材料学实验讲义
93页1、材料科学基础实验讲义北京师范大学材料科学与工程系2008.2.221前 言 材 料 物 理 专 业 基 础 实 验 讲 义 是 我 校 材 料 物 理 专 业 本 科 生 使 用 的 教材 之 一 , 供材料物理专业学生的专业基础实验课使用。本 讲 义 中 涉 及 的 实 验方 法 , 是 本 专 业 基 础 实 验 方 法 , 也 是 材 料 科 学 研 究 领 域 和 工 业 生 产 领 域 , 材料 检 验 的 基 本 方 法 。热 处 理 技 术 是 随 着 金 属 冶 炼 而 出 现 的 。 它 虽 然 是 一 门 古 老 的 技 术 , 但 是一 百 多 年 前 , 1860 年 随 着 Sorby 运 用 显 微 镜 观 测 、 研 究 金 属 内 部 组 织 结 构 ,1864 年 他 在 历 史 上 第 一 次 发 表 了 金 属 显 微 组 织 的 论 文 。 英 、 法 、 德 、 美 等工 业 化 国 家 相 继 大 力 发 展 金 属 材 料 金 相 观 测 技 术 , 金 属 材 料 热 处 理 技 术 也 随之 被 赋 予 了 新 的 内 涵 。 金 相
2、观 测 技 术 的 发 展 , 使 金 属 材 料 热 处 理 由 古 老 的 经验 技 术 变 成 了 近 代 理 论 分 析 指 导 的 一 门 科 学 。 现 代 冶 炼 技 术 、 机 械 制 造 技 术与 热 处 理 、 金 相 观 测 技 术 不 可 分 割 。 它 们 是 现 代 工 业 强 国 美 、 英 、 德 、 日 发展 的 工 业 现 代 化 的 动 力 。 中 国 在 十 九 世 纪 末 二 十 世 纪 初 不 断 遭 受 帝 国 主 义列 强 的 侵 略 , 尤 其 是 遭 受 日 本 帝 国 主 义 的 野 蛮 侵 略 占 领 , 除 了 政 权 制 度 上 的落 后 之 外 , 主 要 是 工 业 落 后 造 成 的 。 历 史 教 训 是 否 能 激 起 同 学 对 这 门 学 科的 兴 趣 以 及 对 它 的 研 究 呢 ?目 前 热 处 理 技 术 和 金 相 观 测 技 术 广 泛 应 用 在 材 料 研 究 领 域 。 随 着 科 学 技术 的 发 展 , 金 相 观 测 形 成 了 光 学 显 微 镜 、 扫 描 及 透 射 电 子 显 微
3、镜 、 原 子 力 及扫 描 隧 道 显 微 镜 等 系 列 的 观 测 手 段 。 人 类 对 材 料 细 微 组 织 的 观 测 , 已 由 最 初的 几 十 微 米 发 展 到 目 前 能 观 测 到 零 点 零 几 个 纳 米 。 随 着 科 学 技 术 的 发 展 , 人类 能 不 能 直 接 观 测 到 原 子 的 内 部 结 构 呢 ? 希 望 寄 托 在 你 们 新 一 代 科 学 家 的 身上 。材料基础实验课程,促进学生知识、能力、素质协调发展,重视实验技能、动手能力的培养和训练。材料基础实验课,帮助学生更加深刻掌握材料系学习的各门专业基础知识。材料专业基础实验课教学目标:致力于培养出有探索创新精神的教学、科研型人才。本 讲 义 分 十 五 个 实 验 , 实 验 一 至 实 验 七 、 十 一 包 括 材 料 的 识 别 、 材料 的 热 处 理 、 材 料 热 处 理 后 的 金 相 组 织 观 测 以 及 处 理 后 材 料 的 物 理 性 能 测 定2等 , 材 料 基 础 实 验 ; 实 验 八 至 实 验 十 , 为 材 料 离 子 注 入 处 理 ,
4、表 面 性 能 优 化实 验 ; 实 验 十 二 , 材 料 常 用 的 分 析 方 法 , 材料 X 射线衍射实验;实 验 十 三为 不同温度下材料比热的测量,实 验 十 四 为 材料电导(阻)温度关系测量,实 验 十 五 为 部分材料物理效应的观测(限选一) 。其 中 实 验 一 至 实 验 十 二 的内 容 由 丁 晓 纪 编 写 ; 实 验 十 三 至 实 验 十 五 的 内 容 由 杜 树 成 和 叶 晓 云 编 写 。在内容的选择上,实 验 一 至 实 验 十 二 与材料物理专业的材料科学基础课程对应,实 验 十 三 至 实 验 十 五 与材料物理专业的材料物理课程对应。在内容的编排上,各个实验各有侧重。既注重给出原理、操作说明和所需材料等,也强调一定的灵活性以发挥学生的主动性和创造性。本 讲 义 编 写 参 考 了 每 章 节 后 提 及 的 各 位 专 家 学 者 的 著 作 , 在 此 表 示 由 衷的 感 谢 。 编 者 水 平 有 限 , 教 材 中 错 误 之 处 恳 请 读 者 批 评 指 正 。编 者2008 年 2 月3目 录实验一 未知牌号钢组织观测及钢
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