实验讲义 实验名称：材料热膨胀系数测定 实验学时：2学时 指导教师：江金国 一、实验目的 了解材料的膨胀曲线对生产的指导意义； 掌握示差法测定材料热膨胀系数的原理和 方法 利用材料的热膨胀曲线确定材料的特征 温度，如玻璃转化温度 二、实验原理 热膨胀是指制品在加热过程中的长度变化其表示 方法常分为线膨胀率和线膨胀系数两种测定 时，以一定的升温速度，加热试样到指定的测 试温度，测定试样随温度变化而发生的伸长量 线膨胀率是指由室温至试验温度间，样品长度的相 对变化率 线膨胀系数是指由室温至试验温度间，每升高1度， 样品长度的相对变化率 通过对材料的热膨胀性能的测量，得到材料的热膨 胀曲线，从而确定材料的特征温度 =石英+L/(L0T) （1） L 试样从温度T1至T2时的伸长量 L0 试样在温度T1时的原长 T 温度变化的区间 其中石英=5.810-7 -1 三、实验器材 WTD-1型热膨胀仪 陶瓷试样平面磨床 陶瓷试样（标准样和压制样） 游标卡尺 四、实验步骤 v样品制备，按试验要求制备直径5mm、长60mm 标准试样，并两端磨平（陶瓷试样平面磨床） ，用游标卡尺精确测量其尺寸； v样品装炉，使样品、石英玻璃棒、千分表顶杆 处在一条直线上，使千分表顶紧至指针转2-3 圈，确定一个初读数； v装上热电偶，使其处在样品正上方。
v接通电源，调整电流，使其按设定的速度（ 5/min）均匀升温每5作为一个数据记录 点，记录相应的温度和试样的长度 v结果计算，测定样品线膨胀率和线膨胀系数 v绘出材料的热膨胀曲线，确定其特征温度 v关闭电源 五、数据记录及处理 1）数据记录 温度伸长温度伸长温度伸长 2）绘制曲线 以伸长量为纵坐标，温度为横坐标绘制热膨 胀曲线 3）结果计算 按公式=石英+L/(L0T)计算平均热膨 胀系数 六、思考题 v1）影响材料热膨胀系数的因素主要有哪 些？ v2）从热膨胀曲线可获得哪些有用的信息 ？ 实验讲义 实验名称：无机材料颗粒度分布 实验学时：2学时 指导教师：江金国 一、实验目的 1）了解粉体颗粒度的物理意义及其在科研与生产中 的作用； 2）掌握颗粒度的测试原理及测试方法； 3）熟悉陶瓷材料的制备工艺流程及烧结性能、硬度 等测试技术 二、实验原理 激光粒度分析法是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象 测试粒度分布的 由于激光具有很好的单色性和极强的方向性，所以一束平行 的激光在没有阻碍的无限空间中将会照射到无限远的 地方，并且在传播过程中很少有发散的现象当光束 遇到颗粒阻挡时，一部分光将发生散射现象，散射光 的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角。
散射理论和实验结果都告诉我们，散射角的大小与颗粒的 大小有关，颗粒越大，产生的散射光的角就越小；颗粒 越小，产生的散射光的角就越大 进一步研究表明，散射光的强度代表该粒径颗粒的数量在 不同的角度上利用光电探测器测量散射光的强度，将这些 包含粒度分布信息的光信号转换成电信号并传输到电脑中 ，通过专用软件用Mie散射理论对这些信号进行处理，就 可以准确地得到所测试样品的粒度分布 三、实验器材 激光粒度分析仪 玛瑙研钵/球磨罐 球磨机 电热磁力搅拌器 高温硅钼棒电炉 分析天平等 四、实验步骤 采用甘氨酸-硝酸盐法制备陶瓷氧化物粉体，按既定组成化 学计量比称料、配成溶液，加入金属离子总量2倍左右 的甘氨酸，快速搅拌，加热至200至发生自燃烧反应 ，燃烧产物在高温炉中900煅烧，煅烧产物研磨后即 得氧化物粉体 配置金属硝酸盐溶液，加入沉淀及氨水、碳酸钠或络合剂， 待形成沉淀物或溶胶后，干燥后选择某一温度煅烧 提交一套翔实的氧化物粉体制备工艺参数，详细记 录每一步的实验条件和现象 五、数据记录及处理 六、思考题 1）粉体的粒径有几种表示方法，颗粒度分布有哪些 测试方法？ 2）粉体的颗粒度分布对陶瓷的烧结性能和力学性能 有怎样的影响？ 。