材料科学基础实验
实验数据记录:用表格形式(见实验讲义)
数据处理:作2条[ 1-(1-G)1 / 3 ] 2 ~ t关系曲线,应该为直线, 得到反应速度常数,注意比较不同温度下的反应速度常数, 根据反应速度常数计算反应活化能。
思考题
差热分析
相关章节:非晶态的结构与性质、相图与相平衡 目的是认识差热曲线的作用 实验原理
空白曲线 是2个样品座都放的标准样品,目的是消除系统误差 石膏试样升温至300℃ 。
数据记录及处理:按书上数据记录表记录 ;四个待测 样品,根据测得的差热曲线判断样品成分。
结论?思考题
淬冷法研究相平衡
相关章节:相图与相平衡 目的是了解相图的研究方法 实验原理
选定不同组成的试样长时间在一系列预定的温度下加热保温,使它们达到对应温度 下的平衡结构状态。迅速冷却试样,由于相变来不及进行,冷却后的试样保持了高温下 的平衡结构状态。用显微镜或X-射线物相分析,就可以确定物系相的数目、组成及含量 随温度而改变的关系。将测试结果记入相图中相应点的位置,绘制出相图。
相关章节:烧结
目的是了解在陶瓷材料、耐火材料、塑料、复合材料等材料的科研和生产中,测定这三
个指标对质量控制有重要意义。
实验原理 阿基米德原理测密度
m1 d L d = ---------------
m1 - m2
m1— 在空气秤量物体时所得物体的质量; m2— 在液体中秤量物体时所得物体的质量; d L — 液体的密度。
物质在加热过程中,由于脱水、分解或相变等物理化学变化,经常会产生吸热或放热效应。 在程序控制温度下,将待测试样与参比物质在相同条件下加热或冷却,待测试样与参比物 之间的温差与温度的关系,从而给出材料结构变化的相关信息,来达到对物质进行定性或 定量分析的目的。 实验过程与设备:检流计改为数字的;样品的放置在那个样品座 按实验员的要求。
·玻璃的热膨胀系数的测定43 ·陶瓷片的热稳定性测试45
预习报告
实验目的 实验原理
写在实验报告上 注意的是:要自和实验过程 明确实验需要观察的实验现象和数据 思考:可能得出的现象和结论,以及思考题 不懂的地方标出
实验报告:按实验报告书的格式写
字迹清楚、报告整洁
粘土-水系统电动电位的测定
密度
真密度 不含游离水材料的质量与材料的真实体积比
体积密度
不含游离水材料的质量与材料的总体积(包括材料的实体 积和全部孔隙所占的体积)之比
封闭气孔率
气孔率指材料中气孔体积与材料总体积之比 真气孔率
开口气孔率 吸水率:试样放在蒸馏水中,在规定的温度和时间内吸水质量和试样原质量之比。
实验过程及数据记录 为了保证实验数据的准确,要求选用5个小陶瓷片 各个过程的一定要保证足够时间 实验数据记录在书中给出的表中 实验报告中还要写出计算过程
固相反应
相关章节:固相反应 目的是了解固体之间反应的机理及动力学规律 实验原理 什么是固相反应; 固相反应动力学方程:采用转化率G(已反应的反应物量与原始反应物重量的比值)与反
应时间t之间的积分或微分关系来表示。 测量固相反应速率的方法:TG法(失重法)
本实验通过失重法来考察Na2CO3 - SiO2系统的固相反应,并对其动力学规律进行验证。 其动力学规律应该符合杨德方程 :
实验过程与设备:有很大改进。不用接冷却水,用的是电子天平而不是减码分析天平。 实验是在确定温度下进行,700℃和750℃。
电子天平去皮清零(按O/T键) 然后迅速加入试样(试样在坩埚中摊平,约0.5g或药勺的1/3左右) 坩埚下降到炉中适当位置 同时通过电子天平读取试样重量,此为原始反应物的重量 同时开始记录时间,以后每隔3min记录一次时间和重量(若反应较 快,可以缩短记录数据的间隔时间),记录到重量不发生变化或开 始增加为止,大约5~7次数据。
4.9
3
4.7
4
4.3
5
4.5
注意误差
6
4.1
7
4.9
8
4.6
9
4.3
10
4.2
t=4.5549 = -21.957mv c=25
V=50.248 L=80.003 u=17.562
说明:t-计时平均值s c-样品温度/℃
-电动电位/mv
V-电极两端所加电压/v L-电泳池长度/μm
u-电泳速度μm/s
特点:准确度相当高,测试工作量相当大,对试样要求严格。
实验:Na2O :2SiO2(Na2CO3和SiO2为原料 ) 750℃ 和900℃ 分别保温30 min 水中淬冷、干燥后制作油浸试样,在显微镜下观测
实验现象:2个温度下,淬冷的样品的状态 显微镜下观测到的现象
得到什么结论?思考题?
材料体积密度、吸水率及气孔率的测定
粘土 -水系统中,在固液 界面上会出现扩散双电层。
根据胶粒移动的方向判断胶粒带电的正负 根据电泳速度的快慢,计算胶体物系的 - 电位的大小
实验设备:BDL-B型表面电位粒径仪测量 注意:该设备自动化程度高,不用测电导率,C值也由BDL-B自动给出
思考题
自动计数,自动计算结果,示例如下:
1
5.3
2
相关章节:固体的表面与界面 目的是了解固体的表面结构与内部不同
实验原理
清洁的单晶固体的表面结构:表面质点受力不均衡,固体表面具有较高的表面能, 表面质点通过结构调整(极化变形)等途径降低自己高的表面能。因此表面往往会形成 扩散双电层结构,表面被负离子屏蔽。
粘土颗粒表面带电原因:摩擦、吸附、电离、同晶取代、表面断键、表面质 点位移等。一般带负电。
分散进行 30学时 实验项目7项 实验指导教师:任课老师+实验员 地点:无机非金属实验中心 3楼 4楼 教材:《无机非金属材料实验》伍洪标主编 实验课成绩:单独评定
实验项目
粘土-水系统 -(电动)电位的测定14 固相反应15 差热分析17 淬冷法研究相平衡16 材料体积密度、吸水率及气孔率的测定39 热学性能综合分析
[ 1-(1-G)1 / 3 ] 2 = Kj t Kj = Aexp(-Q / RT) TG法: Na2CO3 + SiO2 Na2SiO3 + CO2 ↑
恒温下,通过测量不同时间t时失去的CO2的重量,可计算出其对应的转化率G。 作[ 1-(1-G)1 / 3 ] 2 ~ t关系曲线,应该为直线,斜率为反应速度常数。 在根据反应速度常数计算反应活化能。