新材料表征技术.docx
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新材料表征技术
新材料表征技术
实验教学大纲
盐城工学院
《新材料表征技术》课程实验教学大纲
课程编号：
02022004
撰稿人：
李玉华、阎晓波
审定人：
焦宝祥、张长森
一、实验的地位、作用和目的
《新材料表征技术》实验课是属专业基础实验课。
材料测试的实验技术是从事材料科学研究人员应有的技术基础。
实验课是本课程的重要教学环节，其任务是验证大体理论，把握测试方式，培育科研能力和严谨慎密的科学态度。
二、课程内容提要
材料表征技术的内容包括X射线分析、电子显微分析、热分析及材料各类性能等部份。
着重说明各类方式的物理原理、仪器的要紧结构、各类实验方式，介绍每种仪器的功能和应用范围，使学生了解并能正确选用仪器，以取得必要的信息。
三、实验课程任务、教学方式及学时分派
巩固吸收理论教学，培育实验技术。
方式：
讨论、演示与操作相结合，以操作为主。
共48学时，实验时进行选做，分派见下表。
四、实验项目与内容提要
序号
实验项目
学时
内容提要
1
热敏材料阻温特性测试
4
目的：
弄清材料导电率随温度变化的机理及测定方法。
内容：
热敏材料阻温特性测试
方法：
采用RT电阻温度特性测定仪测定热敏材料阻温特性
2
材料显微硬度测定
4
目的：
了解材料显微硬度测定的意义和影响因素；掌握显微硬度测定的原理和方法。
内容：
测定陶瓷或玻璃的显微硬度
方法：
努氏法或维氏法
3
单相矿物的定性分析
4
目的：
了解衍射仪的结构，掌握衍射分析的原理与衍射实验技术、测绘一个单相矿物的衍射图。
根据衍射数据作出物相分析。
内容：
衍射仪的结构原理、衍射实验技术、单相矿物的定性分析实验
方法：
测绘衍射图，进行物相检测
4
混合物相的定性分析
4
目的：
测绘一个混合物的衍射图。
根据衍射数据作出物相分析。
内容：
混合物相的定性分析实验
方法：
测绘衍射图，进行物相检测。
5
多物相的定量分析
4
目的：
根据衍射数据进行定量分析。
内容：
混合物相的定量分析实验
方法：
测绘衍射图，进行物相定量分析。
序号
实验项目
学时
内容提要
6
晶粒大小与晶格畸变的测定
4
目的：
用X射线衍射峰宽化测定微晶大小。
内容：
物理、仪器因素引起的宽化、晶粒大小
方法：
峰宽化法。
7
扫描电镜及试样的显微电子图像观察
4
目的:
了解扫描电镜的基本结构和原理掌握扫描电镜试样的制备方法。
内容:
扫描电镜及试样的显微电子图像观察
方法：
示范操作
8
电子探针X射线显微成分分析
2
目的:
了解电子探针X射线谱仪的结构和工作原理及样品的要求和制备方法。
内容:
学会能谱仪的定量分析和正确选用微区成分分析分析方法。
方法：
示范操作
9
二水石膏差热曲线的测绘
4
目的:
了解差热分析仪结构和原理，掌握热曲线的形成。
内容:
实验技术
方法：
示范操作
序号
实验项目
学时
内容提要
10
差热分析
4
目的：
学习差热分析的仪器装置及使用方法。
掌握差热分析的基本原理和用差热曲线分析矿物的方法。
测绘一个混合物的差热曲线，并解释峰谷产生的原因。
内容：
差热分析
方法：
示范操作
11
热膨胀系数的测定
4
目的:
了解热膨胀仪结构和原理掌握热曲线的分析方法。
内容:
实验技术
方法：
示范操作
12
矿物的红外光谱测绘与定性分析
2
目的:
了解红外光谱测绘的仪器装置的基本结构和原理掌握红外光谱的实验技术。
学习红外光谱定性分析的原理，熟悉红外光谱图的基本特征。
内容:
测一矿物的红外光谱并分析影响谱图质量的因素、测绘一种未知物的红外光谱，查阅标准图谱鉴定其物相
方法：
示范操作
13
测量铁磁材料的静态磁化曲线
4
目的:
学习用电子积分器测量磁感应强度、测量铁磁材料的初始磁化曲线、磁滞回线、基本磁化曲线、学习使用计算机采集数据。
内容:
掌握测量磁性材料参数的方法，并能测定铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线
方法：
示范操作
五、实验课程大体情形
授课对象
本科
实验要求
必修
理论课时数
实验课时数
48
实验项目数
12
适用
专业
材料专业
主要
教材
及参
考书
（1）教材：
自编，《新材料表征技术》，
（2）伍洪标．无机非金属材料实验．北京：
化学工业出版社，2002
（3）南京玻璃纤维研究设计院《玻璃测试技术》编写组编著．玻璃测试技术．北京：
中国建筑工业出版社，1987
（4）陈建华，顾玉艳．玻璃工艺实验指导书（校内教材）
实验
所配
备的
主要
仪器
设备
名称
及台
套数
X射线衍射仪
差热分析仪
扫描电镜及能谱仪
红外光谱仪
1400℃或1600℃升降式高温炉1台
1000℃箱式电阻炉2台
500g感量）电子天平1台
热膨胀仪1台
管式电炉（内径φ60×240mm）2台
自动温度控制仪（1kW）4台
自动温度控制仪（2kW）2台
HVS-1000型数显显微硬度计1台
硅碳棒箱式高温炉1台
阻温特性测定仪1台
TF_CIA静态磁特性测量仪2台
实验考核方法及成绩评定
学生出勤情况、实验过程中的表现和实验报告成绩以及最后考核相结合，综合评定学生实验成绩
附件二：
实验项目教学大体要求
学校实验项目编号：
实验项目名称
热敏材料阻温特性测试
项目类型
验证性
实验要求
必做
应掌握的原理、方法、公式
弄清材料导电率随温度变化的机理；
δt=ΔRt*100%/R0
ΔRt-Rt-R0
δt-温度t时的电阻变化率；
R0-室温时的电阻值，Ω；Rt-温度t时的电阻值，Ω。
应训练的基本操作
掌握材料阻温曲线的测试方法。
应学会使用的仪器设备
RT电阻温度特性测定仪
实验情况
1、同时提供3台套仪器，每4名学生使用一台套仪器；
2、每位教师每次指导10名学生，使用3台套仪器；
3、学生平均实验时间2学时
实验项目教学大体要求
学校实验项目编号：
实验项目名称
材料显微硬度测定
项目类型
验证性
实验要求
必做
应掌握的原理、方法、公式
1、硬度的表示方法；
2、努氏法测定材料显微硬度的原理和方法；
3、维氏法测定材料显微硬度的原理和方法；
应训练的基本操作
1、显微硬度计的使用与操作；
2、显微硬度的计算。
应学会使用的仪器设备
HVS-1000型数显显微硬度计
实验情况
1、同时提供1台套仪器，每6名学生使用一台套仪器；
2、每位教师每次指导6名学生，使用1台套仪器；
3、学生平均实验时间2学时
实验项目教学大体要求
学校实验项目编号：
实验项目名称
单相矿物的定性分析
项目类型
验证性
实验要求
必做
应掌握的原理、方法、公式
1、X射线定性相分析原理；
2、X射线定性相分析方法；
3、并根据衍射数据由数据索引作出物相分析。
应训练的基本操作
1、样品的制备；
2、实验参数的选择；
3、样品的测试。
应学会使用的仪器设备
1、计算机开、关机；
2、Y5000衍射仪系统软件的使用；
3、数据处理软件的使用；
4、学会应用数字索引检索物相。
实验情况
1、同时提供1台套仪器，每6名学生使用一台套仪器；
2、每位教师每次指导6名学生，使用1台套仪器；
3、学生平均实验时间4学时
实验项目教学大体要求
学校实验项目编号：
实验项目名称
混合物相的定性分析
项目类型
综合性
实验要求
必做
应掌握的原理、方法、公式
1、X射线定性物相分析原理；
2、X射线定性相分析方法；
3、并根据衍射数据字顺索引作出物相分析。
应训练的基本操作
1、样品的制备；
2、实验参数的选择；
3、样品的测试、开机、关机等操作。
应学会使用的仪器设备
1、计算机开、关机；
2、Y5000衍射仪系统软件的使用；
3、数据处理软件的应用；
4、应用字顺索引检索物相
实验情况
1、同时提供1台套仪器，每6名学生使用一台套仪器；
2、每位教师每次指导6名学生，使用1台套仪器；
3、学生平均实验时间4学时
实验项目教学大体要求
学校实验项目编号：
实验项目名称
多物相的定量分析
项目类型
综合性
实验要求
必做
应掌握的原理、方法、公式
1、掌握定量分析的基本原理和方法，
2、能够根据衍射数据对物质中各相的含量进行分析
应训练的基本操作
1、样品的制备；
2、实验参数的选择；
3、样品的测试、开机、关机等操作。
应学会使用的仪器设备
1、计算机开、关机；
2、Y5000衍射仪系统软件的使用；
3、数据处理软件的应用；
4、应用字顺索引检索物相
实验情况
1、同时提供1台套仪器，每6名学生使用一台套仪器；
2、每位教师每次指导6名学生，使用1台套仪器；
3、学生平均实验时间4学时
实验项目教学大体要求
学校实验项目编号：
实验项目名称
晶粒大小与晶格畸变的测定
项目类型
综合性
实验要求
必做
应掌握的原理、方法、公式
1、，学习用X射线衍射峰宽化测定微晶大小与晶格畸变的原理和方法。
2、用半高宽法测定微粉的晶粒大小和晶格畸变
应训练的基本操作
1、样品的制备；
2、实验参数的选择；
3、样品的测试、开机、关机等操作。
应学会使用的仪器设备
1、计算机开、关机；
2、Y5000衍射仪系统软件的使用；
3、数据处理软件的应用；
4、应用字顺索引检索物相
实验情况
1、同时提供1台套仪器，每6名学生使用一台套仪器；
2、每位教师每次指导6名学生，使用1台套仪器；
3、学生平均实验时间4学时
实验项目教学大体要求
学校实验项目编号：
实验项目名称
扫描电镜及试样的显微电子图像观察
项目类型
验证性
实验要求
必做
应掌握的原理、方法、公式
1、扫描电镜的结构；
2、扫描电镜的工作原理；
3、扫描电镜试样的制备方法。
应训练的基本操作
1、样品的制备；
2、实验参数的选择；
3、开机、关机等操作。
应学会使用的仪器设备
1、扫描电镜；
2、计算机开、关机；
3、仪器系统软件操作。
实验情况
1、同时提供1台套仪器，每6名学生使用一台套仪器；
2、每位教师每次指导6名学生，使用1台套仪器；
3、学生平均实验时间4学时
实验项目教学大体要求
学校实验项目编号：
实验项目名称
电子探针X射线显微成分分析
项目类型
验证性
实验要求
必做
应掌握的原理、方法、公式
1、电子探针X射线谱仪的结构；
2、电子探针X射线谱仪的工作原理；
3、能谱仪的定量分析和正确选用微区成分分析分析方法。
方法：
示范操作
应训练的基本操作
1、样品的制备；
2、实验参数的选择；
3、开机、关机等操作。
应学会使用的仪器设备
1、电子探针X射线谱仪；
2、电子探针X射线谱仪开、关机；
3、仪器系统软件操作。
实验情况
1、同时提供1台套仪器，每6名学生使用一台套仪器；
2、每位教师每次指导6名学生，使用1台套仪器；
3、学生平均实验时间4学时
实验项目教学大体要求
学校实验项目编号：
实验项目名称
差热分析实验
项目类型
验证性
实验要求
必做
应掌握的原理、方法、公式
1、了解仪器结构；
2、工作原理、使用方法；
3、差热曲线分析物相的方法，并解释峰谷产生的原因。
应训练的基本操作
1、实验参数的选择；
2、样品的测试；
3、开机、关机等操作。
应学会使用的仪器设备
1、差热分析仪
2、计算机开、关机；
3、系统软件的使用。
实验情况
1、同时提供1台套仪器，每6名学生使用一台套仪器；
2、每位教师每次指导6名学生，使用1台套仪器；
3、学生平均实验时间4学时
实验项目教学大体要求
学校实验项目编号：
实验项目名称
二水石膏差热曲线的测绘
项目类型
验证性
实验要求
必做
应掌握的原理、方法、公式
1、了解差热分析仪结构
2、掌握差热分析原理
3、掌握热曲线的分析方法。
应训练的基本操作
1、实验参数的选择；
2、样品的测试；
3、热分析仪等操作。
。
应学会使用的仪器设备
1、热分析仪
2、热电偶的使用。
实验情况
1、同时提供1台套仪器，每6名学生使用一台套仪器；
2、每位教师每次指导6名学生，使用1台套仪器；
3、学生平均实验时间4学时
实验项目教学大体要求
学校实验项目编号：
实验项目名称
热膨胀系数的测定
项目类型
验证性
实验要求
必做
应掌握的原理、方法、公式
1、了解热膨胀仪结构；
2、工作原理、使用方法；
3、热膨胀曲线分析方法，并解释产生的原因。
应训练的基本操作
1、实验参数的选择；
2、样品的测试；
3、开机、关机等操作。
。
应学会使用的仪器设备
1、热膨胀仪
2、计算机开、关机；
3、系统软件的使用。
实验情况
1、同时提供1台套仪器，每6名学生使用一台套仪器；
2、每位教师每次指导6名学生，使用1台套仪器；
3、学生平均实验时间4学时
实验项目教学大体要求
学校实验项目编号：
实验项目名称
矿物的红外光谱测绘与定性分析
项目类型
验证性
实验要求
必做
应掌握的原理、方法、公式
1、了解红外光谱测绘的仪器装置及工作原理。
2、学习红外光谱测绘的实验技术。
3、通过测绘物质的红外光谱，分析影响谱图质量的因素
应训练的基本操作
1、实验参数的选择；
2、样品的测试；
3、开机、关机等操作。
应学会使用的仪器设备
1、红外光谱仪
2、计算机开、关机；
3、系统软件的使用。
实验情况
1、同时提供1台套仪器，每6名学生使用一台套仪器；
2、每位教师每次指导6名学生，使用1台套仪器；
3、学生平均实验时间4学时
实验项目教学大体要求
学校实验项目编号：
实验项目名称
测量铁磁材料的静态磁化曲线
项目类型
验证性
实验要求
必做
应掌握的原理、方法、公式
（1）铁磁体的特性
B=μH
B-磁感应强度；H-磁场强度；μ-磁导率。
（2）冲击电流法的测量原理
H=NI/L（）
H-磁场强度；N-原线圈的匝数；
I-磁化电流；L-贺环的平均周长。
应训练的基本操作
掌握测量磁性材料参数的方法，并能测定铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线
应学会使用的仪器设备
1、学习用电子积分器测量磁感应强度
2、测量铁磁材料的初始磁化曲线、磁滞回线、基本磁化曲线
3、学习使用计算机采集数据
实验情况
1、同时提供3台套仪器，每4名学生使用一台套仪器；
2、每位教师每次指导10名学生，使用3台套仪器；
3、学生平均实验时间2学时
升级会员 