功能材料实验教程

    

推荐语

普通高等教育“十四五”规划教材

 

本书内容新颖、实用。本书为高等院校材料类专业的实验教材，也可供相关专业的科研人员及生产技术人员参考。

 

内容简介

本书从适应高校创新实践教学改革的需要出发，对功能材料实验教学内容进行理性设计和整合，旨在进一步充实、加深和强化学生对功能材料专业知识的认识和理解，使学生能够掌握材料合成与加工的新方法及功能材料的物理性能测试方法，对功能材料的磁学、电学、热学、光学、声学等性能进行具体的测定和表征。同时，书中增设了多项前沿性综合设计类实验，力图使学生具备材料设计、正确选择设备进行材料合成以及对材料进行工艺、结构、性能相关性研究的能力，为今后改进现有材料的制备工艺或探索新型功能材料打下基础。本书为高等院校材料类专业的实验教材，也可供相关专业的科研人员及生产技术人员参考。

 

目录

1 绪论

1.1 “功能材料实验”课程的目的和要求

1.2 实验室的安全防护

 

2 功能材料的磁学性能表征

实验2-1 基本磁化曲线和动态磁滞回线的测量

实验2-2 铁磁相变和居里温度的直接观察

实验2-3 变温霍尔效应测试

实验2-4 磁畴结构分析表征

实验2-5 铁氧体永磁材料的性能测试

实验2-6 磁损耗响应特性分析

实验2-7 吸波材料电磁参数的测量

实验2-8 磁致伸缩材料的磁致伸缩系数测量

 

3 功能材料的光学性能表征

实验3-1 材料的吸收和透射光谱测试

实验3-2 材料的荧光光谱测试

实验3-3 荧光材料的量子产率的测定

实验3-4 荧光材料的荧光寿命的测定

实验3-5 白光LED器件的光电综合测试实验

实验3-6 太阳能光伏电池特性测试实验

 

4 功能材料的电学性能表征

实验4-1 四探针法测材料表面电阻率

实验4-2 绝缘材料电阻的测量

实验4-3 固体电介质材料介电性能的测量

实验4-4 铁电体电滞回线的测量

实验4-5 压电陶瓷的极化与压电系数测量

实验4-6 压敏电阻制备与性能测试

 

5 功能材料的热学性能表征

实验5-1 综合热分析实验

实验5-2 材料的导热系数测定

实验5-3 综合传热性能测定

实验5-4 材料熔体物理性质测定

实验5-5 材料热膨胀系数测定

实验5-6 热电性能测试实验

 

6 功能材料的声学性能表征

实验6-1 吸声材料的吸声系数测试

实验6-2 水声材料的声衰减系数测试

实验6-3 声学材料隔音量的测试

实验6-4 声学材料阻尼性能的测试

 

7 功能材料的电化学性能表征

实验7-1 铜锌原电池组装及其电动势测定与应用

实验7-2 三电极体系组装及电极极化曲线测量与分析

实验7-3 铅酸蓄电池充放电曲线测量

实验7-4 锂离子电池组装及性能测试

实验7-5 染料敏化太阳能电池的制作及表征

 

8 功能材料的生物性能表征

实验8-1 琼脂覆盖法评价生物材料的生物相容性

实验8-2 生物材料的蛋白吸附测试

实验8-3 生物材料的生物活性测试

实验8-4 生物材料的降解性能测试

实验8-5 生物材料的抗菌性能测试

 

9 综合性/虚拟仿真/设计性/实验

实验9-1 Fe3O4纳米粉体的制备与表征

实验9-2 多孔材料的制备与性能表征

实验9-3 溶胶-凝胶包覆法制备庞磁电阻材料及其磁性能测试

实验9-4 固体氧化物燃料电池制备及性能表征

实验9-5 磁控溅射法制备透明导电玻璃及其红外辐射性能表征

实验9-6 淬冷法相平衡/淬冷法制备无机氧化物薄膜及其电化学性能分析

实验9-7 钙钛矿太阳能电池组装及性能测试

实验9-8 锂离子电池安全性能测试虚拟仿真实验

实验9-9 小型光伏电站设计

 

附录

附表1 水的部分物理性质

附表2 常用物理量及转换

附表3 材料的密度、导热系数和比热容

附表4 各种材料的表面辐射率

附表5 常用换热器传热系数的大致范围

附表6 部分粉体的物性值表