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中物理实验器

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  • 【原创大赛】官人代发:物理吸附实验中样品脱气条件的选择

    【原创大赛】官人代发:物理吸附实验中样品脱气条件的选择

    [b]作者:[/b]丁延伟,[color=#2d374b]中国科学技术大学理化科学实验中心副主任。[/color]在上一篇文章中介绍了《物理吸附实验中样品用量的选择》,按照物理吸附实验程序,在确定了样品用量之后,接下来要对样品进行脱气处理。脱气条件的选择与样品量均十分重要,是取得理想的实验结果的前提。在本文中,将对吸附实验中的脱气条件的选择进行阐述。脱气的目的是最大程度地去除表面吸附的溶剂和从环境中吸附的水蒸气等其他分子。如果表面吸附的这些物种不能有效去除,在进行吸附实验时势必会影响最终的吸附等温线的吸附量数值,由此导致所得到的比表面积、孔容积等参数的数值变小。因此,只有选择合理的脱气条件,有效地脱除样品表面吸附的溶剂、水蒸气等分子,才可以得到理想的实验结果。常用的脱气方式分动态脱气和真空脱气两种。其中,动态脱气是在一定的温度下,使加入到样品管中的样品上方流通一定流速的气体(通常为氦气或者氮气),流动的气氛将加热时表面吸附的溶剂、水分子等带离样品管,从而达到脱气的目的。而真空脱气则是在一定的温度下,将装有样品的样品管连接在仪器的脱气装置的真空,通过负压将表面吸附的溶剂、水分子等带离样品管。显然,真空脱气方式的脱气效果要优于动态脱气方式。实际上,大多数的物理吸附实验采用在一定的温度(通常高于室温)下抽真空的方法。在选择脱气条件时,通常需要设定合适的脱气温度和等温时间。一般来说,脱气温度越高,表面吸附的溶剂、水分子等的脱除效果越好。设定合适的脱气时间可以使这些分子有足够的时间被脱除。通常,在较高的脱气温度下所需的脱气时间可以适当缩短。在实际设定脱气条件时,与脱气时间相比,合适的脱气温度显得更加重要。如果脱气温度设定过高,通常会引起样品发生熔融、分解、表面结构变化、孔塌缩,由此得到的结果并非测试样品的实验结果。图1为在较高的脱气温度下得到的异常等温线。由图可见,即使样品中含有大量的孔结构,过高的脱气温度引起了孔的塌缩,从而导致吸附能力减弱,无法得到正常的等温线。 [align=center] [img=,436,374]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910241425496214_771_3224499_3.jpg!w436x374.jpg[/img] [/align][align=center]图1[/align]另一方面,在过低的脱气温度下,即使采用过长的等温时间(如12小时或24小时)也无法有效地脱除表面吸附的溶剂、水等分子。这些分子的存在会挤占表面的吸附位或者堵塞孔道,导致比表面积和孔容积下降。通常用热分析技术中的热重法(TG)和差示扫描量热法(DSC)来选择合适的脱气温度。理想的脱气温度应在熔点和分解温度之前。如果材料中含有结晶水,实验时如果不考虑结晶水存在时的结构状态,则脱气温度应在结晶水的分解温度之上。以下举例说明。例1 图1中的绿色曲线为含有结晶水的草酸钙样品的热重曲线,121℃开始的第一个失重台阶对应于结晶水的失去过程,389℃开始的第二个失重台阶对应于草酸钙分子结构中的CO的失去过程。(1)如果需要测量不含结晶水的草酸钙的物理吸附实验并由此得到比表面积孔容积等信息,则脱气温度应设置在300-350℃范围内。(2)如果需要测量含有结晶水的草酸钙样品的物理吸附实验并由此得到比表面积孔容积等信息,则脱气温度不得高于120℃。[b]需要特别指出,由于热重实验是在常压下的动态气氛下以恒定的加热速率条件下得到的,而吸附实验的真空脱气是在很定温度下的真空环境下进行的,设定的脱气温度应低于热重曲线的开始温度20-50℃,以免样品在脱气过程中发生分解。如果采用动态气体吹扫法进行脱气,则温度可以适当提高。由于脱气在等温下进行,所设定的脱气温度也应低于热重的开始分解温度5-10℃。[/b]例如,对于以上第(1)种情形的脱气温度可以设在80-100℃范围中的一个温度,对于以上第(1)种情形的脱气温度可以设在320-350℃中的一个温度。设置的温度越低,则脱气时间可以适当延长。常用的脱气时间为60-600分钟不等。另外,样品中孔的含量越多,脱气时间也应越长。[align=center][img=,560,270]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910241425579422_175_3224499_3.jpg!w560x270.jpg[/img][/align][align=center]图2 含有结晶水的草酸钙的TG曲线[/align]例2 为一种有机物的DSC曲线,由图可见样品自130℃开始逐渐发生熔融,如果需要对这种样品进行物理吸附实验,则脱气温度可以设置在80-110℃。如果温度设置过高,则易引起样品中孔结构的塌缩。[align=center][img=,560,271]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910241426055932_7531_3224499_3.jpg!w560x271.jpg[/img][/align][align=center]图3 一种有机物的DSC曲线[/align]综合以上两个实例,在设置脱气温度时应综合TG和DSC曲线来确定合理的脱气温度,对于熔点较高(高于400℃)或者不存在熔点的样品而言,只通过TG实验就足够了。另外,如果样品在加热过程存在不可逆相变,由于不同的结构形式的吸附能力也有差异,则脱气温度也应低于该温度。需要特别指出,[b]如果样品已经经过高温(高于400℃)热处理过程,由于脱气装置的最高工作温度在400-450℃范围,则可以直接将脱气温度设定在300-400℃[/b]。[b][color=black]如果样品中含有大量的微孔,在样品可以承受的最高温度下脱气时还应大幅度延长脱气时间,以使微孔中的吸附水、溶剂等分子彻底脱除。[/color][/b][color=black]如果样品中含有在合成或处理过程中引入的一些稳定性很好的无机盐如钠盐、钾盐等,这些化合物会堵塞表面的缺陷或孔,影响测量结果。如果不希望样品受这些无机化合物的影响,则应对样品进行再次处理。对于一些再合成或处理过程中有意在样品中负载的一些活性组分如铂、金等,则无需在处理时将这些活性组分进行置换。[/color]

  • 【原创大赛】官人代发:物理吸附实验中样品用量的选择

    【原创大赛】官人代发:物理吸附实验中样品用量的选择

    [b]作者:[/b]丁延伟,[color=#2d374b]中国科学技术大学理化科学实验中心副主任。[/color]在《“诡异”的物理吸附等温线》一文发出后,受到了许多同行的高度关注,一些读者希望了解关于物理吸附实验中样品用量和脱气条件选择方面的内容。在实验中,选择合适的样品用量和脱气温度是得到高质量的物理吸附数据的关键。为了叙述方便,在本文中结合实例谈下物理吸附实验中样品用量选择问题。在下一篇文章中将讨论脱气条件的选择问题,敬请持续关注。在实验过程中,选择合适的样品用量对于最终得到的实验数据影响较大。样品用量过多,会导致实验的时间延长。而过长的实验时间会导致实验过程中液氮的液面下降。除了耗费时间之外,液氮液面下降过多还会导致样品所处的温度升高,引起等温线异常(图1)。另外,过少的样品量会导致样品表面对吸附质分子的吸附量下降,也会引起等温线异常(图2、图3)。因此,选择合适的样品用量是得到理想的物理吸附数据的关键。[align=center] [img=,480,405]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910241420276086_2066_3224499_3.jpg!w480x405.jpg[/img] [/align][align=center]图1[/align][align=center][img=,412,344]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910241420366366_4857_3224499_3.jpg!w412x344.jpg[/img][/align][align=center]图2[/align][align=center][img=,436,374]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910241420447746_4326_3224499_3.jpg!w436x374.jpg[/img][/align][align=center]图3[/align]通常,根据待测样品的比表面积来估计实验时所使用的样品用量。如果对于待测的样品的比表面积不是十分了解,可以对于比表面积进行大体的估算。通常比表面积和样品量之间存在如下关系:[align=center]比表面积*样品量=5 (1)[/align]由等式(1)可见,样品量与比表面积成反比关系。比表面积越大,实验时所需的样品量就越少,反之亦然。当样品的比表面积为1m[sup]2[/sup]/g时,需要的样品质量为5g。而当样品的比表面积为10 m[sup]2[/sup]/g时,则需要的样品质量为0.5g。但以上关系式对于比表面积大于100m[sup]2[/sup]/g的样品并不适用。按照等式(1)计算,当比表面积大于100m[sup]2[/sup]/g时,由该关系式计算可以得到实验所需的样品量至少为0.05g(即50mg)。在物理吸附实验过程中,样品通常需要加入至一支重量约为20~40g,如果实验过程中加入的样品量少于0.05g,而在对经过脱气后的加入样品的样品管进行称量时,其质量也会在20~40g范围,甚至更高。因此物理吸附实验所使用的分析天平通常为万分之一克的天平。当样品质量低于50mg时,[b]由于确定样品的质量需要通过加入样品的样品管的质量和空白样品管的质量相减得到[/b],因此由称量带来的误差不容忽视。样品量越少,对于所得到的等温线的吸附量影响越大。因此,较少的样品质量也会对由等温线根据不同的模型计算得到的孔容积、比表面积、孔径分布曲线等结果产生影响。因此,当比表面积大于100m[sup]2[/sup]/g、小于300 m[sup]2[/sup]/g时,通常要求比表面积和样品量之间满足如下关系:[align=center]比表面积*样品量=30 (2)[/align]由等式(2)可见,对于比表面积为100m[sup]2[/sup]/g的样品而言,样品用量为0.3g。而当样品的比表面积为300m[sup]2[/sup]/g时,样品用量则为0.1g。当样品的比表面积大于为300m[sup]2[/sup]/g时,为了保证样品质量的准确性,实验的样品用量通常不低于50mg。需要特别指出,以上关系式为估算值,供制样时参考。

  • 微生物实验中物理长度(直径)测量选择

    微生物实验中物理长度(直径)测量选择

    在微生物实验中有很多物理数据需要测量,如培养好的菌落个数、面积、直径、抑菌圈的直径都需要精密测量后进行生物统计学的研究和计算,再推导出合理的特性。以下我们讨论直径的计算方法和选择。首先了解一下颗粒的粒度及粒径的表征方法:1. 网目值表示——(目数越大粒径越小)直接表征,如果粉末颗粒系统的粒径 相等时可用单一粒度表示。2. 投影径——用显微镜测试,对于非球形颗粒测量其投影图的投影径。① 费雷特(Feret)径DF:与颗粒投影相切的两条平行线之间的距离② 马丁(Martin)径DM:在一定方向上将颗粒投影面积分为两等份的直径③ 克伦贝恩(Krumbein)径DK:在一定方向上颗粒投影的最大尺度④ 投影面积相当径DH:与颗粒投影面积相等的圆的直径⑤ 投影周长相当径DC:与颗粒投影周长相等的圆的直径3. 轴径——被测颗粒外接立方体的长L、宽B、高T。① 二轴径 长L与宽B② 三轴径 长L与宽B及高T4. 球当量径——把颗粒看做相当的球,并以其直径代表颗粒的有效径的表示方法。5.质心直径----得到高质量的生物投影后,可以找到形心,通过形心引出一条直线到投影的两个边缘,再以这条直线通过形心偏转5℃(这几年已发展到偏转2℃),共36条(90条)直线,求平均值。注意:此直径的测量方法前提是培养基和菌悬液的密度一致,成像仪器的光照均匀,只有在这个前提下,型心、质心、重心、刚心为一个点。此方法最适合抑菌圈直径测量(有点生物动力方向的含义)。总结在微生物实验中测量物理直径时,要根据实验目的和物质的特性(晶型)来选择不同的方法测量,使我们的实验数据更加接近物体本质的核心,随着科技的进步和计算机算法的不断发展将会有很多的方法被开发出来。[img=,301,376]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/02/201902151408446329_1560_3024149_3.png!w301x376.jpg[/img][img=,351,371]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/02/201902151408519266_5191_3024149_3.png!w351x371.jpg[/img][img=,371,376]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/02/201902151408574562_305_3024149_3.png!w371x376.jpg[/img][img=,435,326]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/02/201902151409034679_1542_3024149_3.png!w435x326.jpg[/img][img=,404,303]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/02/201902151409098684_4676_3024149_3.png!w404x303.jpg[/img]

  • 【原创大赛】物理吸附实验中样品加入方式改进

    【原创大赛】物理吸附实验中样品加入方式改进

    [align=center][b]物理吸附实验中样品加入方式改进[/b][/align][align=left] [/align][align=left] 当前在用的商品化的物理吸附仪多采用容量法的原理。为了保证样品在测试过程中不被仪器的真空系统倒吸且使样品在测试过程中保持恒温,多采用长的管臂,管壁尽头为一较大的玻璃泡,如图1所示。[/align][align=left][img=,690,388]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709031107_01_1879291_3.png[/img][/align][align=left] 测试时,实验所得到的有效的吸附量主要来源于玻璃泡中样品对于吸附质气体的吸附量。由于管壁较长,为了方便添加样品,仪器厂商一般会随主机附带一种可以固定在管口的金属材质或塑料材质的辅助加样装置,如图2所示。[/align][align=left][img=,690,474]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709031109_01_1879291_3.png[/img][/align][align=left] 在实际使用过程中,对于颗粒状样品可以用该装置顺利加入到样品管的底部,而对于较轻的粉末状样品,在加入时由于静电作用则容易吸附在管壁,如图3所示。[/align][align=left][/align][align=left][img=,594,708]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709031111_01_1879291_3.png[/img][/align][align=left] 对于吸附在管壁上的样品由于在实验过程中这些样品并没有浸泡在液面之下,对吸附质气体发生十分微弱甚至没有吸附,由此会带来测量数据偏小的不良后果。 为了避免这种现象,我们设计了一种可以直接将样品加入至样品管底部的玻璃材质的辅助加样装置,如图4所示。[/align][align=left][img=,417,716]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709031112_01_1879291_3.png[/img][/align][align=left] 为了便于加载样品,该装置顶部采用漏斗状结构,下部较长的管状结构可以直接将样品传送到样品管的底部,从而有效地避免了粉末状样品粘附在样品管壁的现象。管径和长度可依据样品管尺寸做适当的变化 这种结构的玻璃材质的辅助加样装置易于加工,并且成本很低,便于在大多数实验室推广使用。[/align]

  • 『基础六』物理实验的基本方法及相关~~

     物理实验思想和方法的形成 物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用和转化规律的学科。它本身以及它与各个自然学科、工程技术部门的相互作用创造了今天的科技进步和人类文明,对当代及未来高新科技的进步、相关产业的建立和发展提供着巨大的推动力。 在人类追求真理、探索未知世界的过程中,物理学展现了一系列科学的世界观和方法论,深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社会生活,是人类文明的基石。 物理学发展的历史证明了,正确的科学思想及由此产生的科学方法是科学研究的灵魂。 伽利略(G.GaLileo)是最早运用我们今天所称的科学方法的人。这种方法就是经验(以实验和观察的形式)与思维(以创造性构筑的理论和假说的形式)之间的动态的相互作用。伽利略是近代科学的奠基者,是科学史上第一位现代意义的科学家,他首先为自然科学创立了两个研究法则,即观察实验和量化方法,将实验和数学相结合、真实实验和理想实验相结合的科学方法。从而创造了和以往科学研究方法不同的近代科学研究方法,使近代物理学从此走上了以实验精确观测为基础的道路。伽利略在用实验方法发现真理的过程中,获得了一个极其重要的科学概念,即自然法则和物理定律的概念。伽利略通过亲身的科学实验,认识到寻求自然法则是科学研究的目的,自然法则是自然现象千变万化的秘密所在,而一旦发现自然法则便可以认识自然。这个观念一经确立,人们才逐渐认识到,不仅天文学、运动学现象,一切自然现象都是有其自身规律的,于是在力学的带领下,逐渐发展出近代科学的各个分支。伽利略在建立系统的科学思想和实验方法中,开创了实验物理学,开创了近代物理学,对物理学的发展作出了划时代的贡献。正如他自已在《两种新科学的对话》中所述:“我们可以说,大门已经向新方向打开,这种将带来大量奇妙成果的新方法,在未来年代会博得许多人的重视”。事实正是如此,当代著名物理学家爱因斯坦在《物理学的进化》中,对伽利略的科学思想方法给予了高度评价。他指出:“伽利略的发现,以及他所用的科学推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开端。 伽利略开创的实验物理学,包括实验的设计思想,实验方法开创了自然科学发展的新局面。在实验物理学数百年的发展进程中,涌现了众多卓越的在物理学发展史上起过重要里程碑作用的实验。它们以其巧妙的物理构思、独到的处理和解决问题的方法、精心设计的仪器完善的实验安排、高超的测量技术、对实验数据的精心处理和无懈可击的分析判断等,为我们展示了极其丰富和精彩的物理思想,开创出解决问题的途径和方法。这些思想和方法已经超越了各个具体实验而具有普遍的指导意义。学习和掌握物理实验的设计思想、测量和分析的方法,对物理实验课及其他学科的学习和研究都大有裨益。

  • 请各位高手指点::现代物理实验方法中的一个问题

    现代物理实验方法有一厚度为3.0微米的薄膜样品,名义成分为: Ni -40%,Cu-60%。其基底为PET 聚酯厚为0.5mm,这种薄膜材料具有压阻效应,在衡器方面具有重要用途。问题是:用万用电表测量薄膜的电阻时,发现其阻值很大,甚至开路。请解释导致这一问题的可能原因,并设计可行的实验方案进行验证。

  • 【分享】世界十大经典物理实验

    科学实验是物理学发展的基础,又是检验物理学理论的惟一手段,特别是现代物理学的发展,更和实验有着密切的联系。现代实验技术的发展,不断地揭示和发现各种新的物理现象,日益加深人们对客观世界规律的正确认识,从而推动物理学的向前发展。了解在物理学发展过程中起关键性作用的一些实验,对我们学习本课程及相关课程和知识有着积极的意义。美国物理学家特里格曾编著了《20世纪物理学的重要实验》和《现代物理学中的关键性实验》这两本重要的教材。2002年,美国两位学者在全美物理学家中做了一次调查,请他们提名有史以来最出色的十大物理实验,结果刊登在2002年9月的美国《物理世界》杂志上,其中多数都是我们耳熟能详的经典之作。令人惊奇的是十大经典物理实验的核心是他们都抓住了物理学家眼中最美丽的科学之魂:由简单的仪器和设备,发现了最根本、最单纯的科学概念。十大经典物理实验犹如十座历史丰碑,扫开人们长久的困惑和含糊,开辟了对自然界的崭新认识。从十大经典物理实验评选本身,我们也能清楚地看出2000年来科学家们最重大的发现轨迹,就像我们“鸟瞰”历史一样。

  • 物理实验室管理制度

    1、物理课教师必须在授课进度计划中定出实验计划。 2、实验室负责教师要负责设立《实验室仪器、设备总帐》《材料损耗清单》《仪器、设备修理、报废单》等表册,负责采购计划的初订和登记入库、验收工作,并负责本实验室的仪器、仪表、设备的维护,保养和修理工作使其经常处于完好状态。 3、物理课教师要做好实验前准备工作,负责上好指导课,批改学生实验报告,确定和登记实验成绩。 4、实验室的仪器设备陈列安放,应做到类别有序,并做到防尘、防潮、防晒等,以保护好仪器设备。易燃、易爆等危险品,更应加强管理,以防止一切事故的发生。 5、学生上实验课时,必须按时进入实验室,按指定位置就座,保持良好的秩序。实验前,需清点器材、药品,发现缺损及时报告。 6、未经指导教师许可,不得搬弄仪器、设备,以及擅自开始实验。实验时,应注意安全,按要求操作,如发现异常立即停止。 7、学生分组实验,必须准备充分,严格要求,认真指导,有始有终。实验指导教师要加强对学生进行爱护公物教育。 8、实验完毕,学生应及时整理仪器,并打扫实验室,经教师清点和检查批准后,方可离开实验室。 9、对违反操作规程而损坏仪器者,应照价赔偿,另视情节轻重给予必要的处理。

  • 【原创】物理实验室实现计算机和网络化

    计算机和网络技术是现代科技的代表,它们已用在各行各业,那我们物理检测实验室如何运用计算机和网络技术呢? 在物理检测中,其结果有两种:一种是以数据形式的,如:拉伸试验、冲击试验、硬度试验、杯突试验等,它们是以具体数据为检测结果,是通过试验设备测量出来的;另一种是以判断形式的,如:各种合格不合格的评定、各种级别的评定、各种缺陷或组织的评定等,它们主要是以人的经验进行评判,虽然需要各种设备,但设备本身是不出检测结果的。 因此在现代的物理检测设备中,已大量运用了计算机,但真正能直接出检测结果的就是拉伸试验、冲击试验、硬度试验、杯突试验。 网络技术在实验室主要是对管理、试样信息、结果发出等方面使用。特别对生产厂的实验室,网络技术的运用更为有效。可以实现试样作息的网上传递、通过配有计算机的设备自动采集检测数据、计算机自动进行结果处理、最后按试样信息自动上传并发出检测结果。这样的好处是:提高检测效率、提高检测过程中的质量(减少人为干涉)、减轻试验员的工作强度。 我们实验室最近实现了以上两项技术,使用情况很好。 不知道同行中有多少实现?交流一下经验。

  • 物理化学实验室污水处理设备特点

    [img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/07/202407020935320716_7826_5604214_3.jpg!w690x690.jpg[/img]  物理化学实验室污水处理设备特点在于其高效性、多功能性、环保性和易用性。  首先,高效性体现在设备能够快速有效地处理实验室产生的污水。设备采用先进的物理化学处理技术,能够迅速去除污水中的有害物质,如重金属、有机物、悬浮物等,保证处理后的水质达到国家排放标准。  其次,多功能性是该设备的另一大特点。它不仅可以处理不同类型的污水,如酸性废水、碱性废水、有机废水等,还可以根据实验室的具体需求进行定制,满足各种复杂的污水处理需求。这种多功能性使得设备在实验室污水处理领域具有广泛的应用前景。  环保性是该设备的重要特点之一。在污水处理过程中,设备注重节能减排,减少二次污染。同时,设备还采用环保材料制造,降低对环境的负面影响。此外,设备处理后的水质清澈透明,可回收利用,进一步体现了其环保性。  最后,易用性是该设备的另一大优势。设备操作简单,维护方便,无需专业人员即可进行操作。同时,设备还具备自动化控制系统,能够实时监测污水处理过程,确保设备稳定运行。这种易用性使得设备在实验室污水处理领域得到了广泛应用。  综上所述,物理化学实验室污水处理设备具有高效性、多功能性、环保性和易用性等特点。这些特点使得设备在实验室污水处理领域具有广泛的应用前景,为实验室的可持续发展提供了有力保障。

  • 物理实验室之---------安全!!!

    化学实验室安全事故大家应该都有所了解,可能很多人都认为事故都是因为药品惹得祸,物理实验室就不会有什么安全事故了,事实是这样吗?大家可以谈谈自己的实验室安全注意事项?我从业过程中,见过剪刀刺到脚的,强力机压到手的,缩水率网架划破手的,耐磨仪重锤砸到脚的,等等........ 其实只要我们仔细想一想,很多细节我们不注意,才导致我们的受伤,比如我们给同事递送剪刀是不是剪刀就直接对着别人,是不是我们边做事边聊天,一心二用.......

  • 【资料】材料物理试验

    材料物理试验physical test of material  利用物质的各种物理效应来分析和确定材料的性状,并寻找它们之间的相互关系和规律性的一种材料试验。材料的性状包括结构、组织形貌、化学组成和价态、物理或物理-化学参数等。材料物理试验是鉴定、评价和研究金属及合金材料的重要手段。有些方法也可用于非金属材料。  作用  材料物理试验的主要作用是:  ① 为合理地选择制造各种机械零部件用的材料提供可靠的依据。  ② 为制订材料的热处理(见金属热处理)、锻造、冲压、铸造和焊接等各种工艺过程的正确规范提供参考资料。  ③ 作为失效分析的主要手段。对失效的机械零部件进行失效原因分析是防止类似事故再度发生、提高产品质量和延长使用寿命的有效途径。失效分析时首先应进行宏观观察和检查,以了解失效现象的概貌。然后进一步应用各种微观方法来研究失效的零部件,特别是失效的起始部位的组织形貌、结构和化学组成等特征,以便找出失效原因,提出改进措施。  方法  材料物理试验的方法包括光学金相检验、X射线分析、电子显微镜分析、电子探针分析、表面分析和物理性能参数测定。  光学金相检验  包括宏观检验和显微组织检验两个方面。前者采用肉眼或低倍放大方法观察、分析材料或零部件的宏观组织和断口形貌等;后者采用光学金相显微镜在放大50~2000倍下观察金相试样的显微组织和微观缺陷等。  X射线分析  广泛应用于金属材料相组分的测定、残余应力的测定和相变过程中结构变化的研究;也可用于探伤和材料化学成分的X射线荧光分析。   电子显微镜分析  主要包括透射电子显微镜分析和扫描电子显微镜分析两种。透射电子显微镜具有很高的分辨本领,而且可以作电子衍射分析,能同时提供试样的组织形貌和与之相对应的晶体,透射电子显微镜分析是物理试验中最常用的显微分析手段。扫描电子显微镜是采用二次电子、背散射电子或吸收电子等信号成像,有较大的景深,适宜于作断口分析和三维显微形态分析。  电子探针分析  利用样品受高速电子轰击后发出组成元素的特征 X射线信号来鉴定元素种类和含量的分析方法。它是微区化学成分分析的重要手段,可分析原子序数为4以上的所有元素。  表面分析  包括离子探针分析、俄歇电子能谱分析和X射线光电子能谱分析。  物理性能参数测定  物理性能参数表征金属和合金固有的宏观性能(见材料物理性能参数)。这些参数不仅是设计中的重要数据,而且可根据它们的变化来有效地研究金属内部组织和结构的变化。物理性能参数测定的特点是测量速度快而且准确,并能显示转变过程的全貌。但单靠此法来间接推断材料内部组织和结构变化,在某些情况下存在困难,如用此法与材料物理试验的其他方法相互配合,则有可能更充分地反映出金属和合金材料内部变化的规律和本质。

  • 《大学物理实验》

    求助以下电子书1篇【序号】:1【作者】:李学慧,刘军,部德才【题名】:大学物理实验【期刊】: 【年、卷、期、起止页码】:第四版【全文链接】:https://www.dushu.com/book/13607407/

  • 建筑物理实验室建设

    我公司是专业做建筑物理实验室建设的,如果需要详细配置请和我联系!jiaoqirun123@163.com详情请登陆:www.zgjzjn.com

  • 物理试验实验室危险源辨识

    现代社会对安全要求越来越严。只要是工作场所都要涉及完全问题。那物理检测实验室有那些危险源呢?你们对物理实验室的危险源进行辨识了吗?如何对物理检测实验室的危险源进行标识呢?大家一起讨论一下。

  • 物理实验的朋友那里去了?

    讨论物理实验的朋友那里去了,欢迎大家提物理实验的问题。力学、金相、硬度、冲击、试样加工,电镜。。。。我建议搞一个物理实验的论坛,有同意的吗?同意请举手。

  • 【分享】一组与鸡蛋有关的物理现象和实验

    [size=3][font=宋体] 物理是一门以观察和实验为基础的学科。在教学中,有意识地引导学生联系生活实际,分析物理现象;利用身边物品,进行物理实验,都能激发学生的学习兴趣,加深学生体会。这里介绍一组与鸡蛋有关的物理现象和实验。[/font][/size][size=3][font=Times New Roman]1[/font][/size][size=3][font=宋体]、液体蒸发吸热[/font][/size][size=3][font=Times New Roman] [/font][/size][size=3][font=宋体]实验:把刚煮熟的蛋从锅内捞起来,直接用手拿时,虽然较烫,但还可以忍受。过一会儿,当蛋壳上的水膜干了后,感到比刚捞上时更烫了。[/font][/size][size=3][font=Times New Roman] [/font][/size][size=3][font=宋体]分析:因为刚捞上来的蛋壳上附着一层水膜,开始时,水膜蒸发吸热,使蛋壳的温度下降,所以并不觉得很烫。经过一段时间,水膜蒸发完毕。由蛋内部传递出的热量使蛋壳的温度重新升高,所以感到更烫手。[/font][/size][size=3][font=Times New Roman] [/font][/size]

  • 【建设新闻】生物物理所和微生物所中日联合实验室启动新一轮合作

    [font=Arial,Helvetica,sans-serif]6月11日上午,中国科学院生物物理研究所、微生物研究所与日本东京大学医学研究所三方领导在生物物理所举行了第二个五年合作的签字仪式,标志着双方合作进入一个崭新的阶段。为了共同促进SARS、禽流感、艾滋病等新型传染病的预防与研究,中国科学院与日本东京大学强强联合,于2005年在生物物理研究所和微生物研究所分别成立“中日结构病毒学与免疫学联合实验室”和“中日分子免疫学与分子微生物学联合实验室”。联合实验室提供了一个相互协作、共同研究的科研创新平台,双方在第一个五年合作周期中通过人才培养、学术交流、设备共享等开展了广泛实质性的合作,取得了丰硕的成果。有了这样一个良好的开端,中日双方都对第二期的合作充满期待。在签字仪式上,生物物理所所长徐涛、微生物所常务副所长黄力、东京大学医学研究所所长Motoharu Seiki分别讲话,都充分肯定了过去五年里联合实验室所取得的进展,并表示将在第二期合作中一如既往地大力支持联中日的合作研究,从人员、设备、实验室空间上提供良好的保障。此次签字仪式得到了中国科学院国际合作局的特别关注,国际合作与交流处和中日联合实验室筹划委员会所有成员共同见证了这一历史性时刻。[/font]

  • 【分享】送给中考学子-----2008年中考物理命题趋势及对策

    我国中小学的新课程改革,到今年已经是第8个年头了。评价是新课改过程中重要的一环,中考又是涉及千家万户的大事,面对全社会的关注,中考的任何改革都必须慎重。现今中考命题越来越多的体现了课改理念,今年的中考无疑仍会沿着这个方向前进,预计今年的改革方向:   1.注重对基础知识、基本技能的考查,避免盲目拔高  中考要体现课改理念,并非不要基础,在基础知识及主干知识上的测试仍是命题的最基本的原则。综观近两年的命题,应当说70%以上是对基础知识、基本概念的考查,但有一点需要指出,就是近年来对基础知识的考查形式在发生变化,最主要的变化是基本摒弃了考查死知识的做法。即使是“知道”层次的知识,也是要求能在具体事实中,辨认出该知识(或规律),所以,在学物理的过程中死背知识是没有意义的,死钻繁、难、偏、怪的题目肯定是吃力不讨好的!  2.联系实际、贴近生活是中考命题总的指导思想  这不仅是物理学科的要求,也是对所有考试科目的共同要求。坚持这样的命题思想,将会有效地引导教师在平时教学中关注社会、关注生活,注意让学生观察日常生活中的物理现象。但是,目前的学生终日埋头读书,连最基本的家务活都很少去做,即使是最基本的、最常见的生活现象,他们有时也会觉得不知所措。这就要求中考命题既要坚持联系实际的导向,又不能太脱离学生现状的实际情况。因此,我认为那些最常见的生活现象,最可能成为命题的素材。老师在教学中要善于引导学生观察生活、体验生活,并善于发现生活现象中的物理知识,对于联系实际的训练要点,应该多亲自去做、去看、去想。热衷于在各类资料中寻找所谓联系实际的题型去做,不是好的办法。  3.适度考查学生的探究能力和综合能力  探究是课程改革倡导的主要学习方式,意在使学生从根本上摆脱接受性学习的局面。目前中考在这方面主要体现在实验题的测试上。实验题应当注重考查学生是否实际操作过。从这两年的实验考查情况看,今后的设计性实验题会增多,但难度不会加大;对实验过程的考查应占有一定比例;各种仪器的使用应当占有一定份额。当然考查探究时,还要考查学生在实际情境中提取信息、分析和处理信息的能力。  4.突出对过程的体验和方法的感悟  传统的教学往往过于注重传授结论,老师教的时候强调的是结论,学生学的时候看中的是结论,甚至有的学生,学习物理也是死搬硬套一些结论。新的课程理念则强调体验过程和方法。通过学生对物理过程的真实体验,了解规律,感受并逐渐掌握科学方法,这就从根本上提高了学生的科学素质。近年来各地都在探索如何在中考命题中对过程和方法实现有效的测试。这些思路与新课改精神非常吻合。在复习时,重要的是让学生真实的去体验、去做。如果只是要背一些相关概念则会失去意义。

  • 【分享】浅谈基于现代教育技术的物理实验教学

    现代教育技术的蓬勃发展和广泛应用,正在改变着人们的工作及生活方式。对教育领域来说,由于现代教育技术具有图、文、声、像并茂的特点,因而能提供最理想的教学环境,将对教育、教学过程产生深刻的影响,甚至导致教育体制的变革。Internet的普及,更为教育、教学提供了新的手段。利用现代教育技术辅助教学,不仅可以增加更多的图片、声音、动画、视频信息,更能使教学更加生动、形象、直观、有趣,有利于提高教学效果。但是计算机模拟实验容易给学生造成一种错觉,认为物理现象就是用电脑模拟出来的;本文旨在试图找到现代教育技术与物理实验教学的结合点与平衡点。一、基于现代教育技术之实验方案设计《全日制义务教育物理课程标准(实验稿)》(以下简称《标准》)将义务教育阶段的物理课程培养目标定位为:提高全体学生的科学素质。由此,提出了义务教育阶段物理课程的基本理念和课程目标。内容标准由科学探究和科学内容组成。科学探究包含提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等要素。学生对问题的提出、猜想与假设等在老师的引导下一般都可以比较轻松地做出,但对猜想和假设要通过实验的论证,学生往往觉得在有限的课堂教学时间里,对如何制订计划、如何设计实验有些困惑和为难。比如“电路的连接”。要画电路图,要试连接电路,比较费时间,而且一个学生的方案往往因为用纸幅面的限制,而不能被所有学生看到。我们在实际处理时根据不同的实际情况采用了两种方案:方案一是把学生的设计用实物投影仪投射出来,反馈给所有的学生。这种方案的优点是同时可以把许多学生设计的方案展示出来,不便就是受硬件条件的限制,如果没有实物展台和大屏幕投影机,这种方案就不能实施了,而且学生自己做的图的规范性也较差;方案二是利用《仿真物理实验室》这一软件或类似地教学软件(会Flash的教师可以自己设计一个类似功能的小软件),在电脑上任意组合,快速组装实验装置,并可在网络平台上发布,让其他同学评析。这种方案的优点自然是快捷规范,而且学生稍稍学习便可掌握,不便之处是学校要有可供使用的网络教室。但无论哪种方案,相比传统的实验设计,能够把学生的方案让所有学生共享,无疑是现代教育技术带来的巨大优势。其它如《探究晶体和非晶体的熔化规律》中实验器材的组装设计、《滑轮组》的组装等,运用现代教育手段中的模拟仿真,都可做到简便易行、形象生动。

  • 关于物理试验的标准物质

    这个问题发到物理试验版块没有人回答,这里大神多一点,关于熔体流动速率的标准物质,因为马上要做能力验证样品了,想确定一下,国标中要求结果保留两个有效数字,但是搜到的标准物质全部是3个有效数字,这种标准物质是不是不满足标准要求?

  • 【求助】招聘:物理实验室DSC/TGA/DTA/DMA/DIL技术员-圣戈班(上海)研发中心

    工作职责:1 熟练操作DSC/TGA/DTA/DMA/DIL等物理实验室的仪器;2 协助研发工程师完成试验,严格遵守标准试验方法和操作程序。3 根据客户的要求提供服务,准备相关试验和数据报告。4 协助管理实验室设备及其样品。5 根据需要学习新的试验方法和技术。要求:1 大专以上学历,熟练操作DSC/TGA/DTA/DMA/DIL等仪器中的一样或者几样;2 简单英语听说读写能力。

  • 【转帖】物理化学实验室安全知识

    在化学实验室里,安全是非常重要的,它常常潜藏着诸如发生爆炸、着火、中毒、灼伤、割伤、触电等事故的危险性,如何来防止这些事故的发生以及万一发生又如何来急救. 这都是每一个化学实验工作者必须具备的素质。这些内容在先行的化学实验课中均已反复地作了介绍。本节主要结合物理化学实验的特点介绍安全用电、使用化学药品的安全防护等知识。 [~71749~]

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