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定實(shí)驗(yàn)18
實(shí)驗(yàn)六高分子材料沖擊強(qiáng)度的測定實(shí)驗(yàn)21
實(shí)驗(yàn)七高分子材料的壓縮強(qiáng)度測定實(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)度測定實(shí)驗(yàn)31
實(shí)驗(yàn)十陶瓷材料的抗折強(qiáng)度測定實(shí)驗(yàn)34
實(shí)驗(yàn)十一陶瓷材料的抗張強(qiáng)度測定實(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)衰減法測少子壽命42
實(shí)驗(yàn)十四四探針法測量半導(dǎo)體材料的電阻率46
實(shí)驗(yàn)十五摻雜半導(dǎo)體雜質(zhì)濃度分布測試49
實(shí)驗(yàn)十六導(dǎo)體的電阻率測量53
實(shí)驗(yàn)十七金屬電阻溫度系數(shù)的測定56
實(shí)驗(yàn)十八半導(dǎo)體材料霍爾系數(shù)的測量及其應(yīng)用58
實(shí)驗(yàn)十九材料的介電性能測試64
實(shí)驗(yàn)二十交流電橋法測量材料復(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)測定實(shí)驗(yàn)80
實(shí)驗(yàn)二十三材料的磁導(dǎo)率測試實(shí)驗(yàn)82
實(shí)驗(yàn)二十四鐵磁性材料居里溫度測定實(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