材料物理基础实验

[文章来源:物理与电子工程学院    发布时间:2017-12-07   发布人:物理与电子工程学院    浏览量:91]

一、实验项目表

序号

实验项目名称

项目类别

项目类型

1

固体材料的硬度测试

基础

必做

2

太阳能电池性能测试

基础

必做

3

四探针仪测试薄膜电阻

基础

必做

4

溶胶凝胶法制备ZnO薄膜Ⅰ

基础

必做

5

溶胶凝胶法制备ZnO薄膜Ⅱ及匀胶机的使用

基础

必做

6

水热法合成纳米材料

基础

必做

7

组合式荧光光谱测量

基础

必做

8

双光束紫外可见光分光光度计的使用

基础

必做

9

湿化学方法前驱体材料的离心洗涤

基础

必做

10

材料导热系数的测试

基础

必做

11

金相显微镜

基础

必做

12

陶瓷的压电效应

基础

必做

 

二、实验项目内容及要求

1. 固体材料的硬度测试

【目的、内容和要求】(1)了解水热法的基本原理及其在纳米材料制备中的应用;(2)了解稀土硝酸盐溶液的配制方法;(3)掌握高温高压下水热法合成纳米材料的方法和操作的注意事项。

【主要仪器设备】(1)HR-150DT型洛氏硬度计,标准洛氏硬度块;(2)HBE-3000A型电子布氏硬度计,标准布氏硬度块、球压头、读数显微镜;(3)HV-1000Z型自动转塔显微硬度计,标准显微硬度块。

2. 太阳能电池性能测试

【目的、内容和要求】 (1) 探讨太阳能电池的基本特性;(2) 研究无光照时太阳能电池在外加偏压时的伏安特性;(3) 测量太阳能电池有光照时的输出特性,并求出它的短路电流、开路电压、最大输出功率及填充因子;(4) 测量太阳能电池的短路电流、开路电压与相对光强的关系,求出它们的近似函数关系。

【主要仪器设备】(1) 太阳能电池(单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池各一块);(2) 光功率计,三位半数显(量程200µw、 2mw和20mw三档,数字按键切换档位);(3) 精密电阻负载(0~99999.9);(4) 测试仪(电压表、电流表和可调直流电源);(5) 光源电功率(100W);(6)导轨(75cm)及导线若干。

3. 四探针仪测试薄膜电阻

【目的、内容和要求】(1) 掌握四探针法测量电阻率和薄层电阻的原理及测量方法;(2) 了解影响电阻率测量的各种因素及改进措施。

【主要仪器设备】四探针头、直流数字电压表、恒流源、电源。

4. 溶胶凝胶法制备ZnO薄膜Ⅰ

【目的、内容和要求】(1)掌握溶胶凝胶法(sol-gel)的制备原理; (2)了解金属氧化物溶液的配制方法及溶胶的制备过程。

【主要仪器设备】物理电子天平, 恒温磁力搅拌器,电热恒温鼓风干燥箱,马弗炉,烧杯等。

5. 溶胶凝胶法制备ZnO薄膜 Ⅱ及匀胶机的使用

【目的、内容和要求】(1) 了解匀胶机的使用方法; (2) 掌握溶胶凝胶法制备ZnO薄膜的过程;

【主要仪器设备】物理电子天平, 恒温磁力搅拌器,反应釜,电热恒温鼓风干燥箱,匀胶机,烧杯等。

6. 水热法合成纳米材料

【目的、内容和要求】(1)了解洛氏、布氏、显微硬度计的测试原理;(2)掌握用洛氏、布氏、显微硬度计测定材料硬度的方法;(3)通过该实验,受到精密测量技术的基础训练;(4)学习一般仪器的读数规则,练习应用有效数字知识处理实验数据。

【主要仪器设备】10ml量筒;胶头滴管;100ml烧杯;高压反应釜;烘箱;恒温磁力搅拌器。

7. 组合式荧光光谱测量

【目的、内容和要求】(1)掌握光致发光的机理;(2)了解荧光光谱综合测量系统的构成单元及  其工作原理;(3)学习使用该系统进行半导体材料的PL、PLE谱测量的方法。

【主要仪器设备】激发光源、样品室、荧光光谱仪、数据采集及处理系统、软件、计算机。

8. 双光束紫外可见光分光光度计的使用

【目的、内容和要求】(1)掌握TU-19系列双光束紫外可见分光光度计的原理;(2)掌握TU-19系列双光束紫外可见分光光度计的作用;(3) 通过双光束紫外可见分光光度计数据分析材料性质。

【主要仪器设备】 TU-19系列双光束紫外可见分光光度计。

9. 湿化学方法前驱体材料的离心洗涤

【目的、内容和要求】(1) 认识离心机及学习离心机的使用方法;(2)学习湿化学方法前驱体产物的分离及纯化的一般原理。

【主要仪器设备】高速离心机、烧杯、离心管、烘箱、滴管。

10. 材料导热系数的测试

【目的、内容和要求】(1)了解热传导现象的物理过程;(2)学习用稳态平板法测量材料的导热系数。

【主要仪器设备】YBF-3导热系数测试仪(由加热器、数字电压表、计时秒表组成,采用一体化设计),冰点补偿装置,测试样品(硬铝、硅橡胶、胶木板),塞尺。

11. 金相显微镜的结构与使用

【目的、内容和要求】(1)了解金相显微镜的光学原理和构造;(2)初步掌握金相显微镜的使用方法及利用显微镜进行显微组织分析。

【主要仪器设备】 金相显微镜,金相样品切割机和样品打磨机。

12. 陶瓷的压电效应

【目的、内容和要求】(1)了解压电陶瓷的性能参数;(2)了解电容测微仪的工作原理,掌握电容测微仪的标定方法;(3)掌握压电陶瓷微位移测量方法。

【主要仪器设备】电容测微仪,测微台架,调压器,压电陶瓷管。

 

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