材料学系开放实验指导书.doc

学生实验规则 一、在实验之前请按照实验指导书的内容进行预习，了解实验的基本原理、基本操作和实验内容。 二、到实验室后，必须听从指导老师的统一安排，进行规定项目的课程实验，与本次实验无关的设备、器材不能随便动用。 三、实验进程中，学生必须遵守安全操作规则，若发现设备运转不正常，应及时停机，请示指导老师检查解决。 在实验中若损坏器材，应及时向指导老师汇报，由指导老师按有关规定酌情处理。 四、实验结束后应及时关闭电源，清整设备、用具及周围环境，待检查合格后，方可离开实验室。 实验一 超细粉体的制备与测试 一、实验目的：1、掌握QCM型气流撞击磨粉机，并了解其原理 2、掌握评价粉碎效率——牛顿效率的原理和方法 3、了解超细粉体的概念，并掌握机械法制备超细粉体的方法。超细粉碎技术是粉体工程中的一项重要内容, 包括对粉体原料的超细粉碎、高精确度的分级和表面活性改变等内容。它是改造和促进油漆涂料、信息纪录介质、精细陶瓷、电子技术、新材料和生物技术等新兴产业发展的基础，是现代高新技术的起点。, 将粉碎室分为靠周边外缘主要发生颗粒冲击粉碎的粉碎区和中间主要发生颗粒分级的分级区。其粉碎过程可用图气流通过喷嘴时产生数倍于音速的超音速喷气流,经运动一定时间后, 在假想圆周边界处汇集成一股高速旋转的强大主旋流。同时, 相邻两喷嘴之间的喷气流周围产生低压区, 形成若干个强烈旋转的湍流。气流经加料器进行到粉碎室中的颗粒物料, 依靠强大主旋流和湍流的作用被加速, 使颗粒间相互矿业研究与开发第16 卷激烈冲击碰撞和摩擦而造成粉碎。由于粗细粒度不同, 产生的离心速度各异。粗颗粒被甩向外圆重新粉碎, 而细粒在向粉碎室中心运动受到特设在那里的一个分级叶轮的高速回转产生强制性的旋流场而进行筛选。合乎粒度要求的粒级连同废气流一起通过叶轮中部分级区从料筒下部排出而被收集。 三、实验仪器：QCM型气流撞击磨粉机，R66-1型远红外辐射干燥箱，天平， 四、实验内容： 1、物料放在105±5℃的烘干箱中干燥1h，取出冷却到室温，并称其质量M。 2、将干燥好的质量为M的物料放入气流磨的加料斗中，开启仪器的总电源，仪器启动，仪器只有一个电机，物料粒径小于2cm的通过破碎，旋转到外侧，细物料旋转在中间，风叶旋转带动风把细物料吹向前，结果较细部分通过，细料被吹到离仪器远的捕收器中而降落，第一个捕收器M为100目，第二个为1200目，袋式收尘器大于1520目，总质量为M1，各捕收器质量为M1，M2,袋式收尘器内物料质量为M3，损耗量为M4，计算各质量占总质量的百分比。 五、数据处理 实验二 激光粒度仪测定粒度分布组成 一、试验目的 本实验目的是测定粒子尺寸及粒度大小分布，通过试验了解激光粒度仪的工作原理及组成，学习激光粒度仪的使用及操作；掌握分布曲线所显示的粒度大小及分布情况。颗粒及颗粒行为是无机非金属材科研究的基础。因此，颗粒的表征和颗粒的测试具有同样的重要性。粉体的粒度是颗粒在空间范围所占大小的线性尺度。粒度越小，粒度的微细程度越大。颗粒群是指含有许多颗粒的粉体或分散体系中的分散相。若颗粒进度都相等或近似相等，称为单进度或单分散的体系或颗粒群。实际颗粒所含颗粒的粒度大都有一个分散范围，常称为多进度的、多谱的或多分散的体系或颗粒群。粒度分布是表征多分散体系中颗粒大小不均一程度的。粒度分布范围越窄，其分布的分散程度就越小，集中度也就越高。 粒度分布测量中分为频率分布和累积分布。累积分布横坐标表示各粒级的粒度；纵坐标表示在某Df以下的颗粒所占总颗粒的个数或质量百分数。通过粒度分布曲线分析所显示的粒度大小和粒度大小分布，了解材料的研磨情况，推断出材料粒度不同其性能不同。同时可以反映出材料性能不同与材料颗粒粒径的大小有关系。 二、试验仪器 RISE—2008型激光粒度分析仪，1000ml烧杯二只，试样若干种类 三、试验原理 根据光学衍射和散射的原理，从激光器发出的激光束经显微物镜聚集，针孔滤波和准直后，变成直径约10mm的平行光束，该光束照射到待测的颗粒上，就发生了散射，散射光经傅立叶透镜后，照射到光电探测器上的任一点都对应于某一确定的散射角，光电探测器阵列由一系列同心环带组成，每个环带是一个独立的探测器，能将投射到上面的散射光线形地转换成电压，然后送给数据采集卡，该卡将电信号放大，再进行AID转化后送入计算机。Rise-2008型激光粒度仪依据全量程米氏散射理论，充分考虑到被测颗粒和分散介质的折射率等光学性质，根据激光照射在颗粒上产生的散射光能量反演出颗粒群的粒度大小和粒度分布规律。 原理图如下： 四、试验内容 先开计算机电源，工作正常后，再开仪器电源； 为了保证测试的准确