原材料讲义及其特性

近代物理实验讲义BH特性测量南京理工大学物理实验中心2009.1.20BH特性测量引言磁性材料是我们广泛使用的一类材料，它与我们的生产生活紧密相关。

许多生产设备上都安装有由磁性材料制成的部件，比如发电机中的永磁体、电动机中的转子、各类电磁铁中的铁芯、用于密封润滑的磁性液体，还有磁性液体选矿。

近年来兴起的纳米技术更是使磁性材料研究和应用达到了新的高度。

纳米磁性材料由于具有单畴结构导致的高矫顽力或者尺度小于磁畴而导致的超顺磁状态而在高密度磁存储和生物医学方面展现出了诱人的应用前景。

我们使用的磁性材料根据其矫顽力的大小可以分成三类，即硬磁材料、半硬磁材料、软磁材料。

其中硬磁材料具有很高的矫顽力，适合用于需要永久磁场的场合，比如电机定子中的磁瓦、扬声器中的永磁体等等。

磁性参数的测试是评价一种磁性材料应用潜力的一个重要手段，因此我们有必对各种磁性材料的次性能进行测量。

一、实验目的A 掌握磁化曲线和磁滞回线中涉及的各类物理量的物理含义，及其对于应用的参考价值；B掌握HT610 B-H硬磁材料测量系统的结构和测量原理；C 掌握利用该系统研究硬磁材料（AlNiCo合金）的退磁曲线、磁滞回线；研究被测材料的磁特性，即B r（剩磁）、H c（矫顽力）、（BH）max（最大磁能积）、Rs（矩形比）等几项基本磁性能参数的方法。

二、实验设备HT610 B-H硬磁材料磁特性测量仪，计算机，待测的硬磁样品（AlNiCo 合金）三、实验原理在铁磁性材料中由于磁矩之间的交换作用，它们会自发的沿平行方向进行排列。

由于磁体本身具有一定的几何尺寸，当所有原子的磁矩都同向排列时将会导致磁体表面产生表面磁极。

表面磁极会在磁体内部产生退磁场，磁体内的原子磁矩与退磁场相互作用，具有退磁场能。

为了降低退磁场能磁体会由单畴结构转变为多畴结构，即由整个磁体内部所有原子磁矩一致取向转变为由一系列小的区域构成，在每个小的区域内部原子磁矩取向基本相同，但是不同区域内部的原子磁矩取向具有随机性。

水运材料(一)建筑原材料1．胶凝材料(1)水硬性胶凝材料了解：水泥定义、分类；水泥的生产原料及工艺；水泥的熟料矿物组成及特性；水泥凝结硬化的过程和机理；硫铝酸盐水泥、铝酸盐水泥等其它系列水泥的定义、主要技术性质及应用范围；通用水泥、专用水泥、特性水泥的品种及用途。

影响试验的主要因素及在试验过程中的注意事项。

水泥定义、分类：①硅酸盐水泥：硅酸盐水泥熟料中掺入0%～5%的石灰石或粒化高炉矿渣等混合料，以及适量石膏混合磨细制成的水泥。

其中完全不掺加混合料的称为I型，代号P²I；掺入量不超过5％的称为Ⅱ型，代号P²Ⅱ。

②普通硅酸盐水泥：硅酸盐水泥熟料中掺入6%～15%的混合料及适量石膏加工磨细后得到的水泥，代号P²O。

③矿渣水泥：硅酸盐水泥熟料中掺入20%～70%的粒化高炉矿渣和适量石膏加工磨细制成的水泥，代号P²S。

④火山灰水泥：硅酸盐水泥熟料中掺入20%～50%的火山灰质材料和适量石膏加工磨细制成的水泥，代号P²P。

⑤粉煤灰水泥：硅酸盐水泥熟料中掺入20%～40%的粉煤灰和适量石膏加工磨细制成的水泥，代号P²F。

水泥熟料中加入石膏是用来调节水泥的凝结速度，石膏是水泥组成中必不可少的缓凝剂。

外掺料所起的作用主要是增加水泥产量、降低生产成本的同时，改善水泥的品质，如降低水化热等。

水泥定义：硅酸盐水泥是指以硅酸盐水泥熟料、适量石膏和混合材料共同磨细所得的各种水泥。

水泥的生产原料: 石灰石：GaO粘土：SiO2、Al2O3、Fe2O3铁矿粉： Fe3O4水泥熟料矿物组成及特性熟悉：通用水泥(硅酸盐系列水泥)的主要技术指标：强度等级、细度、凝结时间、需水性、安定性、烧失量、不溶物、氧化镁、三氧化硫、碱含量、水化热；水泥的选用。

细度：硅酸盐比表面积大于300m2/kg，其他80μm方孔筛不大于10％；凝结时间：初凝不早于45min，终凝：硅酸盐不迟于6.5h，其他10h；氧化镁不大于5％，压蒸安定性合格时，允许放宽到6％；三氧化硫含量不得超过3.5%，矿渣不得超过4％。

常用塑胶材料特性与应用一、 ABS:常用的供应商：1.台化 2.奇美 3.中国石化普通ABS 奇美ABS 757 765A 758 777D按类型划分：1.防火级2电镀级 3.特明级 4 镭雕级1防火级：ABS+GF30% 玻璃纤维汽車零配件、電器用品、吹風機、電視外殼（牌号：AX4000 AX4100AX4300）2.电镀级大面积的胶壳（300 mm ）就要考虑用电镀级(牌号：台化AG22AT)3.特明级：做背光效果，跟选材有关系（跟结构亦有很大关系牌号：AT55004.镭雕级：黑色、雷雕反白效果佳 牌号：AH2003台湾奇美ABS台湾奇美ABS 耐热级PA-777B、777E 777D耐热性台湾奇美ABS 透明级PA-758、758R（透明性好台湾奇美ABS 电镀级PA-727台湾奇美ABS 食品级PA-737台湾奇美ABS 通用级PA-757台湾奇美ABS 一般级PA-747S、707、P717C、709台湾奇美ABS 高钢性级PA-757K、707K台湾奇美ABS 高抗冲级PA-746、747（安全帽头盔、摩托车挡版、鞋后跟、雪地运动用品等）台湾奇美ABS 防火阻燃级PA-764、64B、765A、765B、766台湾奇美ABS 超耐热防火阻燃级777D材料特性：强度高，抗冲击力好，流动性中等，着色性能好，表面处理性能好；易加工性，外观性好。

低蠕变性和尺寸稳定性，耐热和化学性能稳定。

收縮率：0.5% 设计厚度：1.2---4.5mm 溢边值：0.04mm 密度：1.03～1.07g/cm3ABS+PC 15%--30% （改性）提高韧性，抗老化，并改善其加工性能。

ABS+水口料（15—30%）加速老化测速可以对水口料做出经验的判断。

注塑的工艺条件：1.ABS吸湿性较强，在注塑之前需要烤料，烤料温度80～90度 时间2-3H2.熔化温度：210-275(一般使用245度)3.模具温度：25-70度（温度较低会影响产品的粗糙度）4.注射压力：500～1000bar5.注塑速度：中高速。

实验讲义请实验前复习实验三半导体材料霍尔效应测量分析（一）实验目的：掌握用霍尔效应测量仪测量半导体材料样品的霍尔系数和电阻率（电导率）的基本原理和方法，由测量数据确定半导体样品中载流子类型，求出载流子浓度及霍尔迁移率。

（二）教学基本要求：掌握半导体材料的电阻率、电导率、霍尔系数、衬底浓度、迁移率等理论概念；了解霍尔效应测试系统的工作原理及测试方法。

掌握产生霍尔效应原理以及消除由于样品置于磁场中产生的几中副效应的测量方法。

熟悉霍尔效应测量仪装置的使用方法，测出样品的电阻率和霍尔系数，判断样品导电类型，计算出霍尔样品的载流子浓度及霍尔迁移率，对结果和误差进行分析。

（三）半导体材料霍尔效应的物理基础掌握要点：1、半导体材料的霍尔效应霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。

当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积，从而形成横向电场。

下图显示了半导体材料中的霍尔效应。

半导体霍尔效应示意图 a. N型半导体 b. P型半导体若在X方向通以电流Is，在Y方向加磁场B，则在Z方向，即试样A、A`电极两侧就开始聚积异号电荷，从而产生相应的附加电场。

电场的指向取决于试样的导电类型。

显然，该电场阻止载流子继续向侧面偏移。

当载流子所受的横向电场力FE 与洛仑兹力FB 相等时，样品两侧电荷的积累就达到平衡，故有:H eE =e B ν其中EH 为霍耳电场，是载流子在电流方向上的平均漂移速度。

设试样的长为，宽为b ，厚度为d ，载流子浓度为n ，则：S I ne bd ν=//H H S H S V E b I B ned R I b d ===即霍尔电压VH （A ，A`电极之间的电压）与ISB 乘积成正比，与试样厚度d 成反比。

比例系数RH=1/ne 称为霍尔系数，它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数。

只要测出VH （伏）以及知道Is （安），B （高斯）和d （厘米），可按下式计算RH（3厘米/库仑）。

硫及其化合物一、硫及其重要化合物的主要性质及用途： 1．硫：（1）物理性质：硫为淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS 2（用于洗去试管壁上的硫）；硫有多种同素异形体：如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。

（2）化学性质：硫原子最外层6个电子，较易得电子，表现较强的氧化性。

①与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成低价态）Al 2S 3的唯一途径） 2S （黑色） ②与非金属反应2 （说明硫化氢不稳定）③与化合物的反应 S+6HNO 34+6NO 2↑+2H 2O S+2H 2SO 4+2H 2O 2S+Na 2SO 3+3H 2O （用热碱溶液清洗硫）（3）用途：大量用于制造硫酸、硫化天然橡胶，也用于制药和黑火药。

三药一柴：医药、火药、农药、和火柴的原料。

2．硫的氢化物：①硫化氢的物理性质：H 2S 是无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体；能溶于水，密度比空气略大。

②硫化氢的化学性质A ．可燃性：当22/O S H n n ≥2/1时，2H 2S+O 22O （H 2S 过量）当22/O S H n n ≤2/3时，2H 2S+3O 2 点燃2SO 2+2H 2O （O 2过量）当23222<<O S H n n 时，两种反应物全部反应完，而产物既有硫又有SO 2 B ．强还原性：常见氧化剂Cl 2、Br 2、I 2、Fe 3+、HNO 3、浓H 2SO 4、KMnO 4等，甚至SO 2均可将H 2S 氧化。

③H 2S 的水溶液叫氢硫酸，是二元弱酸。

除杂：用CuSO 4溶液除去H 2S ： CuSO 4+H 2S===CuS ↓+H 2SO 4 3．硫的氧化物：（1）二氧化硫：①SO 2是无色而有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，容易液化，易溶于水。

②SO 2是酸性氧化物，能跟水反应生成亚硫酸，亚硫酸是中强酸。

③SO 2有强还原性 常见氧化剂（见上）均可与SO 2发生氧化一还原反应 如：SO 2 + Cl 2 +2H 2O == H 2SO 4 + 2HCl④SO 2也有一定的氧化性 2H 2S + SO 2 == 3S ↓ +2H 2O⑤SO 2具有漂白性，能跟有色有机化合物生成无色物质（可逆、非氧化还原反应）⑥实验室制法：Na 2SO 3 + H 2SO 4(浓) == Na 2SO 3 + H 2O +SO 2↑或Cu + 2H2SO4(浓) === CuSO4 + 2H2O + SO2↑（2）三氧化硫：是一种没有颜色易挥发的晶体；具有酸性氧化物的通性，遇水剧烈反应生成硫酸并放出大量的热。

《石英玻璃加工》讲课提纲一、石英玻璃的底子特性1. 组分单一SiO2定义：SiO2含99.5%以上的玻璃体称为石英玻璃；不透明石英玻璃SiO2含99.5％；气炼石英玻璃99.97％；电子级石英玻璃99.99%；高级石英玻璃99.999％以上；最高级99.9999%，Heraeus产品。

石英玻璃（quartz glasss，fused quartz）分玻璃；国际上也称硅玻璃Silica glass。

一般的讲：根据材料不一样，称法也不一样天然石英晶体（水晶）fused quartz天然石英矿石（硅石）fused silica人工合成石英晶体Synthetic quartz人工合成硅的卤化物Si Synthetic quartz可以根据对方供应的图纸上的材料一拦说明，认出是何种石英玻璃。

2. 硬度高莫氏硬度7。

硬的物质肯定脆、易碎，所以加工肯定得留心，石英玻璃有了裂纹，就简略渗进未开裂之处，裂纹延伸、扩展。

3. 耐高温功用好，是石英玻璃另一个重要底子功用能承受1300℃左右的高温，可以在1100～1200℃条件下长时辰作业；抗高温形变：石英玻璃管在1200±10℃恒温24h；其形变率：≯4%，Φ＜120mm≯6%，Φ＞120mm∵Si－O键强106千卡/摩尔∴石英玻璃的耐高温功用远远逾越任何一种玻璃石英玻璃的耐高温功用与其出产工艺不一样而各有差异。

电熔法优于气炼法，等离子优于电熔法，气炼法优于连熔法，其缘由是OH-含量不一样。

表征石英玻璃功用的三个首要温度点：➢ 退火温度：这个温度下，15min内，内部应力底子释放空，对应lgη＝13°，1140～1180℃。

➢ 软化点温度：在这个温度下，石英玻璃将在其自重情况下变形，对应lgη＝7°，1580～1650℃。

➢ 熔化温度：石英玻璃固体情况1713～1756℃。

理论上，石英玻璃能承受1000℃以上高温，短时辰运用1450℃，GE-214型1100℃长时辰运用，1300℃短时辰运用。

材料科学深入了解材料属性材料科学是一门研究材料的组成、结构、性能和制备的多学科综合性科学。

深入了解材料属性对于材料科学的研究和应用具有重要意义。

本文将从材料的组成、结构和性能三个方面，介绍材料科学中对材料属性的深入了解。

一、材料的组成材料的组成是指材料的基本成分和元素组成。

不同的材料具有不同的组成，决定了材料的基本性质。

在材料科学中，常用的材料分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料等。

金属材料主要由金属元素组成，具有高强度、导电性等优良性能；无机非金属材料以氧化物为主要成分，如陶瓷材料、塑料材料等；有机高分子材料主要由碳、氢、氧等元素组成，如塑料、橡胶等。

进一步了解材料的组成，可以通过化学分析、质谱分析等手段进行。

二、材料的结构材料的结构是指材料内部的原子、分子或离子的排列顺序和空间位置关系。

材料的结构对其性能和功能起着决定性影响。

晶体结构是材料中最常见的结构之一，通过晶体学方法可以确定材料的晶体结构。

晶体结构的了解可以帮助科学家和工程师掌握材料的热稳定性、机械性能等。

此外，非晶态和纳米结构也是研究材料结构的重要方向。

通过电子显微镜等仪器和技术可以观察和研究材料的结构特征。

三、材料的性能材料的性能是指材料在特定条件下所表现出的特点和特性。

不同的材料具有不同的性能，如机械性能、热性能、电性能、光学性能等。

深入了解材料的性能可以为材料的合理选择和应用提供科学依据。

例如，了解材料的力学性能可以为工程设计中的材料选取及结构设计提供参考，了解材料的热性能可以为能源开发、储存等领域提供支持。

通过材料测试和分析技术，可以获得材料的力学性能、热性能、电性能等数据，进一步了解材料的特性。

结论材料科学的发展为深入了解材料属性提供了丰富的理论和实验基础。

只有深入了解材料的组成、结构和性能，才能对材料进行科学合理的选取、应用和改进。

通过不断深入研究材料，材料科学家和工程师能够开发出更优良的材料，推动科技进步和社会发展。

原材料的定义原材料是指用于生产加工的最初的、未经加工的物质。

在工业生产中，原材料是生产各种制成品的基础，是生产的第一环节。

原材料的种类繁多，包括各种矿产、农产品、林产品、畜产品和水产品等。

首先，矿产是一种重要的原材料，它包括有色金属、黑色金属、稀有金属和非金属矿产。

有色金属矿产主要包括铜、铝、铅、锌、镍、锡、镁等，这些金属广泛应用于电子、建筑、交通等领域。

黑色金属矿产主要包括铁矿石、锰矿石等，是钢铁工业的重要原料。

稀有金属矿产如钨、钼、铌、锗等，具有特殊的物理和化学性质，被广泛应用于高科技领域。

非金属矿产主要包括石灰石、石膏、大理石等，是建筑材料的重要组成部分。

其次，农产品也是重要的原材料。

农产品包括谷物、油料、棉花、糖料、蔬菜、水果等。

谷物是人类的主食，包括稻谷、小麦、玉米、大米等，是食品加工的重要原料。

油料主要包括大豆、花生、油菜籽等，是食用油的重要来源。

棉花是纺织工业的主要原料，是生产棉纺织品的必备材料。

糖料主要包括甘蔗、甜菜等，是食品加工和饮料生产的重要原料。

蔬菜和水果是人们日常饮食的重要组成部分，也是食品加工的重要原料。

再次，林产品也是重要的原材料。

林产品包括木材、竹材、胶、树脂、木浆等。

木材是建筑材料、家具、造纸的主要原料，是人们生活和生产的必需品。

竹材是一种重要的工业原料，被广泛应用于建筑、家具、造纸等领域。

胶和树脂是粘合剂和涂料的重要原料，是工业生产的必备材料。

木浆是造纸的主要原料，是书报纸杂志的重要来源。

最后，畜产品和水产品也是重要的原材料。

畜产品包括肉类、奶制品、蛋类等。

肉类是人们的主要食品之一，是食品加工的重要原料。

奶制品主要包括牛奶、羊奶、驴奶等，是人们日常饮食的重要组成部分。

蛋类是人们的主要食品之一，是食品加工的重要原料。

水产品包括鱼类、虾类、蟹类等，是人们的主要食品之一，也是食品加工的重要原料。

总之，原材料是工业生产的基础，是生产各种制成品的必备材料。

各种原材料在工业生产中发挥着重要的作用，它们的质量和供应充足与否直接影响着制成品的质量和生产效率。

钕铁硼永磁材料基本知识讲义一、稀土元素二、磁性材料三、钕铁硼的运用领域四、钕铁硼的发展五、钕铁硼材料的基本特性及其显微组织结构六、钕铁硼的制造工艺和设备原理七、钕铁硼生产销售中碰见的一些问题罗列八、烧结钕铁硼永磁材料室温（20℃～25℃）下的磁性能表一、稀土元素1、稀土元素有17种，分别表示如下：钪（Sc）钇（Y）镧（Ca）铈（Ce）镨（Pr）钕（Nd）钷（Pm）钐（Sm）铕（Eu）钆（Gd）铽（Tb）镝（Dy）钬（Ho）铒（Er）铥（Tm）镱（Yb）镥（Lu）在钕铁硼产品中常用的稀土金属有钕、镨、镝、铽、钆、钬2、稀土金属是活泼金属稀土金属的化学活泼性处于碱金属（锂、钠）和碱土金属（镁、钙）之间，在一定的条件下（钠很活泼只能保存在煤油中）会产生下列反应，并产生大量的热量，热量的提供进一步促进反应的进行，如：2Nd + 3O2 2Nd2U3+Q2Nd +6H2O 2Nd(OH)3 +3H2+QNd2O3+3H2O 2Nd(OH)3 +Q从上述方程式可以看出在生产钕铁硼时要进行防氧化、防受潮,其中防受潮很关键,在潮湿天和下雨天各车间应充分注意防受潮。

3、稀土金属的分布据资料统计，中国的内蒙、江西、浙江、广东、福建、广西、湖南等地都发现了稀土。

由于存在的状态不同，内蒙的包头稀土是氟碳铈镧矿形式存在而且是以轻稀土为主（钕前面的稀土），而江西等是离子型矿形式存在以中重稀土为主。

世界的稀土大部分在中国，中国约占了世界稀土的80%，而中国的80%在内蒙的包头。

世界上美国、俄罗斯、澳大利亚、越南等国家都发现了稀土。

二、磁性材料主要运用的磁性材料有铁氧体、铝镍钴、钐钴和钕铁硼。

钐钴和钕铁硼合称稀土永磁材料。

目前世界上应用最多的还是铁氧体，产品廉价，其次是钕铁硼；铝镍钴和钐钴的温度稳定性比钕铁硼好，因此在一些指针式仪表、军用品和高档消费品中还离不开铝镍钴和钐钴材料。

铁氧体的居里温度为465℃，钕铁硼的居里温度为310℃，铝镍钴的居里温度为800℃，钐钴的居里温度在700——800℃之间，因此钕铁硼的温度稳定性最差，但性能最高，被称为“磁王”，目前磁性材料的生产有烧结和粘结两种工艺，粘结由于加了粘合剂磁性能不会高，但产品精度较高。

第三章学校组织特性及其管理第一节组织的内涵和分类一、组织的内涵动词：一系列的行动与过程名词：按照一定的目的和宗旨组成的社会实体广义：由诸多要素按照一定方式组合起来的系统狭义：人们为实现一定的目标和任务，相互协作结合而成的团体和机构二、组织的构成要素1.组织目标：组织成员认可的共同愿望2、组织环境：开放的系统，组织内部以及组织与组织期间无时不刻在进行信息交流3、管理主体：管理者和管理机构4、管理客体三、组织的特征1、组织的目的性：人们为了特定的目的在分工基础上的协作。

2、组织的开放性：与社会环境相互影响3、组织的系统性：组织是由物质系统、人的系统和社会系统构成的协作系统，具有集合性、相关性。

4、组织的复杂性：指组织层次和组织整体的复杂性。

从组织结构形态看，表现为组织内部活动及单位的多少以及他们之间的相互关系。

四、组织的类型1、根据组织对其成员的控制方式分类强制性组织：强迫的方法控制其成员功利性组织：以报酬规范性组织：规范内化，自觉遵守规范2、根据组织的规范化程度分类正式组织：为了实现组织目标，明确规定组织成员之间的职责范围和相互关系，并经正式批准成立的组织机构和团体。

非正式组织：人们在工作和生活中，由于具有共同的兴趣和爱好，以共同利益和需要为基础而自发形成的未经正式批准的组织机构和团体。

3、根据个体参与组织活动的程度分类疏远型组织：组织成员在心理上并不介入组织，而是被迫参与精打细算型组织：根据获取的利益多少而付出相应的劳动道德涵养型：组织成员很少或者不计名利，自觉自愿完成组织任务。

第二节作为社会系统的学校一、开放的系统观封闭的系统观：系统具有自组织特征，能够进行自我能量转换，不受外部环境的影响。

开放的系统观：来自外部环境中的竞争、资源和政治影响都会对组织的内部运行产生作用。

只有开放的系统才能保持能量、信息和物质的交换。

学校系统是一个开放的系统，学校组织是在一定的社会环境中建立的，与社会环境进行信息、能量和物质的交流和转换。