A. 測固體密度的12種方法
非常規方法測固體密度方法種種
天平、量筒(或量杯)是測量密度的兩種常用工具,但有時受實驗條件的限制或缺量筒(或量杯)、或缺天平,甚至兩種器材均無,這時應如何測量固體密度呢?以下結合實例分類說明之.
一、缺天平類
器材中提供了量筒(或量杯),不妨用排「液」法測其體積,又考慮到物體漂浮時,,而V排又可利用量筒測得,這樣 便求得.
例1.給你量筒、空玻璃管各一隻,足夠的水,如何測空玻璃管的密度?
(1)在量筒內裝適量水,記下水面所達到的刻度V1;
(2)將小試管管口朝上輕輕放入量筒中,使其漂浮於量筒中的水面上,靜止時記下水面達到的刻度V2,則玻璃管的重力 ;
(3)將小試管沒入水使其灌滿水後沉入量筒底,記下水面達到的刻度V3;
(4)玻璃的密度 .
如果所給固體材料直接放在已知密度液體(如水)中不能「漂」,我們可採取措施使其「漂」.例如,橡皮泥直接放入水中沉沒,但如果把它捏成碗狀,就能漂;牙膏皮放在水中沉沒,但如果設法把它弄成空心並密封其口就能漂……對於像石塊、金屬塊等密度大於已知液體密度又不可變形的固體,又如何讓其「漂」呢?可讓密度小於液體密度的物體(如木塊、泡沫、塑料等)作道具,具體操作請看例2.
例2.給你量筒一隻,小石塊、木塊各一塊,細線、水足夠,如何測得石塊密度?
(1)在量筒中倒入適量的水,然後把木塊放入其中漂浮,記下水面達到的刻度V0;
(2)把小石塊放在木塊上,使木塊仍漂浮在水面,記下此時水面所達到的刻度V1;
(3)把系好細線的小石塊浸沒水中,記下此時水面所達到配腔消的刻度V2;
(4)小石塊密度
如果所給固體直接放在已知密度的液體中能漂但不能沉,可採取措施使之沉.例如木塊在水中不能沉,可用大頭針、細鐵絲等把它壓入水中;也可用密度大於水的固體使其墜入.
二、缺量筒(或量杯)類
沒有提供量筒(或量杯),如何測得固體體積呢?有以下四法:
1.排液法
例3.給你一隻已調好的天平(帶砝碼)和一個盛滿水的燒杯,只用這些器材(不使用任何其它輔助工具),測出一包金屬顆粒的密度.
析:本題關鍵在於求得溢出液體質量,但沒有其它輔助工具,不妨充分利用天平間接測出 .
①稱出待測金屬顆粒的質量 ;
②稱出燒杯和水的總質量 ;
③把金屬顆粒倒入盛水燒杯中(部分水溢出),稱出燒杯水及金屬顆粒的總質量 ;
④
⑤
2.整型法
如果被測物體容易整型,如土豆、橡皮泥,可把它們整型成正方體、長方體等,然後用刻度尺測得有關長度,易得物體體積.
3.等體積法
用天平稱出與物體等體積且密度已知的液體質量 ,然後根據 間接求得V物.
例4.空燒杯一隻,附砝碼的天平一架,水足夠,膠頭滴管一隻,細線二根,試測出小石塊的體積.
(1)在空燒杯中倒入適量的水,測得其質量為 ;
(2)把系有細線的小石塊放入水中,用細線在新的液面處作下記號;
(3)從燒杯中取出石塊,向燒杯中加水使液面到記號處,用天平稱出此時燒杯和水的總質量 ;
(4)
4.浮力法
物體浸沒時,根據阿基米德原理知 ,故得 .
例5.給你一個裝有水的燒杯,細線一根,如何測培知一石塊的密度.
(1)用天平測得石塊的質量 ;
(2)用天平稱得裝有適量水的燒杯質量 ;
(3)用細線吊著石塊浸沒於水中但不觸底,其質量為 ;
(4)石塊所受浮力 ,故 ;
(5)石塊密度
三、無天平無量筒類
1.浮力法
有些器材中雖沒有提供天平和量筒(或量杯),但提供了彈簧秤、台秤,這時可用浮力法,具體方法參看例5.
2.懸浮法
把待測物體放入原提供液體中,通過加減適當液體改變原供液體的密度,使物體能在液體中懸浮,然後用密度計測出液體密度即為待測物的密度.
3.漂浮法
對於形狀規則且 的物體可用該方法.讓物體漂浮於密度已知的液體中,用刻度尺量出物體露出水面的高度 和物體總高度h,則由 知:
所以
四、雖給天平、量筒,但天平無砝碼類
天平無砝碼固體質量難求得,不妨以已知密度的液體(如水)為橋梁,利用天平等臂性測出已知密度液體圓春的質量替代物體質量.
例6.現有一個已調平的自製帶托盤的等臂杠桿、兩只完全相同的燒杯、一隻量筒、一支滴管、細線、適量的水,如何測小石塊的密度?
(1)將兩個燒杯分別放在左右盤上,左邊加水,右邊放石塊,用滴管調節左杯水量,使杠桿恢復平衡;
(2)將水倒入量筒測出水的體積 ;
(3)用排水法測出石塊體積 ;
(4) .
五、其它類
天平、量筒(或量杯)均提供,但待測物是一種易溶於水的物體,如糖塊等,如果用排水法測其體積顯然不行,這時可考慮用糖塊不溶解於其中的液體代替水,然後用排液法測體積,可考慮用細沙、油菜子、麵粉等代替水,例題略.
B. 固體材料的導熱性採用什麼方法測試
測量導熱系數的方法都是建立在傅立葉導熱定律的基礎上的,分為穩態法和動態法。
用穩態法時,先用熱源對測試樣品進行加熱,並在樣品慧團內部形成穩定的溫度分布,然後進行測量。而在動態法中,待測樣品中的溫度分布是隨時間變化的,例如按周期性變化等。
固體材料導熱系數測量原理:
根據傅立葉導熱方程式,在物體內部,取兩個垂直於熱傳導方向、彼此間相距為h、溫度分別為T1和T2(設T1
>T2
)的平行平面,若平面面積均為ΔS,則在Δt時間內通過面積ΔS的熱量ΔQ滿足下述表達式中
即為該物質的熱導率,也稱導熱系數.由此可知,熱導率是一個表示物質熱傳導性能的物理量,其數值等於兩相距單位長度的平行平面上、當溫度相差一個單位時、在單位時間內垂直通過單位面積所流過的熱量,其單位為W/mK.材料的結構變化與雜質多寡對熱導率都有明顯的影響;同時,熱導率一般隨溫度而變化,所以,實簡大驗時對材料成份、溫度等都要一並記錄.
這里使用的TC-3型熱導率測定儀,就是採用穩態法測量攔碧豎不良導體、金屬、空氣等多種材料熱導率的一體化實驗儀器,由五大部分組成:
(1)加熱源:電熱管加熱銅板;
(2)測試樣品支架:支架、樣品板,散熱銅板、風扇;
(3)測溫部分:熱電偶,數字式毫伏表,杜瓦瓶;
(4)數字計時裝置:計時范圍166分鍾,解析度0.1秒;
(5)PID自動溫度控制裝置:控制精度
,解析度
.
C. 固體材料體積電阻率的試驗方法
分類: 教育/科學 >> 科學技術
問題描述:
我想知道如何測量薄膜材料的體積電阻率。
另外GB/T10581-1989固體絕緣材料在高溫下絕緣電阻和體積電阻率的試驗方法是什麼?
謝謝
解析:
薄膜材料一般都是用四探針法來確定面電阻率的吧
利用直流四探針法測量半導體的電阻率
一,測試原理:
當四根金屬探針排成一條直線,並以一定壓力壓在半導體材料上時,在1,4兩根探針間通過電流I,則2,3探針間產生電位差V(如圖所示).
根據公式可計算出材料的電阻率:
其中,C為四探針的探針系數(cm),它的大小取決於四根探針的排列方法和針距.
二,儀器操作:
(一)測試前的准備:
1,將電源插頭插入儀器背面的電源插座,電源開關置於斷開位置;
2,工作方式開關置於"短路"位置,電流開關處於彈出位置;
3,將手動測試架的屏蔽線插頭與電氣箱的輸入插座連接好;
4,對測試樣品進行一定的處理(如噴沙,清潔等);
5,調節室內溫度及濕度使之達到測試要求.
(二)測試:
首先將電源開關置於開啟位置,測量選擇開關置於"短路"派唯,出現數字顯示,通電預熱半小時.
1,放好樣品,壓下探頭,將測量選擇開關置於"測量"位置,極性開關置於開關上方;
2,選擇適當的電壓量程和電流量程,數字顯示基本為"0000",若末位有數字,可旋轉調零調節旋鈕使之顯示為"0000";
3,將工作方式開關置於"I調節",按下電流開關,旋動電流調節旋鈕,使數字顯示為"1000",該值為各電流量程的滿量程值;
4,再將極性開關壓下,使數顯也為1000±1,退出電流開關,將工作方式開關置於1或6.28處(探頭間距隱羨螞為1.59mm時置於1位置,間距為1mm時置於6.28位置);
(調節電流後,上述步驟在以後的測量中可不必重復;只要調節好後,按下電流開關,可由數顯直接讀出測量值.)
5,若數顯熄滅,僅剩"1",表示超出該量程電壓值,可將電壓量程開關撥到更高檔;
6,讀數後,將極性開關撥至另一方,可讀出負極性時的測量值,將兩次測量值取平均數即為樣品在該處的電阻率值.
三,注意事項:
1,壓下探頭時,壓力要適中,以免損壞探針;
2,由於樣品表面電阻可能分布不均,測量時應灶埋對一個樣品多測幾個點,然後取平均值;
3,樣品的實際電阻率還與其厚度有關,還需查附錄中的厚度修正系數,進行修正.
D. 如何測試固體材料的介電常數
如果需要測量固體材料的介電常數,比如陶瓷材料。需要使用介電溫譜儀測量。三琦介電溫譜儀中的測試夾具依據國際標准ASTM D150方法設計,採用平行板電極原理,測試電極由上下電極+保護電極組成。上下電極具有良好的同心度和平行度,保護電極可減少周圍空氣電容的影響,使得測試數據更加准確可靠。
因此,在測量前,需制備好樣品。為了確保測量結果的准確性,樣品制備需要遵循以下幾點:
1、樣品大小:直徑5-40mm(電極直徑為26.8mm),厚度小於8mm;
2、樣品形狀制備為圓盤樣品,兩面鍍上電極;
3、樣品表面須平整光滑,才能保證與平行電極接觸良好。否則,測出的電容值因為存在接觸間隙而導致測試的值有誤差,影響測試結果。
最後,使用介電溫譜儀自動完成材料的高溫介電常數測量。其測量軟體可同時測量及輸出頻率譜、電壓譜、偏壓譜、溫度譜、介電溫譜數據。支持TXT、Excel、Bmp格式導出。
E. 怎麼測量霍爾電勢呢
只通電流,不加磁場,採用電流和磁場換向的對稱測量法。
在半導體上外加與電流方向垂直的磁場,會使得半導體中的電子與空穴受到不同方向的洛倫茲力而在不同方向上聚集,在聚集起來的電子與空穴之間會產生電場,電場力與洛倫茲力產生平衡之後,不再聚集。
此時電場將會使後來的電子和空穴受到電場力的作用而平衡掉磁場對其產生的洛倫茲力,使得後來的電子和空穴能順利通過不會偏移。
霍爾效應的本質
固體材料中的載流子在外加磁場中運動時,因森和慧為受到洛侖茲力的作用而使軌跡發生偏移,並在材料兩側產生電荷積累,形成垂直於電流方向的電場,最終使載流子受到的洛侖茲力與電場斥力相平衡,從而在兩側建立起一個穩定的電勢差即霍爾電壓。
正交電場和電流強度與磁場強度的乘積之棚轎比就是霍爾系數。平行電場和電流強度之比就是電阻率。大量的研究揭示:參加材料導電過程的不僅有帶負電的電子,還有帶正電此答的空穴。
F. 固體材料測試和表徵有哪些方法
固體超強酸元素結構
固體超強酸催化劑的主要表徵技術有紅外光譜、熱分析、x射線衍射、程序升溫脫附、比表面分析(推薦使用全自動f-sorb2400比表面積測試儀檢測比表面積)、掃描電鏡和透射電鏡、俄歇電子能譜和光電子能輪攜敗譜等。藉助上述技術,對固體超強酸催化劑的結構、比表面積(推薦使用全自臘顫動f-sorb2400比表面積測試儀檢測比表面積)、表面酸類型、酸強度、酸性分布、晶型與粒徑等進行定性或定量測定,隱橘並與探針反應機理、反應條件相關聯,從而確定結構與固體超強酸性能的關系。
在螯合雙配位ir指紋區:1240~1230cm-1,1125~1090cm-1,1035~995cm-1和960940cm-1,可分別歸屬為結構中的一so雙鍵與單鍵;橋式配位ir指紋區:1195~1160cm-1,1110~1105cm-1,1035~1030cm-1和990960cm-1。除了各指紋區不同外,螯合雙配位比橋式配位在最高頻區可區別於硫酸鹽。此外,利用原位ir吡啶,還可定性測定超強酸催化劑表面酸的種類,b酸位在1540cm一、l酸在1450cm有特徵吸收指紋。與ir—dta結合,可以定性、定量分析固體催化劑表面的酸量。利用鹼性氣體程序升溫脫附、tg-dta可以得到催化劑表面酸性分布的信息,特別是tpd-nh3的脫附譜圖,可提供眾多的固體超強酸催化劑表面的重要信息,如通過解析程序升溫脫附圖,可以確定固體超強酸表面的酸中心數、酸強度的分布,可對催化劑的制備及催化反應起指導作用。
G. 如何分析多晶多相固體材料的電導
分析多晶多相固體材料的電導需要進行多方面的考慮,包括材料的化學成分、晶體結構、晶界結構等因素臘盯余的影響。可以通過電導率測試、電阻率測試輪滾等方法來獲得相關數據,並結合理論模型和計算方法進行分析和解釋。同時,需要注意材料表面的處理、溫度、濕度等環境因素對電導則衫率的影響。
H. 關於電化學工作站和固體電解質
我來回答你吧,我是華中科技大學的電化學方向的研究生。循環伏安和極化曲線都是屬於動電位掃描,但是前者是暫態測試後者為穩態測試,循環伏安曲線上主要能反映電極或者電解質當中參與氧化還原反應的情況,會出現明顯的氧化還原峰。而極化曲線的掃描速率較慢,屬於定常態測試,主要反應不同電位下,電流的變化規律。由於你研究固體電解質,那麼極化曲線的作用可以研究其極限擴散電流等信息。而交流阻抗是固體電解質應用最多的。通過交流阻抗可以得到固體電解質的電導率,以及電容電阻方面的信息。電容越大說明材料的微孔越多,利於擴散。而電阻是電導率的倒數,這我就不用細說了。
既然是壓片來做,那麼你需要一個夾具。一個含有兩極的夾具,其中一邊接工作電極,另一邊夾輔助與參比電極。你既然需要做畢設,建議還是去圖書館借一本《電化學方法》,這本書能助理迅速知道要做什麼。工作站可以用武漢科思特的儀器,中文界面,比較簡單。
I. 請問:固體電解質離子傳導率如何測試啊
建議你看下文獻,我看師兄也做這個,你可以先把材料組裝成電池,一般
是組裝成阻塞電池,比如用不銹鋼,然後接一台電化學工作站測試EIS,我師兄
用的美國PINE公司的電化學工作站,EIS主要是輸入頻率范圍,0.01Hz到1M
Hz就可以了吧,然後根據Bode圖或者Niquist圖進行擬合,就可以計算離子傳
導率了。當然,你需要在不同溫度下測試一系列EIS圖譜。
J. 固體材料的電導率怎麼測量
固體材料的慧隱乎電導攜燃率怎麼測量前悉
要注意區分電子電導和離子電導,
一般氧化物都是混合導體,要區分這兩種電導。