第一篇基础性实验

第1章金相显微镜的原理、结构及使用

1.1金相显微镜的构造

1.1.1照明系统

1.1.2机械系统

1.1.3光学系统

1.2显微镜成像原理

1.3显微镜的放大率

1.4透镜成像的质量

1.4.1球面像差

1.4.2色像差

1.4.3像域弯曲

1.5显微镜的物镜

1.5.1数值孔径

1.5.2分辨率

1.5.3焦深(垂直分辨率)

1.5.4工作距离与视场范围

1.5.5物镜的基本类型

1.6显微镜的目镜

1.7金相显微镜的照明系统

1.7.1光源

1.7.2临界照明与科勒照明

1.7.3照明方式与垂直照明器

1.7.4光阑

1.7.5滤色片

1.8金相显微镜的使用

1.8.1使用规程

1.8.2使用注意事项

1.9图像采集与处理

1.10实验部分

1.10.1实验目的

1.10.2实验内容

1.10.3实验报告要求

1.10.4思考题

参考文献

第2章定量金相分析

2.1引言

2.2基本符号和基本方程

2.3定量分析的基本方法

2.3.1比较法

2.3.2截线法

2.3.3截面法

2.4定量分析在材料研究中的应用

2.4.1晶粒尺寸的测定

2.4.2第二相颗粒的几何尺寸测定

2.4.3误差分析

2.4.4金相图像分析系统

2.5实验部分

2.5.1实验目的

2.5.2实验内容

2.5.3实验报告要求

2.5.4思考题

参考文献

第3章金相显微试样的制备

3.1概述

3.2金相显微试样的制备

3.2.1取样

3.2.2镶样

3.2.3磨光

3.2.4抛光

3.2.5腐蚀

3.3实验部分

3.3.1实验目的

3.3.2实验内容

3.3.3实验报告要求

3.3.4思考题

3.3.5拓展实验研究

参考文献

第4章金属材料的硬度测定

4.1概述

4.2洛氏硬度及其测试方法

4.2.1洛氏硬度测试原理

4.2.2洛氏硬度的测试

4.3布氏硬度及其测试方法

4.3.1布氏硬度测试原理

4.3.2布氏硬度的测试

4.3.3布氏硬度的特点

4.4维氏硬度及其测试方法

4.4.1维氏硬度测量原理

4.4.2维氏硬度的测试

4.4.3维氏硬度的特点

4.5显微硬度及其测试方法

4.5.1测量原理

4.5.2显微硬度的测试步骤

4.5.3影响显微硬度值的因素

4.6使用硬度计应注意的事项

4.7实验部分

4.7.1实验目的

4.7.2实验内容

4.7.3实验报告要求

4.7.4思考题

4.7.5拓展实验

参考文献

第5章扫描电子显微分析

5.1光学显微镜的分辨率极限

5.2电子波长及电子显微镜分辨率

5.3电子束与物质的相互作用

5.3.1二次电子

5.3.2背散射电子

5.3.3特征X射线

5.3.4俄歇电子

5.3.5阴极荧光

5.4扫描电镜的主要工作原理

5.4.1扫描电镜的原理简介

5.4.2扫描电镜的放大倍数和分辨率

5.4.3扫描电镜的景深

5.4.4二次电子及其成像

5.4.5背散射电子及其成像

5.4.6特征X射线及成分分析

5.5扫描电镜的组成系统

5.5.1电子光学系统

5.5.2电磁偏转系统

5.5.3扫描系统

5.5.4信号检测放大系统

5.5.5真空系统和试样室

5.6电磁透镜成像质量

5.6.1球面像差

5.6.2色差

5.6.3像散

5.6.4衍射差

5.7图像的分辨率及其影响因素

5.8扫描电镜的使用

5.8.1样品的制备

5.8.2重要操作步骤

5.8.3电子光学系统合轴

5.9实验部分

5.9.1实验目的

5.9.2实验内容

5.9.3实验报告要求

5.9.4思考题

5.9.5拓展实验

参考文献

第6章X射线衍射分析

6.1引言

6.2X射线衍射仪的原理

6.3X射线衍射技术在材料分析中的应用

6.3.1物相分析

6.3.2X射线衍射仪的基本组成

6.4X射线衍射实验方法

6.4.1样品的制备

6.4.2实验参数选择

6.5物相分析原理和方法

6.5.1物相分析原理

6.5.2物相定性分析的方法

6.6实验部分

6.6.1实验目的

6.6.2实验内容

6.6.3实验报告要求

6.6.4思考题

6.6.5拓展实验

参考文献

第二篇综合性实验

第7章晶体结晶过程观察与凝固条件对金属铸锭组织的影响

7.1引言

7.2盐类结晶过程观察

7.3铸锭组织

7.4影响柱状晶区和等轴晶区生长的因素

7.5实验部分

7.5.1实验目的

7.5.2实验内容

7.5.3实验报告要求

7.5.4拓展实验

参考文献

第8章金属材料的塑性变形与再结晶

8.1塑性变形的基本方式及其特征

8.1.1滑移

8.1.2孪生

8.2冷塑性变形对金属组织与性能的影响

8.3冷变形后金属加热时组织与性能的变化

8.3.1回复

8.3.2再结晶 

8.3.3晶粒长大

8.4实验部分

8.4.1实验目的

8.4.2实验内容

8.4.3实验报告要求

8.4.4思考题

8.4.5拓展实验

参考文献

第9章碳钢组织观察及性能分析

9.1引言

9.2FeFe3C相图

9.2.1钢的相变

9.2.2冷却速度对组织的影响

9.3钢的热处理

9.3.1过冷奥氏体转变曲线

9.3.2过冷奥氏体连续冷却转变曲线

9.4钢的热处理工艺

9.4.1退火

9.4.2正火

9.4.3淬火

9.4.4回火

9.5钢的显微组织

9.5.1钢的退火组织

9.5.2钢的淬火组织

9.5.3钢的回火组织

9.5.4钢中的贝氏体

9.6实验部分

9.6.1实验目的

9.6.2实验设备及用品

9.6.3实验内容

9.6.4实验报告要求

参考文献

第三篇研究性实验

第10章碳钢及合金钢的应用

10.1碳钢的分类及应用

10.1.1普通碳素结构钢

10.1.2优质碳素结构钢

10.1.3碳素工具钢

10.2合金钢

10.2.1合金元素在钢中的作用

10.2.2合金钢分类及牌号

10.3合金结构钢

10.3.1低合金结构钢

10.3.2合金渗碳钢

10.3.3合金调质钢

10.3.4合金弹簧钢

10.3.5滚珠轴承钢

10.4合金工具钢

10.4.1低合金工具钢

10.4.2高合金工具钢

10.5特殊性能钢

10.5.1不锈钢

10.5.2耐热钢

10.5.3低温钢

10.5.4耐磨钢

10.6实验部分

10.6.1实验目的

10.6.2实验设备及用品

10.6.3实验内容

10.6.4实验报告要求

参考文献

第11章钢的热处理及其晶粒细化

11.1钢晶粒细化的必要性

11.2奥氏体的晶粒度及晶界显示

11.2.1奥氏体的晶粒度

11.2.2原奥氏体晶界的显示

11.3钢在加热过程中的组织转变

11.4组织遗传性的影响因素

11.5晶粒细化的热处理工艺

11.5.1低合金钢和碳钢

11.5.2合金钢

11.6实验部分

11.6.1实验目的

11.6.2实验设备及用品

11.6.3实验内容

11.6.4实验报告要求

参考文献

第12章无铅钎料的研制

12.1锡钎焊的发展史

12.2电子行业对无铅钎料的要求

12.2.1表面封装技术的发展

12.2.2SMT的可靠性对无铅钎料的要求

12.3国内外研究状况

12.4焊锡的相图与组织

12.5SnCu系无铅钎料

12.5.1SnCu系无铅钎料的特性

12.5.2SnCu系无铅钎料存在的问题

12.5.3添加不同元素对SnCu系无铅钎料性能的影响

12.5.4SnCu系无铅钎料的发展方向

12.6SnAg系及SnAgCu系无铅钎料

12.6.1SnAg二元合金

12.6.2SnAgCu三元合金

12.6.3SnAgCu系三元钎料的合金组织及金属间化合物

12.7实验部分

12.7.1实验目的

12.7.2实验内容

12.7.3实验报告要求

参考文献

第13章纳米氧化锌的制备及形貌观察

13.1引言

13.2纳米氧化锌的应用

13.3纳米氧化锌的制备

13.3.1水热法

13.3.2水热反应过程

13.4实验部分

13.4.1实验目的

13.4.2实验原料及仪器

13.4.3实验过程

13.4.4实验内容

13.4.5实验注意事项

13.4.6思考题

13.4.7实验报告要求

参考文献

第14章微晶玻璃的制备与性能测试

14.1引言

14.1.1微晶玻璃的性能及应用

14.1.2微晶玻璃的分类

14.2微晶玻璃的制备方法

14.2.1整体析晶法

14.2.2烧结法

14.2.3溶胶凝胶法

14.2.4浮法

14.3微晶玻璃的性能

14.3.1密度

14.3.2强度

14.3.3硬度

14.3.4热膨胀系数和抗热冲击性能

14.3.5电阻率

14.3.6介电常数和介电损耗

14.3.7化学性质

14.3.8光学性质

14.4CaOAl2O3SiO2微晶玻璃微观组织观察

14.5实验部分

14.5.1实验目的

14.5.2实验设备及原料

14.5.3实验内容

14.5.4思考题

14.5.5实验报告要求

参考文献