材料性能實(shí)驗(yàn)

1、材材 料料 性性 能能 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 材料的靜拉伸實(shí)驗(yàn)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，掌握其操了解萬能材料試驗(yàn)機(jī)的構(gòu)造和工作原理，掌握其操作規(guī)程及使用時的注意事項(xiàng)作規(guī)程及使用時的注意事項(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材料拉伸性能的影響分析材料成分及處理工藝對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、游標(biāo)卡尺（最小

2、刻度值為0.01mm）、記號筆等。 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、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。部打上編號。 用游標(biāo)卡尺測量試樣的直徑（或邊長），計(jì)算橫用游標(biāo)卡尺測量試樣的直徑（或邊長），計(jì)算橫截面積；截面積；a) 測量試樣的標(biāo)距長度，在試樣上標(biāo)出原始標(biāo)距，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)的部分均分為并將試樣標(biāo)距范圍內(nèi)的部分均分為10等分，輕輕等分，輕輕打上標(biāo)點(diǎn)。打上標(biāo)點(diǎn)。三實(shí)

3、驗(yàn)步驟2、試驗(yàn)設(shè)備的操作、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Smart Test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

4、油閥 關(guān)閉油泵，關(guān)閉電源。3、測量步驟、測量步驟將試樣夾持于試驗(yàn)機(jī)的夾頭中，開動試驗(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)算及。四實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、分析材料成分、熱處理工藝、預(yù) 留缺口對材料拉伸性能的影響。2、實(shí)驗(yàn)心得體會思 考 題錄像資料實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 材料的壓縮實(shí)驗(yàn)材料的壓縮實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握低碳鋼壓縮時的屈服應(yīng)力測定方式。掌握低碳鋼壓縮時的屈服應(yīng)力測定方式。 繪制低碳鋼的壓縮圖，認(rèn)識低碳鋼在壓縮時繪制低碳鋼的壓縮圖，認(rèn)識低碳鋼在壓縮時的變形特點(diǎn)。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、記號筆、低碳鋼（15鋼） 檢查試樣

5、兩端面的光潔度和平行度，并涂上潤滑油。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。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)控制面板上按板上按“啟動啟動”，開啟試驗(yàn)機(jī)。打開控制電腦，雙，開啟試驗(yàn)機(jī)。打開控制電腦，雙擊打開控制軟件擊打開控制軟件 將試樣放置于壓縮臺上將試樣放置于壓縮臺上 在軟件中，點(diǎn)擊在軟件中，點(diǎn)擊“試驗(yàn)操作試驗(yàn)操作”，“新建試驗(yàn)材料新建試驗(yàn)材料”，輸入試樣的幾何尺寸，點(diǎn)擊輸

6、入試樣的幾何尺寸，點(diǎn)擊“新建新建”。三實(shí)驗(yàn)步驟 點(diǎn)點(diǎn)“自動控制自動控制”面板，進(jìn)入面板，進(jìn)入“編程器編程器”，建立試驗(yàn)，建立試驗(yàn)的控制參數(shù)。的控制參數(shù)。 點(diǎn)點(diǎn)“手動控制手動控制”，選取一定的速度，將中橫梁移動，選取一定的速度，將中橫梁移動至快接觸試樣?？旖佑|試樣時，必需轉(zhuǎn)換成慢速。至快接觸試樣?？旖佑|試樣時，必需轉(zhuǎn)換成慢速。 點(diǎn)點(diǎn)“自動控制自動控制”，選擇所編的試驗(yàn)程序，力值清零，選擇所編的試驗(yàn)程序，力值清零，位移清零，點(diǎn)擊位移清零，點(diǎn)擊“開始開始”，開始測試，注意觀察試，開始測試，注意觀察試樣的變形現(xiàn)象。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，將橫測試完畢，保存數(shù)據(jù)，按控制面

7、板上的上升，將橫梁上移，取下試樣，進(jìn)行下一個實(shí)驗(yàn)。梁上移，取下試樣，進(jìn)行下一個實(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)心得體會實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 材料的彎曲實(shí)驗(yàn)材料的彎曲實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?采用三點(diǎn)彎曲對矩形橫截面試件施加彎曲力，采用三點(diǎn)彎曲對矩形橫截面試件施加彎曲力，測定其彎曲力學(xué)性能；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。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、記號筆。實(shí)驗(yàn)材料（可選擇）：低碳鋼、氧化鋁

8、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。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)打倒依次打開電源開關(guān)，將試驗(yàn)機(jī)電源開關(guān)打倒“開開”，開啟試，開啟試驗(yàn)機(jī)。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，安裝到安裝夾具，

9、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)置彎曲跨距為試驗(yàn)機(jī)上，檢查夾具，設(shè)置彎曲跨距為80mm，放置好試件。，放置好試件。 打開控制電腦，雙擊打開打開控制電腦，雙擊打開PowerTest測試軟件。測試軟件。 在軟件中，選擇合適的試驗(yàn)方案，并點(diǎn)擊在軟件中，選擇合適的試驗(yàn)方案，并點(diǎn)擊“試驗(yàn)部分試驗(yàn)部分”中的中的“編輯試驗(yàn)方案編輯試驗(yàn)方案”，進(jìn)行試驗(yàn)方案修改（輸入樣品尺寸、位，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)移、速度等），然后點(diǎn)“保存退出保存退出”。三實(shí)驗(yàn)步驟 將彎曲壓頭向下，通過按將彎曲壓頭向下，通過按“快降快降”和和“慢降慢降”按鈕，使壓頭按鈕，使壓

10、頭接觸試樣（注意快接觸試樣時，必需轉(zhuǎn)換成慢速）。接觸試樣（注意快接觸試樣時，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?，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輸入所有的試樣尺寸?？梢酝瑫r輸入所有的試樣尺寸。 點(diǎn)擊更改點(diǎn)擊更改“存盤名存盤名”，輸入測試者學(xué)號，同時清零力和位移。，輸入測試者學(xué)號，同時清零力和位移。點(diǎn)擊軟件中的點(diǎn)擊軟件中的“開始開始”按鈕，開始實(shí)驗(yàn)，直至試驗(yàn)結(jié)束。按鈕，開始實(shí)驗(yàn)，直至試驗(yàn)結(jié)束。 記錄數(shù)據(jù)：每個試件試驗(yàn)完后屏幕右端將

11、顯示試驗(yàn)結(jié)果。一記錄數(shù)據(jù)：每個試件試驗(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)擊批試驗(yàn)完成后點(diǎn)擊“生成報告生成報告”按鈕將生成試驗(yàn)報告，然后按鈕將生成試驗(yàn)報告，然后點(diǎn)擊點(diǎn)擊“導(dǎo)出導(dǎo)出Excel”，點(diǎn)擊，點(diǎn)擊“保存保存”。 按控制面板上的上升，將橫梁上移，取下試樣，進(jìn)行下一個按控制面板上的上升，將橫梁上移，取下試樣，進(jìn)行下一個實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)。全部結(jié)束后，清理好機(jī)器，關(guān)斷電源。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)心得體會實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)

12、四 材料的硬度實(shí)驗(yàn)材料的硬度實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私飧鞣N硬度儀的測量原理了解各種硬度儀的測量原理掌握各種硬度測試方法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)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；硬度計(jì)：布氏、維氏及顯微硬度計(jì)各兩臺；讀數(shù)放大鏡讀數(shù)放大鏡 最小分度值為最小分度值為0.01mm一個；一個；標(biāo)準(zhǔn)硬度標(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；不同硬度試驗(yàn)方法的二等標(biāo)準(zhǔn)硬度塊各一套；布氏：黃布氏：黃 銅（銅（305mm,Ra0.8m）、）、20鋼鋼 （退火態(tài)）（退火態(tài)）維氏：維

13、氏：45鋼（淬火中溫回火）、鋼（淬火中溫回火）、Al2O3工程陶瓷；工程陶瓷；顯微：顯微：15鋼，鋼，45鋼（鋼（840淬火，然后淬火，然后490中溫回火）、中溫回火）、Al2O3工程陶瓷工程陶瓷三實(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。 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)力保持時間后，按動試驗(yàn)力保持

14、計(jì)硬度選擇試驗(yàn)力保持時間后，按動試驗(yàn)力保持時間按鈕。時間按鈕。 將試樣放在試臺上，轉(zhuǎn)動手輪，使試臺緩慢上升，將試樣放在試臺上，轉(zhuǎn)動手輪，使試臺緩慢上升，試樣與壓頭接觸直至手輪與螺母產(chǎn)生相對滑動。試樣與壓頭接觸直至手輪與螺母產(chǎn)生相對滑動。按動啟動按鈕，硬度計(jì)即可自動完成一個工作循按動啟動按鈕，硬度計(jì)即可自動完成一個工作循環(huán)。環(huán)。 試驗(yàn)結(jié)束后，轉(zhuǎn)動手輪，取下試樣，用讀數(shù)顯微試驗(yàn)結(jié)束后，轉(zhuǎn)動手輪，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。荷查表確定試樣的硬度值。布氏硬度計(jì)布氏硬度計(jì)維氏硬度計(jì)和顯微維氏硬度計(jì)操作維氏

15、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)自動復(fù)位。打開電源開關(guān)，硬度計(jì)自動復(fù)位。 將試樣擦拭干凈，穩(wěn)固放置于試臺上。將試樣擦拭干凈，穩(wěn)固放置于試臺上。 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動頭使物鏡軸線與試臺軸線重合。旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動頭使物鏡軸線與試臺軸線重合。 旋轉(zhuǎn)升降手柄，使試臺載著試樣上升，同時在目鏡中觀察，旋轉(zhuǎn)升降手柄，使試臺載著試樣上升，同時在目鏡中觀察，直到出現(xiàn)清晰的試樣表面為止。直到出現(xiàn)清晰的試樣表面為止。 旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動頭，使壓頭軸線與試臺軸線重合。旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動頭，使壓頭軸線與試臺軸線重合。 按操作面板的按操作面板的“Start“鍵，試驗(yàn)開始，硬度計(jì)處于工作狀態(tài)，鍵，試驗(yàn)開始，硬度計(jì)處于工作狀態(tài)，自動完成加荷，保荷，

16、卸荷三項(xiàng)任務(wù)。自動完成加荷，保荷，卸荷三項(xiàng)任務(wù)。 硬度計(jì)完成卸荷后，扳動旋轉(zhuǎn)頭，使物鏡與試臺軸線重合。硬度計(jì)完成卸荷后，扳動旋轉(zhuǎn)頭，使物鏡與試臺軸線重合。 測量壓痕長度。測量壓痕長度。維氏硬度計(jì)維氏硬度計(jì)顯微維氏硬度計(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。1. 實(shí)驗(yàn)心得體會指導(dǎo)教師：王晨指導(dǎo)教師：王晨 鄭振環(huán)鄭振環(huán)實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)五 材料的沖擊實(shí)驗(yàn)材料的沖擊實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解材料沖擊實(shí)驗(yàn)的原理和方法了解材料沖擊實(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了解沖擊試

17、驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)、工作原理及正確使用方法方法 掌握常溫及低溫金屬沖擊試驗(yàn)方法掌握常溫及低溫金屬沖擊試驗(yàn)方法 了解沖擊試樣缺口專用拉床的結(jié)構(gòu)和正確使了解沖擊試樣缺口專用拉床的結(jié)構(gòu)和正確使用方法用方法二、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)型微機(jī)控制擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)L71UV沖擊試樣缺口專用拉床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）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。酒精、液氮（或干冰）若干。 游標(biāo)卡尺（最小刻度為游標(biāo)卡尺（最小刻度為0.02mm），鋼字、手錘等），鋼字、手錘等16Mn、20鋼（均為正火態(tài)）或鋼（均為正火態(tài)）或40鋼

18、（調(diào)質(zhì)態(tài)）鋼（調(diào)質(zhì)態(tài)）等鋼材中任選一種，加工成夏比等鋼材中任選一種，加工成夏比U型或型或V型缺口沖擊型缺口沖擊試樣。試樣。 試樣的準(zhǔn)備：領(lǐng)取試樣，在端部打上編號。用試樣的準(zhǔn)備：領(lǐng)取試樣，在端部打上編號。用棉紗擦凈，測量試樣尺寸。棉紗擦凈，測量試樣尺寸。 采用沖擊試樣缺口專用拉床對試樣開缺口。采用沖擊試樣缺口專用拉床對試樣開缺口。 將試樣在不同溫度下保溫將試樣在不同溫度下保溫30分鐘，然后采用沖分鐘，然后采用沖擊試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。擊試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。 沖擊完成后，立即剎車，并記錄沖擊吸收功沖擊完成后，立即剎車，并記錄沖擊吸收功Aku（或（或Akv），然后把指針撥回。），然后把指針撥回。 用放

19、大鏡或體式顯微鏡觀察斷口形貌，并測量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。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)。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。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)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。的缺口處于試樣正中。 按下切削，刀具向下運(yùn)動，直至加工完畢。加按下切削，刀具向下運(yùn)動，直至加工完畢。加工工程中，保持刀口的潤滑。工工程中，保持刀口的潤滑

20、。 關(guān)機(jī)，關(guān)閉油泵，關(guān)閉電源。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操作沖擊試樣缺口專用拉床沖擊試樣缺口專用拉床擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)操作擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)操作 打開試驗(yàn)機(jī)電源，打開電腦。打開試驗(yàn)機(jī)電源，打開電腦。 打開打開JBW500測試軟件，根據(jù)擺錘大小選擇量程的測試軟件，根據(jù)擺錘大小選擇量程的大小，并設(shè)置自動模式或手動模式。大小，并設(shè)置自動模式或手動模式。 手動模式：在軟件中設(shè)置試樣尺寸參數(shù)，打開控制盒手動模式：在軟件中設(shè)置試樣尺寸參數(shù)，打開控制盒開關(guān)，點(diǎn)按開關(guān)，點(diǎn)按“取擺取擺”按鈕。使用定位卡子將試樣的缺按鈕。使用定位卡子將試樣的缺口背對擺錘定位于支梁上，點(diǎn)按退

21、銷，點(diǎn)按沖擊，擺口背對擺錘定位于支梁上，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，擺錘自動揚(yáng)擺，再次測試，測和沖擊韌性，沖擊后，擺錘自動揚(yáng)擺，再次測試，測試完畢，長按試完畢，長按“放擺放擺”，擺錘放至最低處放開按鈕。，擺錘放至最低處放開按鈕。 自動模式：自動模式步驟與手動模式相同，只是相應(yīng)自動模式：自動模式步驟與手動模式相同，只是相應(yīng)的按鍵在軟件中實(shí)現(xiàn)。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。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)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

22、狀及尺寸，并注明材料牌號及其熱處理狀態(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 實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六 材料的疲勞裂紋材料的疲勞裂紋 擴(kuò)展速率實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展速率實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)會學(xué)會S-N曲線測試方法及用升降法測定條件曲線測試方法及用升降法測定條件疲勞極限的方法疲勞極限的方法 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)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-

23、6型純彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)；型純彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)；2) 游標(biāo)卡尺一把；游標(biāo)卡尺一把；3) 百分表及表座一套；百分表及表座一套；4）45鋼試樣鋼試樣 1試驗(yàn)準(zhǔn)備工作試驗(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。領(lǐng)取試驗(yàn)所需試樣，將試樣兩端打上編號。2)用游標(biāo)卡尺測量試樣尺寸，在試樣工作區(qū)的兩個相用游標(biāo)卡尺測量試樣尺寸，在試樣工作區(qū)的兩個相互垂直方向各測一次，取其平均值?；ゴ怪狈较蚋鳒y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)上測其測其b。三實(shí)驗(yàn)步驟2SN曲線測試曲線測試(1) 確定各級應(yīng)力水平。確定各級應(yīng)力水平。(2) 確定載荷確

24、定載荷 根據(jù)試樣直徑根據(jù)試樣直徑d及載荷作用點(diǎn)到支座距離及載荷作用點(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。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)動電動將試樣安裝在試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)。接通電源，轉(zhuǎn)動電動機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，由零逐漸加快。試驗(yàn)時，一般以機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，由零逐漸加快。試驗(yàn)時，一般以6000 rmin為宜。當(dāng)達(dá)到試驗(yàn)轉(zhuǎn)速后，再把砝碼加到砝碼盤上。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)觀察與記錄觀察與記錄 由高應(yīng)力到低應(yīng)力水平，逐級進(jìn)行試驗(yàn)。記由高應(yīng)力到低應(yīng)力水平，逐級進(jìn)行試驗(yàn)。記錄每個試樣斷

25、裂的循環(huán)周次，同時觀察斷口位置和特征。錄每個試樣斷裂的循環(huán)周次，同時觀察斷口位置和特征。3. 條件疲勞極限條件疲勞極限R(N)的測定的測定條件疲勞極限的測定方法和操作步驟與其條件疲勞極限的測定方法和操作步驟與其SN曲線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。增量的選定上。 純彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)操作純彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)操作 測量試樣最小直徑；測量試樣最小直徑； 計(jì)算或查出計(jì)算或查出K值；值； 根據(jù)確定的應(yīng)力水平計(jì)算應(yīng)加砝碼的重量根據(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，使與將試樣安裝于套筒上，擰緊兩根連接

26、螺桿，使與試樣成為一個整體；試樣成為一個整體； 連接撓性連軸節(jié)；連接撓性連軸節(jié)； 加上砝碼；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；加上砝碼，并將計(jì)數(shù)器調(diào)零； 試樣斷裂或記下壽命試樣斷裂或記下壽命N，取下試樣描繪疲勞破壞，取下試樣描繪疲勞破壞斷口的特征。斷口的特征。純彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)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)心得體會指導(dǎo)教師：王晨指導(dǎo)教師

27、：王晨 王欣王欣實(shí)驗(yàn)七實(shí)驗(yàn)七 材料的摩擦磨損實(shí)驗(yàn)材料的摩擦磨損實(shí)驗(yàn) p 了解有關(guān)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的工作原理；p 了解影響材料耐磨性的因素；p 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)型高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)機(jī) 儀器儀器p 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M表示： mm0m1式中 m0試樣磨損前原始重量； m1試樣磨損后的重量。p 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35個數(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11(1,2,3)

28、niimm inp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HRC6062；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pMMG-10型型高溫高速摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)磨損試驗(yàn)機(jī) 1臺。p洛氏硬度計(jì)1臺。p分析天平(感量為110000)1臺p裝夾工具。四、實(shí)驗(yàn)儀器與藥品p因磨損試驗(yàn)較費(fèi)時間，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35個小組共同作出一條磨損曲線，測定在相同磨損時間(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p磨損試驗(yàn)

29、條件 壓力：50N、100N、200N、400N 時間：均為30min 轉(zhuǎn)速：200rmin 介質(zhì)，干摩擦五、實(shí)驗(yàn)步驟p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、打上標(biāo)號。4)把配對好試樣進(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(對于MM-2型磨損試驗(yàn)機(jī))1)根據(jù)下試樣尺寸(40或50mm)調(diào)整平衡錘位置，如本實(shí)驗(yàn)所用下試樣直徑為50mm時，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

30、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0500Ncm ；A+B錘：01000Ncm；A+B+C:01500Ncm。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p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。p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)動調(diào)節(jié)螺母(見圖l70），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。p按選好的運(yùn)轉(zhuǎn)速度開機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。五、實(shí)驗(yàn)步驟p開機(jī)后再開始加載。轉(zhuǎn)動加載彈簧上的螺母加載到規(guī)定數(shù)值時，開始

31、記錄磨損時間。p若是潤滑磨損，必須在開機(jī)前對試樣進(jìn)行潤滑。p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)或起動時，由于摩擦表面的潤滑條件改變，會產(chǎn)生試驗(yàn)誤差。五、實(shí)驗(yàn)步驟p試驗(yàn)過程中，每隔一定時間(3060min)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)，用此時力矩計(jì)算摩擦系數(shù)。p磨損試驗(yàn)結(jié)束時，應(yīng)先卸載再停機(jī)。p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。p磨損試驗(yàn)時，一般每一試驗(yàn)條件下試樣數(shù)量至少要有35對。本實(shí)驗(yàn)出于時間關(guān)系，每個小組在規(guī)定試驗(yàn)條件下只測一對試樣的數(shù)據(jù)。五、實(shí)驗(yàn)步驟p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；磨損試驗(yàn)條件

32、摩擦副材料及硬度、壓力、速度、時間及介質(zhì)；評定耐磨性方法及測試儀器。p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)報告撰寫規(guī)范指導(dǎo)教師：鄭興華指導(dǎo)教師：鄭興華 盧洪盧洪實(shí)驗(yàn)八實(shí)驗(yàn)八 軟磁材料磁化曲線的測定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Hc1000A/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：

33、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)的動態(tài)磁特性曲線和動態(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，

34、且內(nèi)外徑要求P1/8； 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。打開計(jì)算機(jī)及軟件，開主機(jī)預(yù)熱5分鐘（注意：一定注意：一定要先打開軟件要先打開軟件）。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。在軟件中輸入?yún)?shù)，在兩個黑色小窗口中將量程選項(xiàng)定為“自動”。通過按“清零”按鈕和調(diào)整“調(diào)零”旋鈕，使磁通計(jì)（第一個黑色窗口）數(shù)字基本保持不變（至少要求變化很緩慢）并且為0（

35、至少要求很接近于0）。2.測量步驟測量步驟選擇測量項(xiàng)目（如果Bs是未知的，可以先單獨(dú)測量Bs）。按F9開始測試所要求的項(xiàng)目。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）依次關(guān)機(jī)依次關(guān)機(jī)：先關(guān)勵磁電源，后關(guān)軟件和計(jì)算機(jī)。做好整理和清潔衛(wèi)生。五、實(shí)驗(yàn)報告撰寫規(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)（對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，并對如何提高實(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：鄭興華指導(dǎo)教師：鄭興華 盧洪盧洪實(shí)驗(yàn)九實(shí)驗(yàn)九 永磁材料磁滯回線的測定永磁材料磁滯回線的測定 一、實(shí)驗(yàn)

36、目的了解永磁材料的磁學(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： 磁導(dǎo)率不是常量，它隨著所處磁場強(qiáng)度H而變化； 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)

37、驗(yàn)原理若斷續(xù)增大磁化電流，即增加磁場強(qiáng)度H時，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：0Hm0-Hc-Hm0HcHm的順序變化時，B相應(yīng)沿：0BmBr0-Bm-Br0Bm的順序變化。將上述各個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1MATS-2010H永磁材料自動測量裝置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

38、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（用專用線圈時可免除此項(xiàng)）。打開計(jì)算機(jī)及軟件，開主機(jī)預(yù)熱5分鐘（注意：注意：一定要先打開軟件一定要先打開軟件 ）。將樣品按指定位置接入儀器中（不用專用線圈時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）。 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”量程；按F3選擇勵磁波形（建議勾選兩個“自動”項(xiàng)目）。 在主機(jī)上按下與屏幕中磁通計(jì)、磁強(qiáng)計(jì)界

39、面中相同的量程按鈕。 2.測量步驟測量步驟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） 。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。 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） 依次關(guān)機(jī)依次關(guān)機(jī)：先關(guān)勵磁電源，后關(guān)軟件和計(jì)算機(jī)。做好整理和清潔衛(wèi)生。五、實(shí)驗(yàn)報告撰寫規(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)

40、據(jù)詳細(xì)分析鐵磁材料的磁性；對如何提高實(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：黃向東指導(dǎo)教師：黃向東 盧洪盧洪實(shí)驗(yàn)十實(shí)驗(yàn)十 材料電阻率的測定材料電阻率的測定 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解不同材料的電阻性能的差異 掌握不同材料電阻的測定方法和原理 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

41、會對影響測量結(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M級以上的高電阻，采用電橋法測量和K級的電阻等。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，回路

42、電流Ix為：000RVRRxVIx000RRVVRx整理上式得：實(shí)際上Rx遠(yuǎn)大于R0，近似得： 00RVVRx 由上式可見，Rx與V0成反比。如果將不同V0值所對應(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，表面漏電流由保護(hù)電極旁路接地。而測量表面電阻時，體積漏電流會由保護(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v： tDRtDIVSItVjEvvsv

43、vv442121其中D1D1g代表測量電極的有效直徑，t代表試樣的厚度。 表面電阻率s： 121212222DDlnRsDDlnIVrIrrlnrVjEsssss三、實(shí)驗(yàn)儀器與藥品1 ZC-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，干燥器1個；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

44、步驟 測試步驟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。用凡士林將鋁箔粘貼在試樣的兩對面上，做成接觸電極。所涂的凡士林的厚度應(yīng)小于2.5m，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。將待測試樣安放在電極箱內(nèi)，安放時應(yīng)注意：三個電極應(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。電表極性開關(guān)置于“+”的一邊上。調(diào)整調(diào)零旋鈕，使指針指在“0”點(diǎn)(對電阻則為個)。先測表面電阻，將

45、“Rs-Rv”轉(zhuǎn)換開關(guān)(K2)置于Rs處，電壓選擇開關(guān)選500V。將“放電-測試”開關(guān)撥向“測試”位置，對試樣充電15s，然后打開短路開關(guān)。若此時指針沒有讀數(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)倍率測試電壓系數(shù)106()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。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89條進(jìn)行測試。讀數(shù)完畢后使試樣放電lmin。取出樣品。換另一個樣品，按110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，每塊試

46、樣從干燥器中取出到測試完畢所需的時間應(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 500.1內(nèi)徑 540.1直徑 7420.2五、實(shí)驗(yàn)報告撰寫規(guī)范 簡述實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?測試方法的選擇依據(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)境對材料電阻率有何影響？ 指導(dǎo)教師：鄭興華指導(dǎo)教師：鄭興華 盧洪盧洪實(shí)驗(yàn)十一實(shí)驗(yàn)十一 材料介

47、電性能的測量材料介電性能的測量 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解材料的介電性能參數(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)原理測量方法測量方法:1、靜態(tài)法；2、電橋法（0.01150Hz）；超低頻（0.01200Hz), 雙電橋（1MHz);音頻（203MHz,Schering Bridge,施林電橋)，3、諧振法（10100MHz); 4、傳輸線法（1006000MHz); 5、波導(dǎo)法；6、諧振腔法。材料介電性能的測定二、取決因素二、取決因素 頻率范圍； 溫度范圍； 材料性能； 材料形狀、尺寸； 其他。p TH2817 LCR儀一

48、臺；p 游標(biāo)卡尺一把；p 導(dǎo)電膠一瓶；p 烘箱一臺。 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； TH2817 LCR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)報告。測定數(shù)據(jù)記錄表序號厚度（mm)直徑（mm)123平均值123平均值12 f序號 指標(biāo) 頻率（Hz)1001K10K40K100K1etand2etand五、實(shí)驗(yàn)報告撰寫規(guī)范 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(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

49、 考 題1、闡述材料的介電性能的含義及其影響因素？2 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：鄭興華指導(dǎo)教師：鄭興華 盧洪盧洪實(shí)驗(yàn)十二實(shí)驗(yàn)十二 材料壓電性能的測量材料壓電性能的測量 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?初步了解材料壓電特性的機(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)改變信號頻率使之由低到高變化時，發(fā)現(xiàn)通過壓電陶瓷振子的電流I隨著輸入信號的頻率變化而變化。當(dāng)頻率調(diào)至某一數(shù)值時，輸出電流最大

50、，此時振子的阻抗最小，用f m表示最小阻抗(或最大導(dǎo)納)頻率；當(dāng)頻率繼續(xù)增大到另一頻率時輸出電流最小，振子的阻抗最大，用f n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，輸出電流最大，此時振子的阻抗最小，用f m表示最小阻抗(或最大導(dǎo)納)頻率；當(dāng)頻率繼續(xù)增大到另一頻率時輸出電流最小，振子的阻抗最大，用f n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 min f m f n 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

51、傳輸線路法傳輸線路法、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)K 31、厚度機(jī)電耦合系數(shù)K t等 ； 機(jī)械品質(zhì)因數(shù)Q m ； 諧振頻率常數(shù)N ； 其他，如介電常數(shù)、損耗角及密度 。p 阻抗分析儀PV50A；p d33測試儀；p LCR儀；p 高壓極化電源；p 電阻爐一臺、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

52、、實(shí)驗(yàn)步驟 試樣準(zhǔn)備； TH2817 LCR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)報告。四、實(shí)驗(yàn)步驟試樣制備 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10 mm、厚度1 mm。用水磨砂紙將兩邊磨平，注意厚薄一致。 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。 用細(xì)砂紙磨去邊緣的銀層

53、（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34kVmm直流電場極化10min。 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)報告撰寫規(guī)范 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(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、Q m對測量fr、fa、Kp、K31有何影響?3、分析振子夾具的操作對測量結(jié)果造成的影響?指導(dǎo)教師：黃曉巍指導(dǎo)教師：黃曉巍 盧洪盧洪實(shí)驗(yàn)十三實(shí)驗(yàn)十三 材料白度的測定材料白度的測定 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解白度的基本概念； 了解影響材料白度的因素； 掌握材料

54、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；1

55、1、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

56、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)報告撰寫規(guī)范 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(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 2、如何準(zhǔn)確地測定白度？指導(dǎo)教師：黃曉巍指導(dǎo)教師：黃曉巍 盧洪盧洪實(shí)驗(yàn)十三實(shí)驗(yàn)十三 材料光澤度的測定材料光澤度的測定 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解光澤度的定義及測定意義； 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=

57、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inininininiiniR2222222222sincossincossincossincos21 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“

58、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”字樣時應(yīng)及時充電。五、實(shí)驗(yàn)報告撰寫規(guī)范 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(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

59、題1、相對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：王欣指導(dǎo)教師：王欣 盧洪盧洪實(shí)驗(yàn)十五實(shí)驗(yàn)十五 材料透光性的測定材料透光性的測定 p 明確總透射比的基本概念；p 了解玻璃透光率測定儀的基本測量原理及使用方法；p 掌握材料透射比的測定技術(shù)；p 了解并掌握有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膒材料的透光性是指材料透過光線的能力。它是一個綜合性的指標(biāo)，與材料對光線的吸收和反射性質(zhì)有關(guān)。p通常用透射比或霧度（渾濁度）來表征。 二、實(shí)驗(yàn)原理p“

60、透射比”是透過物體的光通量和射到物體的光通量之比。p“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p 透射比是透過物體的光通量和射到物體的光通量之比，即： 000dVIdVIT T總透射比，光通量之比；0射到物體上的光能量，1m（流明）；透過物體的光能量；IA光源的分譜輻射強(qiáng)度，Wsr-1（瓦特每球面度）；V明視覺相對光譜靈敏度（或視見函數(shù)）；單色光透過度；d波長間隔，nm 二、實(shí)驗(yàn)原理p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（380780nm）垂直照射平板玻璃時，透過它的光通量2對入射光通量1的百分?jǐn)?shù)，以T（%）表示，即二、實(shí)驗(yàn)原理%10012