无机非金属材料实验(一)

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1、无机非金属材料实验材料分类绪论金银铜锡铅汞铁各种纤维、淀粉等无机非金属材料及其与金属材料和有机高分子材料构成的复合材料碳化物、氮化物1.实验的概念“实验”带有验证的意思；“试验”侧重于表达研究的意思；“测试”的含义偏重于对某物性能的数值测量；“检验”则是指用工具、仪器或其他（物理或化学的）分析方法检查事物是否符合规格的过程。我们在此约定将“试验”、“测试”、“检验”等词的含义都合并到“实验”之中。2.实验课的分类①传统型实验（验证型和测试型）②综合型实验③设计型实验3．无机非金属材料实验的特点无机非金属材料实验是研究材料制取方法和材料性能测

2、量方法的科学。①与科学研究和生产实践紧密结合②与物理、化学、物理化学等多学科相结合③传统实验方法与现代实验方法相结合第一章实验误差与数据处理一．测量方法分类1．直接测量用一定的工具或设备就可以直接地确定未知量的测量。2．间接测量所测的未知量不仅要由若干个直接测定的数据来确定，而且必须通过某种函数关系式的计算，或者通过图形的计算方能求得测量结果的测量。3．静态测量是指在测量过程中被测量量是不变的测量。无机非金属材料的测量通常属于这种测量。4．动态测量也称瞬态测量，是指在测量过程中测量量是变化的测量。二．测量误差及其分类测量值X与真值X0之间存

3、在的这一差值Y，称为测量误差,其关系为：X0=X±Y误差分类系统误差、随机误差、过失误差1．系统误差这种误差是人机系统产生的误差①仪器误差②人为误差③外界误差④方法误差⑤试剂误差系统误差的出现是有规律的，其产生原因往往是可知的或可掌握的。只要仔细观察和研究各种系统误差的具体来源，就可设法消除或降低其影响。2．随机误差这种误差的出现完全是偶然的，无一定规律性，所以有时称之为偶然误差。3．过失误差过失误差在实验过程中是不允许的。三．误差表示方法精密度——随机误差准确度——系统误差精确度（精度）——包含精密度和准确度两者的含义1.极差——精密度极

4、差是测量最大值与最小值之差，即2.绝对误差——准确度绝对误差是测量值与真值间的差异3.相对误差——精确度相对误差指绝对误差与真值的比值，一般用百分数表示1.随机误差分布具有对称性2.误差具有单峰性3.误差具有有界性随机误差的正态分布曲线正态分布又称高斯分布随机误差的概率密度函数形式为四．随机误差及其分布式中：y－误差δ出现的概率密度；δ—随机误差，；—标准误差（总体的标准差），即愈小，则绝对值小的随机误差出现的概率（机会）愈大，误差分布曲线愈尖耸，表现出测量精度愈高。愈大则情况相反。标准误差完全表征测量的精度，测量中通常都采用它作为评

5、价测量精度的标准。真值的实际表示方法通常用算术平均值表示：实际运算中标准差的表示方法贝塞尔（Bessel）公式:标准差与测量的次数n密切相关标准差表示的是绝对偏差工程中出现标准差一般直接用σ表示。相对误差的表示——变异系数（亦称离散系数）变异系数能较好地代表测量的相对精度，又称为相对标准差五．系统误差的发现与消除1．系统误差的检出（1）观察法：观察剩余误差的变化情况（2）用标准误差判断2.系统误差的消除或减少（1）校准仪器（2）正确地使用仪器六．过失误差的发现与消除1.拉依达准则（极限误差法）

6、X—X0

7、≤3超过±3，就有过失误差存在2.格

8、鲁布斯准则剩余误差与临界值进行比较如果或，则有过失误差存在表1格鲁布斯准则G0数值表αn0．010．05αn0．010．0531．151．15172．782．4841．491．46182．822．5051．751．67192．852．5361．941．82202．882．5672．101．94212．912．5882．222．03222．942．6092．322．11232．962．62102．412．18242．992．64112．482．23253．012．66122．552．28303．102．74132．612．33353．182．

9、81142．662．37403．242．87152．702．41503．342．96162．752．441003．593．17α表示显著度，α＝1-P（P表示可靠度或概率保证度）七．有效数字的修约与运算规则１．一次读数的有效数字表示法所有读数都只需读到能分辨的最小单位就行了在记录测定数值时，只保留一位可疑数字舍去数字时按“四舍六入五留双”规则２．有效数字运算规则①加减运算0．03调整到保留0．0332．212两位小数32．21＋）1．06783＋）1．07?33．31当几个数据相加或相减时，它们的小数点后的数字位数及其和或差的有效数字的

10、保留，应以小数点后位数最少的数据为依据。数据的运算量较大时，为了使误差不影响结果，可以对参加运算的所有数据多保留一位数字进行运算②乘除运算各参加运算数据所保留的位数，以有效数字位