湖南科技大學(xué)

金屬材料專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)

題目材料專題設(shè)計(jì)與研究實(shí)驗(yàn)

作者

學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院

專業(yè)金屬材料工程

學(xué)號(hào)0903050228

指導(dǎo)教師

二O一二年六月九日

目錄

1.實(shí)驗(yàn)一材料熱導(dǎo)率的測(cè)定......................................3

1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.........................................................3

L2實(shí)驗(yàn)材料..........................................................3

1.3實(shí)驗(yàn)儀潛.........................................................3

1.4實(shí)驗(yàn)原理.........................................................3

1.5實(shí)驗(yàn)步驟.........................................................4

1.6實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與分析...............................................5

2.實(shí)驗(yàn)二材料熱膨脹系數(shù)的測(cè)定.....................................5

2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.........................................................5

2.2實(shí)驗(yàn)材料..........................................................5

2.3實(shí)驗(yàn)儀器..........................................................5

2.4實(shí)驗(yàn)原理..........................................................6

2.5實(shí)驗(yàn)步驟.........................................................7

2.6實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與分析...............................................7

3.實(shí)驗(yàn)三材料的摩擦磨損實(shí)驗(yàn)...................................12

3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................................12

3.2實(shí)驗(yàn)材料.......................................................13

3.3實(shí)驗(yàn)儀器.......................................................13

3.4實(shí)驗(yàn)原理........................................................13

3.5實(shí)驗(yàn)步驟.......................................................13

3.6實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與分析.............................................14

4.實(shí)驗(yàn)四X射線衍射技術(shù)及物相定性分析..........................15

4.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?......................................................15

4.2實(shí)驗(yàn)材料.......................................................15

4.3實(shí)驗(yàn)儀器.......................................................15

4.4實(shí)驗(yàn)原理.......................................................15

4.5實(shí)驗(yàn)步驟.......................................................16

4.6實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與分析.....................................................17

5.心得體會(huì).................................................................18

實(shí)驗(yàn)一材料熱導(dǎo)率的測(cè)定

-：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

導(dǎo)熱系數(shù)（熱導(dǎo)率）是反映材料導(dǎo)熱性能的物理量。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程技術(shù)中對(duì)材

料的熱導(dǎo)率常用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定。大體上分為穩(wěn)態(tài)法和動(dòng)態(tài)法。本實(shí)驗(yàn)采用穩(wěn)態(tài)法測(cè)

量材料熱導(dǎo)率。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以加深對(duì)熱傳導(dǎo)規(guī)律的理解，體會(huì)使用參量轉(zhuǎn)換法的設(shè)計(jì)思

想,掌握用溫度傳感器測(cè)量的方法。

二：實(shí)驗(yàn)材料

環(huán)氧樹脂

三：實(shí)驗(yàn)儀器

DRL-II導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀

本儀器主要測(cè)試薄的熱導(dǎo)體、固體電絕緣材料、導(dǎo)熱樹脂、氧化鍍瓷、氧化鋁瓷等

陶瓷導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定。

主要參數(shù)：1）試樣大小:①30mm

2）試樣厚度：0.02-10mm

3）熱極控制范圍:室溫一500.0（

4）冷極控制范圍:室溫一99.0℃

5）測(cè)試范圍：0.015~45W/mk

6）測(cè)試精度：優(yōu)于1%

7）電源：220V/50HZ

8）連接上位機(jī)實(shí)際計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)試,并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)打印輸出

四：實(shí)驗(yàn)原理

熱傳導(dǎo)定律:如果熱量沿著X方向傳導(dǎo),那么在x軸任意位置Xo處取一個(gè)垂直截面。

（如圖），以表示在x處的溫度梯度,以表示在該處傳熱率（單位時(shí)間通過(guò)截面小的熱

量）

那么熱傳導(dǎo)定律可以表示成

式中負(fù)號(hào)表示熱量從高溫區(qū)向低穩(wěn)區(qū)傳導(dǎo)（即傳導(dǎo)的方向與溫度梯度的方向相反）O

式中比例系數(shù)即為熱導(dǎo)率,亦稱導(dǎo)熱系數(shù)。

本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是給樣品造成一個(gè)穩(wěn)定的傳熱狀態(tài)（如圖）在此狀態(tài)下，溫度梯度

T1.T2是樣品上下表面的穩(wěn)定溫度，h是樣品的厚度。

令樣品的半徑為R滴度為h,銅盤的半徑為Rp，高度為hpz則樣品的傳熱速率

熱導(dǎo)率

五：實(shí)驗(yàn)步驟

1.用游標(biāo)卡尺測(cè)量待測(cè)樣品和散熱盤的直徑和高度。

2.安裝、調(diào)整整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置。安放樣品時(shí),須使插入熱電偶的小孑電杜瓦瓶、數(shù)字電壓

表位于同一側(cè)。調(diào)節(jié)散熱盤下面的三個(gè)螺旋測(cè)微頭，使待測(cè)樣品的上下表面與加熱盤和

散熱盤緊密接觸。熱電偶熱端插入小孔底，保證熱電偶熱端與樣品或銅盤接觸良好，熱

電偶冷端插入杜瓦瓶中浸入冰水混合物中。

3.根據(jù)穩(wěn)態(tài)法,為得到穩(wěn)定的溫度分布,可先將電源電壓打到"高”檔,幾分鐘后e

l=4.00mv即可將開關(guān)撥到“低”檔,通過(guò)調(diào)節(jié)電熱板電壓"高"、"低〃及"斷"電

檔，使91讀數(shù)在±0.03mv范圍內(nèi)，同時(shí)每隔30秒讀02的數(shù)值,如果在2分鐘內(nèi)樣品下

表面溫度。2示值不變，即可認(rèn)為已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。記錄穩(wěn)態(tài)時(shí)與62對(duì)應(yīng)的Tl..T2

值。加熱過(guò)程中打開散熱盤下面的微型軸流式風(fēng)扇，以形成一個(gè)穩(wěn)定的散熱環(huán)境。穩(wěn)

態(tài)后取下一支熱電偶,插入散熱盤小孔,記錄穩(wěn)態(tài)時(shí)散熱盤溫度值T3。

4、取出樣品,使加熱盤與散熱盤直接接觸,再加熱。當(dāng)散熱盤溫度比穩(wěn)態(tài)時(shí)的T3高出

約10℃(電壓表讀數(shù)約增加0.5mV)時(shí),停止加熱,并立即移去加熱盤,讓散熱盤開始

自然冷卻，并馬上每隔30s記錄一次散熱盤的溫度值,直到電壓表讀數(shù)比穩(wěn)態(tài)時(shí)低約

0.5mV為止。

5.求冷卻速率。

以時(shí)間為X軸溫度為Y軸作出散熱盤的冷卻曲線,畫出經(jīng)過(guò)冷卻曲線上T3點(diǎn)的切

線,其斜率即為溫度T3時(shí)散熱盤的冷卻速率。

六：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與分析

導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試結(jié)果報(bào)告

檢測(cè)儀器DRL-n導(dǎo)熱系數(shù)儀

試

平均溫?zé)崦鏈乩涿鏈卦嚇雍駥?dǎo)熱系

試樣名樣熱阻

序號(hào)度度度度數(shù)

稱編(km2/w)

(W/mk)

號(hào)(℃)(℃)(℃)(mm)

1Shuzhi-130167.80079.9055.703.0000.3880.00773

2Shuzhi-130267.85080.0055.703.0000.3880.00773

3Shuzhi-130367.85080.0055.703.0000.3780.00794

4Shuzhi-130467.90080.0055.803.0000.3880.00773

5Shuzhi-130567.95080.1055.803.0000.3860.00777

本次實(shí)驗(yàn)采用的是樹脂材料，儀器的設(shè)定溫度為120。。。儀

器顯示溫度分別為上熱極,試樣上表面,試樣下表面和下熱

極。試樣的厚度為3mm，試樣的截面積706.858mm。結(jié)

合分析,試樣的導(dǎo)熱系數(shù)為0.3856w/mko

實(shí)驗(yàn)二材料熱膨脹系數(shù)的測(cè)定

一：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解材料的膨脹曲線對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo)意義；掌握示差法測(cè)定材料熱膨脹系數(shù)的原理和

方法；利用材料的熱膨脹曲線確定材料的特征溫度,如玻璃轉(zhuǎn)化溫度。

實(shí)驗(yàn)材料

40%Ce(),8sm0.2O1.9+60%SmBaCo2Os

三：實(shí)驗(yàn)儀器

ZRPY系列熱膨脹系數(shù)測(cè)定儀(高溫臥室膨脹儀)，該儀器是用于測(cè)定在高溫狀態(tài)金屬

材料，陶瓷、釉料、耐火材料以及其它非金屬材料在受熱焙燒過(guò)程中的膨脹和收縮性能,

也適用于GB/T3810.8-2006對(duì)陶瓷磚線性熱膨脹的測(cè)定。

主要技術(shù)參數(shù)：

1.最高爐溫：1400℃

2.測(cè)定變形范圍：±2.5mm

3.位移傳感器靈敏度O.lum,測(cè)量精度0.5pm,自動(dòng)校正量程

4、升溫速度0-20度/分可調(diào),微電腦程序控溫,控溫精度土1℃

5.計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算膨脹系數(shù)、體膨脹、線性膨脹量

6.自動(dòng)計(jì)算補(bǔ)償系數(shù)并自動(dòng)補(bǔ)償,也可人工修正

7、試樣尺寸：①6-10x50mm,10x10x50mm

8、電源：220V,2KW

9、ZRPY智能膨脹儀自動(dòng)控溫,記錄,存儲(chǔ)，打印數(shù)據(jù),打印溫度-膨脹系數(shù)曲線,所有試

驗(yàn)操作均由計(jì)算機(jī)界面完成,操作方便并提供全套軟件。

四：實(shí)驗(yàn)原理

假設(shè)物體原來(lái)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。,溫度升高后長(zhǎng)度的增加量為△1_,則二?

式中al為線膨脹系數(shù),也就是溫度每升高10C時(shí),物體的相對(duì)伸長(zhǎng)。

當(dāng)物體的溫度從T1上升到T2時(shí),其體積也從VI變化為V2,則該物體在T1-T2的范

圍溫度內(nèi)，溫度每上升一個(gè)單位,單位體積物體的平均增長(zhǎng)量為B=(VI-V2)/V1(T1-

T2)式中0為平均體膨脹系數(shù)。

從測(cè)試技術(shù)來(lái)說(shuō),測(cè)體膨脹系數(shù)較為復(fù)雜。因此,在討論材料的熱膨脹系數(shù)時(shí)，常常采

用線膨脹系數(shù)a=(LI-L2)/L1(T1-T2)

式中。為材料的平均線膨脹系數(shù)，L1為在溫度為T1時(shí)試樣的長(zhǎng)度，L2為在溫度為T2時(shí)

試樣的長(zhǎng)度.

C(與B的關(guān)系是：陽(yáng)3a+3c(2*AT2+C(3*T3

上式中的第二項(xiàng)和第三項(xiàng)非常小，在實(shí)際中一般略去不"，而取p=3a

五：實(shí)驗(yàn)步驟

1,試樣的準(zhǔn)備

(1)取無(wú)缺陷材料作為測(cè)定膨脹系數(shù)的試樣。

(2)試樣尺寸依不同儀器的要求而定。一般石英膨脹儀要求試樣直徑為5?6mm,長(zhǎng)

為(60+0.1)mm;UBD萬(wàn)能膨脹儀要求試樣直徑為3mm,長(zhǎng)為(50+0.1)mm;

Weiss立式膨脹儀要求試樣直徑為12mm,長(zhǎng)為(65+0.1)mm。

(3)把試樣兩端磨平,用千分卡尺精確量出長(zhǎng)度。

2,測(cè)試操作要點(diǎn)

(1)被測(cè)試樣和石英玻璃棒,千分表頂桿三者應(yīng)先在爐外調(diào)成平直相接狀態(tài),并保持

在石英玻璃管的中心軸區(qū)，以消除摩擦與偏斜影響造成的誤差。

(2)試樣與石英玻璃棒要緊密接觸使試樣的膨脹增量及時(shí)傳遞給干分表。在加熱測(cè)定

前要使千分表頂桿緊至指針轉(zhuǎn)動(dòng)2?3圈,確定一個(gè)初讀數(shù)。

(3)升溫速度不宜過(guò)快,以控制(2?3)OC/mim為宜,并使整個(gè)測(cè)試過(guò)程均為升溫。

(4)熱電偶的熱端盡量靠近試樣中部,但不應(yīng)與試樣接觸。測(cè)試過(guò)程中不要觸動(dòng)儀器,

也不要振動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)桌。

3,測(cè)試步驟

(1)接好并檢查電路。

(2)把石英玻璃管架在鐵架上。

(3)先把準(zhǔn)備好的待測(cè)試樣小心的裝入石英玻璃管內(nèi)，然后裝進(jìn)石英玻璃棒,使石英

玻璃棒緊貼試樣,在支架的另一端裝上千分表，使千分表的頂桿輕輕頂壓在石英玻璃棒

的末端，把千分表轉(zhuǎn)到零位。

(4)將臥式電爐沿滑軌移動(dòng),將管狀電爐的爐芯套上石英玻璃管，使試樣位于電爐中

心位置(即熱電偶端位置)0

(5)合上電閘，接通電源。等電壓穩(wěn)定后,調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器，以30C/mim的速度升溫,

每隔2min記一次干分表的讀數(shù)和電位差計(jì)的讀數(shù),直到千分表的讀數(shù)向后退為止。

六：實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄與分析

材料膨脹系數(shù)測(cè)試結(jié)果分析報(bào)告

送檢單位樣品名稱樣品編號(hào)

起始溫度56℃測(cè)試溫度1000℃設(shè)備型號(hào)

分析日期2012/5/29分析時(shí)間1:20:24PM實(shí)驗(yàn)員

樣品變化量線膨脹系數(shù)線膨脹百分率體膨脹系數(shù)

序號(hào)溫度(C)

(um)(X10-6)(%)(X10-7)

1560000

2660000

3760000

4860000

5960000

61063.8782234197.7560000420.03799999923.26799965

71164.2695569997.1149997710.04199999921.34499931

81265.0817542087.2589998250.05000000121.77700043

91366.035492427.5440001490.05999999922.63199997

101467.2278933538.0299997330.07199999724.09000015

111568.361398697&3610000610.08299999725.08300018

121667.6335983286.939000130.07599999820.81699944

1317610.61399937&8439998630.10599999926.53199959

1418611.848653799.114000320.11800000127.34199905

1519613.370472919.550000191064999962

1620614.698244099.79800033603939991

1721615.714341169.821000099046299934

1822617.2488613110.14599991043799973

1923618.363319410.20100021060300064

2024619.5056552910.265999790.19499999330.79800034

2125620.3942394310.196999550.20299999430.5909996

2226621.8486270910.404000280.21799999531.21199989

2327622.8633003210.39200020.22831.1760006

2428624.1189250910.486000060.24099999731.45800018

2529625.3721485110.57100010.25299999131.71299934

2630626.2156925210.486000060.26199999531.45800018

2731627.4247150410.546999930.27399998931.64100075

2832628.6777877810.621000290.28600001331.86300087

2933629.8347892810.654999730.29800000831.96500015

(

9

2—溫度/線膨脹系數(shù)

X

)

L14

2

10

6

2

0

99999999999999999999999999999999

LC8i寸108966198iyTZOS96Zg81yTJOCO96N98

iiiZZZZCOCOCO寸寸bgLOLQLO999UC-8888666

溫度（℃）線膨脹系數(shù)

溫度/位移

140

120

100

80

60

40

20

0

99999999999999999999999999999999

981Vz00096ZLC8IbZOC096ZLQ8一寸ZO896ZLQ8

1I—U7ZU7Ze99寸寸寸9LOLQ9999517_COCOCCCC666

溫度(℃)樣品變化量

(

法溫度/線膨脹百分率

)

.

施

1.4

1.2

1

0.8

0.6

0.4

0.2

0

99999999999999999999999999999999

LO8iUJOC096ZLC8ibJO896NLC8I寸JOEJ96ZLC8

?iZZZNg0O0ObbbgggLO999ZH8888666

溫度（℃）—線膨脹百分率

溫度/體膨脹系數(shù)

99999999999999999999999999999999

一1TzzZZCOCOg寸寸寸g9gg999ZU8888666

溫度(℃)—體膨脹系數(shù)

由上圖可知,樣品的變化量、線膨脹百分率、線膨脹系數(shù)及體膨脹系數(shù)均隨溫度的升高

而增大,其中樣品的變化量和線膨脹百分率的變化曲線趨于直線規(guī)律,而線膨脹系數(shù)和

體膨脹系數(shù)在剛開始時(shí)波動(dòng)較大，隨后隨溫度的升高逐漸趨于穩(wěn)定。參考其他組的實(shí)驗(yàn)

數(shù)據(jù)及圖表可知，當(dāng)實(shí)驗(yàn)材料中鉆、鐵元素含量的變化較小時(shí),材料的膨脹系數(shù)變化不

大；當(dāng)實(shí)驗(yàn)材料中鉆元素含量減少、鐵元素含量增大的變化較大時(shí),材料的膨脹系數(shù)減

小。

實(shí)驗(yàn)三摩擦磨損實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

摩擦磨損實(shí)驗(yàn)是測(cè)定材料抵抗磨損能力的一種材料試驗(yàn)。通過(guò)這種試驗(yàn)可以比較材

料的耐磨性優(yōu)劣。磨損試驗(yàn)比常規(guī)的材料試驗(yàn)要復(fù)雜.首先需要考慮零部件的具體工

作條件并確定磨損形式,然后選定合適的試驗(yàn)方法,以便使試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際結(jié)果較為吻

合。

實(shí)驗(yàn)材料

10N-300r-Cu-SiC

三：實(shí)驗(yàn)儀器

HRS-2M型往復(fù)摩擦試驗(yàn)機(jī)

本試驗(yàn)機(jī)適用于材料和零部件表面的摩擦磨損測(cè)試。載荷范圍寬、滑動(dòng)速度可調(diào)，能夠

準(zhǔn)確地檢測(cè)材料的摩擦系數(shù)、磨痕深度、表面輪廓和耐磨性,有針對(duì)性地對(duì)材料或零部

件的潤(rùn)滑特性、表面處理及材料特性做出評(píng)估。

本實(shí)驗(yàn)主要參數(shù)：

1.載荷：10N

2.時(shí)間：20min

3.滑動(dòng)速度：lOOrpm

4.滑動(dòng)長(zhǎng)度：5mm(單程)

5,摩擦系數(shù)上限：2

6.傳感器規(guī)格：200N

四：實(shí)驗(yàn)原理

本實(shí)驗(yàn)中，摩擦副由上試樣和下試樣組成,上試樣與下試樣間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)由電機(jī)帶動(dòng)偏

心輪的旋轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)。往復(fù)運(yùn)動(dòng)的振幅可通過(guò)偏心￡目8行調(diào)節(jié)。摩擦副間的壓力通過(guò)祛

碼加載、并由壓力傳感器進(jìn)行測(cè)量,而摩擦副間的摩擦力通過(guò)拉/壓傳感器進(jìn)行測(cè)量。

將壓力、摩擦力和時(shí)間信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)中，便可得到摩擦力、摩擦系數(shù)隨時(shí)間的變化

曲線。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后,下試樣表面將產(chǎn)生具有一定深度的磨痕。

五：實(shí)驗(yàn)步驟

(1)準(zhǔn)備試樣,試樣表面應(yīng)干凈、光滑、均勻，不應(yīng)有缺陷、裂痕、雜質(zhì)等。

(2)將試樣平穩(wěn)地裝卡在試驗(yàn)臺(tái)上,并與安裝上試樣的卡具進(jìn)行接觸,保證運(yùn)動(dòng)過(guò)程

中試樣的接觸情況相同。

(3)打開試驗(yàn)機(jī)專用測(cè)試程序,調(diào)整顯示窗口上的〃摩擦力1"、"摩擦力2〃、

“載荷1"、"載荷2"處于零點(diǎn)位置。

(4)施加試驗(yàn)載荷為10N,并在顯示窗口上輸入〃試瞼時(shí)間"、"欲加載荷"、"試

驗(yàn)速度”等參數(shù)。

(5)啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)機(jī)的主電源,點(diǎn)擊"開始"按鈕,開始進(jìn)行摩擦磨損實(shí)驗(yàn)。

(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束，首先關(guān)閉實(shí)驗(yàn)機(jī)的主電源,然后退出試驗(yàn)機(jī)專用測(cè)控程序。

六：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與分析

10N-300LCU-SiC摩擦磨損系數(shù)測(cè)定

ILC6cd-960011968HLQ6gziLC6cdi96cdiLC6g

OCM寸Z6Zk961b981g98000LO80cMLOZOCMFZ6Zk96

時(shí)間(min)——摩擦系數(shù)

磨損一般分為3個(gè)階段:跑合階段,穩(wěn)定磨損階段,劇烈磨損

階段。在參看其他組的實(shí)驗(yàn)后，一般情況下，摩擦系數(shù)隨著

滑動(dòng)速度增加而升高,超過(guò)一極大值后,又隨滑動(dòng)速度的增

加而減少。當(dāng)速度增大時(shí)，摩擦系數(shù)通過(guò)一個(gè)最大值，當(dāng)壓

力增大時(shí)，該最大值對(duì)應(yīng)于較小的速度值。滑動(dòng)速度對(duì)摩擦

系數(shù)的影響,主要是摩擦引起溫度的變化所致?；瑒?dòng)速度引

起的發(fā)熱和溫度的變化,改變了摩擦表面層的性質(zhì)和接觸狀

況。因而摩擦系數(shù)必將隨之變化。

實(shí)驗(yàn)四X射線衍射技術(shù)及物相定性分析

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.了解x射線衍射原理和衍射儀的操作規(guī)程。

2,掌握X射線衍射物相定性分析的原理和實(shí)驗(yàn)方法。

3,熟悉PDF卡片的查找方法和物相檢索方法。

二：實(shí)驗(yàn)材料

Mo-Si-C

三：實(shí)驗(yàn)儀器

XD-3X射線衍射儀,主要應(yīng)用于樣品的物像定性或定量分析、晶體結(jié)構(gòu)分析、材料的

織構(gòu)分析、宏觀應(yīng)力或微觀應(yīng)力的測(cè)定、晶粒大小測(cè)定、結(jié)晶度測(cè)定等等。

XD-3X射線衍射儀采用立式測(cè)角儀結(jié)構(gòu),放置和更換樣品更加方便、直觀，便于清理實(shí)

驗(yàn)后的樣品臺(tái)。該衍射儀采用獨(dú)特的①。模式,其特點(diǎn)是樣品臺(tái)靜止不動(dòng)，而X射線管

和探測(cè)器圍繞著樣品運(yùn)動(dòng)。此方式具有以下獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：尤其適用于大塊固體、粘稠、

液體等樣品的測(cè)試：并且便于拓展多種附件裝置（旁勾、中掃描、旋轉(zhuǎn)樣品臺(tái)、高低

溫、各類在線分析）。

四：實(shí)驗(yàn)原理

1.X射線衍射儀的工作原理

圖I是X射線衍射儀構(gòu)成示意圖。它是由高壓發(fā)生器提供一個(gè)給定的高壓到X射線管

的兩極，陰極產(chǎn)生的陰極電子流碰撞到陽(yáng)極時(shí)產(chǎn)生X射線,X射線經(jīng)SI,Fs后照射到樣

品表面，衍射經(jīng)JS,S2,FSS到達(dá)石墨單色器,然后進(jìn)入檢測(cè)器，經(jīng)放大并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，

經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后為數(shù)學(xué)信號(hào)。測(cè)量過(guò)程中，樣品臺(tái)載著樣品按一定的步徑和速度轉(zhuǎn)過(guò)一

定的角度&檢測(cè)器伴隨著轉(zhuǎn)過(guò)衍射角20,這種驅(qū)動(dòng)方式稱為+20方式。

2.物相定性分析原理

X射線入射到金屬多晶體上，產(chǎn)生衍射的充要條件是l)2dsin6=nA;2)F(hkl)wO。第

一個(gè)公式確定了衍射方向，在一定的實(shí)驗(yàn)條件下衍射方向取決于晶面間距do而d是晶

胞參數(shù)的函數(shù)；第二個(gè)公式表示衍射強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)因子F(hkl)的關(guān)系，衍射強(qiáng)度正比于

F(hkl)模的平方。F(hkl)的數(shù)值取決于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，即晶胞中原子的種類、數(shù)目和排列

方式，因此決定X射線衍射譜中衍射方向和衍射強(qiáng)度的一套d和I的數(shù)值是與一個(gè)確定

的晶體結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的。這就是說(shuō)，任^一個(gè)物相都有