材料物理性能實(shí)驗(yàn)教程》是針對(duì)材料物理、材料化學(xué)和機(jī)非金屬材料工程各專業(yè)大學(xué)三年級(jí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課程,是伴隨《材料性能學(xué)》課程而開設(shè)的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程,是理論教學(xué)的深化和補(bǔ)充,具有較強(qiáng)的實(shí)踐性,是一門重要的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)課。目前已有的同類教材或教程中,機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、材料物理實(shí)驗(yàn)、材料物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)等的內(nèi)容主要以滿足材料物理、環(huán)境、化學(xué)、化工、食品、生物等專業(yè)的要求為主,而面向材料專業(yè),特別是能滿足材料物理、材料化學(xué)和機(jī)非金屬材料工程專業(yè)需求的教材并不多。同時(shí),由于各高等學(xué)校在材料科學(xué)與工程學(xué)科相關(guān)本科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)方面各有特色和側(cè)重,已有的同類教材或教程也不能很好地滿足各高校對(duì)材料各專業(yè)本科生培養(yǎng)的要求和需要。為此,我們從2000年開始,針對(duì)材料化學(xué)、材料物理本科專業(yè)編寫了適合其培養(yǎng)方案要求和學(xué)科特色發(fā)展的材料物理性能實(shí)驗(yàn)講義。2009年新增機(jī)非金屬材料工程本科專業(yè)后,對(duì)實(shí)驗(yàn)講義進(jìn)行了修訂和增補(bǔ),以滿足三個(gè)本科專業(yè)在材料物理性能實(shí)驗(yàn)的要求和需要。經(jīng)過(guò)6年的使用、修改和完善,本實(shí)驗(yàn)講義在內(nèi)容、形式、完整性和系統(tǒng)性等方面已達(dá)到相關(guān)要求。
《材料物理性能實(shí)驗(yàn)教程》是依據(jù)材料科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)材料相關(guān)專業(yè)規(guī)范的要求,根據(jù)高等學(xué)校材料化學(xué)、材料物理、機(jī)非金屬材料工程本科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)編寫而成的。本教程針對(duì)材料物理、材料化學(xué)與機(jī)非金屬材料工程本科專業(yè),收集、整理和設(shè)計(jì)了若干個(gè)當(dāng)前比較成熟的、常用的有關(guān)材料物理性能實(shí)驗(yàn),每個(gè)實(shí)驗(yàn)主要包含實(shí)驗(yàn)?zāi)康、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、問(wèn)題與討論以及參考文獻(xiàn)等內(nèi)容,旨在為學(xué)生和指導(dǎo)教師提供盡可能完備與系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。力求使學(xué)生熟練地掌握材料物理性能實(shí)驗(yàn)的基本操作技能,并使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力方面得到進(jìn)一步的培養(yǎng)、訓(xùn)練與提高。
本書的編寫是多年來(lái)從事材料物理與化學(xué)制備實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的老師們共同努力的結(jié)果。本教程參加編寫的有肖雪春(力學(xué)性能實(shí)驗(yàn))、陳剛(電學(xué)性能實(shí)驗(yàn))、管洪濤(磁學(xué)性能實(shí)驗(yàn))、王莉紅(光學(xué)性能實(shí)驗(yàn))、黃強(qiáng)(熱學(xué)性能實(shí)驗(yàn))。全文由王毓德教授統(tǒng)稿。
本教程由云南省支持高等職業(yè)院校專業(yè)建設(shè)專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)資助出版。
由于筆者水平有限和經(jīng)驗(yàn)不足,書中難免有不一些不妥和疏漏之處,敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
編者
2017年9月
第一章力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)1
實(shí)驗(yàn)一金屬材料的拉伸實(shí)驗(yàn)1
實(shí)驗(yàn)二金屬材料的沖擊實(shí)驗(yàn)7
實(shí)驗(yàn)三金屬材料的壓縮實(shí)驗(yàn)10
實(shí)驗(yàn)四金屬的硬度實(shí)驗(yàn)13
實(shí)驗(yàn)五金屬材料剪切彈性模量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)18
實(shí)驗(yàn)六高分子材料沖擊強(qiáng)度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)21
實(shí)驗(yàn)七高分子材料的壓縮強(qiáng)度測(cè)定實(shí)驗(yàn)23
實(shí)驗(yàn)八砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)26
實(shí)驗(yàn)九陶瓷材料的抗壓強(qiáng)度測(cè)定實(shí)驗(yàn)31
實(shí)驗(yàn)十陶瓷材料的抗折強(qiáng)度測(cè)定實(shí)驗(yàn)34
實(shí)驗(yàn)十一陶瓷材料的抗張強(qiáng)度測(cè)定實(shí)驗(yàn)36
第二章電學(xué)性能實(shí)驗(yàn)39
實(shí)驗(yàn)十二判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型39
實(shí)驗(yàn)十三光電導(dǎo)衰減法測(cè)少子壽命42
實(shí)驗(yàn)十四四探針?lè)y(cè)量半導(dǎo)體材料的電阻率46
實(shí)驗(yàn)十五摻雜半導(dǎo)體雜質(zhì)濃度分布測(cè)試49
實(shí)驗(yàn)十六導(dǎo)體的電阻率測(cè)量53
實(shí)驗(yàn)十七金屬電阻溫度系數(shù)的測(cè)定56
實(shí)驗(yàn)十八半導(dǎo)體材料霍爾系數(shù)的測(cè)量及其應(yīng)用58
實(shí)驗(yàn)十九材料的介電性能測(cè)試64
實(shí)驗(yàn)二十交流電橋法測(cè)量材料復(fù)阻抗、介電常數(shù)70
第三章磁學(xué)性能實(shí)驗(yàn)76
實(shí)驗(yàn)二十一磁性材料基本特性實(shí)驗(yàn)76
實(shí)驗(yàn)二十二磁性材料磁致伸縮系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)80
實(shí)驗(yàn)二十三材料的磁導(dǎo)率測(cè)試實(shí)驗(yàn)82
實(shí)驗(yàn)二十四鐵磁性材料居里溫度測(cè)定實(shí)驗(yàn) 88
實(shí)驗(yàn)二十五磁性材料磁導(dǎo)率溫度依賴性實(shí)驗(yàn) 90
第四章光學(xué)性能實(shí)驗(yàn)94
實(shí)驗(yàn)二十六X射線熒光分析碳酸鹽中的CaO、MgO含量方法94
實(shí)驗(yàn)二十七紅外光譜分析聚苯乙烯塑料97
實(shí)驗(yàn)二十八火焰原子吸收光譜法測(cè)定未知樣品中的銅102
實(shí)驗(yàn)二十九火焰原子吸收光譜法測(cè)定污水中的銅和鉛109
實(shí)驗(yàn)三十拉曼光譜定性分析110
實(shí)驗(yàn)三十一偏光顯微鏡法觀察聚合物結(jié)晶形態(tài)實(shí)驗(yàn)114
實(shí)驗(yàn)三十二碳鋼及鑄鐵的顯微組織及分析實(shí)驗(yàn)117
實(shí)驗(yàn)三十三紫外-可見(jiàn)吸收光譜分析實(shí)驗(yàn)122
第五章熱學(xué)性能實(shí)驗(yàn)133
實(shí)驗(yàn)三十四耐火材料熱膨脹系數(shù)的測(cè)量133
實(shí)驗(yàn)三十五熱分析技術(shù)137
實(shí)驗(yàn)三十六燃燒熱的測(cè)定146
實(shí)驗(yàn)三十七差熱分析152
實(shí)驗(yàn)三十八火焰原子吸收光譜分析最佳實(shí)驗(yàn)條件的選擇155