计算机在材料科学中的应用上机实验三

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1、计算机在材料科学中的应用上机实验三一、材料析晶温度范围的图解方法析晶：玻璃工业中称玻璃态物质转变为结晶物质的过程。通常利用梯温炉来测定玻璃态材料的析晶温度。确定析晶温度范围的方法：①人工将试样结晶点与“炉长—温度”曲线对照：试样放在瓷舟中，先将梯温炉加热到规定温度后放入瓷舟保温，保温结束，将瓷舟迅速取出，稍冷，观察玻璃态物质表面结晶情况。高温段，晶体消失处为析晶上限，低温段，晶体不生长处为析晶下限，用笔在瓷舟周边做出析晶上、下限的标记炉口距析晶上、下限的距离。做出“炉长—温度”曲线，将瓷舟排列在梯温曲线图上，以瓷舟上的析晶上、下限标记点作垂线，使之与梯温曲线相交，再

2、从交点作水平线与纵轴相交，即得析晶温度范围。②计算机计算：实验找出炉口距析晶上、下限的距离，做出“炉长—温度”曲线，通过添加趋势线拟合梯温曲线，求出曲线方程，将炉口距析晶上、下限的距离值带入方程，计算出析晶温度范围。（1）数据的输入以1cm的长度间隔测定“炉长—炉温”曲线，共测定40cm炉长的温度，即有40对测定数据。采用行输入方式。本例中，炉口至析晶下限的距离为14.8cm，炉口距析晶上限的距离为29.1cm。（2）梯温曲线的绘制①选择两行数据。②单击“图表向导”按钮。③图表类型：【标准类型】“XY散点图”，【子图表类型】“散点图”。④单击“完成”。（3）曲线图的

3、修改①删除图例：选中图例，右键，“清除”。②修改横坐标的刻度：选中X轴，右键，“坐标轴格式”，【刻度】，“最大值(X)”由“60”→“50”，“主要刻度单位(A)”由“20”→“10”。③修改纵坐标的刻度：选中Y轴，右键，“坐标轴格式”，【刻度】，“最小值(N)”由“0”→“400”，“最大值(X)”由“1400”→“1200”，“主要刻度单位(A)”由“200”→“100”。④添加图表、坐标轴标题：选中图形，右键，“图表选项”。【标题】“图表标题(T)”：梯温曲线图（姓名）；“数值(X)轴”：炉长/cm；“数值(Y)轴”：温度/℃。（4）析晶温度的计算①选中曲线→

4、右键→“添加趋势线…”→【类型】“多项式”→【选项】选中“显示公式”→确定。②将炉口至析晶上、下限的距离值带入公式计算。在C25单元格中输入=-0.2862*POWER(14.8,2)+27.582*14.8+498.84回车。在C26单元格中输入=-0.2862*POWER(29.1,2)+27.582*29.1+498.84回车。二、玻璃退火温度的图解方法测定玻璃退火温度范围对玻璃生产十分重要。方法：双折射仪（偏光仪）。玻璃试样置于管式电炉中加热，随温度升高，玻璃中存在的内应力逐渐减小，偏光仪测得的光程差随之减小。在玻璃退火温度区域内，试样加热前后的光程差比值与

5、加热温度呈线性关系。—试样加热前存在的光程差，—试样加热后各测点的光程差。玻璃退火上限温度：在此温度下保温3min能消除玻璃内应力的95%。玻璃退火下限温度：在此温度下保温3min仅能消除玻璃内应力的5%。玻璃退火温度范围测定记录及结果计算表实验持续时间加热炉的温度检偏镜刻度盘的读数加热试样时检偏镜的转角试样加热前存在的光程差试样加热后各测点光程差时分℃φ0φmaxφiδ0δi1530389050451501350.901533407050431501290.861536420050411501230.821539435050391501170.7815424530

6、50341501020.68154546705030150900.60154848405025150750.50155149705021150630.42155450905016150480.32155751605013150390.2616005250508150240.161603531050315090.061606542050015000.00Φ0—起偏镜和检偏镜置于正交位置时，检偏镜的旋转角度，度；Φmax—检偏镜为补偿玻璃试样内应力所产生的双折射而旋转的角度，度；φi—玻璃试样加热时，各测量点检偏镜的旋转角度。（1）原始实验数据的输入绘制曲线只要温度数据

7、和光程差比值数据。列输入方式。（2）退火温度曲线的绘制①选择两列数据。②单击“图表向导”按钮。③图表类型：【标准类型】“XY散点图”，【子图表类型】“散点图”。④单击“完成”。（3）曲线图的修改①删除图例：选中图例，右键，“清除”。②修改纵坐标的刻度：选中Y轴，右键，“坐标轴格式”，【刻度】，“最大值(X)”由“1.20”→“1.00”③添加图表、坐标轴标题：选中图形，右键，“图表选项”。【标题】“图表标题(T)”：光程差比值-炉温曲线图（姓名）；“数值(X)轴”：温度/℃；“数值(Y)轴”：δi/δ0。（4）添加趋势线选中曲线→右键→“添加趋势线…”→【类型】