材料性能實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一材料的靜拉伸實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馊f能材料試驗(yàn)機(jī)的構(gòu)造和工作原理，掌握其操作規(guī)程及使用時(shí)的注意事項(xiàng)了解典型材料的拉伸曲線和應(yīng)力應(yīng)變曲線了解通過應(yīng)力應(yīng)變曲線來定義各種性能指標(biāo)及其意義掌握材料拉伸性能的測試標(biāo)準(zhǔn)和測試方法分析材料成分及處理工藝對(duì)材料拉伸性能的影響二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料

萬能材料試驗(yàn)機(jī)一臺(tái)、游標(biāo)卡尺（最小刻度值為0.01mm）、記號(hào)筆等。

45鋼（經(jīng)過不同熱處理工藝）：調(diào)質(zhì)，淬火＋中溫回火，淬火＋低溫回火，正火，退火。

40Cr鋼：正火態(tài)

15鋼：調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)（預(yù)先留有缺口）1、試樣的準(zhǔn)備了解試樣的材料與熱處理狀態(tài)，并在試樣兩頭端部打上編號(hào)。用游標(biāo)卡尺測量試樣的直徑（或邊長），計(jì)算橫截面積；測量試樣的標(biāo)距長度，在試樣上標(biāo)出原始標(biāo)距，并將試樣標(biāo)距范圍內(nèi)的部分均分為10等分，輕輕打上標(biāo)點(diǎn)。三．實(shí)驗(yàn)步驟2、試驗(yàn)設(shè)備的操作本實(shí)驗(yàn)中所用的設(shè)備和儀器的構(gòu)造原理和使用方法，詳見實(shí)驗(yàn)室中準(zhǔn)備的儀器說明書和操作指南。學(xué)生應(yīng)認(rèn)真聽取教師針對(duì)實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備和儀器的講解和觀摩示范操作，然后再動(dòng)手做準(zhǔn)備工作。打開電源開關(guān)，開啟控制柜上的油泵開關(guān)。開啟電腦，打開SmartTest軟件。根據(jù)試驗(yàn)，選擇合適的夾具和附件。軟件中數(shù)值清零，輸入試樣材質(zhì)，幾何尺寸。關(guān)閉回油閥，打開送油閥，根據(jù)試樣尺寸調(diào)節(jié)橫梁的位置。關(guān)閉送油閥，夾好試樣軟件中，點(diǎn)擊開始，開始記錄。打開送油閥，根據(jù)電腦屏幕顯示的加載速度，調(diào)節(jié)送油閥的大小，使加載均勻。等測試完畢，關(guān)閉送油閥。保存數(shù)據(jù)。把試樣取下，打開回油閥關(guān)閉油泵，關(guān)閉電源。3、測量步驟將試樣夾持于試驗(yàn)機(jī)的夾頭中，開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，開始加載實(shí)驗(yàn)。測量試樣拉斷后的標(biāo)距L1縮頸處最小直徑d1，并分別計(jì)算δ及ψ。四．實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、分析材料成分、熱處理工藝、預(yù)留缺口對(duì)材料拉伸性能的影響。2、實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)思考題錄像資料實(shí)驗(yàn)二材料的壓縮實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆盏吞间搲嚎s時(shí)的屈服應(yīng)力測定方式。繪制低碳鋼的壓縮圖，認(rèn)識(shí)低碳鋼在壓縮時(shí)的變形特點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料

WDW-300D微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)、游標(biāo)卡尺、記號(hào)筆、低碳鋼（15＃鋼）檢查試樣兩端面的光潔度和平行度，并涂上潤滑油。用游標(biāo)卡尺在試樣的中間截面相互垂直的方向上各測量一次直徑，取其平均值作為計(jì)算直徑。依次打開電源開關(guān)，變壓器開關(guān)，在試驗(yàn)機(jī)控制面板上按“啟動(dòng)”，開啟試驗(yàn)機(jī)。打開控制電腦，雙擊打開控制軟件將試樣放置于壓縮臺(tái)上在軟件中，點(diǎn)擊“試驗(yàn)操作”，“新建試驗(yàn)材料”，輸入試樣的幾何尺寸，點(diǎn)擊“新建”。三．實(shí)驗(yàn)步驟點(diǎn)“自動(dòng)控制”面板，進(jìn)入“編程器”，建立試驗(yàn)的控制參數(shù)。點(diǎn)“手動(dòng)控制”，選取一定的速度，將中橫梁移動(dòng)至快接觸試樣?？旖佑|試樣時(shí)，必需轉(zhuǎn)換成慢速。點(diǎn)“自動(dòng)控制”，選擇所編的試驗(yàn)程序，力值清零，位移清零，點(diǎn)擊“開始”，開始測試，注意觀察試樣的變形現(xiàn)象。測試完畢，保存數(shù)據(jù)，按控制面板上的上升，將橫梁上移，取下試樣，進(jìn)行下一個(gè)實(shí)驗(yàn)。四．實(shí)驗(yàn)結(jié)果思考題1、簡述為什么壓縮實(shí)驗(yàn)下，低碳鋼不容易被壓斷，較之拉伸實(shí)驗(yàn)，低碳鋼的壓縮率比伸長率大。2、實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)實(shí)驗(yàn)三材料的彎曲實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟捎萌c(diǎn)彎曲對(duì)矩形橫截面試件施加彎曲力，測定其彎曲力學(xué)性能；學(xué)習(xí)、掌握微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)的使用方法及工作原理。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料

CMT6104型微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)、游標(biāo)卡尺、記號(hào)筆。實(shí)驗(yàn)材料（可選擇）：低碳鋼、氧化鋁陶瓷、聚苯乙烯。Lbh實(shí)驗(yàn)所用試件如圖所示，試件截面為矩形，其中，b為試件寬度，h為試件高度，L為試件長度。

矩形截面試樣

試樣準(zhǔn)備：矩形橫截面試件應(yīng)在跨距的兩端和中間處分別測量其高度和寬度。取用三處寬度測量值的算術(shù)平均值和三處高度測量值的算術(shù)平均值，作為試件的寬度和高度。依次打開電源開關(guān)，將試驗(yàn)機(jī)電源開關(guān)打倒“開”，開啟試驗(yàn)機(jī)。安裝夾具，放置試件：根據(jù)試樣情況選擇彎曲夾具，安裝到試驗(yàn)機(jī)上，檢查夾具，設(shè)置彎曲跨距為80mm，放置好試件。打開控制電腦，雙擊打開PowerTest測試軟件。在軟件中，選擇合適的試驗(yàn)方案，并點(diǎn)擊“試驗(yàn)部分”中的“編輯試驗(yàn)方案”，進(jìn)行試驗(yàn)方案修改（輸入樣品尺寸、位移、速度等），然后點(diǎn)“保存退出”。三．實(shí)驗(yàn)步驟將彎曲壓頭向下，通過按“快降”和“慢降”按鈕，使壓頭接觸試樣（注意快接觸試樣時(shí)，必需轉(zhuǎn)換成慢速）。在試驗(yàn)主界面，選擇存盤的方式及其文件名，并在試驗(yàn)信息區(qū)輸入試樣的實(shí)際測量尺寸?？梢砸淮屋斎敫嚇拥某叽纾梢酝瑫r(shí)輸入所有的試樣尺寸。點(diǎn)擊更改“存盤名”，輸入測試者學(xué)號(hào)，同時(shí)清零力和位移。點(diǎn)擊軟件中的“開始”按鈕，開始實(shí)驗(yàn)，直至試驗(yàn)結(jié)束。記錄數(shù)據(jù)：每個(gè)試件試驗(yàn)完后屏幕右端將顯示試驗(yàn)結(jié)果。一批試驗(yàn)完成后點(diǎn)擊“生成報(bào)告”按鈕將生成試驗(yàn)報(bào)告，然后點(diǎn)擊“導(dǎo)出Excel”，點(diǎn)擊“保存”。按控制面板上的上升，將橫梁上移，取下試樣，進(jìn)行下一個(gè)實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)。全部結(jié)束后，清理好機(jī)器，關(guān)斷電源。四．實(shí)驗(yàn)結(jié)果根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算試樣的三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量。繪制彎曲力-撓度曲線（F-f曲線）。思考題1、簡要比較說明三點(diǎn)彎曲與四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)。2、實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)實(shí)驗(yàn)四材料的硬度實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私飧鞣N硬度儀的測量原理掌握各種硬度測試方法了解各種硬度測試方法的優(yōu)缺點(diǎn)了解各種硬度測量的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料

硬度計(jì)：布氏、維氏及顯微硬度計(jì)各兩臺(tái)；讀數(shù)放大鏡最小分度值為0.01mm一個(gè)；標(biāo)準(zhǔn)硬度不同硬度試驗(yàn)方法的二等標(biāo)準(zhǔn)硬度塊各一套；布氏：黃銅（Ф30×5mm,Ra0.8μm）、20鋼（退火態(tài)）維氏：45＃鋼（淬火＋中溫回火）、Al2O3工程陶瓷；顯微：15＃鋼，45＃鋼（840℃淬火，然后490℃中溫回火）、Al2O3工程陶瓷三．實(shí)驗(yàn)步驟

了解各種硬度計(jì)的構(gòu)造原理，學(xué)習(xí)操作規(guī)程及安全事項(xiàng)，掌握操作方法。對(duì)各種試驗(yàn)選擇合適的硬度試驗(yàn)方法，確定試驗(yàn)條件。并根據(jù)試驗(yàn)條件更換壓頭及砝碼，根據(jù)試樣形狀調(diào)整或更換工作臺(tái)。用標(biāo)準(zhǔn)硬度塊校驗(yàn)硬度計(jì)。測定各種試樣的硬度，記錄試驗(yàn)結(jié)果。布氏硬度計(jì)操作

打開電源開關(guān)，接通電源，根據(jù)金屬種類和所估計(jì)硬度選擇試驗(yàn)力保持時(shí)間后，按動(dòng)試驗(yàn)力保持時(shí)間按鈕。將試樣放在試臺(tái)上，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使試臺(tái)緩慢上升，試樣與壓頭接觸直至手輪與螺母產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，硬度計(jì)即可自動(dòng)完成一個(gè)工作循環(huán)。試驗(yàn)結(jié)束后，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，取下試樣，用讀數(shù)顯微鏡測量試樣表面的壓痕直徑，根據(jù)壓痕直徑和載荷查表確定試樣的硬度值。布氏硬度計(jì)維氏硬度計(jì)和顯微維氏硬度計(jì)操作打開電源開關(guān)，硬度計(jì)自動(dòng)復(fù)位。將試樣擦拭干凈，穩(wěn)固放置于試臺(tái)上。旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)頭使物鏡軸線與試臺(tái)軸線重合。旋轉(zhuǎn)升降手柄，使試臺(tái)載著試樣上升，同時(shí)在目鏡中觀察，直到出現(xiàn)清晰的試樣表面為止。旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)頭，使壓頭軸線與試臺(tái)軸線重合。按操作面板的“Start“鍵，試驗(yàn)開始，硬度計(jì)處于工作狀態(tài)，自動(dòng)完成加荷，保荷，卸荷三項(xiàng)任務(wù)。硬度計(jì)完成卸荷后，扳動(dòng)旋轉(zhuǎn)頭，使物鏡與試臺(tái)軸線重合。測量壓痕長度。維氏硬度計(jì)顯微維氏硬度計(jì)四．實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理材料硬度計(jì)硬度值五．思考題分析各種試樣的硬度試驗(yàn)方法與試驗(yàn)條件的選擇原則。試分析各種硬度實(shí)驗(yàn)方法的誤差來源。實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)指導(dǎo)教師：王晨鄭振環(huán)實(shí)驗(yàn)五材料的沖擊實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私獠牧蠜_擊實(shí)驗(yàn)的原理和方法了解沖擊試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)、工作原理及正確使用方法掌握常溫及低溫金屬?zèng)_擊試驗(yàn)方法了解沖擊試樣缺口專用拉床的結(jié)構(gòu)和正確使用方法二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料

JB-W500型微機(jī)控制擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)L71－UV沖擊試樣缺口專用拉床低溫恒溫箱（或廣口保溫瓶或硬泡沫塑料容器）酒精、液氮（或干冰）若干。游標(biāo)卡尺（最小刻度為0.02mm），鋼字、手錘等16Mn、20＃鋼（均為正火態(tài)）或40鋼（調(diào)質(zhì)態(tài)）等鋼材中任選一種，加工成夏比U型或V型缺口沖擊試樣。試樣的準(zhǔn)備：領(lǐng)取試樣，在端部打上編號(hào)。用棉紗擦凈，測量試樣尺寸。

采用沖擊試樣缺口專用拉床對(duì)試樣開缺口。將試樣在不同溫度下保溫30分鐘，然后采用沖擊試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。沖擊完成后，立即剎車，并記錄沖擊吸收功Aku（或Akv），然后把指針撥回。用放大鏡或體式顯微鏡觀察斷口形貌，并測量斷口中纖維區(qū)或晶狀區(qū)的斷口百分率。三．實(shí)驗(yàn)步驟

打開拉床的電源開關(guān)和油泵開關(guān)。按下升刀，將刀具升升高。根據(jù)缺口類型，選擇刀口。固定好試樣，注意根據(jù)尺寸，調(diào)好試樣的夾持位置，保證拉削出的缺口處于試樣正中。按下切削，刀具向下運(yùn)動(dòng)，直至加工完畢。加工工程中，保持刀口的潤滑。關(guān)機(jī)，關(guān)閉油泵，關(guān)閉電源。沖擊試樣缺口專用拉床操作沖擊試樣缺口專用拉床擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)操作打開試驗(yàn)機(jī)電源，打開電腦。打開JB－W500測試軟件，根據(jù)擺錘大小選擇量程的大小，并設(shè)置自動(dòng)模式或手動(dòng)模式。手動(dòng)模式：在軟件中設(shè)置試樣尺寸參數(shù)，打開控制盒開關(guān)，點(diǎn)按“取擺”按鈕。使用定位卡子將試樣的缺口背對(duì)擺錘定位于支梁上，點(diǎn)按退銷，點(diǎn)按沖擊，擺錘下落，測試，在軟件中點(diǎn)擊取值，獲得沖擊吸收功和沖擊韌性，沖擊后，擺錘自動(dòng)揚(yáng)擺，再次測試，測試完畢，長按“放擺”，擺錘放至最低處放開按鈕。自動(dòng)模式：自動(dòng)模式步驟與手動(dòng)模式相同，只是相應(yīng)的按鍵在軟件中實(shí)現(xiàn)。試驗(yàn)完畢，關(guān)閉試驗(yàn)機(jī)電源，關(guān)閉電腦。擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)四．實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出沖擊試樣形狀及尺寸，并注明材料牌號(hào)及其熱處理狀態(tài)。整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出相應(yīng)Ak-t曲線和斷口形貌（%）溫度曲線，確定其tk值。五．思考題1、為何在作系列沖擊實(shí)驗(yàn)時(shí)20＃鋼試樣要開缺口？2、簡述一次沖擊彎曲實(shí)驗(yàn)在工程應(yīng)用上有幾方面用途？3、實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)實(shí)驗(yàn)六材料的疲勞裂紋

擴(kuò)展速率實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)會(huì)S-N曲線測試方法及用升降法測定條件疲勞極限的方法了解疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分折方法了解疲勞試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)、工作原理及使用方法二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料

1)PQ1-6型純彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)；2)游標(biāo)卡尺一把；3)百分表及表座一套；4）45＃鋼試樣

1．試驗(yàn)準(zhǔn)備工作1)領(lǐng)取試驗(yàn)所需試樣，將試樣兩端打上編號(hào)。2)用游標(biāo)卡尺測量試樣尺寸，在試樣工作區(qū)的兩個(gè)相互垂直方向各測一次，取其平均值。3)靜力試驗(yàn)。取其中一根合格試樣，在拉伸試驗(yàn)機(jī)上測其σb。三．實(shí)驗(yàn)步驟

2．S—N曲線測試(1)確定各級(jí)應(yīng)力水平。(2)確定載荷根據(jù)試樣直徑d及載荷作用點(diǎn)到支座距離a，代入彎曲應(yīng)力計(jì)算公式，計(jì)算應(yīng)力大小和相應(yīng)的載荷大小。(3)將試樣安裝在試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)。接通電源，轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，由零逐漸加快。試驗(yàn)時(shí)，一般以6000r／min為宜。當(dāng)達(dá)到試驗(yàn)轉(zhuǎn)速后，再把砝碼加到砝碼盤上。(5)觀察與記錄由高應(yīng)力到低應(yīng)力水平，逐級(jí)進(jìn)行試驗(yàn)。記錄每個(gè)試樣斷裂的循環(huán)周次，同時(shí)觀察斷口位置和特征。3.條件疲勞極限σR(N)的測定條件疲勞極限的測定方法和操作步驟與其S－N曲線的測定基本上一樣，所不同的就在應(yīng)力水平及應(yīng)力增量的選定上。純彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)操作

測量試樣最小直徑；計(jì)算或查出K值；根據(jù)確定的應(yīng)力水平計(jì)算應(yīng)加砝碼的重量將試樣安裝于套筒上，擰緊兩根連接螺桿，使與試樣成為一個(gè)整體；連接撓性連軸節(jié)；加上砝碼；開機(jī)前托起砝碼，在運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，迅速無沖擊地加上砝碼，并將計(jì)數(shù)器調(diào)零；試樣斷裂或記下壽命N，取下試樣描繪疲勞破壞斷口的特征。純彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)四．實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出試樣的S-N曲線。采用升降法計(jì)算材料的條件疲勞極限。升降法試驗(yàn)清況記錄表五．思考題1、簡述疲勞破壞與靜載或一次性沖擊加載破壞比較有哪些特點(diǎn)

？2、實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)指導(dǎo)教師：王晨王欣實(shí)驗(yàn)七材料的摩擦磨損實(shí)驗(yàn)

了解有關(guān)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的工作原理；了解影響材料耐磨性的因素；掌握測定材料摩擦系數(shù)和磨損性能的方法和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腗MG-10型高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)

儀器秤重法是以試樣在磨損試驗(yàn)前后的重量差來表示磨損量(通常以克為計(jì)算單位)，用符號(hào)△M表示：△m＝m0－m1式中m0——試樣磨損前原始重量；

m1——試樣磨損后的重量。因磨損試驗(yàn)結(jié)果受很多因素影響，試驗(yàn)數(shù)據(jù)分散性較大。因此，一般在磨損試驗(yàn)中，同一試驗(yàn)條件下需測定3－5個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。其磨損量常用算術(shù)平均值來表示，即二、實(shí)驗(yàn)原理本試驗(yàn)的下試樣可選用GCr15鋼(或T8鋼)，經(jīng)淬火和低溫回火后硬度約為HRC60～62；上試樣則可根據(jù)現(xiàn)有工藝條件，選用經(jīng)過表面強(qiáng)化處理(如滲碳、氮化、碳—氮共滲、滲硼、滲釩等)后的試樣。本試驗(yàn)所用試樣為圓盤狀試樣。三、實(shí)驗(yàn)用材料及試樣MMG-10型高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)

1臺(tái)。洛氏硬度計(jì)1臺(tái)。分析天平(感量為1／10000)1臺(tái)裝夾工具。四、實(shí)驗(yàn)儀器與藥品因磨損試驗(yàn)較費(fèi)時(shí)間，本實(shí)驗(yàn)以參觀示范方式進(jìn)行。在實(shí)驗(yàn)過程中全班分3～5個(gè)小組共同作出一條磨損曲線，測定在相同磨損時(shí)間(30min)，不同壓力下的△m-F關(guān)系曲線，如圖所示。五、實(shí)驗(yàn)步驟磨損曲線圖磨損試驗(yàn)條件壓力：50N、100N、200N、400N

時(shí)間：均為30min

轉(zhuǎn)速：200r／min

介質(zhì)，干摩擦五、實(shí)驗(yàn)步驟試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作(1)試樣的準(zhǔn)備1)領(lǐng)取試樣(上、下試樣)。2)測定下試樣的硬度：凡HRC偏差大于土2者為不合格。3)將試樣(上、下試樣)編號(hào)、打上標(biāo)號(hào)。4)把配對(duì)好試樣進(jìn)行跑合試驗(yàn)。5）將跑合后試樣用丙酮或酒精進(jìn)行清洗，吹干后在分析天平上秤其原始重量m0。五、實(shí)驗(yàn)步驟(2)試驗(yàn)機(jī)的調(diào)試(對(duì)于MM-2型磨損試驗(yàn)機(jī))1)根據(jù)下試樣尺寸(Φ40或Φ50mm)調(diào)整平衡錘位置，如本實(shí)驗(yàn)所用下試樣直徑為Φ50mm時(shí)，則把平衡錘移到“50”刻度位置上。2)根據(jù)所加壓力F，調(diào)節(jié)加載彈簧。3)按材料性質(zhì)及磨損條件(干磨、潤滑磨損)，選擇合適的扭矩及配重錘。配重錘有A、B、C三塊，A錘測0～500N·cm；A+B錘：0～1000N·cm；A+B+C:0～1500N·cm。配重錘的選擇應(yīng)使其扭矩值正好在測量范圍中間為宜。五、實(shí)驗(yàn)步驟試樣應(yīng)按一定要求進(jìn)行安裝，以使所有試樣接觸情況基本相同，保證試樣所承受的比壓基本上一致。試樣安裝后，檢查壓力是否處在“0”點(diǎn)位置。檢查方法是轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母(見圖l—70），當(dāng)上下試樣剛剛接觸上，載荷指針應(yīng)正好指在“0”點(diǎn)位置。若不在“O”點(diǎn)位置，需利用調(diào)節(jié)螺母重新調(diào)整。按選好的運(yùn)轉(zhuǎn)速度開機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。五、實(shí)驗(yàn)步驟開機(jī)后再開始加載。轉(zhuǎn)動(dòng)加載彈簧上的螺母加載到規(guī)定數(shù)值時(shí)，開始記錄磨損時(shí)間。若是潤滑磨損，必須在開機(jī)前對(duì)試樣進(jìn)行潤滑。磨損試驗(yàn)過程中不應(yīng)隨意停機(jī)。尤其在潤滑條件下停機(jī)或起動(dòng)時(shí)，由于摩擦表面的潤滑條件改變，會(huì)產(chǎn)生試驗(yàn)誤差。五、實(shí)驗(yàn)步驟試驗(yàn)過程中，每隔一定時(shí)間(30～60min)記錄一次摩擦力矩。當(dāng)上下試樣磨合后，力矩進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，用此時(shí)力矩計(jì)算摩擦系數(shù)。磨損試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先卸載再停機(jī)。取下試樣(上、下試樣)，用丙酮或酒精搽洗后再秤其磨損后重量。磨損試驗(yàn)時(shí)，一般每一試驗(yàn)條件下試樣數(shù)量至少要有3～5對(duì)。本實(shí)驗(yàn)出于時(shí)間關(guān)系，每個(gè)小組在規(guī)定試驗(yàn)條件下只測一對(duì)試樣的數(shù)據(jù)。五、實(shí)驗(yàn)步驟簡述磨損試驗(yàn)方法．包括磨損試樣形狀和尺寸(附草圖)；試驗(yàn)機(jī)型號(hào)；磨損試驗(yàn)條件——摩擦副材料及硬度、壓力、速度、時(shí)間及介質(zhì)；評(píng)定耐磨性方法及測試儀器。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出該材料的△m-F關(guān)系曲線，并計(jì)算出相應(yīng)的摩擦系數(shù)。磨損曲線圖中必須注明磨損條件．六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫規(guī)范指導(dǎo)教師：鄭興華盧洪實(shí)驗(yàn)八軟磁材料磁化曲線的測定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私廛洿挪牧系拇艑W(xué)性能參數(shù)；熟悉軟磁材料磁化曲線的測試原理；掌握磁化曲線的分析。軟磁材料一般指矯頑力Hc≤1000A/m的磁性材料，主要有低碳鋼、硅鋼片、鐵鎳合金、一些鐵氧體材料等。反映軟磁材料磁特性的各種磁學(xué)參量的測量是磁學(xué)量測量的內(nèi)容之一。表征軟磁材料的磁特性有各種曲線，按工業(yè)應(yīng)用要求主要有：直流磁場下的靜態(tài)磁特性曲線和反映磁滯效應(yīng)的靜態(tài)磁特性回線；變化磁場（包括周期性交變磁場，脈沖磁場和交、直流疊加磁場等）下包括渦流效應(yīng)在內(nèi)的動(dòng)態(tài)磁特性曲線和動(dòng)態(tài)磁特性回線等。這些磁特性曲線磁場強(qiáng)度H-磁通密度B。只反映材料的性質(zhì)，與材料的形狀、尺寸無關(guān)。此外，軟磁材料的動(dòng)態(tài)磁特性還包括復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率和鐵損。二、實(shí)驗(yàn)原理MATS-2010SD軟磁材料自動(dòng)測量裝置。溫度濕度計(jì)。萬用表（或歐姆表）。鐵氧體（或其他）軟磁材料。絕緣細(xì)導(dǎo)線若干，砂紙或小刀等。三、實(shí)驗(yàn)儀器與藥品四、實(shí)驗(yàn)步驟1．試樣的準(zhǔn)備選擇的材料為軟磁材料鐵氧體，樣品的尺寸形狀要求如下：

a）為了保證磁化均勻，樣品應(yīng)盡量做成截面均勻的圓環(huán)形，且內(nèi)外徑要求P≤1/8；

b)要求圓環(huán)的橫截面積S足夠大，使測量的靈敏度較高；

c)為了減小渦流引起的誤差，圓環(huán)可采用多層疊片或薄帶繞成。

d)在環(huán)上均勻地纏滿兩組絕緣導(dǎo)線N1和N2，線頭去掉絕緣層。①打開計(jì)算機(jī)及軟件，開主機(jī)預(yù)熱5分鐘（注意：一定要先打開軟件）。②將樣品按指定位置接入儀器中（N1和N2不能接反），將用萬用表或歐姆表檢查電路聯(lián)接情況（一般電阻小于10歐姆）。如電阻很大，需重新打磨線頭并連接好。③在軟件中輸入?yún)?shù)，在兩個(gè)黑色小窗口中將量程選項(xiàng)定為“自動(dòng)”。④通過按“清零”按鈕和調(diào)整“調(diào)零”旋鈕，使磁通計(jì)（第一個(gè)黑色窗口）數(shù)字基本保持不變（至少要求變化很緩慢）并且為0（至少要求很接近于0）。2.測量步驟測量步驟⑤選擇測量項(xiàng)目（如果Bs是未知的，可以先單獨(dú)測量Bs）。⑥按F9開始測試所要求的項(xiàng)目。⑦測試結(jié)束后保存數(shù)據(jù)及進(jìn)行后繼處理工作（如查看、截圖并保存等）⑧依次關(guān)機(jī)：先關(guān)勵(lì)磁電源，后關(guān)軟件和計(jì)算機(jī)。⑨做好整理和清潔衛(wèi)生。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫規(guī)范實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)基本原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器和試樣實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理總結(jié)（對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，并對(duì)如何提高實(shí)驗(yàn)的精確度提出意見）思考題1.用環(huán)狀試樣測定軟磁材料的磁參數(shù)有何優(yōu)缺點(diǎn)？2.如何簡化本實(shí)驗(yàn)而不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果？指導(dǎo)教師：鄭興華盧洪實(shí)驗(yàn)九永磁材料磁滯回線的測定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庥来挪牧系拇艑W(xué)性能參數(shù)；熟悉永磁材料磁滯回線測試原理；掌握磁滯回線的分析由于磁鐵材料中各離子的磁矩為強(qiáng)耦合作用，在物質(zhì)中存在某些電子自旋平行排列的區(qū)域，即磁疇。磁疇區(qū)域呈現(xiàn)較強(qiáng)的磁矩，在無外界磁場的情況下，由于磁疇基本按某一方向排列，因此在宏觀上鐵磁材料便呈現(xiàn)較強(qiáng)的磁性。鐵磁體還具有以下特征：①磁導(dǎo)率不是常量，它隨著所處磁場強(qiáng)度H而變化；②外磁場撤除后，磁介質(zhì)仍能保留部分磁性。二、實(shí)驗(yàn)原理起始磁化曲線與磁滯回線取一塊未磁化的鐵磁材，如外面密繞線圈的鋼圈樣品。若流經(jīng)線圈的磁化電流從零逐漸增大，則鋼圓環(huán)的磁感強(qiáng)度B隨著磁場強(qiáng)度H的變化,如圖0a段所示。這條曲線稱為起始磁化曲線。二、實(shí)驗(yàn)原理若斷續(xù)增大磁化電流，即增加磁場強(qiáng)度H時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B值的上升很緩慢。若H逐漸減小，則B也相應(yīng)減小，但并不沿a0段下降，而是沿另一條曲線ab下降。B隨著H變化的全過程如下。當(dāng)H按：0→Hm→0→-Hc→-Hm→0→Hc→Hm的順序變化時(shí)，B相應(yīng)沿：0→Bm→Br→0→-Bm→-Br→0→Bm的順序變化。將上述各個(gè)變化過程連接起來就可得到一條封閉曲線abcdef，這條曲線稱為磁滯回線。

二、實(shí)驗(yàn)原理1．MATS-2010H永磁材料自動(dòng)測量裝置2．溫度計(jì)3．萬用表或歐姆表4．圓（或方）柱狀永磁材料塊5．專用測量線圈（或0.15mm直徑漆包線、砂紙少許）三、實(shí)驗(yàn)儀器與藥品四、實(shí)驗(yàn)步驟1．試樣的準(zhǔn)備選擇的材料為鐵磁材料(鐵、鎳、鈷或其他鐵磁合金)，樣品的尺寸形狀要求如下：

a）上下兩面平行（平行度9級(jí)以上）；

b)上下兩面粗糙度小于3.2

；

c)截面均勻；

d)用漆包線在柱上纏繞數(shù)圈并固定好；去掉漆包線兩頭的絕緣層（用專用線圈時(shí)可免除此項(xiàng)）。①打開計(jì)算機(jī)及軟件，開主機(jī)預(yù)熱5分鐘（注意：一定要先打開軟件

）。②將樣品按指定位置接入儀器中（不用專用線圈時(shí)要用萬用表或歐姆表檢查電路聯(lián)接情況，一般電阻小于10歐姆；如電阻很大，需重新打磨線頭并連接好）。③在軟件中輸入?yún)?shù)及選擇項(xiàng)，并在磁通計(jì)、磁強(qiáng)計(jì)界面中勾選“自動(dòng)”量程；按F3選擇勵(lì)磁波形（建議勾選兩個(gè)“自動(dòng)”項(xiàng)目）。④在主機(jī)上按下與屏幕中磁通計(jì)、磁強(qiáng)計(jì)界面中相同的量程按鈕。2.測量步驟測量步驟⑤將霍爾探頭移出磁場，用主機(jī)磁強(qiáng)計(jì)上“調(diào)零”旋鈕調(diào)整磁強(qiáng)計(jì)界面（下面黑色窗口）數(shù)字為0；將霍爾探頭移入磁場（靠近樣品但不能相接觸），通過按磁通計(jì)“清零”按鈕和調(diào)整“調(diào)零”旋鈕，使磁通計(jì)（上面黑色窗口）數(shù)字基本保持不變（至少要求變化很慢）并且為0（至少要求很接近于0）。⑥按F8進(jìn)行磁化（也可在其他設(shè)備上預(yù)先磁化），按F9開始測試。⑦測試結(jié)束后保存數(shù)據(jù)及進(jìn)行后繼處理工作（如查看、截圖并保存等）⑧依次關(guān)機(jī)：先關(guān)勵(lì)磁電源，后關(guān)軟件和計(jì)算機(jī)。⑨做好整理和清潔衛(wèi)生。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫規(guī)范實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)基本原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器和試樣實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理總結(jié)（根據(jù)所得數(shù)據(jù)詳細(xì)分析鐵磁材料的磁性；對(duì)如何提高實(shí)驗(yàn)的精確度提出意見）思考題1.磁滯回線測試前為什么要進(jìn)行退磁處理？2.從磁滯回線上可以獲得哪些磁學(xué)參數(shù)？指導(dǎo)教師：黃向東盧洪實(shí)驗(yàn)十材料電阻率的測定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私獠煌牧系碾娮栊阅艿牟町愓莆詹煌牧想娮璧臏y定方法和原理掌握不同材料電阻的測試操作；掌握不同材料電阻率的分析。測定材料的電阻的方法很多，主要有伏安法、電橋法、四端電極法（或者四探針法）以及高阻計(jì)法。在測試材料的電阻過程中必將涉及到電路中的導(dǎo)線、導(dǎo)線接頭或器件觸點(diǎn)接觸電阻、測量儀表的內(nèi)阻以及與被測電阻間的連接關(guān)系，阻值比例等多種因素都會(huì)對(duì)影響測量結(jié)果的精確度。二、實(shí)驗(yàn)原理在許多情況下，測量誤差是不可忽略的。因此，為了提高電阻測量的精確度，對(duì)于不同阻值范圍的材料或器件設(shè)計(jì)了不同的測量方法。例如采用三電極系統(tǒng)測量MΩ級(jí)以上的高電阻，采用電橋法測量Ω和KΩ級(jí)的電阻等。但在高導(dǎo)電率材料或小電阻器件的電阻測量之中，不僅電路中的接觸電阻不可以忽略不計(jì)，甚至導(dǎo)線的電阻都不是無窮小量。而具體采用那種方式測試，需要了解不同測試方法的特點(diǎn)以及相應(yīng)材料本身性質(zhì)情況來確定。

高阻計(jì)測量的基本電路示意圖

高阻計(jì)測量的阻值較高，測量范圍較廣，而且操作方便。通常采用高阻計(jì)法測量絕緣體材料的電阻。

由圖可見：當(dāng)測試直流電壓V加在試樣Rx和標(biāo)準(zhǔn)電阻R0上時(shí)，回路電流Ix為：整理上式得：實(shí)際上Rx遠(yuǎn)大于R0，近似得：

由上式可見，Rx與V0成反比。如果將不同V0值所對(duì)應(yīng)的Rx值刻在高阻計(jì)的表頭上，便可直接讀出被測試樣的阻值。

(2)電極系統(tǒng)

圖10-3是通常采用的平板試樣三電極系統(tǒng)。采用這種三電極系統(tǒng)測量體電阻時(shí)，表面漏電流由保護(hù)電極旁路接地。而測量表面電阻時(shí)，體積漏電流會(huì)由保護(hù)電極傍路接地。這樣便將試樣體積電流和表面電流分離，從而可以分別測出體積電阻率和表面電阻率。在測試過程中，三電極系統(tǒng)和試樣都必須置于屏蔽箱內(nèi)。圖10-3平板試樣三電極系統(tǒng)

體積電阻率ρv：

其中D'1＝D1＋g代表測量電極的有效直徑，t代表試樣的厚度。

表面電阻率ρs：

三、實(shí)驗(yàn)儀器與藥品1ZC-36型超高電阻測試儀或EST121型數(shù)字超高阻、微電流測量儀；SX1934型四探針電阻率測試儀；QJ83型數(shù)字單臂電橋、QJ84型數(shù)字雙臂電橋；2.恒溫恒濕箱l臺(tái)，干燥器1個(gè)；3.

千分卡尺、干燥溫度計(jì)、鑷子、特種鉛筆、電極材料（如退火鋁箔，厚度小于0.02mm)、燒杯、軟布條等；4.金屬、玻璃、陶瓷、高分子材料各一批；5.醫(yī)用凡士林、無水乙醇等。四、實(shí)驗(yàn)步驟試樣制備測試環(huán)境要求儀器的準(zhǔn)備測試步驟

測試步驟①從干燥器中取出試樣塊，迅速用千分卡尺測量試樣塊的厚度：方形試樣每邊測量三次，取算術(shù)平均值，厚度測量誤差不大于1％。試樣厚度的測量也可在測出電阻后進(jìn)行。②用凡士林將鋁箔粘貼在試樣的兩對(duì)面上，做成接觸電極。所涂的凡士林的厚度應(yīng)小于2.5μm，粘貼好鋁箔后要用干凈的軟布條抹平，以便將鋁箔下的空氣趕走，并將多余的粘合劑擠出去。③將待測試樣安放在電極箱內(nèi)，安放時(shí)應(yīng)注意：三個(gè)電極應(yīng)保持同心，間隙距離必須均勻；電極與試樣應(yīng)保持良好接觸，環(huán)電極的光潔度一面應(yīng)吻合接觸試樣，切勿倒置；試樣放好后，蓋上電極箱蓋。④電表極性開關(guān)置于“+”的一邊上。⑤調(diào)整調(diào)零旋鈕，使指針指在“0”點(diǎn)(對(duì)電阻則為∞個(gè))。⑥先測表面電阻，將“Rs-Rv”轉(zhuǎn)換開關(guān)(K2)置于Rs處，電壓選擇開關(guān)選500V。⑦將“放電-測試”開關(guān)撥向“測試”位置，對(duì)試樣充電15s，然后打開短路開關(guān)。若此時(shí)指針沒有讀數(shù)，可逐檔升高倍率，直至能清晰的讀數(shù)為止，待輸出短路開關(guān)打開一分鐘后，立即讀出表頭的數(shù)值。

被測電阻=表頭讀數(shù)ⅹ倍率ⅹ測試電壓系數(shù)ⅹ106(Ω)⑧讀數(shù)以后，關(guān)上輸入短路開關(guān)。將“測試-放電”開關(guān)置于“放電”位置，使試樣放電lmin。⑨然后測體積電阻。先將“Rs-Rv”轉(zhuǎn)換開關(guān)(K2)置于Rv處，測試電壓為1000V，按8～9條進(jìn)行測試。讀數(shù)完畢后使試樣放電lmin。取出樣品。⑩換另一個(gè)樣品，按1～10條進(jìn)行測試。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)試驗(yàn)環(huán)境達(dá)不到規(guī)定的條件時(shí)，每塊試樣從干燥器中取出到測試完畢所需的時(shí)間應(yīng)盡量短，一般要求在幾分鐘內(nèi)測試完畢。為此，可以先測樣品的絕緣電阻，再測量樣品的厚度。

數(shù)據(jù)記錄與處理

表10-2電極系統(tǒng)尺寸試樣形狀電極尺寸/mm測量電極與環(huán)電極的間隙g/mm測量電極（D1）環(huán)電極（D2）下電極（D3）板狀直徑

50±0.1內(nèi)徑

54±0.1直徑

>742±0.2五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫規(guī)范簡述實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮頊y試方法的選擇依據(jù)；測試儀器的操作；電阻率的計(jì)算；分析不同材料電阻特性的差異及原因。思考題測量材料的電阻有何意義？測試環(huán)境對(duì)材料電阻率有何影響？

指導(dǎo)教師：鄭興華盧洪實(shí)驗(yàn)十一材料介電性能的測量

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私獠牧系慕殡娦阅軈?shù)；初步了解材料介電響應(yīng)機(jī)制；掌握材料介電性能的測試。二、實(shí)驗(yàn)原理自動(dòng)平衡電橋原理電橋法和Q表測量法二、實(shí)驗(yàn)原理測量方法:

1、靜態(tài)法；

2、電橋法（0.01－150ＭHz）；

超低頻（0.01－200Hz),雙Ｔ電橋（>1MHz);音頻（20－3MHz,ScheringBridge,施林電橋)，

3、諧振法（10Ｋ－100MHz);4、傳輸線法（100－6000MHz);5、波導(dǎo)法；

6、諧振腔法。材料介電性能的測定二、取決因素頻率范圍；溫度范圍；材料性能；材料形狀、尺寸；其他。TH2817LCR儀一臺(tái)；游標(biāo)卡尺一把；導(dǎo)電膠一瓶；烘箱一臺(tái)。不同成分的陶瓷、玻璃試樣一批；三、實(shí)驗(yàn)儀器與藥品四、實(shí)驗(yàn)步驟樣品準(zhǔn)備，涂覆導(dǎo)電膠；將涂覆好導(dǎo)電膠的樣品進(jìn)行烘干；TH2817LCR儀開機(jī)預(yù)熱30分鐘；LCR儀開路、短路清零以及相應(yīng)參數(shù)的設(shè)定；樣品尺寸測量；介電性能進(jìn)行測試，記錄測試數(shù)據(jù)；關(guān)機(jī)，整理；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。測定數(shù)據(jù)記錄表序號(hào)厚度（mm)直徑（mm)123平均值123平均值12f序號(hào)指標(biāo)

頻率（Hz)1001K10K40K100K1etand2etand五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫規(guī)范實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)基本原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器和試樣實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理總結(jié)思考題1、闡述材料的介電性能的含義及其影響因素？2、分析不同材料的介電性能差異的根源？3、e0、er和e三者有何差別，它們的物理含義是什么?指導(dǎo)教師：鄭興華盧洪實(shí)驗(yàn)十二材料壓電性能的測量

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康某醪搅私獠牧蠅弘娞匦缘臋C(jī)制；了解材料壓電性能的主要參數(shù)；掌握材料壓電參數(shù)的測量方法；了解材料壓電參數(shù)之間的關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)原理壓電振子的等效電路和諧振特性將經(jīng)過極化工藝處理過的壓電振子接入到圖12-1的電路中，當(dāng)改變信號(hào)頻率使之由低到高變化時(shí)，發(fā)現(xiàn)通過壓電陶瓷振子的電流I隨著輸入信號(hào)的頻率變化而變化。當(dāng)頻率調(diào)至某一數(shù)值時(shí)，輸出電流最大，此時(shí)振子的阻抗最小，用f

m表示最小阻抗(或最大導(dǎo)納)頻率；當(dāng)頻率繼續(xù)增大到另一頻率時(shí)輸出電流最小，振子的阻抗最大，用fn表示最大阻抗(或最小導(dǎo)納)頻率，其阻抗特性曲線如圖12-2所示。而變化。當(dāng)頻率調(diào)至某一數(shù)值時(shí)，輸出電流最大，此時(shí)振子的阻抗最小，用f

m表示最小阻抗(或最大導(dǎo)納)頻率；當(dāng)頻率繼續(xù)增大到另一頻率時(shí)輸出電流最小，振子的阻抗最大，用fn表示最大阻抗(或最小導(dǎo)納)頻率，其阻抗特性曲線如圖2所示。二、實(shí)驗(yàn)原理信號(hào)發(fā)生器電壓表壓電振子Rr頻率表圖12-1壓電振子測量電路示意圖︱Z

︱

︱Z

︱max

︱Z

︱minf

mfn

f阻抗特性曲線二、實(shí)驗(yàn)原理測量材料壓電振子參數(shù)的主要方法有傳輸線路法、π型網(wǎng)絡(luò)零相位法和導(dǎo)納電橋法。其中傳輸線路法由于測量迅速簡便，并且接近實(shí)際工作狀態(tài)，是最常用的測量方法。而另兩種方法盡管測量精度高，但復(fù)雜繁瑣。IEC及IRE標(biāo)準(zhǔn)均采用傳輸線路法。壓電材料主要參數(shù)

壓電常數(shù)d機(jī)電耦合系數(shù)K

：平面機(jī)電耦合系數(shù)Kp、橫向機(jī)電耦合系數(shù)K31、厚度機(jī)電耦合系數(shù)Kt等；機(jī)械品質(zhì)因數(shù)Qm

；諧振頻率常數(shù)N

；其他，如介電常數(shù)、損耗角及密度。

阻抗分析儀PV50A；

d33測試儀；

LCR儀；高壓極化電源；電阻爐一臺(tái)、游標(biāo)卡尺一把。銀漿一瓶、不同成分的陶瓷、玻璃試樣一批、丙酮、硅油、脫脂棉；三、實(shí)驗(yàn)儀器與藥品四、實(shí)驗(yàn)步驟試樣準(zhǔn)備；TH2817LCR儀、d33測試儀、阻抗分析儀等儀器開機(jī)預(yù)熱、校準(zhǔn)；介電常數(shù)、損耗測試見介電性能測量；打開相應(yīng)軟件，設(shè)置起始、截止頻率等參數(shù)；進(jìn)行測量，記錄相應(yīng)的壓電參數(shù)；關(guān)機(jī)，整理；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。四、實(shí)驗(yàn)步驟試樣制備①選擇燒結(jié)均勻、表面平整、無砂眼、彎曲、裂紋的正圓形PZT或其他陶瓷片，其直徑~10mm、厚度~1mm。用水磨砂紙將兩邊磨平，注意厚薄一致。②用脫脂棉蘸丙酮將試樣清洗干凈，然后用細(xì)毛刷在兩面均勻涂覆銀漿，置于高溫爐中升溫至800℃。，斷電后隨爐自然冷卻。由于銀漿的有機(jī)成分必須充分揮發(fā)，燒銀過程前期需微敞爐門。③用細(xì)砂紙磨去邊緣的銀層（注意保證正圓形），用丙酮清洗干凈，然后置于硅油中，極化溫度120℃，用3—4kV／mm直流電場極化10min。④將極化后的陶瓷片靜置24h以上，以消除剩余應(yīng)力，保證樣品的性能穩(wěn)定。D33測量儀阻抗分析儀五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫規(guī)范實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)基本原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器和試樣實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理總結(jié)思考題1、本試驗(yàn)中影響測量精確度的因素有哪些？2、Qm對(duì)測量fr、fa、Kp、K31有何影響?3、分析振子夾具的操作對(duì)測量結(jié)果造成的影響?指導(dǎo)教師：黃曉巍盧洪實(shí)驗(yàn)十三材料白度的測定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私獍锥鹊幕靖拍?；了解影響材料白度的因素；掌握材料白度的測量原理和測量方法。光線照射在物體表面上，可產(chǎn)生鏡面反射與漫反射、定向透射和散射透射以及光吸收等。其中的漫反射決定了物體表面的白度。白度儀主要用于測量非彩色表面平整的物體及粉末的白度，其測量原理如圖所示。使用固定光源，以45°角將光束投射在試樣表面上，然后由光電池接收試樣漫反射的光通量，通過光電池的光電效應(yīng)產(chǎn)生電流。因?yàn)楫a(chǎn)生的電流與接受的光通量呈正比，所以通過監(jiān)測光電流，可反映出試樣表面的漫反射能力，即試樣的白度。二、實(shí)驗(yàn)原理白度的測量原理1、光源；2、入射光斑孔；3、聚光透鏡；4、濾光片插件；5、濾光器盤；6、試樣；7、濾光片插件；8、接收光欄；9、測量光電池；10、補(bǔ)償光電池；11、保護(hù)玻璃；12、光補(bǔ)償器；13、導(dǎo)光管SBDY-2便攜式白度儀；白色陶瓷釉面磚。三、實(shí)驗(yàn)儀器與藥品四、實(shí)驗(yàn)步驟開機(jī)：預(yù)熱30秒；調(diào)零：將儀器放在厚度為12毫米的橫墊上，并將黑筒放在儀器底部測量口的中間位置，待穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)“調(diào)零”旋鈕使其顯示值為“0”；校正：將黑筒取下，將儀器放在厚度為8毫米的橫墊上，把參比白板放在儀器底部測量口的中間位置，待穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)“校正”旋鈕使顯示值與參比白板上所標(biāo)示的數(shù)值一致；測量：將儀器放置在樣品上，待顯示穩(wěn)定后記錄其數(shù)值；關(guān)機(jī)：取出樣品，將附件放入盒中，關(guān)閉電源。注意事項(xiàng)測量時(shí)周圍不得有強(qiáng)光照射及強(qiáng)磁場干擾；不得用手直接觸摸光學(xué)元件；不得污染工作白板及黑筒；白度低于50者習(xí)慣上不稱白而稱為灰，不屬于本實(shí)驗(yàn)范圍。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫規(guī)范實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)基本原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器和試樣實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理總結(jié)思考題1、為什么白度儀的測量結(jié)果與目測結(jié)果不一致？2、如何準(zhǔn)確地測定白度？指導(dǎo)教師：黃曉巍盧洪實(shí)驗(yàn)十三材料光澤度的測定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私夤鉂啥鹊亩x及測定意義；掌握用光澤度計(jì)測量光澤度的原理和測試技術(shù)；了解各種材料的測試要求和測量結(jié)果的處理方法。光澤度是指物體受光照射時(shí)表面反射光的能力。光澤度通常以試樣在鏡面（正反射）方向的反射率與標(biāo)準(zhǔn)表面的反射率之比來表示：G=100R/R0。鏡面反射率R取決于介質(zhì)的折射率及光線的入射角，在實(shí)際應(yīng)用中常用下式計(jì)算：二、實(shí)驗(yàn)原理儀器的測量頭由發(fā)射器和接受器組成。發(fā)射器由白熾光源和一組透鏡組成，它產(chǎn)生一定要求的入射光束。接受器由透鏡和光敏元件組成，用于接受從試樣表面反射回來的錐體光束。光澤度的測量原理1、光軸；2、光源；3、透鏡；4、試樣；5、光圈；6、受光器光圈；7、受光器；8、光源影像KGZ-B3光澤度儀；白色陶瓷釉面磚。三、實(shí)驗(yàn)器材四、實(shí)驗(yàn)步驟開機(jī)：接通電路，打開開關(guān)，給電池充電（充至顯示屏左上角無“LOBAT”字樣）；按下所需角度按鈕；定標(biāo)：將儀器中心壓在黑色玻璃標(biāo)準(zhǔn)板上，調(diào)整旋鈕使顯示值等于黑色玻璃標(biāo)準(zhǔn)板的標(biāo)示值；校正：將儀器中心壓在白色陶瓷標(biāo)準(zhǔn)板上，其顯示值與白色陶瓷標(biāo)準(zhǔn)板標(biāo)示值之間的誤差應(yīng)在“1”以內(nèi)，否則應(yīng)檢查黑、白標(biāo)準(zhǔn)板表面的清潔度；測量：將標(biāo)定好的儀器放在試樣上即可顯示其光澤度值；關(guān)機(jī)：關(guān)閉開關(guān)，將標(biāo)準(zhǔn)板和儀器放入盒中。注意事項(xiàng)如轉(zhuǎn)換測量角度，需重新標(biāo)定；確保標(biāo)準(zhǔn)板表面清潔，可用無水乙醇和乙醚3:1混合液清洗；顯示屏左上角出現(xiàn)“LOBAT”字樣時(shí)應(yīng)及時(shí)充電。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫規(guī)范實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)基本原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器和試樣實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理總結(jié)思考題1、相對(duì)反射率的含義是什么？在測量材料的光澤度之前，為什么要用標(biāo)準(zhǔn)板對(duì)儀器進(jìn)行校正？2、在陶瓷或搪瓷的生產(chǎn)中，為了提高制品的光澤度，應(yīng)采取什么措施？而在玻璃制品的深加工中，為了降低玻璃表面的光澤度，應(yīng)采取什么措施？指導(dǎo)教師：王欣盧洪實(shí)驗(yàn)十五材料透光性的測定

明確總透射比的基本概念；了解玻璃透光率測定儀的基本測量原理及使用方法；掌握材料透射比的測定技術(shù)；了解并掌握有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟牧系耐腹庑允侵覆牧贤高^光線的能力。它是一個(gè)綜合性的指標(biāo)，與材料對(duì)光線的吸收和反射性質(zhì)有關(guān)。通常用透射比或霧度（渾濁度）來表征。二、實(shí)驗(yàn)原理“透射比”是透過物體的光通量和射到物體的光通量之比。“霧度”指透過試樣而偏離入射方向的散射光通量與透射光通量之比。二、實(shí)驗(yàn)原理透射比是透過物體的光通量和射到物體的光通量之比，即：

T——總透射比，光通量之比；φ0——射到物體上的光能量，1m（流明）；φ——透過物體的光能量；Iλ——A光源的分譜輻射強(qiáng)度，W·sr-1（瓦[特]每球面度）；Vλ——明視覺相對(duì)光譜靈敏度（或視見函數(shù)）；τλ——單色光透過度；dλ——波長間隔，nm二、實(shí)驗(yàn)原理平板玻璃的可見光總透射比是指光源A發(fā)出的一束平行可見光束（380~780nm）垂直照射平板玻璃時(shí)，透過它的光通量φ2對(duì)入射光通量φ1的百分?jǐn)?shù)，以T（%）表示，即二、實(shí)驗(yàn)原理

ET-0682型透光率測定儀”測試原理如圖二、實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)光路中沒有試樣時(shí)，設(shè)光通量為φ1的平行光束進(jìn)入積分球內(nèi)，此光束被硒光電池吸收所轉(zhuǎn)換成的光電流是I1

將試樣10推入光路后，平行光束經(jīng)試件反射，吸收后進(jìn)入積分球內(nèi)腔的光通量為φ2，被硒光電池吸收轉(zhuǎn)換成的光電流為I2檢流計(jì)光亮點(diǎn)偏轉(zhuǎn)的格數(shù)為α，則試樣的透光率為：二、實(shí)驗(yàn)原理

儀器ETT-0682型便攜式透光率測定儀三、實(shí)驗(yàn)儀器與藥品ETT-0682型便攜式透光率測定儀；玻璃、陶瓷及切割工具；脫脂棉（或軟布條）；無水乙醇（或乙醚）1.試樣制備（1）取樣方法：對(duì)于平板玻璃原板，國家標(biāo)準(zhǔn)GB2680—81規(guī)定取三塊樣，即在與玻璃拉引方向相垂直的方向大約相等的距離的三個(gè)地方，用玻璃切割工具分別取一塊樣品，每片尺寸為40mm×60mm。對(duì)于其他板材玻璃，如果不便于按上述方法取樣時(shí)，可用玻璃切割工具直接切成40mm×60mm大小的試樣進(jìn)行測試。注意：所取試樣不應(yīng)有明顯可見的劃傷、疙瘩、不易清洗的附著物及直徑大于1mm的氣泡。（2）試樣處理：用浸有無水乙醇（或乙醚）的脫脂棉（或軟布條）將符合要求的待測試樣擦干凈、晾干待用。四、實(shí)驗(yàn)步驟2.測試步驟①先把探頭兩部分沿著白色線條對(duì)齊（探頭中間不要放置任何器件），按一下“ON/OFF”鍵，“嘟”聲提示后，待顯示屏顯示“CAL

Ok”時(shí)，儀器進(jìn)入測量狀態(tài)。②測量時(shí)把被探頭兩部分分別放在被測物體兩邊（注意對(duì)齊白色線），按中間鍵“OP”即可進(jìn)行測量，顯示屏上顯示的數(shù)據(jù)即為測量數(shù)據(jù)。③每次測量有測量結(jié)果及測量次數(shù)顯示，每次測量結(jié)果將自動(dòng)存儲(chǔ)。④測量過程中按“ZERO”鍵可輪流顯示平均值(MEA)、最大值（MAX）、最小值（MIN），繼續(xù)測量清除前面測量結(jié)果，重新計(jì)數(shù)存儲(chǔ)，每組測量數(shù)據(jù)不超過15次，關(guān)機(jī)后數(shù)據(jù)不能保存。⑤為了延長電池使用時(shí)間，儀器使用完畢后應(yīng)及時(shí)關(guān)機(jī)，按一下“ON/OFF”，儀器就處于關(guān)閉狀態(tài)，顯示屏無任何顯示。四、實(shí)驗(yàn)步驟3.測試注意事項(xiàng)①儀器測量窗口應(yīng)保持清潔，請(qǐng)勿用手指觸摸測量口鏡頭表面，鏡頭表面如有污漬，會(huì)影響測量準(zhǔn)確性，可用鏡頭布或無水酒精擦拭。②電池電能耗盡，儀器提示電池欠壓，顯示屏顯示“

Battery

lo”時(shí)，需要更換電池，打開后面電池蓋，取出9V電池更換，注意連接線極性，電池耗盡應(yīng)該及時(shí)更換，否則長時(shí)間存放，舊電池有可能流廢液，造成儀器損壞，儀器長時(shí)間不用，應(yīng)取出電池，妥善保管。四、實(shí)驗(yàn)步驟對(duì)每片試樣測定三次，取算術(shù)平均值作為該片試樣的透光率值。將三片試樣的透光率值取算術(shù)平均值，作為該批試樣的測定結(jié)果。測定結(jié)果可按表15-1所示的格式記錄。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫規(guī)范試樣編號(hào)試樣厚度/mm測定值/%每塊試樣的透光率/%備注123123┆表15-1玻璃透光率的測定記錄表1．總透光率、霧度是如何定義的？2．試述單色透過率和總透光率的異同點(diǎn)，并說明它們之間有無關(guān)系。3．試樣厚度對(duì)透光率值有無影響，為什么？思考題指導(dǎo)教師：王欣盧洪實(shí)驗(yàn)十六材料熱膨脹系數(shù)的測定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鉁y定材料熱膨脹曲線對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo)意義。掌握示差法測定熱膨脹系數(shù)的原理和方法。二、實(shí)驗(yàn)原理概述對(duì)于一般的金屬材料，通常所說膨脹系數(shù)是指線膨脹系數(shù)，其意義是溫度升高1℃時(shí)單位長度上所增加的長度，單位為cm?cm-1?℃-1（即℃-1）。假設(shè)物體原來的長度為L0，溫度升高后長度的增加量為ΔL，則

ΔL/L0=α1ΔT

式中α1——線膨脹系數(shù)，也就是溫度每升高1℃時(shí)，物體的相對(duì)伸長。二、實(shí)驗(yàn)原理概述當(dāng)物體的溫度從T1上升到T2時(shí)，其體積也從V1變化為V2，則該物體在T1～T2的溫度范圍內(nèi)，溫度每上升一個(gè)單位，單位體積物體的平均增長量為

β=(V1-V2)/V1(T1-T2)

式中-β——平均體膨脹系數(shù)。

從測試技術(shù)來說，測體膨脹系數(shù)較為復(fù)雜。因此，在討論材料的熱膨脹系數(shù)時(shí)，常常采用線膨脹系數(shù)

α=(L1-L2)/L1(T1-T2) α——材料的平均線膨脹系數(shù)；

L1——在溫度為T1時(shí)試樣的長度；

L2——在溫度為T2時(shí)試樣的長度。

α與β的關(guān)系是：β=3α+3α2?ΔT2+α3?ΔT3

上式中的第二項(xiàng)和第三項(xiàng)非常小，在實(shí)際中一般略去不計(jì)，而取

β≈3α

二、實(shí)驗(yàn)原理概述二、實(shí)驗(yàn)原理概述

膨脹系數(shù)實(shí)際上并不是一個(gè)恒定的值，而是隨溫度變化的，所以上述膨脹系數(shù)都是具有在一定溫度范圍ΔT內(nèi)的平均值的概念，因此使用時(shí)要注意它適用的溫度范圍，一些典型鋼鐵材料的膨脹系數(shù)見下表。二、實(shí)驗(yàn)原理概述常見鋼鐵材料線膨脹系數(shù)材料溫度范圍℃

20～10020～20020～30020～40020～60020～700

碳鋼10.6～12.211.3～1312.0～13.512.9～13.913.5～14.314.7～15

高速鋼——-----10.4～12.6-----------------

鉻鋼11.211.812.41313.6------3Cr1310.211.111.611.912.312.8

1Cr18Ni9Ti16.61717.217.517.918.6

鑄鐵8.7～11.18.5～11.610.1～12.211.5～12.711.5～12.712.9～13.2示差法是基于采用熱穩(wěn)定性較好的材料如石英玻璃（棒和管）在較高溫度下，其線膨脹系數(shù)隨溫度而改變的性質(zhì)很小，當(dāng)溫度升高時(shí)，石英玻璃與其中的待測試樣與石英玻璃棒都會(huì)發(fā)生膨脹，但是待測試樣的膨脹比石英玻璃管上同樣長度部分的膨脹要大。因而使得與待測試樣相接觸的石英玻璃棒發(fā)生移動(dòng)，這個(gè)移動(dòng)是石英玻璃管、石英玻璃棒和待測試樣三者的同時(shí)伸長和部分抵消后在千分表上所顯示的ΔL值，它包括試樣與石英玻璃管和石英玻璃棒的熱膨脹之差值，測定出這個(gè)系統(tǒng)的伸長之差值及加熱前后溫度的差數(shù)，并根據(jù)已知石英玻璃的膨脹系數(shù)，便可算出待測試樣的熱膨脹系數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理概述二、實(shí)驗(yàn)原理概述圖1是石英膨脹儀的工作原理示意圖，由圖中可見，膨脹儀上千分表的讀數(shù)為

ΔL=ΔL1－ΔL2

ΔL1=ΔL+ΔL2根據(jù)定義，待測試樣的線膨脹系數(shù)為：

α=(ΔL+ΔL2)/(LΔT)=ΔL/(LΔT)+ΔL2/(LΔT)

其中：ΔL2/(LΔT)=α石二、實(shí)驗(yàn)原理概述圖1石英膨脹儀的工作原理分析圖二、實(shí)驗(yàn)原理概述α=α石+ΔL/(LΔT)若溫度差為T2-T1，則待測試樣的平均線膨脹系數(shù)α可按下式計(jì)算

α=α石+ΔL/L(T2-T1)式中α石——石英玻璃的平均線膨脹系數(shù)，按下列溫度范圍取值：

5.7×10-7℃-1(0～300℃)，

5.9×10-7℃-1(0～400℃)，

5.8×10-7℃-1(0～1000℃)，

5.97×10-7℃-1(200～700℃)。T1——開始測定時(shí)的溫度；T2——一般定為300℃（若需要，也可定為其他溫度）；ΔL——試樣的伸長值，即對(duì)應(yīng)于溫度T2與T1時(shí)千分表讀數(shù)之差值，以