生物理信号
3、扫描电子显微镜的成像原理
二次电子成像
背反射电子成像
4、扫描电子显微镜的结构
三、实验步骤
1、样品要求：固体、干燥、无水
2、开机过程
3、操作过程
二次电子成像：
装样――抽真空――加加速电压――找样品――调亮度――调衬度――放大（缩小）――调焦――调束斑――调加速电压――观察视场――拍照
背反射电子成像：
装样――抽真空――加加速电压――找样品――调亮度――调衬度――放大（缩小）――调焦――调束斑――调加速电压――观察视场――拍照
两种电子像对比：
二次电子成像：形貌
背反射电子成像：元素分布
4、介绍５种扫描方式
View----Scan1----Scan2----Scan3----Scan4----Freeze
View----找样品
Scan1----调像的清晰度
Scan2----找视场
Scan3----精调像的清晰度
Scan4----高分辨率像
Freeze----拍照
5、提高分辨率
加速电压：加大加速电压
工作距离：减小工作距离
束斑尺寸：减小束斑尺寸
6、关机过程
7、图片分析
取两个样品的ＳＥＭ像对比分析
解释工艺条件对样品微观形貌的影响
四、撰写实验报告
1.简单描述扫描电子显微镜的工作原理。
2.简单说明X射线衍射仪的主要用途。
3.简单说明样品制备及测试过程。
4.分析实验数据。
5.实验体会。
实验四：能谱仪（EDS）的认识及数据的分析
一、实验目的
1、了解Ｘ射线能量扩展谱仪的工作原理及用途
2、了解Ｘ射线能量扩展谱仪的基本操作
3、学习并制备样品
二、实验原理
1、原子能级结构
2、特征X射线谱的产生
3、特征X射线谱的命名
K系激发----K,K,K,……
L系激发----L,L,……
M系激发----M,M,……
N系激发----N,……
…………….
4、Ｘ射线能量扩展谱仪探头收集谱线工作原理
能量通道分辨率：136eV
元素特征谱的收集
元素特征谱数据库
样品元素分析
匹配标准谱数据
5、提高分辨率，以增加测量时间为代价。
三、实验步骤
1、操作安全
Ｘ射线辐射安全
Ｘ射线能量扩展谱仪的构造
2、探头工作原理：Ｓi-Li探头
3、样品要求
4、开机过程
5、操作过程
装样――抽真空――加加速电压――找样品――调亮度――调衬度――放大（缩小）――设定工作距离――调焦――调束斑――调加速电压――寻找视场
介绍２种收集能谱方式
运行Specture程序（简要介绍程序）收集样品能谱
扫描面平均成分
运行Micro程序（简要介绍程序）收集样品能谱
定点点成分，定点面成分
两种能谱收集方式的不同用途
图谱分析
定性分析
定性元素分析程序
自动匹配
人工匹配
定性元素周期表
定量分析
定量元素分析程序
定量元素周期表
取两个样品的EDS谱对比分析
解释工艺条件对样品元素成分及成分分布的影响关机过程
四、撰写实验报告
1.简单描述能谱仪的工作原理。
2.简单说明能谱仪的主要用途。
3.简单说明样品制备及测试过程。
4.分析实验数据。
5.实验体会。