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1 材料化学实验基础1

1.1 材料的化学合成、制备方法1

1.1.1 固相法1

1.1.2 液相法4

1.1.3 化学气相沉积法7

1.1.4 材料合成、制备的其他方法9

1.2 材料的表征方法12

1.2.1 结构的表征方法12

1.2.2 形貌与组成的表征方法14

1.2.3 热学性能的表征16

1.2.4 光学性能的表征17

1.2.5 电学性能的表征19

1.3 材料化学实验操作规程20

1.3.1 实验室安全知识20

1.3.2 材料化学实验操作规程21

2 材料的化学合成、制备实验23

实验2.1 低温自燃烧法合成氧化物陶瓷粉体及陶瓷的制备23

2.1.1 实验目的23

2.1.2 实验内容23

2.1.3 实验原理23

2.1.4 实验药品及设备24

2.1.5 实验步骤24

2.1.6 注意事项25

2.1.7 思考题25

实验2.2 模压成型法制备多孔陶瓷材料26

2.2.1 实验目的26

2.2.2 实验内容26

2.2.3 实验原理26

2.2.4 实验药品及设备28

2.2.5 实验步骤29

2.2.6 注意事项29

2.2.7 思考题29

实验2.3 模板法合成介孔二氧化硅30

2.3.1 实验目的30

2.3.2 实验内容30

2.3.3 实验原理30

2.3.4 实验药品及设备32

2.3.5 实验步骤32

2.3.6 注意事项32

2.3.7 思考题32

实验2.4 阳极氧化法制备氧化物纳米管阵列33

2.4.1 实验目的33

2.4.2 实验内容33

2.4.3 实验原理33

2.4.4 实验药品及设备35

2.4.5 实验步骤35

2.4.6 注意事项37

2.4.7 思考题37

实验2.5 微波外场合成纳米ZnO粉末38

2.5.1 实验内容与目的38

2.5.2 实验内容38

2.5.3 实验原理38

2.5.4 实验药品及设备40

2.5.5 实验步骤41

2.5.6 注意事项42

2.5.7 思考题42

实验2.6 熔融淬冷法制备氧化物玻璃43

2.6.1 实验目的43

2.6.2 实验内容43

2.6.3 实验原理43

2.6.4 实验药品及设备45

2.6.5 实验步骤46

2.6.6 注意事项48

2.6.7 思考题48

实验2.7 模板电化学沉积法制备铁纳米线49

2.7.1 实验目49

2.7.2 实验内容49

2.7.3 实验原理49

2.7.4 实验药品及设备51

2.7.5 实验步骤51

2.7.6 注意事项52

2.7.7 思考题52

实验2.8 Hummer法合成石墨烯53

2.8.1 实验目的53

2.8.2 实验内容53

2.8.3 实验原理53

2.8.4 实验药品及设55

2.8.5 实验步骤55

2.8.6 注意事项56

2.8.7 思考题56

实验2.9 水热法制备ZnO低维纳米材料57

2.9.1 实验目的57

2.9.2 实验内容57

2.9.3 实验原理57

2.9.4 实验药品及设备58

2.9.5 实验步骤58

2.9.6 注意事项59

2.9.7 思考题59

实验2.10 液相法合成LaxAg1-xMnO3（LAMO）庞磁电阻材料60

2.10.1 实验目的60

2.10.2 实验内容60

2.10.3 实验原理60

2.10.4 实验药品及设备63

2.10.5 实验步骤63

2.10.6 注意事项64

2.10.7 思考题64

实验2.11 固相反应法制备过渡金属掺杂ZnO稀磁半导体65

2.11.1 实验目的65

2.11.2 实验内容65

2.11.3 实验原理65

2.11.4 实验药品及设备67

2.11.5 实验步骤67

2.11.6 注意事项68

2.11.7 思考题68

实验2.12 静电纺丝制备LiCoO2纳米线69

2.12.1 实验目的69

2.12.2 实验内容69

2.12.3 实验原理69

2.12.4 实验药品及设备71

2.12.5 实验步骤71

2.12.6 注意事项72

2.12.7 思考题72

实验2.13 熔融淬冷法制备无机氧化物薄膜73

2.13.1 实验目的73

2.13.2 实验内容73

2.13.3 实验原理73

2.13.4 实验药品及设备76

2.13.5 实验步骤76

2.13.6 注意事项76

2.13.7 思考题76

实验2.14 液相法合成有机-无机杂合物量子阱材料及旋涂法制膜77

2.14.1 实验目的77

2.14.2 实验内容77

2.14.3 实验原理77

2.14.4 实验药品及仪器78

2.14.5 实验步骤78

2.14.6 注意事项80

2.14.7 思考题80

实验2.15 介电陶瓷的固相合成与加工81

2.15.1 实验目的81

2.15.2 实验内容81

2.15.3 实验原理81

2.15.4 实验药品及设备90

2.15.5 实验步骤90

2.15.6 注意事项93

2.15.7 思考题93

3 材料表征实验94

实验3.1 X射线衍射法进行物相分析94

3.1.1 实验目的94

3.1.2 实验原理94

3.1.3 实验步骤96

3.1.4 思考题98

实验3.2 微观形貌的观察99

3.2.1 实验目的99

3.2.2 实验原理99

3.2.3 实验设备及材料101

3.2.4 实验步骤102

3.2.5 思考题103

实验3.3 材料的密度、气孔率、吸水率测试104

3.3.1 实验目的104

3.3.2 实验原理104

3.3.3 实验设备及材料105

3.3.4 实验步骤105

3.3.5 实验记录与数据处理106

3.3.6 注意事项106

3.3.7 思考题106

实验3.4 低温氮吸附法测定多孔材料的比表面积及孔隙分布107

3.4.1 实验目的107

3.4.2 实验原理107

3.4.3 实验设备及材料110

3.4.4 实验步骤110

3.4.5 实验记录与数据处理111

3.4.6 注意事项111

3.4.7 思考题112

实验3.5 材料热膨胀系数的测量113

3.5.1 实验目的113

3.5.2 实验原理113

3.5.3 实验设备及材料115

3.5.4 实验步骤116

3.5.5 实验记录与数据处理116

3.5.6 注意事项117

3.5.7 思考题117

实验3.6 吸声系数的测量118

3.6.1 实验目的118

3.6.2 实验原理118

3.6.3 实验设备及材料119

3.6.4 实验步骤119

3.6.5 实验记录与数据处理120

3.6.6 注意事项120

3.6.7 思考题120

实验3.7 四探针法测量半导体材料的变温电阻率121

3.7.1 实验目的121

3.7.2 实验原理121

3.7.3 实验设备及材料124

3.7.4 实验步骤124

3.7.5 实验记录与数据处理124

3.7.6 注意事项124

3.7.7 思考题124

实验3.8 材料的介电性能测试125

3.8.1 实验目的125

3.8.2 实验原理125

3.8.3 实验材料及设备129

3.8.4 实验步骤129

3.8.5 注意事项131

3.8.6 思考题131

实验3.9 交流阻抗谱测试132

3.9.1 实验目的132

3.9.2 实验原理132

3.9.3 实验设备及材料133

3.9.4 实验步骤133

3.9.5 实验记录与数据处理133

3.9.6 思考题134

实验3.10 变温霍尔效应的测试135

3.10.1 实验目的135

3.10.2 实验原理135

3.10.3 实验设备及材料136

3.10.4 实验步骤136

3.10.5 实验记录与数据处理137

3.10.6 思考题137

实验3.11 静态磁滞回线的测量138

3.11.1 实验目的138

3.11.2 实验原理138

3.11.3 实验设备及材料140

3.11.4 实验步骤140

3.11.5 实验记录与数据处理141

3.11.6 思考题141

实验3.12 电化学循环伏安测试142

3.12.1 实验目的142

3.12.2 实验原理142

3.12.3 实验设备及材料143

3.12.4 实验步骤143

3.12.5 实验记录与数据处理145

3.12.6 注意事项145

3.12.7 思考题145

实验3.13 材料的吸收光谱、透过光谱测试146

3.13.1 实验目的146

3.13.2 实验原理146

3.13.3 实验设备及材料149

3.13.4 实验步骤149

3.13.5 实验记录与数据处理149

3.13.6 思考题149

实验3.14 材料的荧光光谱测试150

3.14.1 实验目的150

3.14.2 实验原理150

3.14.3 实验设备及材料153

3.14.4 实验步骤153

3.14.5 实验记录与数据处理154

3.14.6 思考题154

实验3.15 材料的二阶非线性光学性能测试155

3.15.1 实验目的155

3.15.2 实验原理155

3.15.3 实验设备及材料158

3.15.4 实验步骤158

3.15.5 实验记录与数据处理159

3.15.6 思考题159

实验3.16 太阳能电池的性能测试160

3.16.1 实验目的160

3.16.2 实验原理160

3.16.3 实验设备及材料162

3.16.4 实验步骤162

3.16.5 实验记录与数据处理163

3.16.6 思考题163

实验3.17 光催化性能测试164

3.1 7.1 实验内容与目的164

3.1 7.2 实验原理164

3.1 7.3 试验材料与设备167

3.1 7.4 实验步骤167

3.1 7.5 注意事项167

3.1 7.6 思考题167

参考文献168