第五章三元合金相图 工业上所使用的金属材料,如各种合金钢和有色合金,大多由两种以上的组元构成,这 些材料的组织、性能和相应的加工、处理工艺等通常不同于二元合金,因为在二元合金中加 入第三组元后,会改变原合金组元间的溶解度,甚至会出现新的相变,产生新的组成相。 因此,为了更好地了解和掌握金属材料,除了使用二元合金相图外,还需掌握三元甚至 多元合金相图,由于多元合金相图的复杂性,在测定和分析等方面受到限制,因此,用的较 多的是三元合金相图,简称三元相图(Ternary Phase Diagram)

绪论 实验课程简介 第一部分 实验一：金相制备 第一章 金相显微镜的介绍 1．金相显微镜的光学放大原理 2．金相显微镜的主要性能 3．金相显微镜的构造和使用 第二章 金相样品的制备 1 取样 2 镶嵌 3 磨制 4 抛光 5 浸蚀 第三章 硬度测试 布氏硬度试验 第四章 实验概述 1 实验目的 2 实验内容 3 实验所用设备及材料 4 实验步骤 第二部分 实验二：金相观察 第一章 铁碳合金的介绍 1 工业纯铁 2 碳钢 3 白口铸铁 第二章 材料的塑性变形及回复再结晶 1 原理概述 3 材料及设备 第三章 实验概述 第三部分 实验报告 1 预习报告 2 实验报告

采用高精度微动磨损试验机SRV Ⅳ研究蒸汽发生器传热管材料Inconel600合金在不同位移幅值下的微动磨损行为，分析了位移幅值对摩擦因数和磨损体积的影响.采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察磨损表面和截面的形貌，并用透射电子显微镜对摩擦学转变组织进行观察.结果表明：随位移幅值的增加，摩擦因数和磨损体积逐渐增大，材料的微动行为先后经历以黏着为主的部分滑移区以及滑动为主的完全滑移区；磨损机制也由黏着磨损逐步转变为氧化磨损和剥层磨损的共同作用；微裂纹出现在黏着区域和滑动区域的交界处以及滑动区域内；黏着区氧分布密度和磨痕外基体的相一致，氧化主要发生滑动区域；磨痕亚表层的组织发生了严重的塑性变形，产生纳米化现象，摩擦学转变组织的晶粒尺寸约100 nm，远小于原始组织的15~30μm

采用共沉淀法制备了Ni(OH)2前驱体材料，通过高温固相法制备了LiNiO2和B掺杂LiNiO2（B的摩尔分数为1%），利用X射线衍射（XRD）、里特维尔德（Rietveld）精修、扫描电子显微镜（SEM）、恒流充放电测试、循环伏安（CV）和电化学阻抗谱（EIS）对材料的晶体结构、表面形貌和电化学性能进行了系统性表征.XRD和Rietveld精修结果表明，LiNiO2和B掺杂LiNiO2均具有良好的层状结构，B因为占据在过渡金属层和锂层的四面体间隙位而导致掺杂后略微增大材料的晶格参数和晶胞体积，同时增大了LiO6八面体的间距，进而促进锂离子运输.由于掺杂的B的摩尔分数仅为1%，LiNiO2和B掺杂LiNiO2均表现为直径10 μm左右的多晶二次颗粒，且一次颗粒晶粒尺寸没有明显区别.长循环数据表明B掺杂可以有效提高材料的循环容量保持率，经100次循环后，B掺杂样品在40 mA·g−1电流下的容量保持率为77.5%，优于未掺杂样品（相同条件下容量保持率为66.6%）.微分容量曲线和EIS分析表明B掺杂可以有效抑制循环过程中的阻抗增长

高温质子导体固体电解质 Ba3Ca1+xNb2−xO9−δ 化学性质稳定，中低温电导率较高，具有较好的应用前景. 采用固相合 成法制备得到了复合钙钛矿相的 Ba3Ca1+xNb2−xO9−δ（x=0、0.10、0.18、0.30）材料. 随着 Ca 掺杂量的增加 Ba3Ca1+xNb2−xO9−δ 样 品的电导率先增加后降低，x=0.18 的样品电导率最高. Ba3Ca1+xNb2−xO9−δ 材料在含氢中的电子空穴迁移数较低，当温度低于 750 ℃ 时，材料中质子导电为主；当温度达 800 ℃ 后，材料中氧离子导电为主. x=0.10 的样品质子迁移数最高，随着掺杂量的 增加样品氧离子迁移数逐渐增大，质子迁移数逐渐降低

第一部分 实验一 金相制备 第一章 金相显微镜的介绍 1．金相显微镜的光学放大原理 2．金相显微镜的主要性能 3．金相显微镜的构造和使用 第二章 金属热处理 1、热处理原理 2、热处理方法指导 第三章 金相样品的制备 1 取样 2 镶嵌 3 磨制 4 抛光 5 浸蚀 第四章 热处理后组织 第五章 热处理后硬度 1、布氏硬度试验 2、洛氏硬度试验 第六章 实验概述 第二部分 实验二：金相观察 第一章 铁碳合金的介绍 1工业纯铁 2碳钢 3白口铸铁 4灰口铸铁 第二章 实验概述 1 实验目的 2 实验内容 第三部分 实验报告 1 实验一 一、预习报告内容 二、实验报告内容 2 实验设备及材料 3 实验步骤 4 实验结果 5结果分析 2 实验二 1实验目的 2实验内容 3实验结果 4论述题

以等物质的量的高锰酸钾和乙酸锰为原料,采用机械化学法制备出弱结晶型α-MnO2超级电容器电极材料.在1.2V电压内,200mA·g-1电流密度下对对称型超级电容器进行恒流充放电测试.采用XRD法、循环伏安及交流阻抗法对充放电前后电极材料的结构以及电化学性能进行表征,首次采用求斜率法对充放电曲线分析.结果表明:超级电容器表现出法拉第电容与双电层电容的双重特征;在循环过程中,电化学惰性物质Mn3O4生成,循环伏安图中氧化还原峰逐渐消失;充放电曲线的法拉第电容特征逐渐消失而接近双电层电容理想曲线;超级电容器的比容量、等效串联电阻发生了对应的变化,其最大电极比容量达到416F·g-1,经过近500次循环后,比容量为220F·g-1

1911年,荷兰莱顿大学的卡茂林昂尼斯意外地发现,将汞冷却到-268.98℃时,汞的 电阻突然消失;后来他又发现许多金属和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去电阻的 特性,由于它的特殊导电性能,卡茂林昂尼斯称之为超导态.卡茂林由于他的这一发现获 得了1913年诺贝尔奖. 1933年,荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质,当 金属处在超导状态时,这时超导体内的磁感应强度为零,在对单晶锡球进行实验发现:锡 球过渡到超导态时,锡球周围的磁场突然发生变化,磁力线似乎一下子被排斥到超导体之 外去了,人们将这种现象称之为“迈斯纳效应” 为了寻找更适于应用的超导材料,几十年来,物理学家广泛搜查各种元素的低温特 性.除了汞、锡和铅以外,又发现铟

压强低于一个标准大气压的稀薄气体空间称为真空．在真空状态下，由于气体稀薄， 分子之间或分子与其它质点之间的碰撞次数减少，分子在一定时间内碰撞于固体表面上的 次数亦相对减少，这导致其有一系列新的物化特性，诸如热传导与对流小，氧化作用少， 气体污染小，汽化点低，高真空的绝缘性能好等等．真空技术是基本实验技术之一，真空 技术在近代尖端科学技术，如表面科学、薄膜技术、空间科学、高能粒子加速器、微电子 学、材料科学等工作中都占有关键的地位，在工业生产中也有日益广泛的应用． 薄膜技术在现代科学技术和工业生产中有着广泛的应用．

采用高温固相法成功制备了 Li2x−ySr1−xTi1−yNbyO3(x=3y/4, y=0.25, 0.5, 0.6, 0.7, 0.75, 0.8) 锂离子固体电解质，并通过X 射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、交流阻抗图谱、恒电位极化等分别研究了各个组分的晶体结构、微观形貌、离子电导率和电子电导率. XRD 显示当 y≤0.70 时，材料为立方钙钛矿型结构，几乎没有杂质相生成. SEM 表明随着掺杂含量 的增加材料的晶粒尺寸逐渐增大. Li0.35Sr0.475Ti0.3Nb0.7O3 锂离子固体电解质有着高离子电导率，为 3.62×10−5 S·cm−1，其电子电导率为 2.55×10−9 S·cm−1，活化能仅为 0.29 eV. 使用以 Li0.35Sr0.475Ti0.3Nb0.7O3 为隔膜的 LiFePO4/Li 半电池经过 100 圈循环后，放电比容量仍有 93.9 mA·h·g−1，容量保持率为 90.72%