目录
实验一永磁材料磁性能测试 (1)
实验二软磁材料磁性能测试 (5)
实验三永磁材料高温磁性能测试 (10)
实验四综合热分析实验 (17)
实验一永磁材料磁性能测试
一、实验目的
（一）了解冲击法测定硬磁材料的退磁曲线和磁滞回线的测量原理。
（二）熟悉国家标准BG3217-92<<永磁（硬磁）材料磁性实验方法>>，初步熟悉模拟冲击法和磁场扫描法测量硬磁材料在静态（直流）条件下的退磁曲线和磁滞回线的方
法。
（三）测定铝镍钴硬磁材料的退磁曲线和磁滞回线。准确测量剩磁B r、矫顽力H c和最大磁能积（BH）max磁特性参数。
二、设备
AMT -4磁化特性自动测量仪，游标卡尺。
三、材料
AlNiCo磁柱试样，标准线圈。
四、实验方法与步骤：
（一）实验方法：模拟冲击法和磁场扫描法
本实验依照冲击法的测量原理，采用计算机控制技术和A/D、D/A相结合，以电子积分器取代传统的冲击检流计，实现微机控制下的模拟冲击法测量，不仅可以完全消除经典冲击法中因使用冲击检流计所带来的非瞬时性误差，而且测量精度高、速度快、重复性好、可消除各种人为因数的影响。详见图1。
图1 MA T-4磁化特性自动测量仪原理方框图
（二）实验步骤：
1、正确理解国标BG3721-92<<永磁（硬磁）材料磁性实验方法>>和硬磁退磁曲线和
磁滞回线的意义磁性材料在稳恒磁场作用下所定义和测量得到的磁参数不计及
磁化的时间效应，就是所谓的静态磁参数，或称直流磁参数。
图2 磁滞回线
磁滞回线—若磁化场强度在+Hs和-Hs往返变化时，将形成通称的磁滞回线。不同的磁化场强度对应有不同大小的磁滞回线。并且，磁化场强度从+Hs开始减少到零再反向增大所对应的部分磁滞回线称回线的下降支；而从-Hs开始绝对值减少到零再正向增大所对应的部分磁滞回线称回线的上升支。磁滞回线上对应于H=0的磁感应强度为剩磁Br，对应于B=0的反向磁化场强度为矫顽力Hc，两者构成的关系曲线就是磁滞回线。
退磁曲线—饱和时的正常磁滞回线又称极限磁滞回线。极限磁滞回线上的饱和磁感应强度Bs、剩余磁感应强度Br和矫顽力Hc极限磁滞回线上第二象限或第四象限中的那段曲线称退磁曲线。退磁曲线有B-H和J-H曲线为磁极化强度。B-H退磁曲线上每点所对应的磁感应强度B 和磁化场强度H的乘积称磁能积（BH）其中的最大者叫最大磁能积（BH）maxo于是，退磁曲线上的剩余磁感应强度Br、矫顽力HcB和最大磁能积（BH）max三者构成考核硬磁材料性能的主要磁参数。
2、校准测试系统：标样线圈—采用模拟冲击法和磁场扫描法测量标准线圈，从而较准测试系统
3、采用模拟冲击法测量标样的退磁化曲线和磁滞回线，准确测量退磁化曲线上的磁特性参数：剩余磁感应强度Br、矫顽力HcB和最大磁能积（BH）max。
4、采用模拟冲击法和磁场扫描法测量试样AlNiCo磁柱试样的退磁曲线和磁滞回线，准确测量出磁柱试样的磁特性参数：Br、Hc、（BH）max。
五、注意事项
（一）开机顺序:
(1)依次打开显示器、电脑主机电源,等待操作系统正常启动。
(2)运行硬磁测量模块,进入主界面。
(3)打开MAT-4磁化特性自动测量仪测量装置电源。
(4)按下MAT-4磁化特性自动测量仪和电脑连接按钮
(5)预热30—60分钟
（二）关机顺序:
(1)将样品从电磁铁中取除。
(2)断开MAT-4磁化特性自动测量仪和电脑连接按钮
(3)关闭MAT-4磁化特性自动测量仪装置电源。
(4)退出硬磁测量模块。
关闭操作系统后,电脑主机自动断电,然后关闭显示器。
（三）测量操作过程
(1)在样品参数区输入样品参数
(2)在测试功能区选择直流测试,根据被测样品的种类和测试要求设定测试条件。
(3)在记录参数区输入有关参数,其中的温度栏务必按实际情况输入,因为硬磁材料的磁性能是与温度相关的,正确的温度记录可方便用户对硬磁材料的磁性能做出正确的判断。
(4)将样品放入线圈,接入测试接口。
(5)在硬磁测量模块主界面中点击调漂按钮。
(6)在硬磁测量模块主界面中点击复位按钮。
(7)在硬磁测量模块主界面中点击开始测试按钮。
(8)测试完成后,在图形显示区显示测试波形,在数据表格区显示一行数据结果.注意一点:冲击法测试过程中,每测试完一个参数,就立即将结果显示存在数据盘中。
(9)打印测试报告,保存测试数据。
六、实验报告
（一）画出冲击法测量冲击法测定硬磁材料的退磁化曲线和磁滞回线原理图（参照国标GB3217-92）
（二）根据测试打印的硬磁材料的退磁曲线和磁滞回线，标出测量结果剩磁B r、矫顽力H c和磁能积磁特性参数。
实验二冲击法测定软磁材料的磁化曲线和磁滞回线
一、实验目的
（一）了解冲击法测定软磁材料的磁化曲线和磁滞回线的测量原理。
（二）了解国家标准BG3657-83<<软磁合金直流磁性能测量方法>>，初步熟悉模拟冲击法和磁场扫描法测量软磁材料在静态（直流）条件下的基本磁化曲线和磁滞回线的方法。
（三）测定1J22软磁材料的磁化曲线和磁滞回线。准确测量起始磁导率μi、最大磁导率μm、饱和磁感应强度B s、剩磁B r、矫顽力H c和磁滞损耗P u等静态磁特性参数。
二、设备
MATS-2010SD软磁直流测量装置，游标卡尺。
三、材料
1J50磁环Φ40/Φ32×5，1mm导线。
四、实验方法与步骤：
（一）实验方法：模拟冲击法和磁场扫描法
本实验依照冲击法的测量原理，采用计算机控制技术和A/D、D/A相结合，以电子积分器取代传统的冲击检流计，实现微机控制下的模拟冲击法测量，不仅可以完全消除经典冲击法中因使用冲击检流计所带来的非瞬时性误差，而且测量精度高、速度快、重复性好、可消除各种人为因数的影响。详见图3。
图3 MATS-2010SD软磁直流测量装置原理方框图
（二）实验步骤
1、正确理解国标BG3657-83<<软磁合金直流磁性能测量方法>>和软磁直流磁化曲线和磁滞回线的意义。
磁性材料在稳恒磁场作用下所定义和测量得到的磁参数不计及磁化的时间效应，就是所谓的静态磁参数，或称直流磁参数。
磁化曲线—若作用在材料样品上的外加磁化场强度Ｈ由零单调地增加，则被磁化的样品上的磁感应强度Ｂ也由零增加，两者构成的关系曲线就是磁化曲线。
磁滞回线—若磁化场强度在+Hs和-Hs往返变化时，将形成通称的磁滞回线。不同的磁化场强度对应有不同大小的磁滞回线。并且，磁化场强度从+Hs开始减少到零再反向增大所对应的部分磁滞回线称回线的下降支；而从-Hs开始绝对值减少到零再正向增大所对应的部分磁滞回线称回线的上升支。磁滞回线上对应于H=0的磁感应强度为剩磁Br，对应于B=0的反向磁化场强度为矫顽力Hc，两者构成的关系曲线就是磁滞回线。
2、校准测试系统：测量标样—采用模拟冲击法和磁场扫描法测量标样的磁化曲线和磁滞回线。
3、采用模拟冲击法测量基本磁化曲线，准确测量磁化曲线上的磁特性参数：μi、μm、Bs、任意一点的μ值。
4、采用模拟冲击法和磁场扫描法测量饱和磁滞回线，准确测量磁滞回线上的磁特性参数：Bs、Br、Hc、Pu。
五、注意事项
（一）开机顺序:
1、依次打开显示器、电脑主机电源,等待操作系统正常启动。
2、运行SMTest软磁测量模块,进入主界面。
3、打开MATS-2010SD软磁直流测量装置电源。
4、预热30—60分钟。
（二）关机顺序:
1、将样品从测试接口上拆除。
2、关闭MATS-2010SD软磁直流测量装置电源。
3、退出SMTest软磁测量模块。
关闭操作系统后,电脑主机自动断电,然后关闭显示器。
（三）测量操作过程
1、在样品参数区输入样品参数
在不知道被测样品性能的情况下,N1和N2的选择先从10:10开始,通过对样品进行测试后,用户可根据测试过程中,磁通信号(测试波形中的绿线)和磁场信号(测试波形中的红线)的强弱来调整下次测试时N1和N2的匝数。
具体的调整原则是:在一次测试过程中,如果红线始终位于-0.1～+0.1之间,就应减少N1的匝数;如果电流量程已经自动选择到了10A档,红线也已经超过了±0.9之间,并且样品还没有测试到饱和状态,就应增加N1的匝数。如果绿线始终位于-0.1～+0.1之间,就应增加N2的匝数,如果磁通量程已经自动选择到了2mWb×10档,并且绿线也已经超过了±0.4,就应减少N2的匝数。
在测量μi的过程中,计算机会自动选择N1和N2中匝数较少的线圈作为励磁线圈。这样的设计是保证在整过磁化曲线的测量中,兼顾μi和B s的测量一次完成。
2、在测试功能区选择直流测试,根据被测样品的种类和测试要求设定测试条件、测试方法和被除数测参数。
3、在记录参数区输入有关参数,其中的温度栏务必按实际情况输入,因为软磁材料的磁性能是与温度相关的,正确的温度记录可方便用户对软磁材料的磁性能做出正确的判断,其它栏目可用于样品的分类和识别。
4、将样品绕好线圈,接入测试接口。
5、按下装置面板上的清零按钮,使磁通计表头的读数归零。如果计数不稳定,就需要调整磁通计面板上的调零旋钮,使读数稳定。注意四点:调零旋钮是将读数调稳定,不是将读数调到零,要使读数到零必须按下清零按钮;按下清零按钮可能读数不是零,而是一个接近于零的数字,这是正常的,因为磁通计的零点漂移可通软件来修正;调零旋钮有十圈,当读数变化快时,可以往相反的方向快调,当读数变化慢时,可以往相反的方向慢调,当读数快稳定时,则只能往相反的方向慢慢地微调;读数往正的最大变化时,逆时钟调调零旋钮为相反的方向,反之亦然。
6、确定数字表头区磁通计表头和电流计表头上的[自动]按钮己按下,装置的状态正常.正常状态:电源开启;电压表头读数为零;电源保护指示灯不亮;装置面板上磁通计的量程指示与电脑屏幕上磁通计表的指示一致。
7、单击[测试]或按[F9]键,开始测试过程.注意二点:采用冲击法测μi前,系统将提示退磁对话筐,如果样品有过磁化经历,则应选择退磁程序,本系统采用10HZ交流饱和退磁;在选择磁场扫描法测量前,必须先用模拟冲击法测试一次Bs,使系统锁定到设定的Hs值,同时磁化样品。
8、测试完成后,在图形显示区显示测试波形,在数据表格区显示一行数据结果.注意一点:冲击法测试过程中,每测试完一个参数,就立即将结果显示在数据表格的数据行中。
9、打印测试报告,保存测试数据。注意一点:在数据没有保存前,当数据表格中的数据行移动时,当前的测试数据行交消失,这时,可通过切换图形显示区不同的图形页面来恢复数据表格中的数据行。
六、实验报告
（一）画出冲击法测量冲击法测定软磁材料的磁化曲线和磁滞回线原理图（参照国标GB3657-83）
（二）根据测试打印的1J22软磁材料的磁化曲线和磁滞回线，标出测量结果起始磁导率μi、最大磁导率μm、饱和磁感应强度B s、剩磁B r、矫顽力H c和磁滞损耗P u静态磁特性参数。
实验三永磁材料高温磁性能测试
一、实验目的
（一）了解冲击法测定硬磁材料的高温退磁曲线和高温磁滞回线的测量原理。
（二）熟悉国家标准BG3217-92<<永磁（硬磁）材料磁性实验方法>>，初步熟悉模拟冲击法和磁场扫描法测量硬磁材料在静态（直流）条件下的高温退磁曲线和高温磁滞回线
的方法。
（三）测定铝镍钴硬磁材料的高温退磁曲线和高温磁滞回线。准确测量高温剩磁B r、高温矫顽力H c和高温最大磁能积（BH）max磁特性参数。
二、设备
AMT -4磁化特性自动测量仪，游标卡尺，电磁铁加热装置。
三、材料
AlNiCo磁柱试样，标准线圈。
四、实验方法与步骤：
（一）实验方法：模拟冲击法和磁场扫描法
本实验依照冲击法的测量原理，采用计算机控制技术和A/D、D/A相结合，以电子积分器取代传统的冲击检流计，实现微机控制下的模拟冲击法测量，不仅可以完全消除经典冲击法中因使用冲击检流计所带来的非瞬时性误差，而且测量精度高、速度快、重复性好、可消除各种人为因数的影响。详见图4。
加热温控电源
图4 MA T-4磁化特性自动测量仪原理方框图
（二）实验步骤：
1、正确理解国标BG3721-92<<永磁（硬磁）材料磁性实验方法>>和硬磁
高温退磁曲线和高温磁滞回线的意义磁性材料在稳恒磁场作用下所定义和测量得到的磁参数不计及磁化的时间效应，就是所谓的静态磁参数，或称直流磁参数。
图5 磁滞回线
磁滞回线—若磁化场强度在+Hs和-Hs往返变化时，将形成通称的磁滞回线。不同的磁化场强度对应有不同大小的磁滞回线。并且，磁化场强度从+Hs开始减少到零再反向增大所对应的部分磁滞回线称回线的下降支；而从-Hs开始绝对值减少到零再正向增大所对应的部分磁滞回线称回线的上升支。磁滞回线上对应于H=0的磁感应强度为剩磁Br，对应于B=0的反向磁化场强度为矫顽力Hc，两者构成的关系曲线就是磁滞回线。
退磁曲线—饱和时的正常磁滞回线又称极限磁滞回线。极限磁滞回线上的饱和磁感应强度Bs、剩余磁感应强度Br和矫顽力Hc极限磁滞回线上第二象限或第四象限中的那段曲线称退磁曲线。退磁曲线有B-H和J-H曲线为磁极化强度。B-H退磁曲线上每点所对应的磁感应强度B 和磁化场强度H的乘积称磁能积（BH）其中的最大者叫最大磁能积（BH）maxo于是，退磁曲线上的剩余磁感应强度Br、矫顽力HcB和最大磁能积（BH）max三者构成考核硬磁材料性能的主要磁参数。
2、校准测试系统：标样线圈—采用模拟冲击法和磁场扫描法测量标准线圈，从而较准测试系统
3、、采用模拟冲击法测量标样的退磁化曲线和高温磁滞回线，准确测量退磁化曲线上的磁特性参数：剩余磁感应强度Br、矫顽力HcB和最大磁能积（BH）max。
4、采用模拟冲击法和磁场扫描法测量试样AlNiCo磁柱Φ10×12的室温退磁曲线和室温磁滞回线，准确测量出磁柱Φ10×12的室温磁特性参数：Br、Hc、（BH）max。
5、采用模拟冲击法和磁场扫描法测量试样AlNiCo磁柱Φ10×12的不同高温退磁曲线和不同高温磁滞回线，准确测量出磁柱Φ10×12的不同高温磁特性参数：Br、Hc、（BH）max。
二、注意事项
（一）开机顺序:
(1)依次打开显示器、电脑主机电源,等待操作系统正常启动。
(2)运行硬磁测量模块,进入主界面。
(3)打开MAT-4磁化特性自动测量仪测量装置电源。
(4)按下MAT-4磁化特性自动测量仪和电脑连接按钮
(5)按电磁铁加热装置操作说明，安装好电磁铁加热装置，根据电磁铁的规格选择合适的
加热极头，将其固定在电磁铁指定位置，连接好加热装置电源和传感器
(6)预热30—60分钟
（二）关机顺序:
(1)将样品从电磁铁中取除。
(2)断开MAT-4磁化特性自动测量仪和电脑连接按钮
(3)关闭MAT-4磁化特性自动测量仪装置电源。
(4)退出硬磁测量模块。
(5)按电磁铁加热装置操作说明，断开加热装置电源和传感器，取出电磁铁加热装置，将
其放在电磁铁指定位置，
(6)关闭操作系统后,电脑主机自动断电,然后关闭显示器。
（三）测量操作过程
(1)在样品参数区输入样品参数
(2)在测试功能区选择直流测试,根据被测样品的种类和测试要求设定测试条件。
(3)在记录参数区输入有关参数,其中的温度栏务必按实际情况输入,因为硬磁材料的磁性能是与温度相关的,正确的温度记录可方便用户对硬磁材料的磁性能做出正确的判断。
(4)将样品放入线圈,接入测试接口。
(5)在硬磁测量模块主界面中点击调漂按钮。
(6)在硬磁测量模块主界面中点击复位按钮。
(7)在硬磁测量模块主界面中点击开始测试按钮。
(8)测试完成后,在图形显示区显示测试波形,在数据表格区显示一行数据结果.注意一点:冲击法测试过程中,每测试完一个参数,就立即将结果显示存在数据盘中。
(9)打印测试报告,保存测试数据。
五、电磁铁加热装置操作说明
（一）安装
根据电磁铁的规格选择合适的加热极头，将其固定在电磁铁指定位置，连接好加热装置电源和传感器。
（二）测量
（1）按照AMT-4永磁特性自动测量仪的测试方法在常温下进行校准。校准后把霍尔探头和测试线圈移到无磁空间。
（2）把加热极头和样品表面的杂质清理干净，接着把两个加
热极头合在一起，并打开加热装置电源，把加热装置设定到所需的温度(注意:设定
到‘指定温度+指定温度×8%’，例：要求测100℃样品的特性，则永磁特性测试软
件中设定【样品温度】参数输入为100℃，而温控仪上设定为108℃），装置则开始
加热。进入永磁特性测试软件，在【输入】菜单输入样品的相关参数（样品尺寸、
材料名称、材料种类、日期及样品编号等），点击【确认】进入【测试】菜单等待测
试，（同样的样品、线圈需再测不同的温度参数，只需在【测试】菜单“复核修改数
据”下修改“样品温度”即可）。
（3）加热装置温度达到设定的温度后恒温3分钟左右，同时判定样品的极性：（将样品套入测试线圈，此时观察电脑上显示的Br数据，当Br值为正值时表示极性方向是
正确的，如为负数，则把样品上下翻面即可），等保温时间到后，拉开加热极头放
入测量样品将其压好，样品保温５～１０分钟完成后（时间根据材料而定），点击【自
动调漂】，等待漂移稳定后（注：漂移稳定是指在3~5秒内Br数值不发生变化），点
击【复位】，再迅速拉开加热极头套上测试线圈，压好加热极头后保温约5秒钟，将
霍尔探头放到校准时的位置，点击【启动】开始测试退磁曲线。
（4）测试曲线完成后保存结果，迅速移开霍尔探头，拿出测试线圈和样品(为避免温度过高将霍尔探头及测试线圈烧坏) 。
注意事项： 1、霍尔探头和测试线圈用耐高温隔热棉包好
2、根据样品材料性质掌握加热极头的松紧程度比如测钐钴材料时加热极头不能太
紧，否则样品容易破碎。
3、测试前确保测试样品达到磁饱和状态。
4、根据材料HiJ的大小来决定‘+’‘-’电流系数的大小。
六、实验报告
（一）画出冲击法测量冲击法测定硬磁材料的高温退磁化曲线和磁滞回线原理图（参照国标GB3217-92）
（二）根据测试打印的硬磁材料的高温退磁曲线和磁滞回线，标出测量结果剩磁B r、矫顽力
H c和磁能积磁特性参数。
（三）分析样品的温度磁铁性和计算剩磁、矫顽力及磁能积的温度变化系数。
实验四综合热分析实验
一、实验目的
测量物质在熔融、相变、分解、化合、凝固、脱水、蒸发、升华等在某一特定程序温度控制下所发生的质量（或重量）和热量变化。
二、仪器工作原理及结构
1、温度测量系统：
测温热电偶输出的热电势，先经过热电偶冷端补偿器，补偿器的热敏电阻装在天平主机内。经过冷端补偿的测温热电偶热电势由温度放大器进行放大，送入计算机，计算机自动将此热电势的毫伏值转换为温度。
2、差热测量系统：
差热分析（DTA）是在程序温度控制下测量物质与参比物之间温度差随温度变化的一种技术。本仪器采用哑铃型平板式差热电偶，它检测到的微伏级差热信号送入差热放大器进行放大。如试样没有热反应，则它与参比物的温差△T＝0；如试样在某一温度范围有吸热（或放热）反应，则试样温度将停止（或加快）上升，试样与参比物之间产生温差△T，把△T的热电势放大后经微机实时采集，可得图8-1的峰形曲线。
3、质量测量系统：
当物质被加热时，随着温度的增高，物质内部在某一特定温度下产生的物理变化和化学性质的变化（如分解、氧化等）时，常常伴随着物质重量的变化。热重分析的原理就是将被加热试样的质量（或重量）变换成电信号。试样质量m在升温过程中不断变化，就得到热重曲线TG，如图8-2。
试样一般用100～300目之粉末，聚合物可切成碎块或碎片，纤维状试样可截成小段或绕成小球，金属试样可加工成碎块或小粒，试样量一般不超过坩埚容积的五分之四，对于加热时发泡试样不超过坩埚容积的二分之一或更少，或用氧化铝粉沫稀释，以防止发泡时溢出坩埚，污染热电偶。坩埚装样后，可在桌面上轻墩几下。参比物是在测温区内对热高度稳定的物质，一般用α－Al2O3粉沫，粒度为100～300目，最好经过1300℃以上高温焙烧和干燥保存。参比物的导热性能及热容最好与试样接近，以减少差热基线漂移。做金属试样的差热分析时也可用
铜或不锈钢做参比物。试样量较少或热容很小时，也可以不用参比物，直接放空坩埚。
图6 差热曲线图7 TG和DTG曲线
三、实验步骤
1、实验前应在左右托盘各放一个空坩埚按要求进行基线调试；用一标准砝码对质量测量系统进行标定；在右边坩埚内放置标准物质对温度进行标定。
2、用双手轻轻抬起炉子到顶部（双手用力要均匀），以左手为中心，逆时针轻轻旋转炉子。
3、将参比物放在一个坩埚里，将待测试样放在另一个坩埚里，称出试样重量。要求参比物量尽量与试样量相等。
4、左手轻轻扶着炉子上，用左手拇指扶着右手拇指，防止右手抖动，用右手把参比物放在左边的托盘上。同理，把测量物放在右边的托盘上，轻轻放下炉体，接通冷却水。
5、打开主机电源开关，启动计算机，打开“热分析系统”应用程序，进入应用软件窗口。
6、基本测量参数设置：由于本仪器为全自动变换量程，用户可根据自己的测量要求，使用【基本测量参数设置】菜单，通过下拉菜单选择不同的初始DTA量程、TG量程、DTG量程、温度轴最小值、温度轴最大值。注：采样间隔只能选500。推荐：DTA量程：100；TG量程：20；DTG量程：2；温度轴最小值：0；温度值最大值：1450。
7、点击新采集，自动弹出【新采集---参数设置】对话框，在左半栏目里填写试样名称、序号、式样重量、操作人员名字。在右边栏里进行温度设置。设置步骤如下：（1）点击增加按钮，弹出【阶梯升温---参数设置】对话框，填写升温速率，终值温度，保温时间，设置完毕点击确定按钮；
（2）若需分段升温，则继续点击增加按钮，进行设置，采集过程将根据每次设置的参数进
行阶梯升温。
（3）用户可以修改每个阶梯设置的参数值，光标放置在修改的参数上，单击左键，参数行变蓝色，左键点击修改按钮，弹出次阶梯什温参数，修改完毕，点击确定按钮。
（4）设置完以上参数，点击【新采集---参数设置对话框】确定按钮，系统进入采集状态。系统进入自动采集状态，直到实验结束自动停止，保存实验数据曲线。
8、数据分析：数据采集结束后，点击数据【数据分析】菜单（或单击右键），选择下拉菜单中的选项，进行对应分析。分析过程：首先用鼠标选取分析起始点，双击鼠标左键；接着选取分析结束点，双击鼠标左键，此时自动弹出分析结果。
四、注意事项
1、做实验时，放完药品后，炉子一定要向下放好，如没有放下炉子，在实验时会把加热炉烧断。
2、做实验前先打开电源。
3、通冷却水，保证水畅通。
4、参比物放在支撑杆左侧，测量物放右侧。
5、每次升温，炉子应冷却到室温左右。
6、开始做实验时，放下炉子后应稳定5分钟左右开始进行数据采集（保证炉堂温度均匀）。
7、升温过程中如果出现异常情况，应先关闭仪器电源。
8、实验结束后应继续通冷却水30分钟左右。
五、实验报告
1、实验记录
试样名称：试样重量：
参比物名称和重量：升温速度：
2、实验数据处理与分析
1）由所测得实验曲线，求出各峰的起始温度、峰温和样品热效应值，将数据列表记录；依据所测得TG曲线，由失重百分比推断反应过程。
差热曲线分析结果
序号
起始外推
温度T e/℃结束外推
温度T c/℃
峰顶
温度T m/℃
玻璃化
温度T g/℃
热焓
H c/cal·mg-1
热重曲线分析结果
序号
起始外推
温度T e/℃结束外推
温度T c/℃
失重速率最大点
温度T L/℃
失重量/mg 失重百分比/％
2）对试样的热稳定性进行综合分析。3）试分析本实验的误差原因。
作业指导书WORK INSTRUCTION 文件名称：Doc. Name Fujitsu产品可靠性试验作业指 导书 Fujitsu’s Product Reliability Test WI 文件编号： Doc. No. WI/750/050 拟制部门：Prepared by RTC版号： Version A/0 受控印章Ctrl. Stamp 受控副本章Ctrl. copy
一. 温湿(带操作)试验 1 目的 评价产品在温湿条件下使用和贮存的可靠性. 2 适用范围 适用于中名(东莞)电子有限公司生产的Fujitsu计算机音箱产品. 3 试验设备 恒温恒湿试验箱、噪音发生器 4 试验步骤 4.1 环境条件:温度:15℃～30℃,相对湿度:35%～80%. 4.2 取1对(或以上)无包装的合格样品. 4.3 将样品(工作状态下)放入恒温恒湿试验箱内(温度:30°C,RH:90%),2小时后,取出样品,在室温下放 置1小时. 4.4 试验后,检查样品的外观和功能. 5 质量要求 5.1 试验后,产品的外观和功能应正常,样品应无异音. 5.2 试验前、后,样品的灵敏度变化须小于3dB. 6 参考文件 《Fujitsu可靠性试验项目》客户数据 7 记录保存年限 《RTC试验报告》750PR002 3年 二. 低温(带操作)试验 1 目的 评价产品在低温条件下使用和贮存的可靠性. 2 适用范围 适用于中名(东莞)电子有限公司生产的Fujitsu计算机音箱产品. 3 试验设备 冰箱、噪音发生器. 4 试验步骤 4.1 环境条件:温度:15℃～30℃,相对湿度:35%～80%. 4.2 取1对(或以上)无包装的合格样品. 4.3 将样品(工作状态下)放入冰箱内(温度:0°C),8小时后,取出样品,在室温下放置1小时. 4.4 试验后,检查样品的外观和功能. 5 质量要求 5.1 试验后,产品的外观和功能应正常,样品应无异音. 5.2 试验前、后,样品的灵敏度变化须小于3dB. 6 参考文件 《Fujitsu可靠性试验项目》客户数据
期末复习题 一、填空（20） 1.一长30cm的圆杆，直径4mm，承受5000N的轴向拉力。如直径拉成3.8 mm，且体积保持不变，在此拉力下名义应力值为，名义应变值为。 2.克劳修斯—莫索蒂方程建立了宏观量介电常数与微观量极化率之间的关系。 3．固体材料的热膨胀本质是点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。 4．格波间相互作用力愈强，也就是声子间碰撞几率愈大，相应的平均自由程愈小，热导率也就愈 介电常数一致，虚部表示了电介质中能量损耗的大小。 ．当磁化强度M为负值时，固体表现为抗磁性。8．电子磁矩由电子的轨道磁矩和自旋磁矩组成。 9．无机非金属材料中的载流子主要是电子和离子。 10．广义虎克定律适用于各向异性的非均匀材料。 ?（1-m）2x。11．设某一玻璃的光反射损失为m，如果连续透过x块平板玻璃，则透过部分应为 I 12．对于中心穿透裂纹的大而薄的板，其几何形状因子。 13．设电介质中带电质点的电荷量q，在电场作用下极化后，正电荷与负电荷的位移矢量为l，则此偶极矩为 ql 。 14．裂纹扩展的动力是物体内储存的弹性应变能的降低大于等于由于开裂形成两个新表面所需的表面能。 15.Griffith微裂纹理论认为，断裂并不是两部分晶体同时沿整个界面拉断，而是裂纹扩展的结果。16．考虑散热的影响，材料允许承受的最大温度差可用第二热应力因子表示。 17．当温度不太高时，固体材料中的热导形式主要是声子热导。 18．在应力分量的表示方法中，应力分量σ,τ的下标第一个字母表示方向，第二个字母表示应力作用的方向。 19．电滞回线的存在是判定晶体为铁电体的重要根据。 20．原子磁矩的来源是电子的轨道磁矩、自旋磁矩和原子核的磁矩。而物质的磁性主要由电子的自旋磁矩引起。 21. 按照格里菲斯微裂纹理论，材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量，而是决定于裂纹的大小，即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。 22.复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大，产生很大的内应力，使坯体产生微裂纹。 23.晶体发生塑性变形的方式主要有滑移和孪生。 24.铁电体是具有自发极化且在外电场作用下具有电滞回线的晶体。 25.自发磁化的本质是电子间的静电交换相互作用。 二、名词解释(20) 自发极化：极化并非由外电场所引起，而是由极性晶体内部结构特点所引起，使晶体中的每个晶胞内存在固有电偶极矩，这种极化机制为自发极化。 断裂能：是一种织构敏感参数,起着断裂过程的阻力作用，不仅取决于组分、结构，在很大程度上受到微观缺陷、显微结构的影响。包括热力学表面能、塑性形变能、微裂纹形成能、相变弹性 能等。
矿压测试技术实验指导书 学号： 班级： 姓名： 安徽理工大学 能源与安全学院采矿工程实验室
实验一常用矿山压力仪器原理及使用方法 第一部分观测岩层移动的部分仪器 ☆深基点钻孔多点位移计 一、结构简介 深基点钻孔多点位移计是监测巷道在掘进和受采动影响的整个服务期间，围岩内部变形随时间变化情况的一种仪器。 深基点钻孔多点位移包括孔内固定装置、孔中连接钢丝绳、孔口测读装置组成。每套位移计内有5~6个测点。其结构及其安装如图1所示。 二、安装方法 1.在巷道两帮及顶板各钻出φ32的钻孔。 2.将带有连接钢丝绳的孔内固定装置，由远及近分别用安装圆管将其推至所要求的深度。(每个钻孔布置5~6个测点，分别为；6m、5m、4m、3m、2m、lm或12m、10m、8m、6m、4m、2m)。 3.将孔口测读装置，用水泥药圈或木条固定在孔口。 4。拉紧每个测点的钢丝绳，将孔口测读装置上的测尺推至l00mm左右的位置后，由螺丝将钢丝绳与测尺固定在一起。 三、测试方法 安装后先读出每个测点的初读数，以后每次读得的数值与初读数之差，即为测点的位移值。当读数将到零刻度时，松开螺丝，使测尺再回到l00mm左右的位置，重新读出初读数。 ☆顶板离层指示仪 一、结构简介： 顶板离层指示仪是监测顶板锚杆范围内及锚固范围外离层值大小的一种监测仪器，在顶板钻孔中布置两个测点，一个在围岩深部稳定处，一个在锚杆端部围岩中。离层值就是围岩中两测点之间以及锚杆端部围岩与巷道顶板表面间的相对位移值。顶板离层指示仪由孔内固定装置、测量钢丝绳及孔口显示装置组成如图1所示。
二、安装方法： 1.在巷道顶板钻出φ32的钻孔，孔深由要求而定。 2.将带有长钢丝绳的孔内固定装置用安装杆推到所要求的位置；抽出安装杆后再将带有短钢丝绳的孔内固定装置推到所要求的位置。 3.将孔口显示装置用木条固定在孔口(在显示装置与钻孔间要留有钢丝绳运动的间隙)。 4.将钢丝绳拉紧后，用螺丝将其分别与孔口显示装置中的圆管相连接，且使其显示读数超过零刻度线。 三、测读方法： 孔口测读装置上所显示的颜色，反映出顶板离层的范围及所处状态，显示数值表示顶板的离层量。☆DY—82型顶板动态仪 一、用途 DY-82型顶板动态仪是一种机械式高灵敏位移计。用于监测顶底板移近量、移近速度，进行采场“初次来压”和“周期来压”的预报，探测超前支撑压力高 峰位置，监测顶板活动及其它相对位移的测量。 二、技术特征 (1)灵敏度(mm) 0.01 (2)精度(％) 粗读±1,微读±2.5 (3)量程(mm) 0～200 (4)使用高度(mm) 1000～3000 三、原理、结构 其结构和安装见图。仪器的核心部件是齿条6、指针8 以及与指针相连的齿轮、微读数刻线盘9、齿条下端带有读 数横刻线的游标和粗读数刻度管11。 当动态仪安装在顶底板之间时，依靠压力弹簧7产生的 弹力而站立。安好后记下读数(初读数)并由手表读出时间。 粗读数由游标10的横刻线在刻度管11上的位置读出，每小 格2毫米，每大格(标有“1”、“22'’等)为10毫米，微读数 由指针8在刻线盘9的位置读出，每小格为0.01毫米(共200 小格，对应2毫米)。粗读数加微读数即为此时刻的读数。当 顶底板移近时，通过压杆3压缩压力弹簧7，推动齿条6下 移，带动齿轮，齿轮带动指针8顺时针方向旋转，顶底板每 移近0.01毫米，指针转过1小格；同时齿条下端游标随齿条 下移，读数增大。后次读数减去前次读数，即为这段时间内的顶底板移近量。除以经过的时间，即得
《材料物理性能》教学大纲 教学内容: 绪论(1 学时) 《材料物理性能》课程的性质,任务和内容,以及在材料科学与工程技术中的作用. 基本要求: 了解本课程的学习内容,性质和作用. 第一章无机材料的受力形变(3 学时) 1. 应力,应变的基本概念 2. 塑性变形塑性变形的基本理论滑移 3. 高温蠕变高温蠕变的基本概念高温蠕 变的三种理论 第二章基本要求: 了解:应力,应变的基本概念,塑性变形的基本概念,高温蠕变的基本概念. 熟悉:掌握广义的虎克定律,塑性变形的微观机理,滑移的基本形态及与能量的关系.高温蠕变的原因及其基本理论. 重点: 滑移的基本形态,滑移面与材料性能的关系,高温蠕变的基本理论. 难点: 广义的虎克定律,塑性变形的基本理论. 第二章无机材料的脆性断裂与强度(6 学时) 1.理论结合强度理论结合强度的基本概念及其计算 2.实际结合强度实际结合强度的基本概念 3. 理论结合强度与实际结合强度的差别及产生的原因位错的基本概念,位错的运动裂纹的扩展及扩展的基本理论 4.Griffith 微裂纹理论 Griffith 微裂纹理论的基本概 念及基本理论,裂纹扩展的条件 基本要求: 了解:理论结合强度的基本概念及其计算;实际结合强度的基本概念;位错的基本概念,位错的运动;裂纹的扩展及扩展的基本理论;Griffith 微裂纹理论的基本概念及基本理论,裂纹扩展的条件熟悉:理论结合强度和实际结合强度的基本概念;位错的基本概念,位错的运动;裂纹的扩展及扩展的基本理论;Griffith 微裂纹理论的基本概念及基本理论,裂纹扩展的条件. 重点: 裂纹的扩展及扩展的基本理论;Griffith 微裂纹理论的基本概念及基本理论,裂纹扩展的条件难点: Griffith 微裂纹理论的 基本概念及基本理论 第三章无机材料的热学性能(7 学时) 1. 晶体的点阵振动一维单原子及双原子的振动的基本理论 2. 热容热容的基本概念热容的经验定律和经典理论热容的爱因斯坦模型热容的德拜模型 3.热膨胀热膨胀的基本概念热膨胀的基
作 业 指 导 书 WORK INSTRUCTION 文件名称： Doc. Name Fujitsu 产品可靠性试验作业指 导书 Fujitsu’s Product Reliability Test WI 文件编号： Doc. No. WI/750/050 拟制部门： RTC 版 号： A/0
5.1 试验后,产品的外观和功能应正常,样品应无异音. 5.2 试验前、后,样品的灵敏度变化须小于3dB. 6 参考文件 《Fujitsu可靠性试验项目》客户数据 7 记录保存年限 《RTC试验报告》750PR002 3年 二. 低温(带操作)试验 1 目的 评价产品在低温条件下使用和贮存的可靠性. 2 适用范围 适用于中名(东莞)电子有限公司生产的Fujitsu计算机音箱产品. 3 试验设备 冰箱、噪音发生器. 4 试验步骤 4.1 环境条件:温度:15℃～30℃,相对湿度:35%～80%. 4.2 取1对(或以上)无包装的合格样品. 4.3 将样品(工作状态下)放入冰箱内(温度:0°C),8小时后,取出样品,在室温下放置1小时. 4.4 试验后,检查样品的外观和功能. 5 质量要求 5.1 试验后,产品的外观和功能应正常,样品应无异音. 5.2 试验前、后,样品的灵敏度变化须小于3dB. 6 参考文件 《Fujitsu可靠性试验项目》客户数据 7 记录保存年限 《RTC试验报告》750PR002 3年 三. 高温高湿(带操作)试验 1 目的 评价产品在高温高湿条件下使用和贮存的可靠性,并确认胶脚(c ushion)是否影响涂装面(产品如有胶脚(c ushion)贴在涂装面上时). 2 适用范围 适用于中名(东莞)电子有限公司生产的Fujitsu计算机音箱产品. 3 试验设备 恒湿恒湿试验箱、噪音发生器 4 试验步骤 4.1 环境条件:温度:15℃～30℃,相对湿度:35%～80%. 4.2 取1对(或以上)无包装的合格样品.
土木工程学院 《混凝土结构设计基本原理》实验指导书 及实验报告 适用专业：土木工程周淼 编 班级：：学 号： 理工大学 2018 年9 月
实验一钢筋混凝土梁受弯性能试验 一、实验目的 1.了解适筋梁的受力过程和破坏特征； 2.验证钢筋混凝土受弯构件正截面强度理论和计算公式； 3.掌握钢筋混凝土受弯构件的实验方法及荷载、应变、挠度、裂缝宽度等数据的测试技术 和有关仪器的使用方法； 4.培养学生对钢筋混凝土基本构件的初步实验分析能力。 二、基本原理当梁中纵向受力钢筋的配筋率适中时，梁正截面受弯破坏过程表现为典型的三个阶段：第一阶段——弹性阶段（I阶段）：当荷载较小时，混凝土梁如同两种弹性材料组成的组合梁，梁截面的应力呈线性分布，卸载后几乎无残余变形。当梁受拉区混凝土的最大拉应力达到混凝土的抗拉强度，且最大的混凝土拉应变超过混凝土的极限受拉应变时，在纯弯段某一薄弱截面出现首条垂直裂缝。梁开裂标志着第一阶段的结束。此时，梁纯弯段截面承担的弯矩M cr称为开裂弯矩。第二阶段——带裂缝工作阶段（II阶段）：梁开裂后，裂缝处混凝土退出工作，钢筋应力急增，且通过粘结力向未开裂的混凝土传递拉应力，使得梁中继续出现拉裂缝。压区混凝土中压应力也由线性分布转化为非线性分布。当受拉钢筋屈服时标志着第二阶段的结束。此时梁纯弯段截面承担的弯矩M y称为屈服弯矩。第三阶段——破坏阶段（III阶段）：钢筋屈服后，在很小的荷载增量下，梁会产生很大的变形。裂缝的高度和宽度进一步发展，中和轴不断上移，压区混凝土应力分布曲线渐趋丰满。当受压区混凝土的最大压应变达到混凝土的极限压应变时，压区混凝土压碎，梁正截面受弯破坏。此时，梁承担的弯矩M u 称为极限弯矩。适筋梁的破坏始于纵筋屈服，终于混凝土压碎。整个过程要经历相当大的变形，破坏前有明显的预兆。这种破坏称为适筋破坏，属于延性破坏。 三、试验装置
材料物理性能 第一章、材料的热学性能 一、基本概念 1.热容：物体温度升高1K 所需要增加的能量。（热容是分子热运动的能量随温度变化的一个物理量）T Q c ??= 2.比热容：质量为1kg 的物质在没有相变和化学反应的条件下升高1K 所需要的热量。[ 与 物质的本性有关，用c 表示，单位J/(kg ·K)]T Q m c ??=1 3.摩尔热容：1mol 的物质在没有相变和化学反应的条件下升高1K 所需要的热量。用Cm 表示。 4.定容热容：加热过程中，体积不变，则所供给的热量只需满足升高1K 时物体内能的增加，不必再以做功的形式传输，该条件下的热容： 5.定压热容：假定在加热过程中保持压力不变，而体积则自由向外膨胀，这时升高1K 时供 给 物体的能量，除满足内能的增加，还必须补充对外做功的损耗。 6.热膨胀：物质的体积或长度随温度的升高而增大的现象。 7.线膨胀系数αl ：温度升高1K 时，物体的相对伸长。t l l l ?=?α0 8.体膨胀系数αv ：温度升高1K 时，物体体积相对增长值。t V V t t V ??= 1α 9.热导率（导热系数）λ：在 单位温度梯度下，单位时间内通过单位截面积的热量。（标志 材 料热传导能力，适用于稳态各点温度不随时间变化。)q=-λ△T/△X 。 10.热扩散率（导温系数）α：单位面积上，温度随时间的变化率。α=λ/ρc 。α表示温度变化的速率（材料内部温度趋于一致的能力。α越大的材料各处的温度差越小。适用于非稳态不稳定的热传导过程。本质仍是材料传热能力。）。 二、基本理论
1.德拜理论及热容和温度变化关系。 答：⑴爱因斯坦没有考虑低频振动对热容的贡献。 ⑵模型假设：①固体中的原子振动频率不同；处于不同频率的振子数有确定的分布函数； ②固体可看做连续介质，能传播弹性振动波； ③固体中传播的弹性波分为纵波和横波两类； ④假定弹性波的振动能级量子化，振动能量只能是最小能量单位hν的整数倍。 ⑶结论：①当T》θD时，Cv,m=3R；在高温区，德拜理论的结果与杜隆-珀蒂定律相符。 ②当T《θD时，Cv,m∝3T。 ③当T→0时，Cv,m→0，与实验大体相符。 ⑷不足：①由于德拜把晶体看成连续介质，对于原子振动频率较高的部分不适用； ②晶体不是连续介质，德拜理论在低温下也不符； ③金属类的晶体，没有考虑自由电子的贡献。 2.热容的物理本质。 答：温度一定时，原子虽然振动，但它的平衡位置不变，物体体积就没变化。物体温度升高了，原子的振动激烈了，但如果每个原子的平均距离保持不变，物体也就不会因为温度升高而发生膨胀。 【⑴反映晶体受热后激发出的晶格波和温度的关系； ⑵对于N个原子构成的晶体，在热振动时形成3N个振子，各个振子的频率不同，激发出的声子能力也不同； ⑶温度升高，晶格的振幅增大，该频率的声子数目也增大； ⑷温度升高，在宏观上表现为吸热或放热，实质上是各个频率声子数发生变化。材料物理的解释】 3.热膨胀的物理本质。 答：由于原子之间存在着相互作用力，吸引力与斥力。力大小和原子之间的距离有关（是非线性关系，引力、斥力的变化是非对称的），两原子相互作用是不对称变化，当温度上升，势能增高，由于势能曲线的不对称性必然导致振动中心右移。即原子间距增大。 ⑴T↑原子间的平均距离↑r＞r0吸引合力变化较慢 ⑵T↑晶体中热缺陷密度↑r＜r0排斥合力变化较快 【材料质点间的平均距离随温度的升高而增大（微观），宏观表现为体积、线长的增大】 4.固体材料的导热机制。 答：⑴固体的导热包括：电子导热、声子导热和光子导热。 ①纯金属：电子导热是主要机制； ②合金：声子导热的作用增强； ③半金属或半导体：声子导热、电子导热； ④绝缘体：几乎只有声子导热一种形式，只有在极高温度下才可能有光子导热存在。 ⑵气体：分子间碰撞，可忽略彼此之间的相互作用力。 固体：质点间有很强的相互作用。 5.焓和热容与加热温度的关系。P11。图1.8 ⑴①有潜热，热容趋于无穷大；⑵①无潜热，热容有突变
可靠性试验管理规范 （IATF16949-2016/ISO9001-2015） 1.0目的： 为规范可靠性试验作业流程，保证出货产品的质量满足客户的需求，特制定本检查指引。 2.0适用范围： 适用制造中心生产的所有机顶盒试验及其他客户所要求试验的产品。 3.0名词定义： 无 4.0职责： 品保课负责落实本指引规定相关事宜，各相关部门配合执行。 5.0作业内容: 5.1 试验要求与标准不同客户的产品要求与标准都有差别，具体选择参照不同客户的要求与标准执行。 5.2 试验项目： 5.2.1高温老化试验： 试验员对量产的机顶盒进行高温老化试验，具体操作与标准请参照《高温老化作业指导书》执行；并将结果记录与【高温老化报表】中。如在老化过程中出现不良现象需及时反馈到QE和工程人员分析并记录与【可靠性试验不合格分析改善报告】。 5.2.2 高低压开关冲击试验：
1）试验前,将接触调压器电源根据试验要求进行电压调整； 2）每个产品根据机型电压范围，在90V、135V、260V各电压段每4分钟切换一次电压，通电3分钟，再断电1分钟，冲击时间至少1小时。具体操作与标准请参照《高低压开关状态试验作业指导书》执行，并将试验结果记录在【高低压开关状态试验报表】中。如在试验过程中出现不良现象需及时反馈到QE和程人员分析并记录与【可靠性试验不合格分析改善报告】。 3）每天对高低压冲击仪器的输出高、中、低电压用万用表进行电压点检，并将点检结果记录在【高低压冲击电压点检表】。 5.2.3 模拟运输振动试验： 将QA抽检后的产品按每天订单量的2%进行振动试验，具体操作与标准请参照《模拟运输振动作业指导书》执行，并将试验结果记录在【模拟运输振动测试报表】中。如在测试过程中出现不良现象需及时反馈到QE和工程人员分析并记录与【可靠性试验不合格分析改善报告】 5.2.4 恒温恒湿试验： 将QA抽检后的产品按每个订单量抽取5台进行高、低温试验，具体操作与标准请参照《恒温恒湿作业指导书》执行，并将试验结果记录在【恒温恒湿测试报表】中。如在测试过程中出现不良现象需及时反馈到QE和工程人员分析并记录与【可靠性试验不合格分析改善报告】 5.2.5 跌落试验： 将QA抽检报的产品均需做一角三梭六面跌落试验，跌落试验的数量至少为1箱，具体操作与标准请参照【跌落试验作业指导书】执行，并将试验结果记录在【跌落测试报告】中。如在测试后出现不良现象需及时反馈到QE和工程人员
土工实验指导书及实验报告编写毕守一 安徽水利水电职业技术学院 二OO九年五月
目录 实验一试样制备 实验二含水率试验 实验三密度试验 实验四液限和塑限试验 实验五颗粒分析试验 实验六固结试验 实验七直接剪切试验 实验八击实试验 土工试验复习题
实验一试样制备 一、概述 试样的制备是获得正确的试验成果的前提，为保证试验成果的可靠性以及试验数据的可比性，应具备一个统一的试样制备方法和程序。 试样的制备可分为原状土的试样制备和扰动土的试样制备。对于原状土的试样制备主要包括土样的开启、描述、切取等程序；而扰动土的制备程序则主要包括风干、碾散、过筛、分样和贮存等预备程序以及击实等制备程序，这些程序步骤的正确与否，都会直接影响到试验成果的可靠性，因此，试样的制备是土工试验工作的首要质量要素。 二、仪器设备 试样制备所需的主要仪器设备，包括： （1）孔径0.5mm、2mm和5mm的细筛； （2）孔径0.075mm的洗筛； （3）称量10kg、最小分度值5g的台秤； （4）称量5000g、最小分度值1g和称量200g、最小分度值0.01g的天平；
（5）不锈钢环刀（内径61.8mm、高20mm；内径79.8mm、高20mm或内径61.8mm、高40mm）； （6）击样器：包括活塞、导筒和环刀； （7）其他：切土刀、钢丝锯、碎土工具、烘箱、保湿器、喷水设备、凡士林等。 三、试样制备 （一）原状土试样的制备步骤 1、将土样筒按标明的上下方向放置，剥去蜡封和胶带，开启土样筒取土样。 2、检查土样结构，若土样已扰动，则不应作为制备力学性质试验的试样。 3、根据试验要求确定环刀尺寸，并在环刀内壁涂一薄层凡士林，然后刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，同时用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削直至土样高出环刀，制样时不得扰动土样。 4、采用钢丝锯或切土刀平整环刀两端土样，然后擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量。 5、切削试样时，应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述。 6、从切削的余土中取代表性试样，供测定含水率以及颗粒分析、界限含水率等试验之用。
实验一 复合材料弯曲强度测定 一、实验目的 了解复合材料弯曲强度的意义和测试方法，掌握用电子万能试验机测试聚合物材料弯曲性能的实验技术。 二、实验原理 弯曲是试样在弯曲应力作用下的形变行为。弯曲负载所产生的盈利是压缩应力和拉伸应力的组合，其作用情况见图1所示。表征弯曲形变行为的指标有弯曲应力、弯曲强度、弯曲模量及挠度等。 弯曲强度f σ，也称挠曲强度（单位MPa ），是试样在弯曲负荷下破裂或达到规定挠度时能承受的最大应力。挠度s 是指试样弯曲过程中，试样跨距中心的顶面或底面偏离原始位置的距离（㎜）。弯曲应变f ε是试样跨度中心外表面上单元长度的微量变化，用无量纲的比值或百分数表示。挠度和应变的关系为：h L s f 62ε=（L 为试样跨度，h 为试样厚度）。 当试样弯曲形变产生断裂时，材料的极限弯曲强度就是弯曲强度，但是，有些聚合物在发生很大的形变时也不发生破坏或断裂，这样就不能测定其极限弯曲强度，这时，通常是以试样外层纤维的最大应变达到5%时的应力作为弯曲屈服强度。 与拉伸试验相比，弯曲试验有以下优点。假如有一种用做梁的材料可能在弯曲时破坏，那么对于设计或确定技术特性来说，弯曲试验要比拉伸试验更适用。制备没有残余应变的弯曲试样是比较容易的，但在拉伸试样中试样的校直就比较困难。弯曲试验的另一优点是在小应变下，实际的形变测量大的足以精确进行。 弯曲性能测试有以下主要影响因素。 ① 试样尺寸和加工。试样的厚度和宽度都与弯曲强度和挠度有关。 ② 加载压头半径和支座表面半径。如果加载压头半径很小，对试样容易引起较大的剪切力而影响弯曲强度。支座表面半径会影响试样跨度的准确性。 ③ 应变速率。弯曲强度与应变速率有关，应变速率较低时，其弯曲强度也偏低。 ④ 试验跨度。当跨厚比增大时，各种材料均显示剪切力的降低，可见用增大跨厚比可减少剪切应力，使三点弯曲更接近纯弯曲。 ⑤ 温度。就同一种材料来说，屈服强度受温度的影响比脆性强度大。 三、实验仪器 WDW1020型电子万能试验机 图1 支梁受到力的作用而弯曲的情况
手机可靠性测试规范 1. 目的 此可靠性测试检验规范的目的是尽可能地挖掘由设计，制造或机构部件所引发的机构部分潜在性问题，在正式生产之前寻找改善方法并解决上述问题点，为正式生产在产品质量上做必要的报证。 2. 范围 本规范仅适用于CECT通信科技有限责任公司手机电气特性测试。 3. 定义 UUT (Unit Under Test) 被测试手机 EVT (Engineering Verification Test) 工程验证测试 DVT (Design Verification Test) 设计验证测试 PVT (Product Verification Test) 生产验证测试 4. 引用文件 GB/T2423.17-2001 盐雾测试方法 GB/T 2423.1-2001 电工电子产品环境试验(试验Ab：低温) GB/T 2423.2-1995 电工电子产品环境试验(试验Bb：高温) GB/T 2423.3-1993 电工电子产品环境试验(试验Ca：恒定湿热) GB/T 2423.8-1995 电工电子产品环境试验(自由跌落) GB/T 2423.11-1997 电工电子产品环境试验(试验Fd: 宽频带随机振动) GB 3873-83 通信设备产品包装通用技术条件 《手机成品检验标准》XXX公司作业指导书 5. 测试样品需求数 总的样品需求为12pcs。 6. 测试项目及要求 6.1 初始化测试 在实验前都首先需要进行初始化测试，以保证UUT没有存在外观上的不良。如果碰到功能上的不良则需要先记录然后开始试验。在实验后也要进行初始化测试，检验经过实验是否造成不良。具体测试请参见《手机成品检验标准》。 6.2 机械应力测试 6.2.1 正弦振动测试 测试样品： 2 台
期末复习题参考答案 一、填空 1.一长30cm的圆杆，直径4mm，承受5000N的轴向拉力。如直径拉成3.8 mm，且体积保持不变，在此拉力下名义应力值为，名义应变值为。 2.克劳修斯—莫索蒂方程建立了宏观量介电常数与微观量极化率之间的关系。 3．固体材料的热膨胀本质是点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。 4．格波间相互作用力愈强，也就是声子间碰撞几率愈大，相应的平均自由程愈小，热导率也就愈低。 5．电介质材料中的压电性、铁电性与热释电性是由于相应压电体、铁电体和热释电体都是不具有对称中心的晶体。 6．复介电常数由实部和虚部这两部分组成，实部与通常应用的介电常数一致，虚部表示了电介质中能量损耗的大小。 7．无机非金属材料中的载流子主要是电子和离子。 8．广义虎克定律适用于各向异性的非均匀材料。 ?（1-m）2x。9．设某一玻璃的光反射损失为m，如果连续透过x块平板玻璃，则透过部分应为 I 10．对于中心穿透裂纹的大而薄的板，其几何形状因子Y= 。 11．设电介质中带电质点的电荷量q，在电场作用下极化后，正电荷与负电荷的位移矢量为l，则此偶极矩为 ql 。 12．裂纹扩展的动力是物体内储存的弹性应变能的降低大于等于由于开裂形成两个新表面所需的表面能。 13.Griffith微裂纹理论认为，断裂并不是两部分晶体同时沿整个界面拉断，而是裂纹扩展的结果。14．考虑散热的影响，材料允许承受的最大温度差可用第二热应力因子表示。 15．当温度不太高时，固体材料中的热导形式主要是声子热导。 16．在应力分量的表示方法中，应力分量σ,τ的下标第一个字母表示方向，第二个字母表示应力作用的方向。 17．电滞回线的存在是判定晶体为铁电体的重要根据。 18．原子磁矩的来源是电子的轨道磁矩、自旋磁矩和原子核的磁矩。而物质的磁性主要由电子的自旋磁矩引起。 19. 按照格里菲斯微裂纹理论，材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量，而是决定于裂纹的大小，即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。 20.复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大，产生很大的内应力，使坯体产生微裂纹。 21.晶体发生塑性变形的方式主要有滑移和孪生。 22.铁电体是具有自发极化且在外电场作用下具有电滞回线的晶体。 23.自发磁化的本质是电子间的静电交换相互作用。 二、名词解释 自发极化：极化并非由外电场所引起，而是由极性晶体内部结构特点所引起，使晶体中的每个晶胞内存在固有电偶极矩，这种极化机制为自发极化。 断裂能：是一种织构敏感参数,起着断裂过程的阻力作用，不仅取决于组分、结构，在很大程度上受到微观缺陷、显微结构的影响。包括热力学表面能、塑性形变能、微裂纹形成能、相变弹性 能等。 滞弹性：当应力作用于实际固体时，固体形变的产生与消除需要一定的时间，这种与时间有关的弹性称为滞弹性。 格波：处于格点上的原子的热振动可描述成类似于机械波传播的结果，这种波称为格波，格波的一个
北京邮电大学世纪学院 实验、实习、课程设计报告撰写格式与要求 （试行） 一、实验报告格式要求 1、有实验教学手册，按手册要求填写，若无则采用统一实验报告封面。 2、报告一律用钢笔书写或打印，打印要求用A4纸；页边距要求如下：页边距上下各为2.5厘米，左右边距各为2.5厘米；行间距取固定值（设置值为20磅）；字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）。 3、统一采用国家标准所规定的单位与符号，要求文字书写工整，不得潦草；作图规范，不得随手勾画。 4、实验报告中的实验原始记录，须经实验指导教师签字或登记。 二、实习报告、课程设计报告格式要求 1、采用统一的封面。 2、根据教学大纲的要求手写或打印，手写一律用钢笔书写，统一采用国家标准所规定的单位与符号，要求文字书写工整，不得潦草；作图规范，不得随手勾画。打印要求用A4纸；页边距要求如下：页边距上下各为2.5厘米，左右边距各为2.5厘米；行间距取固定值（设置值为20磅）；字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）。 三、报告内容要求 1、实验报告内容包括：实验目的、实验原理、实验仪器设备、实验操作过程、原始数据、实验结果分析、实验心得等方面内容。 2、实习报告内容包括：实习题目、实习任务与要求、实习具体实施情况（附上图表、原始数据等）、实习个人总结等内容。 3、课程设计报告或说明书内容包括：课程设计任务与要求、总体方案、方案设计与分析、所需仪器设备与元器件、设计实现与调试、收获体会、参考资料等方面内容。 北京邮电大学世纪学院 教务处 2009-8
实验报告 课程名称计算机绘图（CAD） 实验项目AutoCAD二维绘图实验 专业班级 姓名学号 指导教师实验成绩 2016年11月日
有效电子数：不是所有的自由电子都能参与导电，在外电场的作用下，只有能量接近费密能的少部分电子，方有可能被激发到空能级上去而参与导电。这种真正参加导电的自由电子数被称为有效电子数。 K状态：一般与纯金属一样，冷加工使固溶体电阻升高，退火则降低。但对某些成分中含有过渡族金属的合金，尽管金相分析和Ｘ射线分析的结果认为其组织仍是单相的，但在回火中发现合金电阻有反常升高，而在冷加工时发现合金的电阻明显降低，这种合金组织出现的反常状态称为K状态。X射线分析发现，组元原子在晶体中不均匀分布，使原子间距的大小显著波动，所以也把K状态称为“不均匀固溶体”。 能带：晶体中大量的原子集合在一起，而且原子之间距离很近，致使离原子核较远的壳层发生交叠，壳层交叠使电子不再局限于某个原子上，有可能转移到相邻原子的相似壳层上去，也可能从相邻原子运动到更远的原子壳层上去，从而使本来处于同一能量状态的电子产生微小的能量差异，与此相对应的能级扩展为能带。 禁带：允许被电子占据的能带称为允许带，允许带之间的范围是不允许电子占据的，此范围称为禁带。 价带：原子中最外层的电子称为价电子，与价电子能级相对应的能带称为价带。 导带：价带以上能量最低的允许带称为导带。 金属材料的基本电阻：理想金属的电阻只与电子散射和声子散射两种机制有关，可以看成为基本电阻，基本电阻在绝对零度时为零。 残余电阻(剩余电阻)：电子在杂质和缺陷上的散射发生在有缺陷的晶体中，绝对零度下金属呈现剩余电阻。这个电阻反映了金属纯度和不完整性。 相对电阻率：ρ (300K)／ρ (4.2K)是衡量金属纯度的重要指标。 剩余电阻率ρ’：金属在绝对零度时的电阻率。实用中常把液氦温度(4.2K)下的电阻率视为剩余电阻率。 相对电导率：工程中用相对电导率( IACS%) 表征导体材料的导电性能。把国际标准软纯铜(在室温20 ℃下电阻率ρ= 0 .017 24Ω·mm2/ m)的电导率作为100% , 其他导体材料的电导率与之相比的百分数即为该导体材料的相对电导率。 马基申定则(马西森定则)：ρ＝ρ’＋ρ(T)在一级近似下，不同散射机制对电阻率的贡献可以加法求和。ρ’：决定于化学缺陷和物理缺陷而与温度无关的剩余电阻率。ρ(T)：取决于晶格热振动的电阻率(声子电阻率)，反映了电子对热振动原子的碰撞。 晶格热振动：点阵中的质点(原子、离子)围绕其平衡位置附近的微小振动。 格波：晶格振动以弹性波的形式在晶格中传播，这种波称为格波，它是多频率振动的组合波。 热容：物体温度升高1K时所需要的热量(J/K)表征物体在变温过程中与外界热量交换特性的物理量，直接与物质内部原子和电子无规则热运动相联系。 比定压热容：压力不变时求出的比热容。 比定容热容：体积不变时求出的比热容。 热导率：表征物质热传导能力的物理量为热导率。 热阻率：定义热导率的倒数为热阻率ω，它可以分解为两部分，晶格热振动形成的热阻(ωp)和杂质缺陷形成的热阻(ω0)。导温系数或热扩散率：它表示在单位温度梯度下、单位时间内通过单位横截面积的热量。热导率的单位：W/(m·K) 热分析：通过热效应来研究物质内部物理和化学过程的实验技术。原理是金属材料发生相变时，伴随热函的突变。 反常膨胀：对于铁磁性金属和合金如铁、钴、镍及其某些合金，在正常的膨胀曲线上出现附加的膨胀峰，这些变化称为反常膨胀。其中镍和钴的热膨胀峰向上为正，称为正反常；而铁和铁镍合金具有负反常的膨胀特性。 交换能：交换能E ex=－2Aσ1σ2cosφA—交换积分常数。当A＞0，φ＝0时，E ex最小，自旋磁矩自发排列同一方向，即产生自发磁化。当A＜0，φ＝180°时，E ex也最小，自旋磁矩呈反向平行排列，即产生反铁磁性。交换能是近邻原子间静电相互作用能，各向同性，比其它各项磁自由能大102～104数量级。它使强磁性物质相邻原子磁矩有序排列，即自发磁化。 磁滞损耗：铁磁体在交变磁场作用下，磁场交变一周，B-H曲线所描绘的曲线称磁滞回线。磁滞回线所围成的面积为铁 =? 磁体所消耗的能量，称为磁滞损耗，通常以热的形式而释放。磁滞损耗Q HdB 技术磁化：技术磁化的本质是外加磁场对磁畴的作用过程即外加磁场把各个磁畴的磁矩方向转到外磁场方向(和)或近似外磁场方向的过程。技术磁化的两种实现方式是的磁畴壁迁移和磁矩的转动。 请画出纯金属无相变时电阻率—温度关系曲线，它们分为几个阶段，各阶段电阻产生的机制是什么？为什么高温下电阻率与温度成正比？ 1—ρ电-声∝T( T > 2/ 3ΘD ) ； 2—ρ电-声∝T5 ( T< <ΘD )；
1.微观粒子的波粒二象性 在量子力学里，微观粒子在不同条件下分别表现出波动或粒子的性质。这种量子行为称为波粒二象性。 2.波函数及其物理意义 微观粒子具有波动性，是一种具有统计规律的几率波，它决定电子在空间某处出现的几率，在t 时刻，几率波应是空间位置（x,y,z,t)的函数。此函数 称波函数。其模的平方代表粒子在该处出现的概率。 表示t 时刻、 （x 、y 、z ）处、单位体积内发现粒子的几率。 3.自由电子的能级密度 能级密度即状态密度。 dN 为E 到E+dE 范围内总的状态数。代表单位能量范围内所能容纳的电子数。 4.费米能级 在0K 时，能量小于或等于费米能的能级全部被电子占满，能量大于费米能级的全部为空。故费米能是0K 时金属基态系统电子所占有的能级最高的能量。 5.晶体能带理论 假定固体中原子核不动，并设想每个电子是在固定的原子核的势场及其他电子的平均势场中运动，称单电子近似。用单电子近似法处理晶体中电子能谱的理论，称能带理论。 6.导体，绝缘体，半导体的能带结构 根据能带理论，晶体中并非所有电子，也并非所有的价电子都参与导电，只有导带中的电子或价带顶部的空穴才能参与导电。从下图可以看出，导体中导带和价带之间没有禁区，电子进入导带不需要能量，因而导电电子的浓度很 大。在绝缘体中价带和导期隔着一个宽的禁带E g ，电子由价带到导带需要外界供给能量，使电子激发，实现电子由价带到导带的跃迁，因而通常导带中导电电子浓度很小。半导体和绝缘体有相类似的能带结构，只是半导体的禁带较窄(E g 小) ，电子跃迁比较容易 1.电导率 是表示物质传输电流能力强弱的一种测量值。当施加电压于导体的两 端 时，其电荷载子会呈现朝某方向流动的行为，因而产生电流。电导率 是以欧姆定律定义为电流密度 和电场强度 的比率： κ=1/ρ 2.金属—电阻率与温度的关系 金属材料随温度升高，离子热振动的振幅增大，电子就愈易受到散射，当电子波通过一个理想品体点阵时(0K)，它将不受散射；只有在晶体点阵完整性遭到破坏的地方，电子被才受到散射(不相干散射)，这就是金属产生电阻的根本原因。由于温度引起的离子运动(热振动)振幅的变化(通常用振幅的均方值表示)，以及晶体中异类原于、位错、点缺陷等都会使理想晶体点阵的周期性遭到破坏。这样，电子波在这些地方发生散射而产生电阻，降低导电性。 金属电阻率在不同温度范围与温度变化关系不同。一般认为纯金属在整个温度区间产生电阻机制是电子-声子（离子）散射。在极低温度下，电子-电子散射构成了电阻产生的主要机制。金属融化，金属原子规则阵列被破坏，从而增强了对电子的散射，电阻增加。 3.离子电导理论 离子电导是带有电荷的离子载流子在电场作用下的定向移动。一类是晶体点阵的基本离子，因热振动而离开晶格，形成热缺陷，离子或空位在电场作用下成为导电载流子，参加导电，即本征导电。另一类参加导电的载流子主要是杂质。 离子尺寸，质量都远大于电子，其运动方式是从一个平衡位置跳跃到另一个平衡位置。离子导电是离子在电场作用下的扩散。其扩散路径畅通，离子扩散系数就高，故导电率高。 4.快离子导体（最佳离子导体，超离子导体） 具有离子导电的固体物质称固体电解质。有些
《流体力学》课程实验指导书袁守利编 汽车工程学院 2005年9月
前言 1.实验总体目标、任务与要求 1)学生在学习了《流体力学》基本理论的基础上，通过伯努利方程实验、动量方程实 验，实现对基本理论的验证。 2）通过实验，使学生对水柱（水银柱）、U型压差计、毕托管、孔板流量计、文丘里流量计等流体力学常用的测压、测流量装置的结构、原理和使用有基本认识。 2.适用专业 热能与动力工程 3.先修课程 《流体力学》相关章节。 4.实验项目与学时分配 5. 实验改革与特色 根据实验内容和现有实验条件，在实验过程中，采取学生自己动手和教师演示相结合的方法，力求达到较好的实验效果。
实验一伯努利方程实验 1．观察流体流经实验管段时的能量转化关系，了解特定截面上的总水头、测压管水头、压强水头、速度水头和位置水头间的关系，从而加深对伯努利方程的理解和认识。 2．掌握各种水头的测试方法和压强的测试方法。 3．掌握流量、流速的测量方法，了解毕托管测速的原理。 二、实验条件 伯努利方程实验仪 三、实验原理 1．实验装置： 图一伯努利方程实验台 1.水箱及潜水泵 2.上水管 3.电源 4.溢流管 5.整流栅 6.溢流板 7.定压水箱 8.实验 细管9. 实验粗管10.测压管11.调节阀12.接水箱13.量杯14回水管15.实验桌 2.工作原理 定压水箱7靠溢流来维持其恒定的水位，在水箱下部装接水平放置的实验细管8，水经实验细管以恒定流流出，并通过调节阀11调节其出水流量。通过布置在实验管四个截面上的四组测压孔及测压管，可以测量到相应截面上的各种水头的大小，从而可以分析管路中恒定流动的各种能量形式、大小及相互转化关系。各个测量截面上的一组测压管都相当于一组毕托管，所以也可以用来测管中某点的流速。 电测流量装置由回水箱、计量水箱和电测流量装置（由浮子、光栅计量尺和光电子
热学作业（一） 1. 请简述关于固体热容的经典理论. 爱因斯坦热容模型解决了热容经典理论存在的什么问题？其本身又存在什么问题？为什么会出现这样的问题？德拜模型怎样解决了爱因斯坦模型的问题？ 答：固体热容的经典理论包括关于元素热容的杜隆-珀替定律，以及关于化合物热容的柯普定律。前者容为：恒压下元素的原子热容约为25 J/(K·mol)。后者容为：化合物分子热容等于构成该化合物的各元素原子热容之和。 爱因斯坦热容模型解决了热容经典理论中C m 不随T 变化的问题。在高温下爱因斯坦模型与经典理论一致，与实际情况相符，在0K 时C m 为0，但该模型得出的结论是C m 按指数规律随T 变化，这与实际观察到的C m 按T 3变化的规律不一致。 之所以出现这样的问题是因为爱因斯坦热容模型对原子热振动频率的处理过于简化——原子并不是彼此独立地以同样的频率振动的，而是相互间有耦合作用。 德拜模型主要考虑声频支振动的贡献，把晶体看作连续介质，振动频率可视为从0到ωmax 连续分布的谱带，从而较为准确地处理了热振动频率的问题。 2. 金属Al 在30K 下的C v,m =0.81J/K·mol ，其θD 为428K. 试估算Al 在50K 及500K 时的热容C v,m . 解：50K 远低于德拜温度428K ，在此温度下，C v 与T 3成正比，即3T A C v ?= 则 53310330 81 .0-?=== T C A v J/mol·K 4 故50K 时的恒容热容75.3501033 53=??=?=-T A C v J/mol·K 500K 高于德拜温度，故此温度下的恒容摩尔热容约为定值3R ，即： 9.2431.833=?=?=R C v J/mol·K 热学作业（二） 1、晶体加热时，晶格膨胀会使得其理论密度减小. 例如，Cu 在室温（20℃）下密度为8.94g/cm 3，待加热至1000℃时，其理论密度值为多少？（不考虑热缺陷影响，Cu 晶体从室温~1000℃的线膨胀系数为17.0×10-6/℃） 解：因为3202020a m V m D == ，31000 10001000a m V m D ==