无机材料专业实验PDF电子书下载

1 无机材料专业实验概述 1

1.1 无机材料专业实验特点和任务 1

1.1.1 实验的概念 2

1.1.2 无机材料实验的特点 2

1.1.3 无机材料实验的任务 3

1.2 无机材料专业实验教学目的和任务 3

1.2.1 实验课的目的 3

1.2.2 实验课的任务 4

1.3 无机材料专业实验课程学习方法 5

1.3.1 重视实验 6

1.3.2 实验前预习 6

1.3.3 认真实验 6

1.3.4 编写实验报告 7

1.4 无机材料实验室安全知识 7

1.4.1 安全用电常识 7

1.4.2 使用化学药品的安全防护 8

1.4.3 汞的安全使用和汞的纯化 10

1.4.4 受压容器的安全使用 11

1.4.5 使用辐射的安全防护 13

本章小结 14

思考题 15

2 实验方案设计及数据处理 16

2.1 实验方案设计 16

2.1.1 实验设计概述 17

2.1.2 单因素优化实验设计 21

2.1.3 多因素优化实验设计 28

2.2 实验数据处理 46

2.2.1 实验数据处理的意义 46

2.2.2 测量方法及测量误差 47

2.2.3 实验数据的误差分析 49

2.3 测量不确定度 69

2.3.1 测量不确定度概述 69

2.3.2 测量不确定度定义 69

2.3.3 测量不确定度与误差 70

2.3.4 标准不确定度的评定 70

2.3.5 测量不确定度的合成 72

2.3.6 不确定度的报告 74

2.3.7 测量不确定度应用实例 75

2.4 实验结果的表示方法 81

2.4.1 列表法 81

2.4.2 图解法 81

2.4.3 函数表示法 83

本章小结 83

思考题 84

3 结晶学与晶体化学实验 85

3.1 晶体对称要素分析 85

3.1.1 实验目的 85

3.1.2 实验原理 85

3.1.3 实验器材 85

3.1.4 实验步骤 86

3.1.5 实验记录与数据处理 87

3.1.6 注意事项 88

3.2 单形分析 88

3.2.1 实验目的 88

3.2.2 实验原理 88

3.2.3 实验器材 88

3.2.4 实验步骤 88

3.2.5 实验记录与数据处理 89

3.2.6 注意事项 90

3.3 聚形分析和双晶观察 90

3.3.1 实验目的 90

3.3.2 实验原理 90

3.3.3 实验器材 90

3.3.4 实验步骤 91

3.3.5 实验记录与数据处理 91

3.3.6 注意事项 91

3.4 晶体定向及晶面符号 92

3.4.1 实验目的 92

3.4.2 实验原理 92

3.4.3 实验器材 92

3.4.4 实验步骤 92

3.4.5 实验记录与数据处理 93

3.4.6 注意事项 94

3.5 典型晶体结构认识 94

3.5.1 实验目的 94

3.5.2 实验器材 94

3.5.3 实验步骤 94

3.5.4 实验记录与数据处理 95

3.5.5 注意事项 95

本章小结 95

思考题 96

4 硅酸盐岩相分析 97

4.1 矿物肉眼识别 97

4.1.1 实验目的 97

4.1.2 实验原理 97

4.1.3 实验器材 97

4.1.4 实验步骤 97

4.1.5 实验记录与数据处理 100

4.1.6 注意事项 101

4.2 岩石肉眼识别 101

4.2.1 实验目的 101

4.2.2 实验器材 101

4.2.3 实验步骤 101

4.2.4 实验记录与数据处理 102

4.2.5 注意事项 102

4.3 偏光显微镜的构造和调试 102

4.3.1 实验目的 102

4.3.2 实验器材 102

4.3.3 实验步骤 102

4.3.4 实验记录与数据处理 104

4.3.5 注意事项 105

4.4 单偏光镜下的晶体光学性质观测 105

4.4.1 实验目的 105

4.4.2 实验器材 105

4.4.3 实验步骤 105

4.4.4 实验记录与数据处理 107

4.4.5 注意事项 107

4.5 正交镜下的晶体光学性质观测 109

4.5.1 实验目的 109

4.5.2 实验器材 109

4.5.3 实验步骤 109

4.5.4 实验记录与数据处理 112

4.5.5 注意事项 114

4.6 锥光镜下的晶体光学性质观测 114

4.6.1 实验目的 114

4.6.2 实验器材 114

4.6.3 实验步骤 114

4.6.4 实验记录与数据处理 118

4.6.5 注意事项 118

4.7 反光显微镜的构造与调节 118

4.7.1 实验目的 118

4.7.2 实验器材 119

4.7.3 实验步骤 119

4.7.4 实验记录与数据处理 120

4.7.5 注意事项 120

4.8 制片技术 120

4.8.1 目的要求 120

4.8.2 实验器材 120

4.8.3 实验步骤 121

4.8.4 实验要求 122

4.9 硅酸盐水泥熟料的观察 122

4.9.1 实验目的 122

4.9.2 实验原理 122

4.9.3 实验器材 122

4.9.4 实验步骤 122

4.9.5 实验记录与数据处理 125

4.9.6 注意事项 126

4.10 陶瓷岩相观察 126

4.10.1 目的要求 126

4.10.2 实验原理 126

4.10.3 实验器材 126

4.10.4 实验步骤 126

4.10.5 实验记录与数据处理 127

4.10.6 注意事项 127

4.11 耐火材料显微结构观察 128

4.11.1 实验目的 128

4.11.2 实验原理 128

4.11.3 实验器材 128

4.11.4 实验步骤 128

4.11.5 实验记录与数据处理 129

本章小结 130

思考题 130

5 无机材料物理化学实验 133

5.1 黏土-水系统ζ电位测定 133

5.1.1 实验目的 133

5.1.2 实验原理 133

5.1.3 实验器材 135

5.1.4 实验步骤 135

5.1.5 实验记录与数据处理 136

5.2 黏土阳离子交换容量的测定 137

5.2.1 实验目的 137

5.2.2 实验原理 137

5.2.3 实验器材 137

5.2.4 实验步骤 138

5.2.5 实验记录与数据处理 138

5.2.6 注意事项 138

5.3 淬冷法研究相平衡 139

5.3.1 实验目的 139

5.3.2 实验原理 139

5.3.3 实验器材 140

5.3.4 实验步骤 140

5.4 固体材料电阻系数的测定 141

5.4.1 实验目的 141

5.4.2 实验原理 141

5.4.3 实验器材 143

5.4.4 实验步骤 143

5.4.5 实验记录与数据处理 144

5.4.6 影响因素 144

5.4.7 注意事项 145

5.5 固相反应 145

5.5.1 实验目的 145

5.5.2 实验原理 146

5.5.3 实验器材 146

5.5.4 实验步骤 147

5.5.5 实验记录与数据处理 147

本章小结 148

思考题 148

6 粉体加工实验 150

6.1 黏土矿物原料直接合成多孔材料 150

6.1.1 实验目的 150

6.1.2 实验原理 150

6.1.3 实验仪器与试剂 151

6.1.4 实验步骤 151

6.1.5 实验记录与数据处理 152

6.2 化学共沉淀法制备MgO部分稳定ZrO2超细粉体 152

6.2.1 实验目的 152

6.2.2 实验原理 152

6.2.3 实验仪器与试剂 152

6.2.4 实验步骤 153

6.2.5 实验记录与数据处理 153

6.3 超细粉体机械化学制备多因素正交实验 154

6.3.1 实验目的 154

6.3.2 实验原理 154

6.3.3 实验原料与仪器 155

6.3.4 实验步骤 155

6.3.5 实验记录与数据处理 156

6.4 粉体粒度分布特性的测定与表示 156

6.4.1 实验目的 156

6.4.2 实验原理与仪器 156

6.4.3 实验步骤 156

6.4.4 实验记录与数据处理 157

6.5 粉体真密度测定 157

6.5.1 实验目的 157

6.5.2 实验原理 157

6.5.3 实验器材和试剂 158

6.5.4 实验步骤 158

6.5.5 实验记录与数据处理 159

6.6 透气法测定粉体比表面积 159

6.6.1 实验目的 159

6.6.2 实验原理 160

6.6.3 实验器材 160

6.6.4 实验步骤 161

6.6.5 实验记录与数据处理 162

本章小结 162

思考题 163

7 无机材料制备及工艺性能测试实验 164

7.1 工艺条件对矿物材料粒度和白度的影响 164

7.1.1 实验目的 164

7.1.2 实验原理 164

7.1.3 实验器材 166

7.1.4 实验步骤 166

7.1.5 注意事项 167

7.1.6 实验记录与数据处理 167

7.2 陶瓷坯料配方实验 168

7.2.1 实验目的 168

7.2.2 实验原理 168

7.2.3 实验器材 169

7.2.4 实验步骤 169

7.2.5 实验记录与数据处理 170

7.2.6 注意事项 170

7.3 泥浆性能的测定 170

7.3.1 实验目的 170

7.3.2 实验原理 170

7.3.3 实验器材 172

7.3.4 实验步骤 173

7.3.5 实验记录与数据处理 176

7.3.6 注意事项 176

7.4 陶瓷坯料可塑性的测定 176

7.4.1 实验目的 176

7.4.2 实验原理 176

7.4.3 实验器材 177

7.4.4 实验步骤 177

7.4.5 实验记录与数据处理 178

7.4.6 注意事项 178

7.5 陶瓷烧结温度和烧结温度范围的测定 179

7.5.1 实验目的 179

7.5.2 实验原理 179

7.5.3 实验器材 179

7.5.4 实验步骤 180

7.5.5 实验记录与数据处理 181

7.5.6 注意事项 181

7.6 卫生陶瓷材料的成型和烧结 181

7.6.1 实验目的 181

7.6.2 实验原理 182

7.6.3 实验器材 182

7.6.4 实验步骤 182

7.6.5 实验记录与数据处理 183

7.6.6 注意事项 183

7.7 莫来石质高温陶瓷材料的成型和烧结 184

7.7.1 实验目的 184

7.7.2 实验原理 184

7.7.3 实验步骤 187

7.7.4 实验记录与数据处理 187

7.7.5 注意事项 187

7.8 陶瓷工艺综合性实验 188

7.8.1 实验目的 188

7.8.2 实验准备 188

7.8.3 陶瓷制备阶段 188

7.8.4 陶瓷工艺试验的结束阶段 188

7.9 普通硅酸盐玻璃配方计算和配合料制备 189

7.9.1 实验目的 189

7.9.2 实验原理 189

7.9.3 实验器材 191

7.9.4 实验步骤 191

7.9.5 实验记录与数据处理 192

7.9.6 注意事项 192

7.10 玻璃配合料均匀度的测定 192

7.10.1 实验目的 192

7.10.2 实验原理 192

7.10.3 实验器材 193

7.10.4 实验步骤 193

7.10.5 实验记录与数据处理 194

7.10.6 注意事项 194

7.11 玻璃的熔制 194

7.11.1 实验目的 195

7.11.2 实验原理 195

7.11.3 实验器材 195

7.11.4 实验步骤 196

7.11.5 实验记录与数据处理 196

7.11.6 注意事项 197

7.12 旋转柱体法测定玻璃熔体的高温黏度 197

7.12.1 实验目的 197

7.12.2 实验原理 197

7.12.3 实验器材 198

7.12.4 实验步骤 198

7.12.5 实验记录与数据处理 199

7.12.6 注意事项 199

7.13 玻璃工艺综合性实验 200

7.13.1 实验目的 200

7.13.2 实验准备 200

7.13.3 实验阶段 200

7.13.4 玻璃工艺试验的结束阶段 201

7.14 水泥原料易磨性的测定 201

7.14.1 实验目的 201

7.14.2 实验原理 202

7.14.3 实验器材 203

7.14.4 实验步骤 203

7.14.5 实验结果 204

7.14.6 注意事项 205

7.15 水泥生料易烧性测定 205

7.15.1 实验目的 205

7.15.2 实验原理 205

7.15.3 实验器材 205

7.15.4 实验步骤 206

7.15.5 实验记录与数据处理 206

7.15.6 注意事项 207

7.16 水泥生料中碳酸钙滴定值的测定 207

7.16.1 实验目的 207

7.16.2 实验原理 207

7.16.3 实验器材 208

7.16.4 实验步骤 208

7.16.5 实验记录与数据处理 208

7.16.6 注意事项 209

7.17 水泥生料中氧化铁含量的测定 209

7.17.1 实验目的 209

7.17.2 实验原理 209

7.17.3 实验试剂 209

7.17.4 实验步骤 210

7.17.5 实验记录与数据处理 210

7.17.6 注意事项 210

7.18 水泥生料中氧化钙含量的测定 211

7.18.1 实验目的 211

7.18.2 实验原理 211

7.18.3 实验试剂 211

7.18.4 实验步骤 211

7.18.5 实验记录与数据处理 212

7.18.6 注意事项 212

7.19 水泥熟料的烧成 212

7.19.1 实验目的 213

7.19.2 实验原理 213

7.19.3 实验器材 213

7.19.4 实验步骤 213

7.19.5 实验记录与数据处理 214

7.19.6 注意事项 215

7.20 水泥熟料中游离氧化钙含量的测定 215

7.20.1 实验目的 215

7.20.2 实验原理 215

7.20.3 实验器材与试剂 215

7.20.4 实验步骤 216

7.20.5 实验记录与数据处理 216

7.20.6 注意事项 217

7.21 水泥中三氧化硫含量的测定 218

7.21.1 实验目的 218

7.21.2 实验原理 218

7.21.3 实验器材与试剂 218

7.21.4 实验步骤 218

7.21.5 实验记录与数据处理 219

7.21.6 注意事项 219

7.22 水泥细度检验（45μm筛筛析法） 219

7.22.1 实验目的 219

7.22.2 实验原理 220

7.22.3 实验器材 220

7.22.4 实验步骤 220

7.22.5 实验记录与数据处理 220

7.22.6 注意事项 220

7.23 水泥工艺综合性实验 220

7.23.1 实验目的 220

7.23.2 实验准备 221

7.23.3 水泥制备阶段 221

7.23.4 水泥品种及水泥性能检验 222

7.23.5 水泥工艺试验的结束阶段 223

本章小结 223

思考题 223

8 无机材料使用性能测试实验 226

8.1 陶瓷线收缩率和体收缩率的测定 226

8.1.1 实验目的 226

8.1.2 实验原理 226

8.1.3 实验仪器和试剂 227

8.1.4 实验步骤 227

8.1.5 实验记录与数据处理 228

8.1.6 注意事项 229

8.2 玻璃析晶性能的测定 229

8.2.1 实验目的 229

8.2.2 实验原理 230

8.2.3 实验器材 230

8.2.4 实验步骤 230

8.2.5 实验记录与数据处理 231

8.3 玻璃内应力及退火温度的测定 232

8.3.1 玻璃内应力测定 232

8.3.2 玻璃退火温度的测定 235

8.4 平板玻璃波筋的测定 237

8.4.1 实验目的 237

8.4.2 实验原理 237

8.4.3 样品准备 237

8.4.4 实验步骤 238

8.4.5 注意事项 238

8.5 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性的测定 238

8.5.1 实验目的 238

8.5.2 实验原理 238

8.5.3 实验器材 238

8.5.4 实验步骤 239

8.5.5 实验记录与数据处理 240

8.6 水泥压蒸安定性的测定 241

8.6.1 实验目的 241

8.6.2 实验原理 241

8.6.3 实验器材 241

8.6.4 实验步骤 241

8.6.5 实验记录与数据处理 243

8.7 水泥胶砂强度的检验 243

8.7.1 实验目的 243

8.7.2 实验原理 243

8.7.3 实验器材 243

8.7.4 实验步骤 243

8.7.5 实验记录与数据处理 244

8.7.6 注意事项 244

8.8 水泥水化热的测定 244

8.8.1 实验目的 244

8.8.2 实验原理 244

8.8.3 实验器材 245

8.8.4 实验步骤 246

8.8.5 实验记录与数据处理 249

8.9 水泥胀缩性（干缩率）的测定 250

8.9.1 实验目的 250

8.9.2 实验原理 250

8.9.3 实验器材 250

8.9.4 实验步骤 251

8.9.5 实验记录与数据处理 253

8.10 水泥混凝土耐久性的测定 253

8.10.1 实验目的 253

8.10.2 实验原理 253

8.10.3 实验器材 253

8.10.4 实验步骤 254

8.10.5 实验记录与数据处理 254

8.11 无机材料密度、气孔率、吸水率和体积密度的测定 255

8.11.1 实验目的 255

8.11.2 实验原理 255

8.11.3 实验器材 256

8.11.4 实验步骤 256

8.11.5 实验记录与数据处理 256

8.12 无机材料显微硬度的测定 257

8.12.1 实验目的 257

8.12.2 实验原理 257

8.12.3 实验器材 258

8.12.4 实验步骤 258

8.12.5 实验记录与数据处理 259

8.13 无机材料抗压强度的测定 261

8.13.1 实验目的 261

8.13.2 实验原理 261

8.13.3 实验器材 261

8.13.4 实验步骤 261

8.13.5 实验记录与数据处理 262

8.14 无机材料高温软化点的测定 262

8.14.1 实验目的 262

8.14.2 实验原理 262

8.14.3 实验器材 263

8.14.4 实验步骤 264

8.14.5 实验记录与数据处理 264

8.15 无机材料热稳定性的测定 264

8.15.1 实验目的 264

8.15.2 实验原理 265

8.15.3 实验器材 265

8.15.4 实验步骤 265

8.15.5 实验记录与数据处理 266

8.16 无机材料热膨胀系数的测定 267

8.16.1 实验目的 267

8.16.2 实验原理 267

8.16.3 实验器材 269

8.16.4 实验步骤 269

8.16.5 实验记录与数据处理 270

8.17 无机材料热导率的测定 270

8.17.1 实验目的 270

8.17.2 实验原理 270

8.17.3 实验器材 271

8.17.4 实验步骤 271

8.17.5 实验记录与数据处理 272

8.18 无机材料化学稳定性的测定 273

8.18.1 实验目的 273

8.18.2 实验原理 273

8.18.3 实验器材 274

8.18.4 实验步骤 274

8.18.5 实验记录与数据处理 275

8.19 无机材料色度的测定 276

8.19.1 实验目的 276

8.19.2 实验原理 276

8.19.3 实验器材 278

8.19.4 实验步骤 279

8.19.5 实验记录与数据处理 281

8.20 无机材料光泽度的测定 282

8.20.1 实验目的 282

8.20.2 实验原理 282

8.20.3 实验仪器 283

8.20.4 实验步骤 284

8.20.5 实验记录与数据处理 284

8.21 无机材料电性能的测定 284

8.21.1 实验目的 284

8.21.2 实验原理 285

8.21.3 实验器材 288

8.21.4 实验步骤 288

8.21.5 实验记录与数据处理 290

本章小结 290

思考题 290

9 无机材料现代测试与分析实验 293

9.1 综合热分析 293

9.1.1 实验目的 293

9.1.2 实验原理 293

9.1.3 实验器材 296

9.1.4 实验步骤 296

9.1.5 实验记录与数据处理 297

9.2 X射线衍射技术与定性相分析 297

9.2.1 实验目的 297

9.2.2 实验原理 297

9.2.3 实验器材 299

9.2.4 样品制备 299

9.2.5 实验记录与数据处理 299

9.3 X射线全谱拟合定量相分析 300

9.3.1 实验目的 300

9.3.2 实验原理 300

9.3.3 实验仪器 302

9.3.4 实验记录与数据处理 302

9.4 晶体点阵常数的精确测定 303

9.4.1 实验目的 303

9.4.2 实验原理 303

9.4.3 实验步骤 304

9.4.4 实验记录与数据处理 305

9.5 扫描电镜及试样的显微电子图像观察 305

9.5.1 实验目的 305

9.5.2 实验原理 305

9.5.3 试样的制备 306

9.5.4 实验步骤 306

9.6 透射电镜及试样的显微电子图像观察 306

9.6.1 实验目的 306

9.6.2 实验原理 307

9.6.3 实验步骤 307

9.6.4 试样的制备 308

9.6.5 复型图像的分析 308

9.6.6 实验内容 309

9.7 紫外-可见分光光谱分析 309

9.7.1 实验目的 309

9.7.2 实验原理 309

9.7.3 实验步骤 309

9.7.4 注意事项 310

9.7.5 实验记录与数据处理 311

9.8 红外光谱分析 311

9.8.1 实验目的 311

9.8.2 实验原理 311

9.8.3 实验器材 312

9.8.4 实验步骤 312

9.8.5 实验记录与数据处理 312

9.9 荧光光谱分析 312

9.9.1 实验目的 312

9.9.2 实验原理 312

9.9.3 实验器材 313

9.9.4 实验步骤 313

9.9.5 实验记录与数据处理 314

本章小结 314

思考题 314

10 实验报告的编写方法 315

10.1 验证型实验报告的格式与内容 315

10.1.1 标题部分 315

10.1.2 正文部分 316

10.2 检测型实验报告的格式与内容 317

10.2.1 单项检测报告 317

10.2.2 综合检测报告 318

10.3 设计型实验报告的格式与内容 318

10.3.1 标题部分 318

10.3.2 正文部分 319

10.4 综合型实验报告的格式与内容 319

10.4.1 标题部分 319

10.4.2 正文部分 320

10.5 实验报告的改进 320

本章小结 320

思考题 321

附录 322

附录1 国际相对原子质量表（1995年） 322

附录2 常用相对分子质量 323

附录3 法定计量单位制的单位 323

附录4 常用计量单位换算表 325

附录5 基本物理量 326

附录6 各种筛子的规格 326

附录7 晶体分类简表 328

参考文献 329