第二篇：材料测试实验报告参考格式

 材料科学与工程学院

材料科学与工程专业实验报告

实验课程： 材料测试实验  

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成    绩：             

实验报告书写要求

1.实验报告书作为学生学习档案存档。要求书写认真，独立完成，不得抄袭。

2. 实验报告内容要真实准确，文字要简练、通顺，书写整洁清晰。

3. 实验报告应包括实验名称、实验目的、实验仪器、实验原理、实验结果及分析等。

4对实验结果要实事求是，对实验中出现的“异常”结果要进行分析研究。

目    录

实验1——材料断口的SEM观察及分析

实验2——XRD结构及物相鉴定方法

实验3——TEM结构及组织观察

实验4——材料磨损实验

实验5——材料性能1-冲击实验

实验6——材料性能2-疲劳实验

实验7——材料性能3-硬度实验

实验1——材料断口的SEM观察及分析

一、实验内容

二、实验目的及要求

三、实验仪器设备

四、实验原理（扫描电子显微镜的结构及组织观察原理、电子探针仪微区成分分析原理及分析方法）

五、实验实施步骤

六、实验结果及分析

 

图片分析：                                   图片分析：

4

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                                具体成分列表如下：

                                      

成分图表分析：

七、实验思考题

1、扫描电子显微镜的分辨率受到哪些因素的影响，用不同的信号成像时，其分辨率有何不同？所谓扫描电子显微镜的分辨率是指何种信号成像时的分辨率？

2、如何获得一张高清晰的扫描电镜图片？

3、二次电子信号和背散射电子信号的特点及应用

4、电子探仪中能谱仪（EDS）在材料成分测试中有何优势？

实验2——利用X射线衍射仪进行多相物质的相分析

1、实验内容

2、实验目的

3、试验设备及工作原理

3.1 X射线衍射仪

设备型号：Bruker D8Advance （LynxEye）；

设备分为三个部分：

（1）  X射线发生装置：主要为X射线管（也称为X光管），以前主要为玻璃管，现在为陶瓷管（寿命更高），其结构如下图所示：

X射线管主要由阴极（钨丝）、阳极（纯金属如Cu、Fe、Mo等）和铍窗等组成。阴极产生在通电加热后会产生电子，在加速电压的作用下以高速轰击阳极靶，从而产生X射线，并从铍窗中导出作为入射光线。由于电子轰击能量很高，会在阳极靶上产生热量，因此需要循环水进行冷却。

（2）  样品承载装置：用于放置样品，并在检测过程中产生位移控制，分为标准样品台和多功能样品台，其中多功能样品台可以进行多个自由度上的控制（D8上配备的样品台可以在Z轴方向上进行手动调节，在Phi轴和Chi轴上实现自动控制）。

（3）  信号检测、记录装置：分为检测器、测角仪和记录装置几部分。检测器为衍射光接受测定装置，分为点接收器、线接收器和面接收器几种；测角仪为X射线衍射仪的核心部件之一，代表了仪器的工作精度，对定靶衍射来说工作时靶管不动，样品和检测器在转动，分别转动θ和2θ两个角度，而对于转靶衍射仪（D8）来说，则是样品不动，而靶管和检测器分别转动θ角度。

3.2 XRD工作原理

X射线衍射仪光路示意图

XRD的基本原理：

布拉格方程  2dsinθ=λ

    其中d为晶面间距，Å；

         θ为布拉格角（2θ称为衍射角）；

         λ为入射X光的波长，Å；

布拉格方程的物理意义为规定了晶体在X射线照射时产生衍射的必要条件，即只有d、θ、λ同时满足条件时才能够产生衍射；

当X射线照射到样品上时，若晶体中某一组晶体面取向和入射光夹角为θ，则在2θ处即会产生对应此晶面的衍射峰，对应一定的d值。

3.3 XRD的应用

XRD是物质结构分析的主要分析手段，广泛应用于材料学、物理学、化学、医学、地质学、矿物学等多个学科领域，是现代材料分析测试技术的重要组成部分，特别是在材料学中，已经成为一种常规检测手段。XRD可以测定材料的结构、晶格畸变、晶粒尺寸、晶体取向、点阵常数、内应力、结晶度等参数，还可以进行固溶体分析、相变研究、电畴或者磁畴结构分析等方面得研究。

但XRD物相分析也有局限性，主要集中在两个方面：（1）不能直接测定物质的化学成分以及各种元素的含量，只能根据物相来间接标定；（2）对于混合物中含量较少的物相难以辨别，除非这些物相的衍射强度非常高，如金刚石等。

4、实验步骤与数据分析

4.1 实验过程

4.1.1 XRD样品制备：

4.1.2 实验参数调整

λ选择：

扫描范围：

步长：

时间：

电压电流：

4.1.3 进行衍射检测并进行数据采集：

在计算机上设置好相应的参数后开始检测并采集XRD图谱；

4.2 数据分析

XRD数据采用对比法进行物相标定，采用的标准图谱为PDF标准卡片（JCPDS卡），通过PDF卡片上的五强峰（至少是三强峰）进行标定，步骤如下：

（1）   

（2）   

?? 注意：判别是否为衍射峰的标准是：相对强度大于噪音强度的三倍。

5、实验结果

5.1实验所用样品

5.2画出所制试样的组织结构图

6、思考题：

（1）X射线衍射物相分析样品的制备要求是什么？

（2）如何选择衍射参数？

（3）XRD图谱分析步骤是什么？

实验3——TEM结构及组织观察

一、实验内容

二、实验目的及要求

三、实验仪器设备

四、实验原理

五、实验实施步骤

六、实验结果及分析

七、实验思考题

1透射电子显微镜的成像系统的构成及其特点是什么？

2 如何测定透射电镜的分辨率与放大倍数？电镜的那些主要参数控制着分辨率与放大倍数？

八、实验讨论及总结

实验4——材料磨损实验

实验5——材料性能1-冲击实验

实验6——材料性能2-疲劳实验

实验7——材料性能3-硬度实验