材料性能实验PPT学习教案

1、会计学1材料性能实验材料性能实验实验一实验一 材料的静拉伸实验材料的静拉伸实验 第1页/共197页一、实验目的第2页/共197页第3页/共197页1、试样的准备、试样的准备 了解试样的材料与热处理状态，并在试样两头端了解试样的材料与热处理状态，并在试样两头端部打上编号。部打上编号。 用游标卡尺测量试样的直径（或边长），计算横用游标卡尺测量试样的直径（或边长），计算横截面积；截面积；a) 测量试样的标距长度，在试样上标出原始标距，测量试样的标距长度，在试样上标出原始标距，并将试样标距范围内的部分均分为并将试样标距范围内的部分均分为10等分，轻轻等分，轻轻打上标点。打上标点。三实验步骤第4页/共1

2、97页2、试验设备的操作、试验设备的操作本实验中所用的设备和仪器的构造原理和使用方法，详见实验室中准备的仪器说明书和操作指南。学生应认真听取教师针对实验所用设备和仪器的讲解和观摩示范操作，然后再动手做准备工作。第5页/共197页第6页/共197页打开电源开关，开启控制柜上的油泵开关。开启电脑，打开Smart Test软件。根据试验，选择合适的夹具和附件。软件中数值清零，输入试样材质，几何尺寸。关闭回油阀，打开送油阀，根据试样尺寸调节横梁的位置。关闭送油阀，夹好试样软件中，点击开始，开始记录。打开送油阀，根据电脑屏幕显示的加载速度，调节送油阀的大小，使加载均匀。等测试完毕，关闭送油阀。保存数据。

3、把试样取下，打开回油阀关闭油泵，关闭电源。第7页/共197页3、测量步骤、测量步骤将试样夹持于试验机的夹头中，开动试验机，开始加载实验。测量试样拉断后的标距L1缩颈处最小直径d1，并分别计算及。第8页/共197页四实验结果第9页/共197页1、分析材料成分、热处理工艺、预 留缺口对材料拉伸性能的影响。2、实验心得体会第10页/共197页录像资料第11页/共197页实验二实验二 材料的压缩实验材料的压缩实验 第12页/共197页一、实验目的第13页/共197页WDW-300D微机控制电子万能试验机、游标卡尺、记号笔、低碳钢（15钢）第14页/共197页检查试样两端面的光洁度和平行度，并涂上润滑检

4、查试样两端面的光洁度和平行度，并涂上润滑油。用游标卡尺在试样的中间截面相互垂直的方油。用游标卡尺在试样的中间截面相互垂直的方向上各测量一次直径，取其平均值作为计算直径向上各测量一次直径，取其平均值作为计算直径。依次打开电源开关，变压器开关，在试验机控制依次打开电源开关，变压器开关，在试验机控制面板上按面板上按“启动启动”，开启试验机。打开控制电脑，开启试验机。打开控制电脑，双击打开控制软件，双击打开控制软件将试样放置于压缩台上将试样放置于压缩台上在软件中，点击在软件中，点击“试验操作试验操作”，“新建试验材料新建试验材料”，输入试样的几何尺寸，点击，输入试样的几何尺寸，点击“新建新建”。三实验

5、步骤第15页/共197页点点“自动控制自动控制”面板，进入面板，进入“编程器编程器”，建立试验，建立试验的控制参数。的控制参数。点点“手动控制手动控制”，选取一定的速度，将中横梁移动，选取一定的速度，将中横梁移动至快接触试样。快接触试样时，必需转换成慢速。至快接触试样。快接触试样时，必需转换成慢速。点点“自动控制自动控制”，选择所编的试验程序，力值清零，选择所编的试验程序，力值清零，位移清零，点击，位移清零，点击“开始开始”，开始测试，注意观察，开始测试，注意观察试样的变形现象。试样的变形现象。测试完毕，保存数据，按控制面板上的上升，将横测试完毕，保存数据，按控制面板上的上升，将横梁上移，取下

6、试样，进行下一个实验。梁上移，取下试样，进行下一个实验。第16页/共197页第17页/共197页四实验结果第18页/共197页思考题1、简述为什么压缩实验下，低碳钢不容易被压断，较之拉伸实验，低碳钢的压缩率比伸长率大。2、实验心得体会第19页/共197页实验三实验三 材料的弯曲实验材料的弯曲实验 第20页/共197页一、实验目的第21页/共197页CMT6104型微机控制电子万能试验机、游标卡尺、记号笔。实验材料（可选择）：低碳钢、氧化铝陶瓷、聚苯乙烯。Lbh实验所用试件如图所示，试件截面为矩形，其中，b为试件宽度，h为试件高度，L为试件长度。矩形截面试样第22页/共197页 试样准备：矩形横

7、截面试件应在跨距的两端和中间处分别试样准备：矩形横截面试件应在跨距的两端和中间处分别测量其高度和宽度。取用三处宽度测量值的算术平均值和测量其高度和宽度。取用三处宽度测量值的算术平均值和三处高度测量值的算术平均值，作为试件的宽度和高度。三处高度测量值的算术平均值，作为试件的宽度和高度。 依次打开电源开关，将试验机电源开关打倒依次打开电源开关，将试验机电源开关打倒“开开”，开启，开启试验机。试验机。 安装夹具，放置试件：根据试样情况选择弯曲夹具，安装安装夹具，放置试件：根据试样情况选择弯曲夹具，安装到试验机上，检查夹具，设置弯曲跨距为到试验机上，检查夹具，设置弯曲跨距为80mm，放置好，放置好试件

8、。试件。 打开控制电脑，双击打开打开控制电脑，双击打开PowerTest测试软件。测试软件。 在软件中，选择合适的试验方案，并点击在软件中，选择合适的试验方案，并点击“试验部分试验部分”中中的的“编辑试验方案编辑试验方案”，进行试验方案修改（输入样品尺寸，进行试验方案修改（输入样品尺寸、位移、速度等），然后点、位移、速度等），然后点“保存退出保存退出”。三实验步骤第23页/共197页将弯曲压头向下，通过按将弯曲压头向下，通过按“快降快降”和和“慢降慢降”按钮，使压按钮，使压头接触试样（注意快接触试样时，必需转换成慢速）。头接触试样（注意快接触试样时，必需转换成慢速）。在试验主界面，选择存盘的方

9、式及其文件名，并在试验信在试验主界面，选择存盘的方式及其文件名，并在试验信息区输入试样的实际测量尺寸。可以一次输入跟试样的尺息区输入试样的实际测量尺寸。可以一次输入跟试样的尺寸，可以同时输入所有的试样尺寸。寸，可以同时输入所有的试样尺寸。点击更改点击更改“存盘名存盘名”，输入测试者学号，同时清零力和位，输入测试者学号，同时清零力和位移。点击软件中的移。点击软件中的“开始开始”按钮，开始实验，直至试验结按钮，开始实验，直至试验结束。束。记录数据：每个试件试验完后屏幕右端将显示试验结果。记录数据：每个试件试验完后屏幕右端将显示试验结果。一批试验完成后点击一批试验完成后点击“生成报告生成报告”按钮将

10、生成试验报告，按钮将生成试验报告，然后点击然后点击“导出导出Excel”，点击，点击“保存保存”。 按控制面板上的上升，将横梁上移，取下试样，进行下一按控制面板上的上升，将横梁上移，取下试样，进行下一个实验试验。全部结束后，清理好机器，关断电源。个实验试验。全部结束后，清理好机器，关断电源。第24页/共197页第25页/共197页四实验结果根据记录数据，计算试样的三点弯曲强度、弯曲弹性模量。绘制弯曲力-挠度曲线（F-f曲线）。第26页/共197页思考题1、简要比较说明三点弯曲与四点弯曲试验的优缺点。2、实验心得体会第27页/共197页实验四实验四 材料的硬度实验材料的硬度实验 第28页/共19

11、7页一、实验目的第29页/共197页硬度计：布氏、维氏及显微硬度计各两台；硬度计：布氏、维氏及显微硬度计各两台；读数放大镜读数放大镜 最小分度值为一个；最小分度值为一个；标准硬度标准硬度 不同硬度试验方法的二等标准硬度块各一套；不同硬度试验方法的二等标准硬度块各一套；布氏：黄布氏：黄 铜（）、铜（）、20钢钢 （退火态）（退火态）维氏：维氏：45钢（淬火中温回火）、钢（淬火中温回火）、Al2O3工程陶瓷；工程陶瓷；显微：显微：15钢，钢，45钢（钢（840淬火，然后淬火，然后490中温回火）、中温回火）、Al2O3工程陶瓷工程陶瓷第30页/共197页三实验步骤 了解各种硬度计的构造原理，学习操

12、作规程及安全事项，掌握操作方法。 对各种试验选择合适的硬度试验方法，确定试验条件。并根据试验条件更换压头及砝码，根据试样形状调整或更换工作台。 用标准硬度块校验硬度计。 测定各种试样的硬度，记录试验结果。第31页/共197页布氏硬度计操作布氏硬度计操作 打开电源开关，接通电源，根据金属种类和所打开电源开关，接通电源，根据金属种类和所估计硬度选择试验力保持时间后，按动试验力估计硬度选择试验力保持时间后，按动试验力保持时间按钮。保持时间按钮。将试样放在试台上，转动手轮，使试台缓慢上将试样放在试台上，转动手轮，使试台缓慢上升，试样与压头接触直至手轮与螺母产生相对升，试样与压头接触直至手轮与螺母产生相

13、对滑动。按动启动按钮，硬度计即可自动完成一滑动。按动启动按钮，硬度计即可自动完成一个工作循环。个工作循环。试验结束后，转动手轮，取下试样，用读数显试验结束后，转动手轮，取下试样，用读数显微镜测量试样表面的压痕直径，根据压痕直径微镜测量试样表面的压痕直径，根据压痕直径和载荷查表确定试样的硬度值。和载荷查表确定试样的硬度值。第32页/共197页布氏硬度计布氏硬度计第33页/共197页维氏硬度计和显微维氏硬度计操作维氏硬度计和显微维氏硬度计操作打开电源开关，硬度计自动复位。打开电源开关，硬度计自动复位。将试样擦拭干净，稳固放置于试台上。将试样擦拭干净，稳固放置于试台上。旋转转动头使物镜轴线与试台轴线

14、重合。旋转转动头使物镜轴线与试台轴线重合。旋转升降手柄，使试台载着试样上升，同时在目镜中观察旋转升降手柄，使试台载着试样上升，同时在目镜中观察，直到出现清晰的试样表面为止。，直到出现清晰的试样表面为止。旋转转动头，使压头轴线与试台轴线重合。旋转转动头，使压头轴线与试台轴线重合。按操作面板的按操作面板的“Start“键，试验开始，硬度计处于工作状键，试验开始，硬度计处于工作状态，自动完成加荷，保荷，卸荷三项任务。态，自动完成加荷，保荷，卸荷三项任务。硬度计完成卸荷后，扳动旋转头，使物镜与试台轴线重合硬度计完成卸荷后，扳动旋转头，使物镜与试台轴线重合。测量压痕长度。测量压痕长度。第34页/共197

15、页维氏硬度计维氏硬度计显微维氏硬度计显微维氏硬度计第35页/共197页四实验结果实验数据处理实验数据处理材料硬度计硬度值第36页/共197页五思考题 分析各种试样的硬度试验方法与试验条件的选择原则。 试分析各种硬度实验方法的误差来源。1. 实验心得体会第37页/共197页指导教师：王晨指导教师：王晨 郑振环郑振环实验五实验五 材料的冲击实验材料的冲击实验 第38页/共197页一、实验目的第39页/共197页JB-W500型微机控制摆锤式冲击试验机型微机控制摆锤式冲击试验机L71UV冲击试样缺口专用拉床冲击试样缺口专用拉床低温恒温箱（或广口保温瓶或硬泡沫塑料容器）低温恒温箱（或广口保温瓶或硬泡沫

16、塑料容器）酒精、液氮（或干冰）若干。酒精、液氮（或干冰）若干。 游标卡尺（最小刻度为），钢字、手锤等游标卡尺（最小刻度为），钢字、手锤等16Mn、20钢（均为正火态）或钢（均为正火态）或40钢（调质态）钢（调质态）等钢材中任选一种，加工成夏比等钢材中任选一种，加工成夏比U型或型或V型缺口冲型缺口冲击试样。击试样。第40页/共197页试样的准备：领取试样，在端部打上编号。用试样的准备：领取试样，在端部打上编号。用棉纱擦净，测量试样尺寸。棉纱擦净，测量试样尺寸。 采用冲击试样缺口专用拉床对试样开缺口。采用冲击试样缺口专用拉床对试样开缺口。将试样在不同温度下保温将试样在不同温度下保温30分钟，然后采

17、用冲分钟，然后采用冲击试验机进行冲击试验。击试验机进行冲击试验。冲击完成后，立即刹车，并记录冲击吸收功冲击完成后，立即刹车，并记录冲击吸收功Aku（或（或Akv），然后把指针拨回。），然后把指针拨回。用放大镜或体式显微镜观察断口形貌，并测量用放大镜或体式显微镜观察断口形貌，并测量断口中纤维区或晶状区的断口百分率。断口中纤维区或晶状区的断口百分率。三实验步骤第41页/共197页 打开拉床的电源开关和油泵开关。打开拉床的电源开关和油泵开关。 按下升刀，将刀具升升高。按下升刀，将刀具升升高。 根据缺口类型，选择刀口。固定好试样，注根据缺口类型，选择刀口。固定好试样，注意根据尺寸，调好试样的夹持位置，

18、保证拉削意根据尺寸，调好试样的夹持位置，保证拉削出的缺口处于试样正中。出的缺口处于试样正中。 按下切削，刀具向下运动，直至加工完毕。按下切削，刀具向下运动，直至加工完毕。加工工程中，保持刀口的润滑。加工工程中，保持刀口的润滑。 关机，关闭油泵，关闭电源。关机，关闭油泵，关闭电源。冲击试样缺口专用拉床操作冲击试样缺口专用拉床操作第42页/共197页冲击试样缺口专用拉床冲击试样缺口专用拉床第43页/共197页摆锤式冲击试验机操作摆锤式冲击试验机操作打开试验机电源，打开电脑。打开试验机电源，打开电脑。打开打开JBW500测试软件，根据摆锤大小选择量程测试软件，根据摆锤大小选择量程的大小，并设置自动模

19、式或手动模式。的大小，并设置自动模式或手动模式。手动模式：在软件中设置试样尺寸参数，打开控制手动模式：在软件中设置试样尺寸参数，打开控制盒开关，点按盒开关，点按“取摆取摆”按钮。使用定位卡子将试样按钮。使用定位卡子将试样的缺口背对摆锤定位于支梁上，点按退销，点按冲的缺口背对摆锤定位于支梁上，点按退销，点按冲击，摆锤下落，测试，在软件中点击取值，获得冲击，摆锤下落，测试，在软件中点击取值，获得冲击吸收功和冲击韧性，冲击后，摆锤自动扬摆，再击吸收功和冲击韧性，冲击后，摆锤自动扬摆，再次测试，测试完毕，长按次测试，测试完毕，长按“放摆放摆”，摆锤放至最低，摆锤放至最低处放开按钮。处放开按钮。自动模式

20、：自动模式步骤与手动模式相同，只是相自动模式：自动模式步骤与手动模式相同，只是相应的按键在软件中实现。应的按键在软件中实现。试验完毕，关闭试验机电源，关闭电脑。试验完毕，关闭试验机电源，关闭电脑。第44页/共197页摆锤式冲击试验机摆锤式冲击试验机第45页/共197页四实验结果画出冲击试样形状及尺寸，并注明材料牌号及其热处理状态。整理试验数据，作出相应Ak-t曲线和断口形貌（%）温度曲线，确定其tk值。第46页/共197页五思考题1、为何在作系列冲击实验时20钢试样要开缺口？ 2、简述一次冲击弯曲实验在工程应用上有几方面用途？ 3、实验心得体会第47页/共197页 实验六实验六 材料的疲劳裂纹

21、材料的疲劳裂纹 扩展速率实验扩展速率实验 第48页/共197页一、实验目的第49页/共197页1) PQ1-6型纯弯曲疲劳试验机；型纯弯曲疲劳试验机；2) 游标卡尺一把；游标卡尺一把；3) 百分表及表座一套；百分表及表座一套；4）45钢试样钢试样第50页/共197页 1试验准备工作试验准备工作1)领取试验所需试样，将试样两端打上编号。领取试验所需试样，将试样两端打上编号。2)用游标卡尺测量试样尺寸，在试样工作区的两个相用游标卡尺测量试样尺寸，在试样工作区的两个相互垂直方向各测一次，取其平均值。互垂直方向各测一次，取其平均值。3)静力试验。取其中一根合格试样，在拉伸试验机上静力试验。取其中一根合

22、格试样，在拉伸试验机上测其测其b。三实验步骤第51页/共197页 2SN曲线测试曲线测试(1) 确定各级应力水平。确定各级应力水平。(2) 确定载荷确定载荷 根据试样直径根据试样直径d及载荷作用点到支座距离及载荷作用点到支座距离a，代入弯曲应力计算公式，计算应力大小和相应的载荷大小。代入弯曲应力计算公式，计算应力大小和相应的载荷大小。(3) 将试样安装在试验机上进行试验。接通电源，转动电将试样安装在试验机上进行试验。接通电源，转动电动机转速调节器，由零逐渐加快。试验时，一般以动机转速调节器，由零逐渐加快。试验时，一般以6000 rmin为宜。当达到试验转速后，再把砝码加到砝码盘上。为宜。当达到

23、试验转速后，再把砝码加到砝码盘上。(5)观察与记录观察与记录 由高应力到低应力水平，逐级进行试验。由高应力到低应力水平，逐级进行试验。记录每个试样断裂的循环周次，同时观察断口位置和特征。记录每个试样断裂的循环周次，同时观察断口位置和特征。第52页/共197页3. 条件疲劳极限条件疲劳极限R(N)的测定的测定条件疲劳极限的测定方法和操作步骤与其条件疲劳极限的测定方法和操作步骤与其SN曲线曲线的测定基本上一样，所不同的就在应力水平及应力的测定基本上一样，所不同的就在应力水平及应力增量的选定上。增量的选定上。 第53页/共197页纯弯曲疲劳试验机操作纯弯曲疲劳试验机操作 测量试样最小直径；测量试样最

24、小直径； 计算或查出计算或查出K值；值； 根据确定的应力水平计算应加砝码的重量根据确定的应力水平计算应加砝码的重量 将试样安装于套筒上，拧紧两根连接螺杆，使将试样安装于套筒上，拧紧两根连接螺杆，使与试样成为一个整体；与试样成为一个整体； 连接挠性连轴节；连接挠性连轴节； 加上砝码；加上砝码； 开机前托起砝码，在运转平稳后，迅速无冲击开机前托起砝码，在运转平稳后，迅速无冲击地加上砝码，并将计数器调零；地加上砝码，并将计数器调零； 试样断裂或记下寿命试样断裂或记下寿命N，取下试样描绘疲劳破，取下试样描绘疲劳破坏断口的特征。坏断口的特征。第54页/共197页纯弯曲疲劳试验机纯弯曲疲劳试验机第55页/

25、共197页四实验结果画出试样的S-N曲线。采用升降法计算材料的条件疲劳极限。升降法试验清况记录表升降法试验清况记录表 第56页/共197页五思考题1、简述疲劳破坏与静载或一次性冲击加载破坏比较有哪些特点 ？ 2、实验心得体会第57页/共197页指导教师：王晨指导教师：王晨 王欣王欣实验七实验七 材料的摩擦磨损实验材料的摩擦磨损实验 第58页/共197页一、实验目的第59页/共197页MMG-10型高温高速摩擦磨损试验机型高温高速摩擦磨损试验机 仪器仪器第60页/共197页二、实验原理11(1,2,3)niimm in第61页/共197页三、实验用材料及试样第62页/共197页四、实验仪器与药品

26、第63页/共197页五、实验步骤磨损曲线图第64页/共197页五、实验步骤第65页/共197页五、实验步骤第66页/共197页五、实验步骤第67页/共197页五、实验步骤第68页/共197页五、实验步骤第69页/共197页五、实验步骤第70页/共197页六、实验报告撰写规范第71页/共197页指导教师：郑兴华指导教师：郑兴华 卢洪卢洪实验八实验八 软磁材料磁化曲线的测定软磁材料磁化曲线的测定 第72页/共197页一、实验目的第73页/共197页二、实验原理第74页/共197页三、实验仪器与药品第75页/共197页第76页/共197页打开计算机及软件，开主机预热5分钟（注意：一定注意：一定要先打

27、开软件要先打开软件）。将样品按指定位置接入仪器中（N1和N2不能接反），将用万用表或欧姆表检查电路联接情况（一般电阻小于10欧姆）。如电阻很大，需重新打磨线头并连接好。在软件中输入参数，在两个黑色小窗口中将量程选项定为“自动”。通过按“清零”按钮和调整“调零”旋钮，使磁通计（第一个黑色窗口）数字基本保持不变（至少要求变化很缓慢）并且为0（至少要求很接近于0）。2.测量步骤第77页/共197页第78页/共197页五、实验报告撰写规范实验目的实验基本原理实验设备仪器和试样实验步骤实验数据的处理总结（对实验结果进行分析，并对如何提高实验的精确度提出意见）第79页/共197页第80页/共197页指导教

28、师：郑兴华指导教师：郑兴华 卢洪卢洪实验九实验九 永磁材料磁滞回线的测定永磁材料磁滞回线的测定 第81页/共197页一、实验目的第82页/共197页二、实验原理第83页/共197页着磁场强度H的变化,如图0a段所示。这条曲线称为起始磁化曲线。二、实验原理第84页/共197页若断续增大磁化电流，即增加磁场强度H时，磁感应强度B值的上升很缓慢。若H 逐渐减小，则B也相应减小，但并不沿a0段下降，而是沿另一条曲线ab下降。B随着H变化的全过程如下。当H按：0Hm0-Hc-Hm0HcHm的顺序变化时，B相应沿：0BmBr0-Bm-Br0Bm的顺序变化。将上述各个变化过程连接起来就可得到一条封闭曲线ab

29、cdef，这条曲线称为磁滞回线。 二、实验原理第85页/共197页三、实验仪器与药品第86页/共197页层（用专用线圈时可免除此项）。第87页/共197页打开计算机及软件，开主机预热5分钟（注意注意：一定要先打开软件：一定要先打开软件 ）。将样品按指定位置接入仪器中（不用专用线圈时要用万用表或欧姆表检查电路联接情况，一般电阻小于10欧姆；如电阻很大，需重新打磨线头并连接好）。 在软件中输入参数及选择项，并在磁通计、磁强计界面中勾选“自动”量程；按F3选择励磁波形（建议勾选两个“自动”项目）。 在主机上按下与屏幕中磁通计、磁强计界面中相同的量程按钮。 2.测量步骤第88页/共197页第89页/共

30、197页五、实验报告撰写规范实验目的实验基本原理实验设备仪器和试样实验步骤实验数据的处理总结（根据所得数据详细分析铁磁材料的磁性；对如何提高实验的精确度提出意见）第90页/共197页第91页/共197页指导教师：黄向东指导教师：黄向东 卢洪卢洪实验十实验十 材料电阻率的测定材料电阻率的测定 第92页/共197页一、实验目的第93页/共197页二、实验原理第94页/共197页在许多情况下，测量误差是不可忽略的。因此，为了提高电阻测量的精确度，对于不同阻值范围的材料或器件设计了不同的测量方法。例如采用三电极系统测量M级以上的高电阻，采用电桥法测量和K级的电阻等。但在高导电率材料或小电阻器件的电阻测

31、量之中，不仅电路中的接触电阻不可以忽略不计，甚至导线的电阻都不是无穷小量。而具体采用那种方式测试，需要了解不同测试方法的特点以及相应材料本身性质情况来确定。 第95页/共197页高阻计测量的基本电路示意图 高阻计测量的阻值较高，测量范围较广，而且操作方便。通常采用高阻计法测量绝缘体材料的电阻。 第96页/共197页由图可见：当测试直流电压V加在试样Rx和标准电阻R0上时，回路电流Ix为：000RVRRxVIx000RRVVRx整理上式得：实际上Rx远大于R0，近似得： 00RVVRx 由上式可见，Rx与V0成反比。如果将不同V0值所对应的Rx值刻在高阻计的表头上，便可直接读出被测试样的阻值。

32、第97页/共197页(2)电极系统 图10-3是通常采用的平板试样三电极系统。采用这种三电极系统测量体电阻时，表面漏电流由保护电极旁路接地。而测量表面电阻时，体积漏电流会由保护电极傍路接地。这样便将试样体积电流和表面电流分离，从而可以分别测出体积电阻率和表面电阻率。在测试过程中，三电极系统和试样都必须置于屏蔽箱内。图10-3 平板试样三电极系统 第98页/共197页体积电阻率v： tDRtDIVSItVjEvvsvvv442121其中D1D1g代表测量电极的有效直径，t代表试样的厚度。 表面电阻率s： 121212222DDlnRsDDlnIVrIrrlnrVjEsssss第99页/共197页

33、三、实验仪器与药品1 ZC-36型超高电阻测试仪或EST121型数字超高阻、微电流测量仪；SX1934型四探针电阻率测试仪；QJ83型数字单臂电桥、QJ84型数字双臂电桥；2. 恒温恒湿箱l台，干燥器1个；3. 千分卡尺、干燥温度计、镊子、特种铅笔、电极材料（如退火铝箔，厚度小于0.02mm)、烧杯、软布条等；4. 金属、玻璃、陶瓷、高分子材料各一批；5. 医用凡士林、无水乙醇等。第100页/共197页第101页/共197页从干燥器中取出试样块，迅速用千分卡尺测量试样块的厚度：方形试样每边测量三次，取算术平均值，厚度测量误差不大于1。试样厚度的测量也可在测出电阻后进行。用凡士林将铝箔粘贴在试样

34、的两对面上，做成接触电极。所涂的凡士林的厚度应小于m，粘贴好铝箔后要用干净的软布条抹平，以便将铝箔下的空气赶走，并将多余的粘合剂挤出去。将待测试样安放在电极箱内，安放时应注意：三个电极应保持同心，间隙距离必须均匀；电极与试样应保持良好接触，环电极的光洁度一面应吻合接触试样，切勿倒置；试样放好后，盖上电极箱盖。第102页/共197页电表极性开关置于“+”的一边上。调整调零旋钮，使指针指在“0”点(对电阻则为个)。先测表面电阻，将“Rs-Rv”转换开关(K2)置于Rs处，电压选择开关选500V。将“放电-测试”开关拨向“测试”位置，对试样充电15s，然后打开短路开关。若此时指针没有读数，可逐档升高

35、倍率，直至能清晰的读数为止，待输出短路开关打开一分钟后，立即读出表头的数值。 被测电阻=表头读数倍率测试电压系数106()读数以后，关上输入短路开关。将“测试-放电”开关置于“放电”位置，使试样放电lmin。第103页/共197页然后测体积电阻。先将“Rs-Rv”转换开关(K2)置于Rv处，测试电压为1000V，按89条进行测试。读数完毕后使试样放电lmin。取出样品。换另一个样品，按110条进行测试。应当注意，当试验环境达不到规定的条件时，每块试样从干燥器中取出到测试完毕所需的时间应尽量短，一般要求在几分钟内测试完毕。为此，可以先测样品的绝缘电阻，再测量样品的厚度。 第104页/共197页数

36、据记录与处理数据记录与处理 表10-2 电极系统尺寸试样形状电极尺寸/mm测量电极与环电极的间隙g/mm测量电极（D1）环电极（D2）下电极（D3）板状直径 500.1内径 540.1直径 7420.2第105页/共197页五、实验报告撰写规范 简述实验目的和原理 测试方法的选择依据； 测试仪器的操作； 电阻率的计算； 分析不同材料电阻特性的差异及原因。第106页/共197页第107页/共197页指导教师：郑兴华指导教师：郑兴华 卢洪卢洪实验十一实验十一 材料介电性能的测量材料介电性能的测量 第108页/共197页一、实验目的第109页/共197页二、实验原理 自动平衡电桥原理 电桥法和Q表测

37、量法 第110页/共197页二、实验原理测量方法测量方法:1、静态法；2、电桥法（150Hz）；超低频（200Hz), 双电桥（1MHz);音频（203MHz,Schering Bridge,施林电桥)，3、谐振法（10100MHz); 4、传输线法（1006000MHz); 5、波导法；6、谐振腔法。第111页/共197页材料介电性能的测定二、取决因素二、取决因素 频率范围； 温度范围； 材料性能； 材料形状、尺寸； 其他。第112页/共197页三、实验仪器与药品第113页/共197页第114页/共197页测定数据记录表序号厚度（mm)直径（mm)123平均值123平均值12 f序号 指标

38、频率（Hz)1001K10K40K100K1etand2etand第115页/共197页五、实验报告撰写规范 实验目的 实验基本原理 实验设备仪器和试样 实验步骤 实验数据的处理 总结第116页/共197页、0、r物理含义是什么? 第117页/共197页指导教师：郑兴华指导教师：郑兴华 卢洪卢洪实验十二实验十二 材料压电性能的测量材料压电性能的测量 第118页/共197页一、实验目的第119页/共197页二、实验原理压电振子的等效电路和谐振特性将经过极化工艺处理过的压电振子接入到图12-1的电路中，当改变信号频率使之由低到高变化时，发现通过压电陶瓷振子的电流I随着输入信号的频率变化而变化。当频

39、率调至某一数值时，输出电流最大，此时振子的阻抗最小，用f m表示最小阻抗(或最大导纳)频率；当频率继续增大到另一频率时输出电流最小，振子的阻抗最大，用f n表示最大阻抗(或最小导纳)频率，其阻抗特性曲线如图12-2所示。而变化。当频率调至某一数值时，输出电流最大，此时振子的阻抗最小，用f m表示最小阻抗(或最大导纳)频率；当频率继续增大到另一频率时输出电流最小，振子的阻抗最大，用f n表示最大阻抗(或最小导纳)频率，其阻抗特性曲线如图 2所示。第120页/共197页二、实验原理信号发生器电压表压电振子Rr频率表图12-1压电振子测量电路示意图 Z Z max Z min f m f n f阻抗

40、特性曲线第121页/共197页二、实验原理测量材料压电振子参数的主要方法有传输线路法传输线路法、型网络零相位法和导纳电桥法。其中传输线路法由于测量迅速简便，并且接近实际工作状态，是最常用的测量方法。而另两种方法尽管测量精度高，但复杂繁琐。IEC及IRE标准均采用传输线路法。 第122页/共197页压电材料主要参数 压电常数d 机电耦合系数K ： 平面机电耦合系数Kp、横向机电耦合系数K 31、厚度机电耦合系数K t等 ； 机械品质因数Q m ； 谐振频率常数N ； 其他，如介电常数、损耗角及密度 。第123页/共197页三、实验仪器与药品第124页/共197页第125页/共197页四、实验步骤

41、试样制备 选择烧结均匀、表面平整、无砂眼、弯曲、裂纹的正圆形PZT或其他陶瓷片，其直径10 mm、厚度1 mm。用水磨砂纸将两边磨平，注意厚薄一致。 用脱脂棉蘸丙酮将试样清洗干净，然后用细毛刷在两面均匀涂覆银浆，置于高温炉中升温至800。，断电后随炉自然冷却。由于银浆的有机成分必须充分挥发，烧银过程前期需微敞炉门。 用细砂纸磨去边缘的银层（注意保证正圆形），用丙酮清洗干净，然后置于硅油中，极化温度120，用34kVmm直流电场极化10min。 将极化后的陶瓷片静置24h以上，以消除剩余应力，保证样品的性能稳定。第126页/共197页D33测量仪 阻抗分析仪第127页/共197页第128页/共1

42、97页五、实验报告撰写规范 实验目的 实验基本原理 实验设备仪器和试样 实验步骤 实验数据的处理 总结第129页/共197页第130页/共197页指导教师：黄晓巍指导教师：黄晓巍 卢洪卢洪实验十三实验十三 材料白度的测定材料白度的测定 第131页/共197页一、实验目的第132页/共197页二、实验原理第133页/共197页白度的测量原理1、光源；2、入射光斑孔；3、聚光透镜；4、滤光片插件；5、滤光器盘；6、试样；7、滤光片插件；8、接收光栏；9、测量光电池；10、补偿光电池；11、保护玻璃；12、光补偿器；13、导光管第134页/共197页三、实验仪器与药品第135页/共197页第136页

43、/共197页第137页/共197页五、实验报告撰写规范 实验目的 实验基本原理 实验设备仪器和试样 实验步骤 实验数据的处理 总结第138页/共197页第139页/共197页指导教师：黄晓巍指导教师：黄晓巍 卢洪卢洪实验十三实验十三 材料光泽度的测定材料光泽度的测定 第140页/共197页一、实验目的第141页/共197页二、实验原理inininininiiniR2222222222sincossincossincossincos21第142页/共197页光泽度的测量原理1、光轴；2、光源；3、透镜；4、试样；5、光圈；6、受光器光圈；7、受光器；8、光源影像第143页/共197页三、实验器材

44、第144页/共197页第145页/共197页第146页/共197页五、实验报告撰写规范 实验目的 实验基本原理 实验设备仪器和试样 实验步骤 实验数据的处理 总结第147页/共197页第148页/共197页指导教师：王欣指导教师：王欣 卢洪卢洪实验十五实验十五 材料透光性的测定材料透光性的测定 第149页/共197页一、实验目的第150页/共197页二、实验原理第151页/共197页二、实验原理第152页/共197页000dVIdVIT T总透射比，光通量之比；0射到物体上的光能量，1m（流明）；透过物体的光能量；IA光源的分谱辐射强度，Wsr-1（瓦特每球面度）；V明视觉相对光谱灵敏度（或视见函数）；单色光透过度；d波长间隔，nm 二、实验原理第153页/共197页二、实验原理%10012T 第154页/共197页ET-0682型透光率测定仪”测试原理如图 二、实验原理第155页/共197页二、实验原理%1001001212aaIIT 第156页/共197页仪器仪器ETT-0682型便携式透光率测定仪 第157页/