三、灭火与急救1、灭火1.1实验室失火后，一定要沉着、不要惊慌，要根据起火原因与火势大小，及时采取以下措施：1.1.1立即关掉电源、气源及通风机。1.1.2将室内易燃、易爆物（例如压缩气瓶）小心搬离火源，注意搬动时切不可碰撞，以免引起更大火灾。1.1.3迅速选用适当的灭火器，将刚起的火扑灭。注意不要用水来扑灭不溶于水的油类以及其他有机溶剂等可燃物。1.1.4及时报警：火警电话119。1.2.身上衣服着火时，切不可任意跑动。应用石棉毯裹在身，以隔绝空气而灭火。如无石棉毯或薄毯时，可就地躺下打滚以灭火。1.3．实验室应装备有必要的灭火设备，例如灭火器、煤或沙箱等，。2、急救2.1.验室备有急救箱和应急喷淋装置等急救设施，遇到需要应急处理的情况应妥善使用；2.2.眼晴里溅入腐蚀性药品时，应立即用大量流水冲洗，但应注意水压不可太大，以免眼球受伤，待药物被充分洗净后，再到医务室就医；2.3.当眼睛里进入碎玻璃或其他异物时，应闭上眼睛；不要转动，立即到医务室就医，切记不可用手揉眼晴，以免引起更严重的擦伤；2.4.使用氢氟酸后，如果感到接触部位开始疼痛，应立即用饱和硼砂溶液，或水与乙醇的混合液浸泡，并去医务室进一步处理：2.5.酸或浓碱酒在衣服上，或沾在皮肤上，应立即用大量水冲洗，随后分别用碳酸氢钠溶液（2%）或乙酸溶液（3一4%）轻轻擦洗，必要时去医务室就医；2.6.员触电后，应立即切断电源，或用非导电体将电线从触电者身上移开。如果触电者已经休克，应迅速将其移到新鲜空气处，立即进行人工呼吸，并请医务人员到现场抢救。4
4 三、灭火与急救 1、灭火 1.1. 实验室失火后，一定要沉着、不要惊慌，要根据起火原因与火势大小，及时 采取以下措施: 1.1.1 立即关掉电源、气源及通风机。 1.1.2 将室内易燃、易爆物（例如压缩气瓶）小心搬离火源，注意搬动时切不可 碰撞，以免引起更大火灾。 1.1.3 迅速选用适当的灭火器，将刚起的火扑灭。注意不要用水来扑灭不溶于水 的油类以及其他有机溶剂等可燃物。 1.1.4 及时报警:火警电话 119。 1.2. 身上衣服着火时，切不可任意跑动。应用石棉毯裹在身，以隔绝空气而灭火。 如无石棉毯或薄毯时，可就地躺下打滚以灭火。 1.3. 实验室应装备有必要的灭火设备，例如灭火器、煤或沙箱等，。 2、急救 2.1. 验室备有急救箱和应急喷淋装置等急救设施，遇到需要应急处理的情况应妥 善使用； 2.2. 眼睛里溅入腐蚀性药品时，应立即用大量流水冲洗，但应注意水压不可太大， 以免眼球受伤，待药物被充分洗净后，再到医务室就医； 2.3. 当眼睛里进入碎玻璃或其他异物时，应闭上眼睛；不要转动，立即到医务室 就医，切记不可用手揉眼睛，以免引起更严重的擦伤； 2.4. 使用氢氟酸后，如果感到接触部位开始疼痛，应立即用饱和硼砂溶液，或水 与乙醇的混合液浸泡，并去医务室进一步处理； 2.5. 酸或浓碱洒在衣服上，或沾在皮肤上，应立即用大量水冲洗，随后分别用碳 酸氢钠溶液（2％）或乙酸溶液（3－4％）轻轻擦洗，必要时去医务室就医； 2.6. 员触电后，应立即切断电源，或用非导电体将电线从触电者身上移开。如果 触电者已经休克，应迅速将其移到新鲜空气处，立即进行人工呼吸，并请医 务人员到现场抢救
实验预习要求、每次做实验前必须对实验进行预习。实验预习内容包括：1）实验目的及内容：主要解决做什么？2）实验意义及原理：主要解决为什么做？3）实验中必须取哪些数据，列出数据记录简表：解决如何做？二、实验报告内容1.实验目的2．实验原理：要说明实验的依据及要测量的数据；3．实验装置：实验流程图和流程说明；4.实验主要操作步骤；5．实验数据记录：列表记录实验中数值及单位；6．数据整理：列出数据整理表，并写出数据计算过程示例：7.实验结果及结论：将实验结果用图标或关系式表示出，并得出实验结论；8.分析与讨论：就实验中的问题进行分析；9.完成思考题。5
5 一、 实验预习要求 每次做实验前必须对实验进行预习。实验预习内容包括： 1）实验目的及内容：主要解决做什么？ 2）实验意义及原理：主要解决为什么做？ 3）实验中必须取哪些数据，列出数据记录简表：解决如何做？ 二、 实验报告内容 1．实验目的 2．实验原理：要说明实验的依据及要测量的数据； 3．实验装置：实验流程图和流程说明； 4．实验主要操作步骤； 5．实验数据记录：列表记录实验中数值及单位； 6．数据整理：列出数据整理表，并写出数据计算过程示例； 7．实验结果及结论：将实验结果用图标或关系式表示出，并得出实验结论； 8．分析与讨论：就实验中的问题进行分析； 9．完成思考题
无机非金属材料工程专业实验-2
6 无机非金属材料工程专业实验-2
实验一材料导热特性综合实验一、实验目的1、熟悉导热基本概念、傅里叶导热定律及其在一维稳态导热中的应用：2、掌握固体材料导热系数测定的原理及方法：3、了解二维稳态导热温度场的分布规律；4、了解导热与导电之间的相似性关系；5、学会利用电场描绘的方法模拟二维温度场的方法；二、实验内容1、采用平板导热仪测定固体导热系数及其与温度的关系；2、采用球体法测定散状物料的导热系数：3、二维温度场的测定三、实验原理1、平板导热仪测定固体材料导热系数根据傅里叶导热定律可知，对于一维稳态导热，其导热量与温度之间的关系如式（2-1）所示。Q=-AAd(2-1)dz式中：Q——单位时间的导热量，W；加热上铜板A入—材料的导热系数，WI(m.℃)：样品B【导热】A一材料的导热面积，m2;下铜板P[散热」】dt一维导热时导热方向温度梯度，℃/m。dz图2-1平板导热示意图如图2-1所示，若样品的厚度与其直径D相比很小，即S<<D时，此时的导热可以看作一维导热。在稳态情况下，温度梯度崇-二，其中、12分dz8别为样品的上表面和下表面温度，将温度梯度代入式（2-1），则可得到导热系数的表达式如式（2-2）所示。Q8(2-2)A(t -t2)需要说明的是，由于材料的导热系数通常与温度有关，因此所测得的导热系数实际上是平均导热系数，也即在平均温度下的导热系数。导热系数与温度的关系式通常可用简单的线性关系表示，如式（2-3）所示。这时，导热系数计算公式（2-3）应由式（2-4）表示。7
7 实验一 材料导热特性综合实验 一、实验目的 1、 熟悉导热基本概念、傅里叶导热定律及其在一维稳态导热中的应用； 2、 掌握固体材料导热系数测定的原理及方法； 3、 了解二维稳态导热温度场的分布规律； 4、 了解导热与导电之间的相似性关系； 5、 学会利用电场描绘的方法模拟二维温度场的方法； 二、实验内容 1、 采用平板导热仪测定固体导热系数及其与温度的关系； 2、 采用球体法测定散状物料的导热系数； 3、 二维温度场的测定 三、实验原理 1、平板导热仪测定固体材料导热系数 根据傅里叶导热定律可知，对于一维稳态导热，其导热量与温度之间的关系如式（2-1）所 示。 dt Q A dz = − （2-1） 式中：Q——单位时间的导热量，W； λ——材料的导热系数，W/(m.℃)； A——材料的导热面积，m2 ； dt dz ——一维导热时导热方向温度梯度，℃/m。 如图 2-1 所示，若样品的厚度 δ 与其直径 D 相比很小，即 δ<<D 时，此时的导热可以看作一维导热。在稳态情况下，温度梯度 1 2 dt t t dz − = − ，其中 1 2 t t 、 分 别为样品的上表面和下表面温度，将温度梯度代入式（2-1），则可得到导热系数的表达式如 式（2-2）所示。 1 2 = ( ) Q A t t − （2-2） 需要说明的是，由于材料的导热系数通常与温度有关，因此所测得的导热系数实际上是平均 导热系数，也即在平均温度下的导热系数。导热系数与温度的关系式通常可用简单的线性关 系表示，如式（2-3）所示。这时，导热系数计算公式（2-3）应由式（2-4）表示。 样品 B 上铜板 A 加热 导热 散热 下铜板 P 2-1
(2-3)=%(1+ βt)Q8Aa"(2-4)A(t,-t2)式中：入一一材料在温度为t℃时的导热系数，W/（m.℃)：入o——材料在温度为0℃时的导热系数，W/(m.℃)Λav——材料在温度为平均温度tav时的导热系数，W/(m.℃)ta—材料在的平均温度ta=，℃:2β——温度系数，℃/m。T(℃)1在公式（2-4）中，导热量Q可采用热面冷面散热速率测T21定法进行测量；温度不、则采用热电偶进行测量，几K=△T/△t何尺寸D和8分别采用千分尺进行测量。T2当然传导达到稳定状态时，、t的值不变，于是通过B盘（样品B）上表面的热流量与由铜盘P向周围环境散T22热的速度相等，因此，可通过铜盘P在稳定温度t，时的tit2t (s)散热速度来求出热流量O。试验中，在读得稳定时的图2-2散热盘的冷却曲线图不5后，即可将B盘移去，而使盘A的底面与铜盘P接触。当盘P的温度上升到高于稳定时的t，值若干摄氏度后，再将圆盘A移开，让铜盘P自然冷却。观察其温度t随时间变化情况同，然后由求出铜盘在1，的冷却速率会，而△tt=t=Q（m为紫铜盘P的质量，C为铜材的比热容）就是紫铜盘P在温度为t，时的mcAtlst散热速率。但要注意，这样求出的Q是紫铜盘的全部表面暴露与空气中的冷却速率，其散热表面积为2元R,+2元R,8（其中R，与8.分别为紫铜盘的半径与厚度）。然而在观察测试样品的稳态传热时，P盘的上表面（面积为元R）是被试样覆盖着的。考虑到物体的冷却速率与它的表面积成正比，则稳态时铜盘散热速率的表达式应作如下修正：Q = mc (rRβ+2nRpsp)(2-5)A(2R+2Rpp)将式（2-5）代入（2-4），得：80
8 = (1 ) 0 + t （2-3） 1 2 = ( ) av Q A t t − （2-4） 式中：λ——材料在温度为 t℃时的导热系数，W/(m.℃)； λ0——材料在温度为 0℃时的导热系数，W/(m.℃)； λav——材料在温度为平均温度 tav时的导热系数，W/(m.℃) tav——材料在的平均温度 1 2 2 av t t t + = ，℃； ——温度系数，℃/m。 在公式（2-4）中，导热量 Q 可采用热面冷面散热速率测 定法进行测量；温度 1 2 t t 、 则采用热电偶进行测量，几 何尺寸 D 和 δ 分别采用千分尺进行测量。 当然传导达到稳定状态时， 1 2 t t 、 的值不变，于是通过 B 盘（样品 B）上表面的热流量与由铜盘 P 向周围环境散 热的速度相等，因此，可通过铜盘 P 在稳定温度 2 t 时的 散热速度来求出热流量 Q 。试验中，在读得稳定时的 1 2 t t 、 后，即可将 B 盘移去，而使盘 A 的底面与铜盘 P 接触。当盘 P 的温度上升到高于稳定时的 2 t 值若干摄氏度后，再将圆盘 A 移开，让铜盘 P 自然冷却。观察其温度 t 随时间 变化情况同，然后由求出铜盘在 2 t 的冷却速率 2 t t t = ，而 2 t t t mc Q = = （m 为紫铜盘 P 的质量，C 为铜材的比热容）就是紫铜盘 P 在温度为 2 t 时的 散热速率。但要注意，这样求出的 Q 是紫铜盘的全部表面暴露与空气中的冷却速率，其散 热表面积为 2 2 2 R R p p p + （其中 R p 与 c 分别为紫铜盘的半径与厚度）。然而在观察测试 样品的稳态传热时，P 盘的上表面（面积为 2 R p ）是被试样覆盖着的。考虑到物体的冷却速 率与它的表面积成正比，则稳态时铜盘散热速率的表达式应作如下修正： Q = mc ∆t ∆τ (πRp 2+2πRpδp) (2πRp 2+2πRpδp) （2-5） 将式（2-5）代入（2-4），得： 2-2 t（s） T（℃） K=ΔT/Δt t1 t2 T22 T21 T2