实验 金属相图
[实验目的]
1.学会用热分析法测绘Pb - Sn 二组分金属相图。
2.掌握热分析法的测量技术与有关测量温度的方法。
[基本原理]
热分析法是先将体系加热熔融成一均匀液相,然后让体系缓慢冷却,并每隔一定时间读体系温度一次,将所得温度值对时间作图,所得曲线即为步冷曲线(如下图1)。
每一种组成的Pb - Sn 体系均可根据其步冷曲线找出相应的转折点和水平台温度,然后在温度-成分坐标上确定相应成分的转折温度和水平台的温度,最后将转折点和恒温点分别连接起来,即为相图(如下图2)。
图1 步冷曲线 图2 步冷曲线与相图
[仪器结构]
图1 加热装置 图2 测量装置
仪器参数设置法:
最高温度:C 350℃ 加热功率:P1 400W
保温功率:P2 40W 报警时间:E1 30s 报警声音:n 0 按设置键:显示温度时就是退出了设置状态,可以进行实验。
[实验步骤]
1.配制样品。
配制含锡量分别为20%,40%,61.9%,80%的铅-锡混合物各100g,装入4个样品管中,然后在样品管内插入玻璃套管(管中应有硅油,增加热传导系数),并在样品上方盖一层石墨粉;
2.将需加热的样品管放入一炉子中,将加热选择旋钮指向该加热炉(加热炉和选择旋钮上均有数字标号),并将测温传感器置于需加热的样品管中;
3.设定具体需加热的温度,加热功率和保温功率,本实验中这些参数依次设定为350o C,400W, 40W,参数设定完成后, 按下“加热”键,即进入加热状态;
4.当测量装置上的温度示值接近于330 O C时,可停止加热。
待样品熔化后,用玻璃套管小心搅拌样品;
5.待温度降到需要记录的温度值时(比如305 C),可点击测量软件中的“开始实验”按钮,降温过程中,若降温速度太慢,可打开风扇;若降温速度太快,则可按“保温”键,适当增加加热量。
当温度降到平台以下,停止记录。
按照上述步骤,测定不同组成金属混合物的温度—时间曲线。
[数据处理]
1.依实验数据绘制T-t步冷曲线,6根曲线绘制在同一张图上;
2.依样品的组成和步冷曲线中转折点和平台的温度绘制出Pb-Sn的T-w金属相图;
3.你所测得的Pb, Sn的熔点与教材(东北师大第90面)上的值的相对误差分别为:
%, %.
[问答题]
金属相图的用途有哪些?
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班级: 姓名: 学号: 实验日期: 分数: 教师:。