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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划有四个材料和厚度均相同的材料科学实验讲义(一级实验指导书)东华大学材料科学与工程中心实验室汇编XX年7月一、实验目的在无机材料、高分子材料与复合材料等的表面物理性能中，涂料与釉料的涂层厚度、薄膜材料的膜层厚度等是一个重要的性能指标。该性能指标直接影响无机材料、高分子膜材料或复合材料的质量，在产品生产中对涂层、膜等厚度进行合理、有效的控制除了满足质量要求以外同时能够节省原料，减低成本，提高经济效益。另外合理地控制膜层的厚度，对复合涂层材料与基材的附着性、遮盖性、化学稳定性等都有重要的意
2、义。本实验的目的：1了解涂料、涂层与膜的基本概念。2掌握测定涂料与釉料涂层厚度、膜材料与塑料薄材的测定方法。二、实验基本原理涂料与釉料、膜材与塑料主要应用于材料的表面加工处理，涂料、膜、釉料的种类众多，大体可以分成四大类：1、有机类2、无机类3、金属类4、复合类根据材料表面的不同性能(来自:写论文网:有四个材料和厚度均相同的)要求就能够合理地选择。涂料、釉料与膜的称为表示：相关涂料、膜、釉料的称为表示方法有多种，英文中关键词就有coat、film、glaze。中文的称为并不统一，因此应该合理规范对涂料、膜、釉料的称为。涂料、膜、釉料的称为与涂层厚度有一定关系：1、涂料(Coat)适用于有机类和
3、无机类，Coat(涂料)的涂层厚度通常在?级mm级。2、釉料(Glaze)适用于无机类，glaze(釉料)的涂层厚度通常在?级mm级。3、膜(Film)适用于有机类、无机类和金属类，film(膜)的涂层厚度通常在nm级?级。涂料、膜、釉料涂层厚度的测定方法：根据涂料、膜、釉料的性能以及基板性能可以选择涂层厚度的测定方法。具体可以分为：1、直接法直接法测定又被称为接触性测定，即测量仪器与被测定样品直接接触，进行涂层厚度的测定。2、间接法间接法测定又被称为非接触性测定，即测量仪器与被测定样品不直接接触，进行涂层厚度的测定。1采用直接法测定涂层厚度因为测量仪器与涂层直接接触，可能对被测定样品的涂层表
4、面存在伤害，因此该测定方法又被称为破坏性测定。采用间接法测定涂层厚度因为测量仪器与涂层不直接接触，对被测定样品的涂层表面不存在伤害，因此该测定方法又被称为非破坏性测定。在实际生产过程中应该尽量采用间接法测定涂层的厚度，这样有利于提高经济效益。三、实验仪器及装置本涂层厚度的测定实验仪器为CHY-3数字式复盖层测厚仪，该仪器主要用于以导磁材料(钢、铁、镍)为基材的非导磁材料(釉、树脂涂料、高分子膜、电镀层)涂层的厚度。实验仪器见图1：图1CHY-3数字式复盖层测厚仪CHY-3数字式复盖层测厚仪技术指标：1、测量范围：03mm2、测量精度：5%3、分辨率：4、使用环境：040oCCHY-3数字式复盖
5、层测厚仪工作原理：本仪器采用电感传感器做为厚度测量的敏感元件，当传感器的探头与磁性体接触时，探头与磁性甚体构成-个闭合的磁回路，由于非磁性复盖层的存在，使回路的磁阻增加，通过磁阻与厚度的相关性，并且经过数字转换，直接从仪器的示值窗口读出厚度值。四、实验样品的要求及制备1、根据该测厚仪的使用测量范围，选择四种不同涂层方法或塑膜板材料的样品(样品由实验指导教师提供)；2、检查样品涂层的均匀状态；3、检查样品涂层表面的清洁度，保证无污染。五、实验步骤21、检查CHY-3数字式复盖层测厚仪的工作状态并开机；2、将传感器的探头放置于磁性体零点基准块的中部，探头应与基准块表面垂直并且吻合良好，调节调零电位
6、器，使数码管显示；3、将仪器配置的标准片()放置于磁性体零点基准块的表面，探头垂直放置于标准片之上，保证相互之间接触良好。调节标定电位器，使数码管显示的值与标准垫片的值相等同，必要时重复(2)、(3)实验过程；4、进行样品测试。在测试过程中探头应与被测试样品的表面垂直并且相互之间接触良好，稳定后数码管显示的值即是被测试样品表面非磁性复盖层的厚度值；5、每一样品的测量位置应至少多于三点；6、在新试样的测试之前必须重复(2)、(3)实验过程，以保证测试状态处于仪器的标准状态，保障测量的精准度。六、实验结果与数据处理1、记录样品的测试点以及对应的涂层厚度值；2、计算单位面积涂层厚度的平均值；3、将测
7、试结果制成表格进行数据处理。七、思考题1、影响该测厚仪测量误差的主要因素？2、为什么需要对材料涂层厚度进行控制？3、非涂层的膜材料厚度的测量如何保证测量的准确性？3一，单选题,本题型每题有四个备选答案，其中只有一个答案是正确的，多选，不选，错选均不得分。1.相同材料和做法的屋面，每m2为一个检验批。A.100B.300C.500D.10002.对于建筑节能效果影响较大的部分材料和设备应实施抽样复验，复验应为。A.委托检测B.监理单位现场抽检C.建设单位现场抽检D.见证取样送检3.建筑节能工程专项验收合格应是其验收合格。A.检验批B.各分项项目C.各工序D.各子分部工程4.保温层平均厚度必须符合
8、设计要求，不允许有。A.负偏差B.正偏差C.偏差二，多选题，本题型每题有5个备选答案，其中至少有2个答案是正确的，多选，少选，错选均不得分。1.节能规范要求，要严格执行建筑节能强制性标准。A.注册建筑师B.注册建造师C.建设单位D.设计单位E.监理单位2.屋面节能工程使用的保温隔热材料，其应符合设计要求。A.阻热系数B.导热系数C.密度D.抗压强度E.燃烧性能3.屋面节能工程所用主要材料技术指标应符合国家现行产品标准及设计要求。现场抽样复验的材料为：等。A.保温材料B.胶粘剂C.面层饰面材料D.锚固件三，判断题，本题型每题题干有2个答案，只有一个选择，正确或错误。1.外墙出挑构件及附墙部件应按
9、设计要求采取隔断热桥和保温措施。对错2.任何有关节能的变更，均须事前办理设计变更手续，同时，经监理和建设单位确认后才可实施。对错3.通风与空调系统安装完毕，应进行通风机和空调机组等设备的单机运转和调试，并应进行系统的风量平衡调试。对错材料力学_第二版_范钦珊_第4章习题答案第4章弹性杆件横截面上的切应力分析41扭转切应力公式?(?)?Mx?/Ip的应用范围有以下几种，试判断哪一种是正确的。等截面圆轴，弹性范围内加载；等截面圆轴；等截面圆轴与椭圆轴；等截面圆轴与椭圆轴，弹性范围内加载。正确答案是解：?(?)?Mx?Ip在推导时利用了等截面圆轴受扭后，其横截面保持平面的假设，同时推导过程中还应用了
10、剪切胡克定律，要求在线弹性范围加载。42两根长度相等、直径不等的圆轴受扭后，轴表面上母线转过相同的角度。设直径大的轴和直径小的轴的横截面上的最大切应力分别为?1max和?2max，切变模量分别为G1和G2。试判断下列结论的正确性。?1max?2max；?1max?2max；若G1G2，则有?1max?2max；若G1G2，则有?1max?2max。正确答案是解：因两圆轴等长，轴表面上母线转过相同角度，指切应变相同，即?1?2?由剪切胡克定律?G?知G1?G2时，?1max?2max。43承受相同扭矩且长度相等的直径为d1的实心圆轴与内、外径分别为d2、D2(?d2/D2)的空心圆轴，二者横截面
11、上的最大切应力相等。关于二者重之比有如下结论，试判断哪一种是正确的。(1?4)2；(1?4)2(1?2)；(1?4)(1?2)；(1?4)2/(1?2)。正确答案是。解：由?1max?2max得16Mx16Mx?33d1d2(1?4)1d即1?(1?4)3D2W1A1d2?212W2A2D2(1?)代入，得W(1?4)1?W21?244由两种不同材料组成的圆轴，里层和外层材料的切变模量分别为G1和G2，且G1=2G2。圆轴尺寸如图所示。圆轴受扭时，里、外层之间无相对滑动。关于横截面上的切应力分布，有图中所示的四种结论，试判断哪一种是正确的。正确答案是G1?8-42G图解：因内、外层间无相对滑动
12、，所以交界面上切应变相等?1?2，因习题2，由剪切胡克定律得交界面上：?1?2?2。70习题4-5图45等截面圆轴材料的切应力切应变关系如图中所示。圆轴受扭后，已知横截面上点a(?a?d/4)的切应变?a?s，若扭转时截面依然保持平面，则根据图示的?关系，可以推知横截面上的切应力分布。试判断图中所示的四种切应力分布哪一种是正确的。正确答案是46图示实心圆轴承受外扭转力偶，其力偶矩T=3kNm。试求：1轴横截面上的最大切应力；2轴横截面上半径r=15mm以内部分承受的扭矩所占全部横截面上扭矩的百分比；3去掉r=15mm以内部分，横截面上的最大切应力增加的百分比。解：1?1max?MxTT3?10
13、3?16?WPWPd3?162Mr?A1?dA?rMx2Mxr4?2?d?IpIp4Mr2r42r416r41541?16?()?%Mx4Ip6016d4d44?32MT3?2max?x?3Wpd?14?1?()?16?2?4习题4-6图1()4?2max?1max?12?%4415?1max1?1?()247图示芯轴AB与轴套CD的轴线重合，二者在B、C处连成一体；在D处无接触。已知芯轴直径d=66mm；轴套的外径D=80mm，壁厚?=6mm。若二者材料相同，所能承受的最大切应力不得超过60MPa。试求结构所能承受的最大外扭转力偶矩T。MT解：?轴max?x?13?60?106Wp1d1636?66T1?60?10?10?9?3387Nm16MT2?60?106?套max?x?3Wp2d?684?1?()?16?80?80317?T2?60?10?10?9?1?()4?2883Nm1620?6习题4-7图Tmax?T2?2883Nm?103Nm48由同一材料制成的实心和空心圆轴，二者长度和质量均相等。设实心轴半径为R0，空心圆轴的内、外半径分别为R1和R2，且R1/R2=n，二者所承受的外扭转力偶矩分别为Ts和Th。若二者横截面上的最大切应力相等，试证明：
