材料學專業實驗教程（簡體書）

《材料學專業實驗教程》可作為材料類專業如材料科學與工程、材料化學及其他相關專業的本科生與研究生實驗教學用書，也可供有關教師和從事材料類的工程技術人員參考。

隨著當今社會的發展，材料技術對社會的影響顯得越發重要。材料學相關專業人才的培養要求也不斷提高，特別是有關學生創新能力與實踐動手能力的培養更是當今各高校學生培養的重點。
本書內容涵蓋材料類專業的專業基礎課程及主要專業課程的基礎實驗，主要包括：材料學、材料化學、材料腐蝕與防護、材料電化學、材料制備與加工、材料表面技術、材料測試方法、化學電源、高分子材料、納米材料等十幾門課程的40多個實驗。在實驗內容的編排上，以專業基礎課與專業主干課程實驗為主體，突出體現各類材料的制備、測試、表征與性能等之間的內在聯系，實驗包括實驗目的、實驗原理、實驗儀器和試劑、實驗步驟、實驗數據處理、思考題等內容。同時為了培養學生的實踐動手能力與創新能力，還編寫了50個以提高學生綜合能力為主的綜合性與設計性實驗，選用本書時可根據實際教學需要加以取舍。
本書在內容的編排上既有材料學各專業的基礎性實驗又有大量綜合性、設計性實驗，同時又考慮了該書的科學性與系統性，從廣度與深度上都作了精心安排，相信通過該教程內容的實施對培養學生的實踐動手能力與創新能力會起到較好的作用。
本書由上海電力學院材料學科相關教師集中編寫，其中徐群杰教授負責實驗50，56～58，61，82～93等17個實驗的編寫；葛紅花教授負責實驗11～16，59，60，63等9個實驗的編寫；李巧霞副教授負責實驗5，6，43～45，51～55等10個實驗的編寫；趙玉增副教授負責實驗22～27，29～35，62，70等15個實驗的編寫；張俊喜教授負責實驗7，77～80等5個實驗的編寫；姚偉峰教授負責實驗46，68，69，81等4個實驗的編寫；王保峰副教授負責實驗1～4，39，41，48，73等8個實驗的編寫；曾濤副教授負責實驗40，42，47，49，72，74等6個實驗的編寫；高立新副教授負責實驗28，36～38，66，67等6個實驗的編寫；孟新靜老師負責實驗8～10，17，18等5個實驗的編寫；任平老師負責實驗19～21，71，75，76等6個實驗的編寫；云虹老師負責實驗64，65等2個實驗的編寫。全書由徐群杰和李巧霞統稿。
該書也是上海市重點教學改革項目和上海市教委085工程項目的研究成果 ，得到了上海市教育委員會的資助，在此表示感謝。
書中的分子量系指相對分子質量，在此特別說明，望廣大讀者留意。
由于作者水平有限，在編寫過程中如有不當之處，敬請批評指正。
編者
2012年7月

實驗1 線性電位掃描法測定鎳在硫酸溶液中的鈍化行為
實驗2 電極反應動力學參數的測定
實驗3 測定鐵在氯化鈉溶液中的交流阻抗
實驗4 恒電流法測穩態極化曲線
實驗5 電化學試驗準備實驗
實驗6 電鍍銅工作站處理金屬表面實驗
實驗7 電鑄銅基本工藝
實驗8 涂漆電極自腐蝕電位的測定
實驗9 涂層耐蝕性能的研究--極化曲線法
實驗10 涂層耐蝕性能的研究--電化學阻抗譜法
實驗11 重量法測定金屬的腐蝕速率
實驗12 用線性極化法測量金屬的腐蝕速率
實驗13 綜合腐蝕實驗
實驗14 陽極鈍化曲線測量及分析
實驗15 設計性實驗--銅管凝汽器緩蝕劑篩選
實驗16 電偶腐蝕速率的測量
實驗17 溶液吸附法測定硅膠的比表面積
實驗18 材料硬度測定實驗
實驗19 涂料黏度的測定
實驗20 漆膜的制備實驗
實驗21 涂膜厚度及附著力的測定
實驗22 乙酸乙烯酯的溶液聚合
實驗23 苯乙烯的懸浮聚合
實驗24 乙酸乙烯酯的乳液聚合
實驗25 甲基丙烯酸甲酯的本體聚合
實驗26 凝膠色譜測試聚合物分子量分布
實驗27 苯乙烯的陰離子聚合
實驗28 苯乙烯的分散聚合
實驗29 低聚水溶性殼聚糖的制備及黏均分子量的測定
附錄：黏度法測定聚合物分子量
實驗30 甲基丙烯酸甲酯的原子轉移自由基聚合
實驗31 偏光顯微鏡測定聚合物球晶半徑
實驗32 膨脹計法測定聚合反應速率
實驗33 導電聚合物的制備與測試
實驗34 紅外光推測聚合物分子結構
實驗35 材料熱分析
實驗36 熱塑性塑料擠出造粒實驗
實驗37 熱塑性塑料注射成型
實驗38 聚乙烯醇縮甲醛的制備
實驗39 玻璃化學穩定性的測定
實驗40 膨脹計法測定玻璃化溫度
實驗4l 二組分簡單共熔體系相圖的繪制
實驗42 金相顯微鏡的使用與碳鋼平衡組織的觀察
實驗43 化學氣相沉積（CVD）實驗
實驗44 樣品的掃描電鏡形貌觀察及表面元素分析
實驗45 X射線衍射物相定性分析
實驗46 二氧化鈦光催化性能的測試
實驗47 鋯鈦酸鉛（PZT）壓電陶瓷的制備
實驗48 鋰離子電池正極材料LiCoO2的制備和結構表征
實驗49 鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的電化學表征方法
實驗50 固相法制備鋰離子電池正極材料[-LiNi1／3Co1／3Mn1／3O2]的性能研究
實驗51 Pd-Ni合金對乙醇催化氧化性能的研究
實驗52 Pd-Sn合金對乙醇催化氧化性能的研究
實驗53 Pt-Co二元催化材料的制備與表征
實驗54 Pt-Fe二元催化材料的制備與表征
實驗55 直接乙醇燃料電池Pd基催化劑的研究
實驗56 二乙基二硫代氨基甲酸鈉對黃銅的緩蝕性能的研究
實驗57 聚環氧琥珀酸對白銅B10在3％NaCl溶液中的緩蝕作用研究
實驗58 黃銅基超疏水表面的制備及其耐蝕性能的研究
實驗59 模擬冷卻水中硫離子對不銹鋼的腐蝕及防護
實驗60 冷卻水中HEDP和PB7CA的阻垢緩蝕性能比較
實驗61 冷卻水中硫離子對銅合金的腐蝕及防護研究
實驗62 聚丙烯酰胺對碳酸鈣阻垢性能影響的研究
實驗63 碳鋼在兩種不同土壤中的腐蝕性評價
實驗64 表面活性劑對水熱法制備納米SnO2形貌的影響
實驗65 不同表面活性劑下SnO2溶膠的制備和表征
實驗66 過硫酸鉀一超聲波對甲基橙模擬染料廢水的降解
實驗67 超聲波一氧化還原聯合法處理模擬印染廢水
實驗68 復合光催化劑CdS／TiO2的制備及光催化降解亞甲基藍的研究
實驗69 Cd0.5Zn0.5S光催化劑的制備及光催化降解亞甲基藍的研究
實驗70 聚乙烯醇吸水性能的研究
實驗71 共沉淀法合成磁鉛石型BaFe12O19鐵氧體
實驗72 利用熔鹽法合成Ca2Nb2O7壓電陶瓷粉體
實驗73 噴霧干燥法制備球形Al2O3陶瓷前驅體
實驗74 固相法合成Ca2Nb2O7鐵電陶瓷粉體
實驗75 用共沉淀法合成尖晶石型ZnFe2O4鐵氧體
實驗76 pH值對錳鋅鐵氧體結構和性能的影響
實驗77 Mg摻雜對鋰離子正極材料LiFePO4電化學性能的影響
實驗78 V摻雜對鋰離子電極材料的影響
實驗79 磷酸釩鋰正極材料的研究實驗設計方案
實驗80 鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰Mo摻雜機理研究
實驗81 Pt金屬納米粒子形貌控制合成提高電催化活性
實驗82 表面活性劑（SDBS）對不銹鋼在模擬冷卻水中的耐蝕性能研究
實驗83 銅緩蝕劑MBT緩蝕性能研究
實驗84 不銹鋼電極板的防腐蝕研究
實驗85 檸檬酸溶液中咪唑啉對碳鋼的緩蝕作用
實驗86 DPT-8型著色探傷劑對金屬的腐蝕作用研究
實驗87 復配后咪唑啉類緩蝕劑對碳鋼緩蝕性能研究
實驗88 模擬水中鉬酸鹽對碳鋼的緩蝕性能研究
實驗89 醇胺類緩蝕劑對鋼筋的緩蝕效果
實驗90 自組裝時間對十二烷基硫醇自組裝膜緩蝕效果的研究
實驗91 二硫代氨基甲酸改性葡萄糖對銅的緩蝕作用
實驗92 恒電位電解法制備超疏水膜的實驗方案設計
實驗93 掃描速度對聚苯胺性能的影響研究

一、實驗目的
1.認識雙螺桿擠出機的結構及加工原理。
2.了解塑料擠出成型工藝過程。
二、實驗原理
在塑料制品的生產過程中，需要進行配料混煉，以改善其使用性能或降低成本。高分子材料混合和混煉可采用開煉機和密煉機，但是效率低下，采用單螺桿擠出機和雙螺桿擠出機可以實現連續生產，提高了生產效率。雙螺桿擠出機具有塑化能力強，擠出效率高，耗能低，混煉效果好， 自清潔能力好等優點。另外使用不同的機頭擠出機可以生產不同的產品，如型材、片材、管材和擠出吹膜等。因而擠出機在塑料加工行業有其他機器無法替代的重要性。
本實驗使用雙螺桿擠出機擠出物料并切粒。雙螺桿擠出機組包括傳動部分、擠壓部分、加熱冷卻系統、電氣與控制系統及機架等。由于雙螺桿擠出機物料輸送原理和單螺桿擠出機不同，通常還有定量加料裝置。
（1）傳動部分 是帶動螺桿轉動的部分，它通常由電動機、減速箱和軸承等組成。在擠出過程中，要求螺桿在一定的轉速內運轉穩定，不隨螺桿負荷的變化而變化，以保證制品的質量均勻一致。
（2）加料部分 一般由傳動部分、料斗、料筒、螺桿等組成。料斗底部有截斷裝置，以便調整和切斷料流，電機的轉速由專門的儀表來控制，可通過控制電機的轉速來實現定量供料。
（3）機筒 由于塑料在機筒內經受高溫高壓，因此機筒的功用為承壓加熱室，機筒外部附有加熱設備和溫度自控裝置及冷卻系統。
（4）螺桿 螺桿是擠出機的核心部件，通過螺桿的轉動產生對塑料的擠壓作用，塑料在機筒內能產生移動、增壓和從摩擦中取得部分熱量，并在移動中得到混合和塑化，黏流態的塑料熔體在被壓實而流經模口時，取得所需的形狀而定型。雙螺桿擠出機的種類很多，從不同角度可分為同向旋轉和異向旋轉雙螺桿擠出機；嚙合型與非嚙合型雙螺桿擠出機等。擠出機的規格通常用螺桿直徑表示。螺桿直徑增大，加工性提高，擠出機的生產率與螺桿直徑的平方成正比。
（5）機頭和模口 通常機頭和模口是整體設備，機頭的作用是將處于旋轉運動的塑料熔體變為向模口方向的平行直線運動，并將熔體均勻平穩地導向模口。模口為具有一定截面形狀的通道，塑料熔體在模口中流動時取得所需形狀并被模口外的定型裝置和冷卻系統冷卻固化而成型。
（6）排氣裝置 排氣部分由排料口和抽真空系統組成。