新型无机非金属材料制备与性能测试表征PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 实验内容及形式 1

1.2 课程要求 1

1.2.1 预习 1

1.2.2 实验 2

1.2.3 研究笔记 2

1.2.4 团队配合 2

1.3 实验安全规程 2

1.4 良好实验室工作习惯 3

1.5 危险品的管理 3

1.5.1 实验室内常见危险品 3

1.5.2 化学危险品的储存及管理 4

1.5.3 化学易燃试剂的保管及使用 5

1.6 实验室事故急救处理 5

1.7 实验报告要求 6

参考文献 6

第2章 基本实验技术及相关实验训练 7

2.1 常用玻璃仪器的使用、洗涤及干燥 7

2.1.1 常用玻璃仪器及使用 7

2.1.2 玻璃仪器的洗涤及干燥 12

2.2 溶剂的作用、分类与选择 14

2.2.1 溶剂的作用与分类 14

2.2.2 溶剂的选择 15

2.3 溶液的配制及标定 18

2.3.1 溶液的配制 18

2.3.2 溶液浓度的标定 18

2.4 化学试剂的等级标准 18

2.4.1 化学试剂的等级标准 19

2.4.2 我国化学试剂的等级标准 19

2.5 纯水的制备 20

2.5.1 蒸馏水制备技术 21

2.5.2 离子交换树脂制备纯水的有关技术 21

2.6 固-液分离技术 21

2.6.1 倾析法 22

2.6.2 过滤法（常压过滤、减压过滤和压滤） 22

2.6.3 离心机分离技术 23

2.7 实验室高温的获得及加热设备 25

2.7.1 高温的获得 25

2.7.2 高温电阻炉 25

2.7.3 快速热处理炉 27

2.7.4 高温热浴 28

2.8 实验室低温的获得 29

2.8.1 低温冷浴 30

2.8.2 相变致冷浴 31

2.9 原料的粉碎与混合 31

2.9.1 固相原料的粉碎与混合 31

2.9.2 液相原料的混合 33

2.10 pH计及其有关技术 34

2.11 电子天平及使用 36

参考文献 37

第3章 材料结构性能测试与表征 39

3.1 粉体表征 39

3.1.1 粒度分析与测定 39

3.1.2 比表面分析与测定 44

3.2 综合热分析 48

3.2.1 差热分析 48

3.2.2 热重分析 49

3.2.3 差示扫描量热 50

3.2.4 实验仪器及测试步骤 51

3.2.5 影响综合热分析测定结果因素 52

3.2.6 热分析技术在新型无机非金属材料合成制备中的应用 53

3.3 密度、吸水率及气孔率测试 55

3.4 导热系数测试 58

3.5 力学性能测试 60

3.5.1 弯曲强度测试 61

3.5.2 硬度测试 65

3.5.3 断裂韧度测试 67

3.6 常规电磁性能测试 70

3.6.1 绝缘电阻的测试 70

3.6.2 介电常数及介质损耗的测试 73

3.6.3 介电陶瓷电容温度系数及铁电陶瓷材料居里温度的测试 75

3.6.4 介电陶瓷击穿场强的测试 78

3.6.5 铁电陶瓷动态电滞回线的测试 79

3.6.6 陶瓷材料交流复阻抗的测试 82

3.6.7 压电陶瓷准静态压电系数d33的测试 83

3.6.8 压电陶瓷机电耦合系数的测试 84

3.6.9 铁氧体陶瓷磁滞回线的测试 86

3.6.10 压敏陶瓷压敏性能的测试 87

3.7 显微分析方法及基本应用 89

3.7.1 反光显微镜（OM）分析方法及基本应用 91

3.7.2 扫描电镜（SEM）的分析方法及基本应用 93

3.7.3 电子探针（EPMA）分析方法及基本应用 96

3.7.4 原子力显微镜（AFM）分析方法及基本应用 99

3.8 X射线衍射（XRD）分析方法及基本应用 101

3.9 X射线光电子能谱（XPS）分析方法及基本应用 103

3.10 X射线荧光光谱（XRF）分析方法及基本应用 105

3.11 吸收光谱分析方法及基本应用 107

3.12 实验数据处理 109

3.12.1 实验误差和数据处理 109

3.12.2 有效数字 112

3.12.3 实验数据的表示 113

参考文献 114

第4章 粉体合成及性能表征实验 117

4.1 实验一 共沉淀法制备NiZn铁氧体粉体 117

4.2 实验二 均匀沉淀法制备纳米氧化铁／纳米氧化锌 121

4.3 实验三 溶胶-凝胶法制备BaTiO3微粉 126

4.4 实验四 固相反应法制备BaTiO3粉体 128

4.5 实验五 水热合成法制备ZnO纳米粉 130

4.6 实验六 微乳液法制备ZnO纳米粉 132

4.7 实验七 醇-水溶液加热法制备ZrO2 （3Y）粉体 134

4.8 实验八 四氯化钛水解法制备TiO2粉体 137

4.9 实验九 直接沉淀法制备BaTiO3纳米粉 139

参考文献 141

第5章 材料制备工艺及性能表征实验 144

5.1 实验一 ZnO压敏陶瓷材料的制备 144

5.2 实验二 Ni-Zn铁氧体材料的制备 147

5.3 实验三 BaTiO3压电陶瓷材料的制备 149

5.4 实验四 NKN压电陶瓷材料的制备 151

5.5 实验五 PTC陶瓷材料的制备 154

5.6 实验六 Al2O3陶瓷材料的制备 159

5.7 实验七 ZrO2陶瓷材料的制备 162

5.8 实验八 AlN陶瓷流延基片的制备 165

5.9 实验九 浸渗掺杂技术制备黑色氧化锆陶瓷 168

5.10 实验十 溶胶-凝胶法制备TiO2薄膜 170

5.11 实验十一 溶胶-凝胶法制备CoFe2 O4薄膜 174

参考文献 176

第6章 综合性研究型实验 179

6.1 实验目的 179

6.2 实验特征 179

6.3 实验内容 180

6.4 实验模式 181

6.5 考核内容与方式 182

参考文献 182

附录 183

附录A 部分氢氧化物沉淀物沉淀和溶解时所需的pH值 183

附录B 金属离子变成氢氧化物沉淀pH值 184

附录C 氢氧化钡在100g水中的溶解度 184

附录D 常用酸碱溶液相对密度及溶质质量分数和溶解度表（20℃） 184

附录E 部分常见物质的溶解性表 188

附录F 用氨水（在铵盐存在下）或氢氧化钠沉淀的金属离子 188

附录G 筛子的目数和孔径对照表 189

附录H 元素周期表 190