目录。第一部分（材料科学基础实验一）
实验一玻璃的高温熔制 1
实验二化学共沉淀法制备镍锌铁氧体粉料 6
实验三沉淀法制纳米级碳酸钙 8
实验四水热法乌贼骨改性羟基磷灰石人工骨材料 10
实验五溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛 13
实验六溶胶凝胶法制备硅、铝氧化物粉体 15
实验七沉淀法制备纳米zro2 17
实验八钙钛矿型bazro3的水热合成 19
实验九钛酸钡粉体的水热合成 21
实验十 γ-a12o3的制备、表征及脱水活性评价 23
实验十一无水三氯化铬的合成 28
实验十二电沉积法制备cds纳米半导体薄膜 30
实验十三固相法合成铝酸锶sral2o4：eu，dy长余辉发光材料 32
实验十四提拉法生长卤碱光学晶体 34
实验十五固相反应气氛烧结制备高tc超导陶瓷 37
第二部分（材料科学基础实验二）
实验十六陶瓷固体粉料的细度和颗粒度测定 39
实验十七气孔率、吸水率及体积密度测定 47
实验十八粉体真密度的测定 50
实验十九玻璃与陶瓷抗折强度的测定 53
实验二十透明材料折射率的测定 55
实验二十一玻璃透过率和光谱的测定 63
实验二十二玻璃化学稳定性的测定 66
实验二十三材料显微硬度的测定 70
实验二十四金相显微结构分析 74
实验二十五陶瓷的烧结温度和烧结温度的测定 78
第三部分（综合、设计性实验）
实验二十一共沉淀法制备纳米磁性材料 81
实验二十二利用海绵浸渍法制备多孔陶瓷 82
实验二十三利用有机物添加剂法制备多孔陶瓷 83
实验二十四羟基磷灰石的制备与表征 84
实验二十五微波法制备无机材料 85
一、目的意义。
在实际生产中，玻璃熔制是关键环节。在玻璃配方合理和成型条件固定的前提下，如果熔制好，就能做到优质高产；熔制不好，工厂的废玻璃就会堆积如山。
玻璃的熔制实验是一项很重要的实验。在教学、科研和生产中，往往需要设计、研究和制造玻璃的新品种，或者对传统的玻璃生产工艺进行某种改革。在这些情况下，为了寻找合理的玻璃成分、了解玻璃熔制过程中各种因素所产生的影响、摸索合理的熔制工艺制度、提出各种数据以指导生产实践等，一般都要先做熔制实验，制取玻璃样品，再对样品进行各种性能测定，判断各种性能指标是否达到预期的要求。
如此反复进行，直至找到玻璃的最佳配方，满足各种性能要求为止。
本实验的目的：
在实验室条件下进行玻璃成分的设计、原料的选择、配料计算、配合料的制备、用小型坩埚进行玻璃的熔制、玻璃试样的成形等，完成一整套玻璃材料制备过程的基本训练；
了解熔制玻璃的设备及其测试仪器，掌握其使用方法；
观察熔制温度、保温时间和助熔剂含量对熔化过程的影响；
根据实验结果分析玻璃成分、熔制制度是否合理。
二、实验原理。
玻璃的熔制过程是一个相当复杂的过程，它包括一系列物理的、化学的、物理化学的现象和反应。
物理过程：指配合料加热时水分的排除，某些组成的挥发，多晶转变以及单组分的熔化过程。
化学过程：指各种盐类被加热后结晶水的排除，盐类的分解，各组分间的互相反应以及硅酸盐的形成等过程。
物理化学过程：包括物料的固相反应，共熔体的产生，各组分生成物的互熔．玻璃液与炉气之间、玻璃液与耐火材料之间的相互作用等过程。
由于有了这些反应和现象，由各种原料通过机械混合而成的配合料才能变成复杂的、具有一定物理化学性质的熔融玻璃液。
应当指出，这些反应和现象在熔制过程中常常不是严格按照某些预定的顺序进行的．而是彼此之间有着相互密切的关系。例如，在硅酸盐形成阶段中伴随着玻璃形成过程，在澄清阶段中同样包含有玻璃液的均化。为便于学习和研究，常可根据熔制过程中的不同实质而分为硅酸盐的形成、玻璃的形成、玻璃液的澄清、玻璃液的均化、玻璃液的冷却五个阶段。
纵观玻璃熔制的全过程，就是把合格的配合料加热熔化使之成为合乎成型要求的玻璃液。其实质就是把配合料熔制成玻璃液，把不均质的玻璃液进一步改善成均质的玻璃液，并使之冷却到成型所需要的粘度。因此，也可把玻璃熔制的全过程划分为两个阶段，即配合料的熔融阶级和玻璃液的精练阶段。
三、实验器材。
高温电炉一台及其附属设备(调压器一台，电流表一只，电压表一只，测温铂铑—铂热电偶一只，电位差计一台)。如图1所示。
图1 熔制玻璃的设备系统示意图。
高铝坩埚(100m1或150m1)。
研钵一个；料勺若干(每种原料一把)。
百分之一天平(也可用千分之一天平)，一台。
坩埚钳，石棉手套。
浇注玻璃样品的模具。
退火用马弗炉(附控温仪表)。
化工原料：石英砂(sio2)，纯碱(na2co3)．碳酸钙(caco3)，碳酸镁(mgco3), 氢氧化铝[a1(oh)3]等。
四、实验步骤。
一)玻璃成分的设计。
首先，要确定玻璃的物理化学性质及工艺性能，并依此选择能形成玻璃的氧化物系统。确定决定玻璃主要性质的氧化物，然后确定各氧化物的含量。玻璃系统一般为三组分或四组分，其主要氧化物的总量往往要达到90％（质量）。
此外，为了改善玻璃某些性能还要适当加入一些既不使玻璃的主要性质变坏而同时使玻璃具有其他必要性质的氧化物。因此，大部分工业玻璃都是五六个组分以上。
相图和玻璃形成区域图可作为确定玻璃成分的依据或参考。在应用相图时，如果查阅三元相图，为使玻璃有较小的析晶倾向，或使玻璃的熔制温度降低，成分上就应当趋向于取多组分，应选取的成分应尽量接近相图的共熔点或相界线。在应用玻璃形成区域图时，应当选择离开析晶区与玻璃形成区分界线较远的组成点，使成分具有较低的析晶倾向。
为使设计的玻璃成分能在工艺实践中实施，即能进行熔制、成型等工序，必须要加入一定量的促进熔制，调整料性的氧化物。这些氧化物用量不多，但工艺上却不可少。同时还要考虑选用适当的澄清剂。
在制造有色玻璃时，还须考虑基础玻璃对着色的影响。
以上各点是相互联系的，设计时要综合考虑。当然，要确定一种优良配方不是一件简单的工作，实际上，为成功地设计一种具有实用意义，符合预定物化性质和工艺性能的玻璃成分，必须经过多次熔制实践和性能测定，对成分进行多次校正。
表1给出两种易熔的na2o—cao—sio2系统玻璃配方，读者可根据自己的要求进行修改。
表1 易熔玻璃的成分示例。
二)熔制温度的估计。
玻璃成分确定后，为了选择合适的高温炉和便于观察熔制现象。应当估计一下熔制温度。
对于玻璃形成到砂粒消失这一阶段的熔制温度，可按m．volf提出的熔化速度常数公式进行估算，即：
根据τ与熔化温度的关系(表2)，可大致确定该玻璃的熔制温度。
表2熔化速度常数τ与熔化温度的关系。
三)玻璃原料的选择。
在玻璃生产中选择原料是一件重要的工作，不同玻璃制品对原料的要求不尽相同，但有些共同原则。
原料质量应符合技术要求，原科的品位高、化学成分稳定、水分稳定、颗粒组成均匀、着色矿物(主要是fe2o3)和难熔矿物(主要是铬铁矿物)要少，便于调整玻璃成分。
适于熔化和澄清。
对耐火材料的侵蚀小。
玻璃熔制实验所需的原料一般分为工业矿物原料和化工原料。在研制一种新玻璃品种时，为了排除原料中的杂质对玻璃成分波动的影响，尽快找到合适的配方，一般都采用化工原料(化学纯或分析纯，也有用光谱纯)来做实验。本实验选用化工原料。
当实验室研究完成，用化工原料熔制出的新型玻璃已满足各种性能要求时，就要考虑进入中试和工业性实验。为了适应工业性生产的需要，需采用工业矿物原料进行熔制实验观察带入杂质以后对玻璃有何影响，为正式投产提供第一手资料。
四）配料计算。
根据玻璃成分和所用原料的化学成分(表3为示例)就可以进行配合料的计算。在计算时，应认为原料中的气体物质在加热过程中全部分解逸出，而其分解后的氧化物全部转入玻璃成分中。此外，还须考虑各种因素对玻璃成分的影响。
如某些氧化物的挥发、飞损等。
由于计算每批原料量时，要根据坩埚大小或欲制得玻璃的量(考虑各性能测试所需数量)来确定，本实验以制得100g玻璃液来计算各种原料的用量，在计算每种原料的用量时，要求计算到小数点后二位。
表3 原料(假设成分)成分表。
例：欲熔制得100g玻璃液所需碳酸镁的净用料量，根据表1、表2的数据：
用类似方法可算出其他原料的用量，然后按下列格式列出配料单。
表4 配料组分。
五)配合料的制备。
①为保证配料的准确性，首先将实验用原料干燥或预先测定含水量。
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