金属腐蚀原理实验指导书
实验一 失重法测定金属腐蚀速度
一 实验目的
1、 通过实验进一步了解金属腐蚀现象和原理，了解某些因素（如不同介质，介质的浓度，是否加有缓蚀剂等）对金属腐蚀速度的影响。
2、 掌握一种测定金属腐蚀速度的方法——重量法。
二 实验原理
目前测定腐蚀速度的方法很多，如重量法，电阻法，极化曲线法，线形极化法等。所谓重量法，就是使金属材料在一定的条件下（一定的温度、压力、介质浓度等）经腐蚀介质一定时间的作用后，比较腐蚀前后该材料的重量变化从而确定腐蚀速度的一种方法。 对于均匀腐蚀，根据腐蚀产物容易除去或完全牢固地附着在试样表面的情况，可分别采用单位时间、单位面积上金属腐蚀后的重量损失或重量增加来表示腐蚀速度：
0W -W K s t
=
? (1-1)
式中 K ——腐蚀速度 克/米2
·小时 （K 为负值时为增重腐蚀产物未清除）； s ——试样面积 米2； t ——试验时间 小时；
W 0——试验前试片的重量 克；
W ——试验后试片的重量 克（清除腐蚀产物后）
对于均匀腐蚀的情况，以上腐蚀速度很容易按下式换算成以深度表示的腐蚀速度：
24365K K K e=
8.761000
d
d
??=?
（1-2）
式中 Ke ——一年腐蚀深度 毫米/年；
d ——试验金属的密度 克/厘米3。 重量法是一种经典的试验方法，然而至今仍然被广泛应用，这主要是因为试验结果比较真是可靠，所以一些快速测定腐蚀速度的实验结果还常常需要与其对照。重量法又是一种应用范围广泛的实验方法，它适用于室内外多种腐蚀实验，可用于评定材料的耐蚀性能。评选缓蚀剂，改变工艺条件时检查防蚀效果等。重量法是测定学金属腐蚀速度的基础方法，学习掌握这一方法是十分必要的。
但是，应当指出，重量法也有其局限性和不足。首先，它只考虑均匀腐蚀的情况，而不考虑腐蚀的不均匀性；其次，对于失重法很难将腐蚀产物完全除去而不损坏基体金属，往往由此造成误差，对于晶间腐蚀的情况，由于腐蚀产物残留在样品种不能除去，如果用重量法测定其腐蚀速度，肯定不能说明实际情况，另外对于重量法要想作出K-t 曲线往往需要大量的样品和很长的实验周期。
本实验是碳钢在敞开的酸溶液中的全浸实验，用重量法测定其腐蚀速度。
金属在酸中的腐蚀一般是电化学腐蚀，由于条件的不同而呈现出复杂的规律。酸类对于金属的腐蚀规律很大程度上取决于酸的氧化性。非氧化性的酸，如盐酸，其阴极过程纯粹是氢去极化过程；氧化性的酸，其阴极过程则主要是氧化剂的还原过程。
然而，我们不可能把酸类截然分为氧化性酸和非氧化性酸。例如当硝酸比较稀时，碳钢的腐蚀速度随浓度的增加而增加，是氢去极化腐蚀，当硝酸浓度超过30％时，腐蚀速度迅速下降，浓度达到50％时，腐蚀速度降到最小成为氧化性的酸，此时碳钢在硝酸中的腐蚀的阴极过程是：
NO3－＋2H+＋2e →NO2－＋H2O
酸中加入适量缓蚀剂能阻止金属腐蚀速度或降低金属腐蚀速度。
三实验内容与步骤
（一）试样的准备工作
1、为了消除金属表面原始状态的差异，以获得均一的表面状态，试样需要打磨。
2、试样编号，以示区别。
3、准确测量试样尺寸，用游标卡尺准确测量试样尺寸，计算出试样面积，并将数据记
录在记录本上。
4、试样表面除油，首先用毛刷、软布在流水中清除试样表面黏附的残屑、油污，然后
用丙酮清洗，用滤纸吸干，经除油后的试样避免再用手摸，用干净纸包好，放入干
燥器中干燥24小时。
5、将干燥后的试样放在分析天平上称重，准确度应达0.1mg，称量结果记录在附表中。
（二）腐蚀实验
1、分别量取500ml下列溶液“
20％H2SO4；
20％H2SO4＋硫脲（10克/升）；
20％HNO3；
60％HNO3
将其分别放在四个预先冲洗干净的烧杯中。
2、将试样按编号分成四组（每组两片），用尼龙丝悬挂，分别浸入以上四个烧杯中。试样要全部浸入溶液，每个试样浸泡深度要求大体一致，上端应在液面以下20mm。
3、自试样浸入溶液时开始记录腐蚀时间，半小时后，将试样取出，用水清洗。
（三）腐蚀产物的去除
腐蚀产物的清洗原则是应除去试样上所有的腐蚀产物，而只能去掉最小量的基本金属，通常去除腐蚀产物的方法有机械法、化学法和电化学方法。本实验试采用机械法和化学法。
1、机械法去除腐蚀产物
若腐蚀产物较厚可先用竹签、毛刷、橡皮擦净表面，以加速除锈过程。
2、化学法除锈
目前化学法除锈常用的试剂很多，对于铁和钢来说主要有：
（1）20％NaOH＋200g/l锌粉，沸腾5分钟。
（2）浓HCl＋50g/l SnCl2＋20g/l SbCl3，冷，直至干净。
（3）12％HCl＋0.2％As2O3＋0.5％SnCl2＋0.4％甲醛，50℃，15～40分钟。
（4）10％H2SO4＋0.4％甲醛，40～50℃10分钟。
（5）12％HCl＋1～2％乌洛托品，50℃或常温。
（6）饱和氯化铵＋氨水，常温，直到干净。
3、除净腐蚀产物后，用水清洗试样（先用自来水后用去离子水）。再用丙酮擦洗、滤纸吸干表面，用纸包好，放在干燥器内干燥24小时。
4、干燥后的试样称重。结果记录在表中。
四试剂及设备
游标卡尺、毛刷、干燥器、分析天平、烧杯、量筒、时钟、温度计、玻璃棒、镊子、滤纸
丙酮、去离子水、硫酸、硫脲、硝酸
五 实验结果评定
金属腐蚀性能的评定方法分为定性及定量两类。 （一）定性评定方法
1、观察金属试样腐蚀后的外形，确定腐蚀是均匀的还是不均匀的，观察腐蚀产物的颜色，分布情况及金属表面结合是否牢固。
2、观察溶液颜色有否变化，是否有腐蚀产物的沉淀。
（二）定量评定方法
如果腐蚀是均匀的，可根据（1-1）式计算腐蚀速度，并可根据（1-2）式换算成年腐蚀深度。根据下式计算20％H 2SO 4加硫脲后的缓蚀率：
/
K K 100%K
g -=
?
式中 K ——未加缓蚀剂时的腐蚀速度； K ’——加入缓蚀剂后的腐蚀速度。
六 思考题
1、 为什么试样浸泡前表面要经过打磨？
2、 为什么要保证试样面积与溶液体积之比？放太多的试样或同时放几种类型不同的金属对腐蚀速度测定有何影响？
3、 试样浸泡深度对实验结果有何影响？
4、 何谓缓蚀剂？
实验一失重法测定金属腐蚀速度
一实验目的
1、通过实验进一步了解金属腐蚀现象和原理，了解某些因素（如不同介质，介质的浓度，
是否加有缓蚀剂等）对金属腐蚀速度的影响。
2、掌握一种测定金属腐蚀速度的方法——重量法。
二实验原理
三实验步骤
四实验数据记录及处理
表1-2
五实验分析
图2.1 金属极化曲线
ab 活性溶解区 b 临界钝化点 bc 过渡钝化区 cd 稳定钝化区 de 过（超）钝化区
实验二 阳极极化曲线的测定
一 实验目的
1、掌握用恒电流和恒电位法测定金属极化曲线的原理和方法。
2、通过阳极极化曲线的测定，判定实施阳极保护的可能性，初步选取阳极保护的技术参数。
3、掌握恒电位仪的使用方法。
二 实验原理
阳极电位和电流的关系曲线叫做阳极极化曲线。为了判定金属在电解质溶液中采取阳极保护的可能性，选择阳极保护的三个主要技术参数——致钝电流密度、维钝电流密度和钝化区的电位范围，需要测定阳极极化曲线。 阳极极化曲线可以用恒电位法和恒电流发测定。图2.1是一条典型的阳极极化曲线。曲线abcde 是恒电位法测得的阳极极化曲线。当电位从a 逐渐向正向移动到b 点时，电流也随之增加到b 点，当电位过b 点以后，电流反而急剧减小，这是因为在金属表面上生成一层高电阻耐腐蚀的钝化膜，钝化开始发生。人为控制电位的增高，电流逐渐衰减到c 。在c 点之后，电位若继续增高，由于金属完全进入了钝态，电流维持在一个基本不变得很小的值——维钝电流。当使电位增高到d 点以后，金属进入了过钝化状态，电流又重新增大。从a 点到b 点的范围叫活性溶解区，从b 点到c 点叫钝化过渡区，从c 点到d 点叫钝化稳定区，
过d 点以后叫过钝化区。对应于b 点的电流密度叫致钝电流密度，对应于cd 段的电流密度叫维钝电流密度。
若把金属作为阳极，通以致钝电流使之钝化，再用维钝电流去保护其表面的钝化膜，可使金属的腐蚀速度大大降低，这就是阳极保护原理。
用恒电流法测不出上述曲线的bcde 段。在金属受到阳极极化时其表面发生了复杂的变化，电极电位成为电流密度的多值函数，因此当电流增加到b 点时，电位即由b 点跃增到很正的e 点，金属进入了过钝化状态，反映不出金属进入钝化区的情况。由此可见只有用行电位法才能测出完整的阳极极化曲线。
本实验采用恒电位仪逐点恒定阳极电位，同时测定对应的电流值，并在半对数坐标纸上绘成φ－lgi 曲线，即为恒电位阳极极化曲线。
三 试剂与设备
恒电位仪、饱和甘汞电极、铂电极、电解池、碳钢试件、氨水、碳酸氢铵、量筒、水砂纸、无水乙醇棉、电炉
四 实验步骤
（一）试验溶液的配制
1、烧杯内放入700ml 去离子水，在电炉上加热到40℃左右停止加热，放入160克碳酸氢铵并用玻璃棒不断搅拌。
2、在上述溶液中加入65ml浓氨水。
3、将配制好的溶液注入极化池中。
（二）操作步骤
1、用水砂纸打磨工作电极表面，并用无水乙醇棉擦拭干净待用。
2、按仪器使用说明书连接好电路，经指导教师检查无误后方可进行实验。
3、测碳钢试样在NH4HCO3－NH4OH体系中的自然腐蚀电位约为－0.85V，稳定15分钟，若电位偏正，可先用很小的阴极电流（50μA/cm2左右）活化1～2分钟再测定。
4、调节恒电位（从自然腐蚀电位开始）进行阳极极化，每隔两分钟增加50mV，并分别读取不同电位下相应的电流，当电极电位达到＋1.2V左右时即可停止试验。
五实验结果及数据处理
1、数据记录
试样材料尺寸
介质成分介质温度
参比电极辅助电极
自然腐蚀电位
2、结果及数据处理
（1）求出各点的电流密度，填入表中
（2）在半对数坐标纸上将所得数据做成E－lgi关系曲线。
（3）指出碳钢在本实验溶液中进行阳极保护的三个基本参数。
六思考题
1、试分析阳极极化曲线上各段及各特正点的意义。
2、阳极极化曲线对实施阳极保护有何指导意义？
3、若采用恒电流法测定该体系的极化曲线，会得到什么样的结果？
4、自腐蚀电位，析氢电位和析氧电位各有何意义？
实验二阳极极化曲线的测定
一实验目的
1、掌握用恒电流和恒电位法测定金属极化曲线的原理和方法。
2、通过阳极极化曲线的测定，判定实施阳极保护的可能性，初步选取阳极保护的技术参数。
3、掌握恒电位仪的使用方法。
二实验原理
三试剂与设备
四实验步骤
五实验结果及数据处理
1、数据记录
试样材料尺寸
介质成分介质温度
参比电极辅助电极
自然腐蚀电位
2、E
3
六实验分析
实验三极化曲线评选缓蚀剂
一实验原理
利用现代的电化学测试技术，已经可以测得
以自腐蚀电位为起点的完整的极化曲线。如图1
所示。这样的极化曲线可以分为三个区：（1）线
形区－AB段；（2）弱极化区－BC段；（3）塔菲
尔区－直线CD段。把塔菲尔区的CD段外推与自
腐蚀电位的水平线相交于O点，此点所对应的电
流密度即为金属的自腐蚀电流密度ic。根据法
拉第定律，即可以把ic换算为腐蚀的重量指标
或腐蚀的深度指标。
对于阳极极化曲线不易测准的体系，常常只
由阴极极化曲线的塔菲尔直线外推与φc的水平线相交以求取ic。
这种利用极化曲线的塔菲尔直线外推以求腐蚀速度的方法称为极化曲线法和塔菲尔直线外推法。它有许多局限性：它只适用于活化控制的腐蚀体系，如析氢型的腐蚀。对于浓度极化较大的体系，对于电阻较大的溶液和在强烈极化时金属表面发生较大变化（如膜的生成或溶解）的情况就不适用。此外，在外推作图时也会引入较大的误差。
图2 缓蚀剂阻滞电极过程的极化曲线
（a）－缓蚀剂阻滞阴极过程（阴极型）（b）－缓蚀剂阻滞阳极过程（阳极型）
（c）－缓蚀剂阻滞阴阳极过程（混合型）
用极化曲线法评定缓蚀剂是基于缓蚀剂会阻滞腐蚀的电极过程，降低腐蚀速度，从而改变受阻滞的电极过程的极化曲线的走向，如图2所示。由图中可见，未加缓蚀剂时，阴阳极
理想极化曲线相交于S
0，腐蚀电流为I
。加入缓蚀剂后，阴阳极理想极化曲线相交于S点，
腐蚀电流为I。I比I
要小得多。可见缓蚀剂明显地减缓了腐蚀。根据缓蚀剂对电极过程阻滞的机理不同，可以将缓蚀剂分为阴极型、阳极型和混合型。
缓蚀剂的缓蚀效率也可以直接用腐蚀电流来计算：
0I -I Z=
100%
I
式中 Z －缓蚀剂的缓蚀率；I 0－未加缓蚀剂时金属在介质中的腐蚀电流； I －加缓蚀剂后金属在介质中的腐蚀电流。
二 实验目的及要求
1、掌握用极化曲线塔菲尔区外推法测定金属的腐蚀速度、评选缓蚀剂的原理和方法；
2、评定乌洛托品在盐酸水溶液中对碳钢的缓蚀效率。
三 实验仪器与试剂
恒电位仪、饱和甘汞电极和盐桥、铂电极、碳钢试件、电解池、三角烧瓶、盐酸、 乌洛托品、试件夹具、试件预处理用品
四 实验相关知识点
1、以电流密度表示的金属腐蚀速度与重量指标之间的换算关系；
2、恒电流法测定极化曲线的方法；
3、缓蚀剂的类型（按作用机理划分）；
4、缓蚀效率的计算。
五 实验步骤
（一）准备工作
准备好待测试件、打磨、测量尺寸、安装到带聚四氟乙烯垫片的夹具上，脱脂、冲洗并安装于电解池中。
（二）操作要求
按仪器说明书连接好线路，装好仪器。按恒电位仪的操作规程进行操作：恒电位仪的“电流测量”置于最大量程，预热，调零。测定待测电极的自腐蚀电位，调节给定电位等于自腐蚀电位，再把“电流测量”置于适当的量程，进行极化测量，即从自腐蚀电位开始，由小到大增加极化电位。电位调节幅度可由10、20、30毫伏逐渐增加到80毫伏左右，每调节一电位值1～2分钟后读取电流值。
（三）测量
按上述步骤作如下测量：测定碳钢在1N 盐酸水溶液中的阴极极化曲线，然后，重测其自然腐蚀电位，再测定其阳极极化曲线；更换或重新处理试件，在上述介质中加入0.5％乌洛托品，并测定此体系中的自然腐蚀电位及阴、阳极极化曲线。
六 思考问题
1、为什么可以用自腐蚀电流密度ic 代表金属的腐蚀速度？如何由ic 换算为腐蚀的重量指标和深度指标？
2、本实验的误差来源有哪些？
实验三极化曲线评选缓蚀剂一、实验内容
（一）实验原理
1、极化曲线法测金属腐蚀速度
2、评选缓蚀剂的原理和方法
（二）缓蚀剂的缓蚀效率计算方法
二、实验目的及要求
三、实验仪器设备
四、实验实施步骤
（一）极化曲线的测量
（二）实验原始数据记录
试件材质介质成分介质温度
试件暴露面积参比电极参比电极电位辅助电极试件自腐蚀电位
1、极化曲线的绘制
2、缓蚀剂缓蚀效率的计算
五、实验数据分析及总结
实验四 临界孔蚀电位的测定
一 实验目的
1、 初步掌握有钝化性能的金属在腐蚀体系中的临界孔蚀电位的测定方法。
2、 通过绘制有钝化性能的金属的阳极极化曲线，了解击穿电位和保护电位的意义，并
应用其定性地评价金属耐孔蚀性能的原理。
3、 进一步了解恒电位技术在腐蚀研究中的重要作用。
二 实验原理
不锈钢、铝等金属在某些腐蚀介质中，由于形成钝化膜而使其腐蚀速度大大降低，而变成耐蚀金属。但是，钝态是在一定的电化学条件下形成（如某些氧化性介质中）或破坏的（如在氯化物的溶液中）。在一定的电位条件下，钝态受到破坏，孔蚀就产生了。因此，当把有钝化性能的金属进行阳极极化，使之达到某一电位时，电流突然上升，伴随着钝性被破坏，产生腐蚀孔。在此电位之前，金属保持钝态，或者虽然产生腐蚀点，但又能很快地再钝化，这一电位叫做临界孔蚀电位b ?。b ?常用于评价金属材料的孔蚀倾向性。临界孔蚀电位越正，金属耐孔蚀性能越好。
一般而言，b ?依溶液的组分、温度、金属的成分和表面状态以及电位扫描速度而变。在溶液组分、温度、金属的表面状态和扫描速度相同的条件下，b ?代表不同金属的耐孔蚀趋势。
本实验采用恒电位手动调节，当阳极极化到b ?时，随着电位的继续增加，电流急剧增加，一般在电流密度增加到200～2500微安/厘米2时，就进行反方向极化（即往阴极极化方向回扫），电流密度相应下降，回扫曲线并不与正向曲线重合，直到回扫地电流密度又回到钝态电流密度值，此时所对应的电位p ?为保护电位。这样整个极化曲线形成一个“滞后环”把?～i 图分为三个区：必然孔蚀区、可能孔蚀区和无孔蚀区。可见回扫曲线形成的滞后环可以获得更具体判断孔蚀倾向的参数。
三 试剂与设备
恒电位仪、参比电极、辅助电极、电解池、温度计、18-8不锈钢试件（经钝化处理）、 氯化钠水溶液
四 实验步骤
1、待测试件准备：把18-8不锈钢试件放入60℃、30％的硝酸水溶液中钝化1小时，取出冲洗、干燥。对欲暴露的面积要用砂纸打磨光亮，测量尺寸。分别用丙酮和无水乙醇擦洗以清除表面的油脂，待用。
2、连接好线路，测定自腐蚀电位值，直到取得稳定值为止，记录。
3、调节恒电位仪的给定电位，使之等于自腐蚀电位，由c ?开始对研究电极进行阳极极化，由小到大逐渐加大电位值。起初每次增加的电位幅度小些（如10～30毫伏），并密切注意电流表的指示值，在电位调节好以后1～2分钟读取电流值。在孔蚀电位以前，电流值增加很少，一旦到达孔蚀电位，电流值便迅速增加。当电位接近孔蚀电位时，要细致调节以
测准孔蚀电位。过孔蚀电位后，电位调节幅度可以适当加大（如每次调50～60毫伏），当电流密度增加爱到500微安/厘米2
左右时，即可进行反方向极化，回扫速度可由每分钟30毫伏减小到10毫伏左右，直到回归的电流密度又回到钝态，即可结束实验。
五 数据记录及处理
试件材质 试件暴露面积 介质成分 介质温度 参比电极 参比电极电位
b ?＝ p ?＝
六 思考题
1、根据测定临界孔蚀电位曲线的特点，讨论恒电位技术在孔蚀电位测定中的重要作用。
2、产生缝隙腐蚀的原因是什么？封装试件中如何放置缝隙腐蚀的产生？
实验四临界孔蚀电位的测定
一实验目的
4、初步掌握有钝化性能的金属在腐蚀体系中的临界孔蚀电位的测定方法。
5、通过绘制有钝化性能的金属的阳极极化曲线，了解击穿电位和保护电位的意义，并
应用其定性地评价金属耐孔蚀性能的原理。
6、进一步了解恒电位技术在腐蚀研究中的重要作用。
二实验原理
三试剂与设备
恒电位仪、参比电极、辅助电极、电解池、温度计、18-8不锈钢试件（经钝化处理）、
氯化钠水溶液
四实验步骤
五数据记录及处理
试件材质试件暴露面积
介质成分介质温度
参比电极参比电极电位
辅助电极试件自腐蚀电位
由图中可知
?＝
b
?＝
p
六思考题
1、根据测定临界孔蚀电位曲线的特点，讨论恒电位技术在孔蚀电位测定中的重要作用。
2、产生缝隙腐蚀的原因是什么？封装试件中如何放置缝隙腐蚀的产生？
七实验小结
金属腐蚀与防护考试试卷(附实验)及答案
金属腐蚀与防护试卷1 一、解释概念:（共8分，每个2分） 钝性，碱脆、SCC、缝隙腐蚀 二、填空题：（共30分，每空1分） 1．称为好氧腐蚀，中性溶液中阴极反应为，好氧腐蚀主要为控制，其过电位与电流密度的关系为。 2．在水的电位-pH图上，线?表示关系，线?表示关系，线?下方是的稳定存在区，线?上方是的稳定存在区，线?与线?之间是的稳定存在区。 3．热力系统中发生游离CO2腐蚀较严重的部位是，其腐蚀特征是，防止游离CO2腐蚀的措施是，运行中将给水的pH值控制在范围为宜。 4．凝汽器铜管在冷却水中的脱锌腐蚀有和形式。淡水作冷却水时易发生脱锌，海水作冷却水时易发生脱锌。 5．过电位越大，金属的腐蚀速度越，活化极化控制的腐蚀体系，当极化电位偏离E corr足够远时，电极电位与极化电密呈关系，活化极化控制下决定金属腐蚀速度的主要因素为、。 ) 6．为了防止热力设备发生氧腐蚀，向给水中加入，使水中氧含量达到以下，其含量应控制在，与氧的反应式为，加药点常在。 7．在腐蚀极化图上，若P c>>P a，极极化曲线比极极化曲线陡，这时E corr值偏向电位值，是控制。 三、问答题：（共24分，每小题4分） 1．说明协调磷酸盐处理原理。 2．自然界中最常见的阴极去极化剂及其反应是什么 3．锅炉发生苛性脆化的条件是什么 4．凝汽器铜管内用硫酸亚铁造膜的原理是什么 5．说明热力设备氧腐蚀的机理。 6．说明腐蚀电池的电化学历程，并说明其四个组成部分。 /
四、计算：（共24分， 每小题8分） 1．在中性溶液中，Fe +2=106-mol/L ，温度为25℃，此条件下碳钢是否发生析氢腐蚀并求出碳钢在此条件下不发生析氢腐蚀的最小pH 值。（E 0Fe 2+/Fe = - ） 2．写出V -与i corr 的关系式及V t 与i corr 的关系式，并说明式中各项的物理意义。 3．已知铜在含氧酸中和无氧酸中的电极反应及其标准电极电位： Cu = Cu 2+ + 2e E 0Cu 2+/Cu = + H 2 = 2H + + 2e E 02H +/H = 2H 2O = O 2 + 4H + + 4e E 0O 2/H 2O = + 问铜在含氧酸和无氧酸中是否发生腐蚀 五、分析：（共14分，每小题7分） 1．试用腐蚀极化图分析铁在浓HNO 3中的腐蚀速度为何比在稀HNO 3中的腐蚀速度低 { 2. 炉水协调磷酸盐-pH 控制图如图1，如何根据此图实施炉水水质控制，试分析之。 (25 15 20 pH o C) 9.809.609.409.209.008.80 2 3 4 5 6 7 8 9 10 R =2.8R =2.6 R =2.4R =2.3R =2.2R =2.1
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矿压测试技术实验指导书 学号： 班级： 姓名： 安徽理工大学 能源与安全学院采矿工程实验室
实验一常用矿山压力仪器原理及使用方法 第一部分观测岩层移动的部分仪器 ☆深基点钻孔多点位移计 一、结构简介 深基点钻孔多点位移计是监测巷道在掘进和受采动影响的整个服务期间，围岩内部变形随时间变化情况的一种仪器。 深基点钻孔多点位移包括孔内固定装置、孔中连接钢丝绳、孔口测读装置组成。每套位移计内有5~6个测点。其结构及其安装如图1所示。 二、安装方法 1.在巷道两帮及顶板各钻出φ32的钻孔。 2.将带有连接钢丝绳的孔内固定装置，由远及近分别用安装圆管将其推至所要求的深度。(每个钻孔布置5~6个测点，分别为；6m、5m、4m、3m、2m、lm或12m、10m、8m、6m、4m、2m)。 3.将孔口测读装置，用水泥药圈或木条固定在孔口。 4。拉紧每个测点的钢丝绳，将孔口测读装置上的测尺推至l00mm左右的位置后，由螺丝将钢丝绳与测尺固定在一起。 三、测试方法 安装后先读出每个测点的初读数，以后每次读得的数值与初读数之差，即为测点的位移值。当读数将到零刻度时，松开螺丝，使测尺再回到l00mm左右的位置，重新读出初读数。 ☆顶板离层指示仪 一、结构简介： 顶板离层指示仪是监测顶板锚杆范围内及锚固范围外离层值大小的一种监测仪器，在顶板钻孔中布置两个测点，一个在围岩深部稳定处，一个在锚杆端部围岩中。离层值就是围岩中两测点之间以及锚杆端部围岩与巷道顶板表面间的相对位移值。顶板离层指示仪由孔内固定装置、测量钢丝绳及孔口显示装置组成如图1所示。
二、安装方法： 1.在巷道顶板钻出φ32的钻孔，孔深由要求而定。 2.将带有长钢丝绳的孔内固定装置用安装杆推到所要求的位置；抽出安装杆后再将带有短钢丝绳的孔内固定装置推到所要求的位置。 3.将孔口显示装置用木条固定在孔口(在显示装置与钻孔间要留有钢丝绳运动的间隙)。 4.将钢丝绳拉紧后，用螺丝将其分别与孔口显示装置中的圆管相连接，且使其显示读数超过零刻度线。 三、测读方法： 孔口测读装置上所显示的颜色，反映出顶板离层的范围及所处状态，显示数值表示顶板的离层量。☆DY—82型顶板动态仪 一、用途 DY-82型顶板动态仪是一种机械式高灵敏位移计。用于监测顶底板移近量、移近速度，进行采场“初次来压”和“周期来压”的预报，探测超前支撑压力高 峰位置，监测顶板活动及其它相对位移的测量。 二、技术特征 (1)灵敏度(mm) 0.01 (2)精度(％) 粗读±1,微读±2.5 (3)量程(mm) 0～200 (4)使用高度(mm) 1000～3000 三、原理、结构 其结构和安装见图。仪器的核心部件是齿条6、指针8 以及与指针相连的齿轮、微读数刻线盘9、齿条下端带有读 数横刻线的游标和粗读数刻度管11。 当动态仪安装在顶底板之间时，依靠压力弹簧7产生的 弹力而站立。安好后记下读数(初读数)并由手表读出时间。 粗读数由游标10的横刻线在刻度管11上的位置读出，每小 格2毫米，每大格(标有“1”、“22'’等)为10毫米，微读数 由指针8在刻线盘9的位置读出，每小格为0.01毫米(共200 小格，对应2毫米)。粗读数加微读数即为此时刻的读数。当 顶底板移近时，通过压杆3压缩压力弹簧7，推动齿条6下 移，带动齿轮，齿轮带动指针8顺时针方向旋转，顶底板每 移近0.01毫米，指针转过1小格；同时齿条下端游标随齿条 下移，读数增大。后次读数减去前次读数，即为这段时间内的顶底板移近量。除以经过的时间，即得
混凝土结构实验指导书及实验报告(学生用)
土木工程学院 《混凝土结构设计基本原理》实验指导书 及实验报告 适用专业：土木工程周淼 编 班级：：学 号： 理工大学 2018 年9 月
实验一钢筋混凝土梁受弯性能试验 一、实验目的 1.了解适筋梁的受力过程和破坏特征； 2.验证钢筋混凝土受弯构件正截面强度理论和计算公式； 3.掌握钢筋混凝土受弯构件的实验方法及荷载、应变、挠度、裂缝宽度等数据的测试技术 和有关仪器的使用方法； 4.培养学生对钢筋混凝土基本构件的初步实验分析能力。 二、基本原理当梁中纵向受力钢筋的配筋率适中时，梁正截面受弯破坏过程表现为典型的三个阶段：第一阶段——弹性阶段（I阶段）：当荷载较小时，混凝土梁如同两种弹性材料组成的组合梁，梁截面的应力呈线性分布，卸载后几乎无残余变形。当梁受拉区混凝土的最大拉应力达到混凝土的抗拉强度，且最大的混凝土拉应变超过混凝土的极限受拉应变时，在纯弯段某一薄弱截面出现首条垂直裂缝。梁开裂标志着第一阶段的结束。此时，梁纯弯段截面承担的弯矩M cr称为开裂弯矩。第二阶段——带裂缝工作阶段（II阶段）：梁开裂后，裂缝处混凝土退出工作，钢筋应力急增，且通过粘结力向未开裂的混凝土传递拉应力，使得梁中继续出现拉裂缝。压区混凝土中压应力也由线性分布转化为非线性分布。当受拉钢筋屈服时标志着第二阶段的结束。此时梁纯弯段截面承担的弯矩M y称为屈服弯矩。第三阶段——破坏阶段（III阶段）：钢筋屈服后，在很小的荷载增量下，梁会产生很大的变形。裂缝的高度和宽度进一步发展，中和轴不断上移，压区混凝土应力分布曲线渐趋丰满。当受压区混凝土的最大压应变达到混凝土的极限压应变时，压区混凝土压碎，梁正截面受弯破坏。此时，梁承担的弯矩M u 称为极限弯矩。适筋梁的破坏始于纵筋屈服，终于混凝土压碎。整个过程要经历相当大的变形，破坏前有明显的预兆。这种破坏称为适筋破坏，属于延性破坏。 三、试验装置
土工实验指导书及实验报告
土工实验指导书及实验报告编写毕守一 安徽水利水电职业技术学院 二OO九年五月
目录 实验一试样制备 实验二含水率试验 实验三密度试验 实验四液限和塑限试验 实验五颗粒分析试验 实验六固结试验 实验七直接剪切试验 实验八击实试验 土工试验复习题
实验一试样制备 一、概述 试样的制备是获得正确的试验成果的前提，为保证试验成果的可靠性以及试验数据的可比性，应具备一个统一的试样制备方法和程序。 试样的制备可分为原状土的试样制备和扰动土的试样制备。对于原状土的试样制备主要包括土样的开启、描述、切取等程序；而扰动土的制备程序则主要包括风干、碾散、过筛、分样和贮存等预备程序以及击实等制备程序，这些程序步骤的正确与否，都会直接影响到试验成果的可靠性，因此，试样的制备是土工试验工作的首要质量要素。 二、仪器设备 试样制备所需的主要仪器设备，包括： （1）孔径0.5mm、2mm和5mm的细筛； （2）孔径0.075mm的洗筛； （3）称量10kg、最小分度值5g的台秤； （4）称量5000g、最小分度值1g和称量200g、最小分度值0.01g的天平；
（5）不锈钢环刀（内径61.8mm、高20mm；内径79.8mm、高20mm或内径61.8mm、高40mm）； （6）击样器：包括活塞、导筒和环刀； （7）其他：切土刀、钢丝锯、碎土工具、烘箱、保湿器、喷水设备、凡士林等。 三、试样制备 （一）原状土试样的制备步骤 1、将土样筒按标明的上下方向放置，剥去蜡封和胶带，开启土样筒取土样。 2、检查土样结构，若土样已扰动，则不应作为制备力学性质试验的试样。 3、根据试验要求确定环刀尺寸，并在环刀内壁涂一薄层凡士林，然后刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，同时用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削直至土样高出环刀，制样时不得扰动土样。 4、采用钢丝锯或切土刀平整环刀两端土样，然后擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量。 5、切削试样时，应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述。 6、从切削的余土中取代表性试样，供测定含水率以及颗粒分析、界限含水率等试验之用。
腐蚀与防护综合实验的虚拟仿真
Creative Education Studies 创新教育研究, 2017, 5(5), 409-412 Published Online December 2017 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/b716391256.html,/journal/ces https://https://www.wendangku.net/doc/b716391256.html,/10.12677/ces.2017.55064 The Virtual Simulation of the Corrosion and Protection Comprehensive Experiment Xuejun Xie1,2, Dongmei Liao1,2 1School of Power and Mechanical and Engineering, Wuhan University, Wuhan Hubei 2College Students’ Engineering Training and Innovation Practice Center, Wuhan University, Wuhan Hubei Received: Nov. 13th, 2017; accepted: Nov. 27th, 2017; published: Dec. 4th, 2017 Abstract The virtual simulation process of the corrosion and protection comprehensive experiment is in-troduced in this paper. That is to establish a normative basic operation database, a database of an-ticorrosion methods and their verification experiment schemes, a experimental results database of anticorrosion methods, to evaluate the experimental results, to develop the virtual simulation platform and software that students can carry out the virtual simulation experiment and evalua-tion. Then the anticorrosion methods and their verification experiment schemes revised con-stantly and thought to be perfect. Therefore, the corrosion and protection comprehensive experi-ment can be carried out more purposefully and more effectively by students in the laboratory, and the teaching effect is improved. Keywords Corrosion and Protection, Comprehensive Experiment, Virtual Simulation 腐蚀与防护综合实验的虚拟仿真 谢学军1,2，廖冬梅1,2 1武汉大学动力与机械学院，湖北武汉 2武汉大学大学生工程训练与创新实践中心，湖北武汉 收稿日期：2017年11月13日；录用日期：2017年11月27日；发布日期：2017年12月4日 摘要 本文介绍了腐蚀与防护综合实验的虚拟仿真过程，即建立规范的基本操作库、防腐蚀方法及其验证实验
金属的腐蚀和防护(教案)
第二节金属的腐蚀和防护（第１课时） 榆中七中孙志彪 【教学目标】：1、了解金属腐蚀的危害，认识金属腐蚀造成的经济影响．2、应用原电池原理，了解金属电化腐蚀的原因，能解释金属发生电化学腐蚀的原因3．了解一些选择防铁锈方法时应考虑的因素，通过实验探究防止金属腐蚀的措施， 【教学重点】：金属电化腐蚀【教学难点】：金属电化腐蚀；钢铁腐蚀【教学方法】：启发式、讨论式、实验法【教具】：实验投影仪教学过程：【引言】在日常生活中,金属腐蚀的现象随处可见。现在，请各小组代表把课前搜索的信息给全班同学展示一下。三个小组代表分别发言【学生演讲】(二分钟)介绍金属腐蚀造成的影响。【设问、过渡】钢铁为什么会生锈？我们怎么样利用化学知识来减小金属腐蚀？让我们一起来学习有关金属腐蚀的知识。以铁生锈为例来简单说明：【板书】金属的腐蚀与防护【小结】金属腐蚀就是游离态的金属单质被氧化成化合态的金属氧化物或其他化合物的过程，可表示为：【板书】金属腐蚀的实质：M → M n++ ne- 金属腐蚀的分类：化学腐蚀与电化学腐蚀【提问】举例说明什么是化学腐蚀和电化学腐蚀? 【学生回答】铁和氯气直接反应而腐蚀;钢管被原油中的含硫化合物腐蚀均为化学腐蚀。钢铁在潮湿的空气中生锈是电化学腐蚀。【过渡】钢铁在潮湿的空气里所发生的腐蚀，就是电化学腐蚀的最普通的例子。在一般情况下，金属腐蚀大多是电化学腐蚀。【提问】电化学腐蚀是怎样形成的？它具有哪些特征？让我们通过实验来研究学习有关电化学腐蚀的知识。【过渡】上学期我们已学习了有关原电池的知识，现在我们从金属腐蚀的角度来分析铜--锌原电池实验的原理。【课件演示】铜-锌原电池实验做如下实验：锌片投入稀硫酸中——腐蚀的种类及特点；用铜丝接触锌片——腐蚀的种类及特点。【投影、复习】原电池反应：Zn(-)：Zn→ Zn2+ +2e- (氧化反应) Cu(+)：2H++ 2e-
CAD上机实验指导书及实验报告
北京邮电大学世纪学院 实验、实习、课程设计报告撰写格式与要求 （试行） 一、实验报告格式要求 1、有实验教学手册，按手册要求填写，若无则采用统一实验报告封面。 2、报告一律用钢笔书写或打印，打印要求用A4纸；页边距要求如下：页边距上下各为2.5厘米，左右边距各为2.5厘米；行间距取固定值（设置值为20磅）；字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）。 3、统一采用国家标准所规定的单位与符号，要求文字书写工整，不得潦草；作图规范，不得随手勾画。 4、实验报告中的实验原始记录，须经实验指导教师签字或登记。 二、实习报告、课程设计报告格式要求 1、采用统一的封面。 2、根据教学大纲的要求手写或打印，手写一律用钢笔书写，统一采用国家标准所规定的单位与符号，要求文字书写工整，不得潦草；作图规范，不得随手勾画。打印要求用A4纸；页边距要求如下：页边距上下各为2.5厘米，左右边距各为2.5厘米；行间距取固定值（设置值为20磅）；字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）。 三、报告内容要求 1、实验报告内容包括：实验目的、实验原理、实验仪器设备、实验操作过程、原始数据、实验结果分析、实验心得等方面内容。 2、实习报告内容包括：实习题目、实习任务与要求、实习具体实施情况（附上图表、原始数据等）、实习个人总结等内容。 3、课程设计报告或说明书内容包括：课程设计任务与要求、总体方案、方案设计与分析、所需仪器设备与元器件、设计实现与调试、收获体会、参考资料等方面内容。 北京邮电大学世纪学院 教务处 2009-8
实验报告 课程名称计算机绘图（CAD） 实验项目AutoCAD二维绘图实验 专业班级 姓名学号 指导教师实验成绩 2016年11月日
金属腐蚀与防护实验指导书
金属腐蚀与防护实验指导书 课程编号：03030101 适用专业：金属材料工程专业 课程类别：专业教育课程 郝小军徐宏妍编
实验一 金属极化曲线测试 一、目的要求 1、掌握恒电位法测定阳极极化曲线的原理和方法。 2、绘制并比较一般金属（镁合金）和有钝化性能（铝合金、不锈钢）的金属的阳极极化曲线的异同，初步掌握有钝化性能的金属在腐蚀体系中的临界孔蚀电位的测定方法。 3、通过阳极极化曲线的测定，判定实施阳极保护的可能性，初步选取阳极保护的技术参数，了解击穿电位和保护电位的意义。 4、掌握恒电位仪的使用方法，了解恒电位技术在腐蚀研究中的重要作用。 二、基本原理 阳极电位和电流的关系曲线叫做阳极极化曲线。为了判定金属在电解质溶液中采取阳极保护的可能性，选择阳极保护的三个主要技术参数——致钝电流密度、维钝电流密度和钝化区的电位范围，需要测定阳极极化曲线。 阳极极化曲线可以用恒电位法和恒电流法测定。图1是一条较典型的阳极极化曲线。 一般金属（镁合金）的阳极极化曲线为ax 曲线。对有钝化性能的金属（铝合金、不锈钢），曲线abcdef 是恒电位法（即维持电位恒定， 测定相应的电流值）测得的阳极极化曲线。当电位从a 逐渐向正移动到到b 点时，电流也随之增加到b 点，当电位过b 点以后，电流反而急剧减小，这是因为在金属表面上生成了 一层高电阻耐腐蚀的钝化膜，钝化开始发生。人为控制电位的增高，电流逐渐衰减到c 。在c 点之后，电位若继续增高，由于金属完全进 入了钝态，电流维持在一个基本不变的很小的值——维钝电流。当使电位增高到d 点以后，金属进入了过钝化状态，电流又重新增大。从 a 点到 b 点的范围叫活性溶解区，从b 点到c 点叫钝化过渡区，从c 点到d 点叫钝化稳定区， 过d 点以后叫过钝化区。对应于b 点的电流密度叫致钝电流密度，对应于cd 段的电流密度叫维钝电流密度。 若把金属作为阳极，通以致钝电流使之钝化，再用维钝电流去保护其表面的钠化膜，可使金属的腐蚀速度大大降低，这就是阳极保护的原理。 用恒电流法测不出上述曲线的bcde 段。在金属受到阳极极化时其表面发生了复杂的变化，电极电位成为电流密度的多值函数，因此当电流增加到b 点时，电位即由b 点跃增到很正的e 点，金届进入了过钝化状态，反映不出金属进入钝化区的情况。由此可见只有用恒电位法才能测出完整的阳极极化曲线。 本实验采用恒电位仪逐点恒定阳极电位，同时测定对应的电流值，并在半对数坐标上绘成E-i 曲线，即为恒电位阳极极化曲线。 E ,m V i ,mA/cm 2 图1 阳极极化曲线 有钝化性能的金属： abcdef ——恒电位法测定；abef ——恒电流法测定 一般金属：ax 曲线
《流体力学》课程实验(上机)指导书及实验报告格式
《流体力学》课程实验指导书袁守利编 汽车工程学院 2005年9月
前言 1.实验总体目标、任务与要求 1)学生在学习了《流体力学》基本理论的基础上，通过伯努利方程实验、动量方程实 验，实现对基本理论的验证。 2）通过实验，使学生对水柱（水银柱）、U型压差计、毕托管、孔板流量计、文丘里流量计等流体力学常用的测压、测流量装置的结构、原理和使用有基本认识。 2.适用专业 热能与动力工程 3.先修课程 《流体力学》相关章节。 4.实验项目与学时分配 5. 实验改革与特色 根据实验内容和现有实验条件，在实验过程中，采取学生自己动手和教师演示相结合的方法，力求达到较好的实验效果。
实验一伯努利方程实验 1．观察流体流经实验管段时的能量转化关系，了解特定截面上的总水头、测压管水头、压强水头、速度水头和位置水头间的关系，从而加深对伯努利方程的理解和认识。 2．掌握各种水头的测试方法和压强的测试方法。 3．掌握流量、流速的测量方法，了解毕托管测速的原理。 二、实验条件 伯努利方程实验仪 三、实验原理 1．实验装置： 图一伯努利方程实验台 1.水箱及潜水泵 2.上水管 3.电源 4.溢流管 5.整流栅 6.溢流板 7.定压水箱 8.实验 细管9. 实验粗管10.测压管11.调节阀12.接水箱13.量杯14回水管15.实验桌 2.工作原理 定压水箱7靠溢流来维持其恒定的水位，在水箱下部装接水平放置的实验细管8，水经实验细管以恒定流流出，并通过调节阀11调节其出水流量。通过布置在实验管四个截面上的四组测压孔及测压管，可以测量到相应截面上的各种水头的大小，从而可以分析管路中恒定流动的各种能量形式、大小及相互转化关系。各个测量截面上的一组测压管都相当于一组毕托管，所以也可以用来测管中某点的流速。 电测流量装置由回水箱、计量水箱和电测流量装置（由浮子、光栅计量尺和光电子
金属腐蚀原理
3.3 金属腐蚀原理 3.3.1概述 从腐蚀的定义及分类，我们知道腐蚀主要是化学过程，我们可以把腐蚀过程分为两种可能的主要机理-----化学机理和电化学机理. 化学腐蚀是根据化学的多相反应机理，金属表面的原子直接与反应物（如氧﹑水﹑酸）的分子相互作用。金属的氧化和氧化剂的还原是同时发生的，电子从金属原子直接转移到接受体，而不是在时间或空间上分开独立进行的共轭电化学反应。 金属和不导电的液体（非电解质）或干燥气体相互作用是化学腐蚀的实例。最主要的化学腐蚀形式是气体腐蚀，也就是金属的氧化过程（与氧的化学反应），或者是金属与活性气态介质（如二氧化硫﹑硫化氢﹑卤素﹑蒸汽和二氧化碳等）在高温下的化学作用。 电化学腐蚀是最常见的腐蚀，金属腐蚀中的绝大部分均属于电化学腐蚀。如在自然条件下（如海水、土壤、地下水、潮湿大气、酸雨等）对金属的腐蚀通常是电化学腐蚀。 图3－11 铁的电化学腐蚀模型电化学腐蚀机理与纯化学腐蚀机理 的基本区别是：电化学腐蚀时，介质与金属的相互作用被分为两个独立的共轭反应。阳极过程是金属原子直接转移到溶液中，形成水合金属离子或溶剂化金属离子；另一个共轭的阴极过程是留在金属内
的过量 电子被溶液中的电子接受体或去极化剂接受而发生还原反应。左图即是铁的电化学腐蚀模型。（点击放大播放flash) 3.3.2金属腐蚀的电化学概念 1.电极反应及电极 相：由化学性质和物理性质一致的物质组成的、与系统的其他部分之间有界面隔开的集合叫做相。 电极系统：如果系统由两个相组成，一个相是电子导体（叫电子导体相），另一个相是离子导体（叫离子导体相),且通过它们互相接触的界面上有电荷在这两个相之间转移，这个系统就叫电极系统。 将一块金属（比如铜）浸在清除了氧的硫酸铜水溶液中，就构成了一个电极系统。在两相界面上就会发生下述物质变化： Cu (M)→Cu 2+(sol)+2e (M) 这个反应就叫电极反应，也就是说在电极系统中伴随着两个非同类导体相(Cu 和CuSO 4溶液）之间的电荷转移而在两相界面上发生的 化学反应，称为电极反应。这时将Cu 称为铜电极。 同样我们将一块金属放入某种离子导体相中，也会发生类似的电极反应：
电磁场实验指导书及实验报告
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 题目利用Matlab模拟点电荷电场的分布姓名xxxx 学号xxxxxxxxxx 班级电气xxxx班 任课老师xxxx 实验日期2010-10
电磁场理论 实验一 ——利用Matlab 模拟点电荷电场的分布 一．实验目的： 1．熟悉单个点电荷及一对点电荷的电场分布情况； 2．学会使用Matlab 进行数值计算，并绘出相应的图形； 二．实验原理： 根据库伦定律：在真空中，两个静止点电荷之间的作用力与这两个电荷的电量乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向在两个电荷的连线上，两电荷同号为斥力，异号为吸力，它们之间的力F 满足： R R Q Q k F ? 212 = (式1) 由电场强度E 的定义可知： R R kQ E ? 2 = (式2) 对于点电荷，根据场论基础中的定义，有势场E 的势函数为 R kQ U = (式3) 而 U E -?= (式4) 在Matlab 中，由以上公式算出各点的电势U ，电场强度E 后，可以用Matlab 自带的库函数绘出相应电荷的电场分布情况。 三．实验内容： 1. 单个点电荷 点电荷的平面电力线和等势线 真空中点电荷的场强大小是E=kq /r^2 ,其中k 为静电力恒量, q 为电量, r 为点电荷到场点P(x,y)的距离。电场呈球对称分布, 取电量q> 0, 电力线是以电荷为起点的射线簇。以无穷远处为零势点, 点电荷的电势为U=kq /r,当U 取
常数时, 此式就是等势面方程.等势面是以电荷为中心以r 为半径的球面。 平面电力线的画法 在平面上, 电力线是等角分布的射线簇, 用MATLAB 画射线簇很简单。取射线的半径为( 都取国际制单位) r0=, 不同的角度用向量表示( 单位为弧度) th=linspace(0,2*pi,13)。射线簇的终点的直角坐标为: [x,y]=pol2cart(th,r0)。插入x 的起始坐标x=[x; *x].同样插入y 的起始坐标, y=[y; *y], x 和y 都是二维数组, 每一列是一条射线的起始和终止坐标。用二维画线命令plot(x,y)就画出所有电力线。 平面等势线的画法 在过电荷的截面上, 等势线就是以电荷为中心的圆簇, 用MATLAB 画等势 线更加简单。静电力常量为k=9e9, 电量可取为q=1e- 9; 最大的等势线的半径应该比射线的半径小一点 r0=。其电势为u0=k8q /r0。如果从外到里取7 条等势线, 最里面的等势线的电势是最外面的3 倍, 那么各条线的电势用向量表示为: u=linspace(1,3,7)*u0。从- r0 到r0 取偶数个点, 例如100 个点, 使最中心点的坐标绕过0, 各点的坐标可用向量表示: x=linspace(- r0,r0,100), 在直角坐标系中可形成网格坐标: [X,Y]=meshgrid(x)。各点到原点的距离为: r=sqrt(X.^2+Y.^2), 在乘方时, 乘方号前面要加点, 表示对变量中的元素进行乘方计算。各点的电势为U=k8q. /r, 在进行除法运算时, 除号前面也要加点, 同样表示对变量中的元素进行除法运算。用等高线命令即可画出等势线 contour(X,Y,U,u), 在画等势线后一般会把电力线擦除, 在画等势线之前插入如下命令hold on 就行了。平面电力线和等势线如图1, 其中插入了标题等等。越靠近点电荷的中心, 电势越高, 电场强度越大, 电力线和等势线也越密。
腐蚀与防护实验指导书
金属腐蚀与防护的实验 一、重量法测定金属腐蚀速度 一、目的要求 1.掌握重量法测定金属腐蚀速度的原理和方法。 2.用重量法测定碳钢在稀硫酸中的腐蚀速度。 二、基本原理 重量法是根据腐蚀前后金属试件的重量的变化来测定金属腐蚀速度的。把待测的金属做成一定形状和大小的试件，放在测试环境中，经过一定时间后，取出并测量其重量和尺寸变化，计算其腐蚀速度。对于失重法，可由下面公式计算腐蚀速度。 V-=（w0-w1）/（st） 式中：V—金属的腐蚀速度，g/m2·h； w0—试件腐蚀前的重量，g； w1—试件腐蚀后并经过除去腐蚀产物后的重量，g； s—试件暴露在腐蚀环境中的面积，m2； t—试件腐蚀的时间，h。 腐蚀深度指标表示公式如下： V l=8.76×V-/ρ —用腐蚀深度表示的金属腐蚀速度，mm/a 式中： V l ρ—金属的密度，g/cm3。 三、仪器与药品 碳钢试件、稀硫酸8%、金相砂纸、细尼龙丝、电子天平等 四、操作步骤 1.试样用金相砂纸打磨，以除去表面氧化膜。 2.在电子天平上称重，精确到0.1mg。用游标卡尺测量暴露的全部表面积，精确到0.02mm。在烧杯中注入8%硫酸水溶液，将试件系于尼龙丝的一端，另一端系在玻璃棒上。然后用无水酒精和丙酮棉球清洗试件的表面以除污垢。把玻璃棒横担于烧杯上，使试件处于溶液的中部。观察并记录现象。 3.记录时间，从试件进入溶液时起，到试件取出时止，实验时间为1小时。 4.试验结束后取出试件，用自来水冲洗。 5.试样干燥后(可用冷风吹)，称重，除去腐蚀产物，再清洗干燥并称重，如此反复几次，直至前后相邻两次去膜后的重量差不大于0.5mg，即视为腐蚀产物完全清除，记录之。 五、数据记录 室温介质 试样浸入时间试样取出时间
人工智能及其应用实验指导书
《人工智能及其应用》 实验指导书 工业大学计算机科学与技术学院—人工智能课程组 2011年9月
前言 本实验是为了配合《人工智能及其应用》课程的理论学习而专门设置的。本实验的目的是巩固和加强人工智能的基本原理和方法，并为今后进一步学习更高级课程和信息智能化技术的研究与系统开发奠定良好的基础。 全书共分为八个实验：1.产生式系统实验；2.模糊推理系统实验；3.A*算法求解8数码问题实验；4.A*算法求解迷宫问题实验；5.遗传算法求解函数最值问题实验；6.遗传算法求解TSP问题实验；7.基于神经网络的模式识别实验；8.基于神经网络的优化计算实验。每个实验包括有：实验目的、实验容、实验条件、实验要求、实验步骤和实验报告等六个项目。 本实验指导书包括两个部分。第一个部分是介绍实验的教学大纲；第二部分是介绍八个实验的容。 由于编者水平有限，本实验指导书的错误和不足在所难免，欢迎批评指正。 人工智能课程组 2011年9月
目录 实验教学大纲 (1) 实验一产生式系统实验 (4) 实验二模糊推理系统实验 (7) 实验三A*算法实验I (12) 实验四A*算法实验II (15) 实验五遗传算法实验I (17) 实验六遗传算法实验II (22) 实验七基于神经网络的模式识别实验 (25) 实验八基于神经网络的优化计算实验 (29)
实验教学大纲 一、学时：16学时，一般安排在第9周至第16周。 二、主要仪器设备及运行环境：PC机、Visual C++ 6.0、Matlab 7.0。 三、实验项目及教学安排 序号实验名称实验 平台实验容学 时 类型教学 要求 1 产生式系统应用VC++ 设计知识库，实现系统识别或 分类等。 2 设计课 2 模糊推理系统应 用Matlab 1）设计洗衣机的模糊控制器； 2）设计两车追赶的模糊控制 器。 2 验证课 3 A*算法应用I VC++ 设计与实现求解N数码问题的 A*算法。 2 综合课4 A*算法应用II VC++ 设计与实现求解迷宫问题的A* 算法。 2 综合课5 遗传算法应用I Matlab 1）求某一函数的最小值； 2）求某一函数的最大值。 2 验证课6 遗传算法应用II VC++ 设计与实现求解不同城市规模 的TSP问题的遗传算法。 2 综合课 7 基于神经网络的 模式识别Matlab 1）基于BP神经网络的数字识 别设计； 2）基于离散Hopfiel神经网络 的联想记忆设计。 2 验证课 8 基于神经网络的 优化计算VC++ 设计与实现求解TSP问题的连 续Hopfield神经网络。 2 综合课 四、实验成绩评定 实验课成绩单独按五分制评定。凡实验成绩不及格者，该门课程就不及格。学生的实验成绩应以平时考查为主，一般应占课程总成绩的50%，其平时成绩又要以实验实际操作的优劣作为主要考核依据。对于实验课成绩，无论采取何种方
金属腐蚀与防护课后习题及实验答案
腐蚀与防护试题 1、Fe—H2O的E—pH图说明该钢铁的防腐应用。 金属的E—pH图的应用 预计一定条件下的金属腐蚀行为；反应金属自发腐蚀热力学倾向；指明金属实施保护的可能性与方向。总结E—pH图的规律：上腐蚀、下稳定、两边（左右）腐蚀、中间钝化。常见金属在中性介质中都比较稳定。 应用举例：当一定环境条件时，通过调整酸度可使其进入钝化区；实行阴极保护可使其进入保护区。 2、 3、大阴极小阳极会加速腐蚀速率 如钢管的氧化膜是金属热轧后与空气反应生成蓝黑色氧化铁层。该氧化层不仅比金属目材还硬，而且相对于目材金属他是阴极，而目材纯金属相对是阳极。腐蚀纯金属阳极来保护相对是阴极氧化皮地坪漆。如果大面积氧化皮之中有破损，破损部位是阳极，周围的氧化皮就是阴极，这就形成了大阴极小阳极。大阴极小阳极会加速腐蚀速率。 如果储罐的底部有泥沙沉积，泥沙和钢接触的部位氧气含量就很低，而泥沙周围的钢的表面氧气含量就相对很高。氧气含量高的区域相对其他氧气含量低位置是阴极，氧气含量低的位置就相对是阳极，从而形成氧气浓度电池，促进氧气含量低的位置的腐蚀。 相互搭接的表面，开裂涂层的下面阴极保护，空洞位置等都会形成氧气浓度腐蚀电池，腐蚀也都很快，因为在他们四周氧气含量相对都很高。 4、腐蚀极化图说明其应用。 腐蚀极化图是一种电位—电流图，它是把表征腐蚀电池特征的阴、阳极极化曲线画在同一张图上构成的。 腐蚀极化图的应用 （1）极化图用于分析腐蚀速度的影响因素 (a)腐蚀速度与腐蚀电池初始电位差的关系：腐蚀电池的初始电位差（EO,C- EO,A )，是腐蚀的原动力；（例氧化性酸对铁的腐蚀；不同金属平衡电位对腐蚀电流的影响） (b)极化性能对腐蚀速度的影响：若腐蚀电池的欧姆电阻很小，则极化性能对腐蚀电流有很大的影响；（例钢在非氧化酸中的腐蚀极化图） (c)溶液中含氧且及络合剂对腐蚀速度的影响；（例铜在含氧酸及氰化物中腐蚀极化图） (d)其他影响腐蚀速度的因素，如阴、阳极面积比和溶液电阻等。 （2）腐蚀速度控制因素：阳极控制、阴极控制、混合控制和欧姆控制。 5、阳极型缓蚀剂 阳极型缓蚀剂多为无机强氧化剂，如铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、亚硝酸盐、硼酸盐等。它们的作用是在金属表面阳极区与金属离子作用，生成氧化物或氢氧化物氧化膜覆盖在阳极上形成保护膜。这样就抑制了金属向水中溶解。阳极反应被控制，阳极被钝化。硅酸盐也可归到此类，它也是通过抑制腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀目的的。因此有时又被称作阳极型缓蚀剂或危险型缓蚀剂，阳极型缓蚀剂要求有较高的浓度，以使全部阳极都被钝化，一旦剂量不足，将在未被钝化的部位造成点蚀。 1化学腐蚀的概念、及特点
实验指导书及实验报告
百度文库-让每个人平等地提升自我 《结构设计原理》试验指导书/ 及试验报告' 班级_____________ 姓名_____________ 学号_____________ 淮阴工学院建筑工程系结构试验室 二00五年九月
试验一矩形截面受弯构件正截面强度试验
、试验目的 1、了解受弯构件正截面的承载力大小、挠度变化及裂缝出现和发展过程； 2、观察了解受弯构件受力和变形过程的三个工作阶段及适筋梁的破坏特征； 3、测定受弯构件正截面的开裂荷载和极限承载力，验证正截面承载力计算方法。 、试件、试验仪器设备 1、试件特征 (1) 根据试验要求，试验梁的混凝土强度等级为C25，纵向受力钢筋为HRB335。 (2) 试件尺寸及配筋如图1所示，纵向受力钢筋的混凝土净保护层厚度为20mm。 / 500 \ / I ------------------ 1 U_J 试件尺寸及配筋图 \ (3) 梁的中间500mm区段内无腹筋，在支座到加载点区段配有足够的箍筋，以保证梁不发生斜截面破坏。 (4) 梁的受压区配有两根架立筋，通过箍筋与受力筋绑扎在一起，形成骨架，保证受力钢筋处在 正确的位置。 2、试验仪器设备 (1) 静力试验台座、反力架、支座 (2) 30T手动式液压千斤顶 (3) 30T荷载传感器 (4) 静态电阻应变仪 (5) 位移计(百分表)及磁性表座 (9)电阻应变片、导线等 三、试验装置及测点布置 1、试验装置见图2 (支座到加载点的距离根据实际情况标出) (1) 在加荷架中，用千斤顶通过梁进行两点对称加载，使简支梁跨中形成长500mm的纯弯曲段 (忽略梁的自重)； (2) 构件两端支座构造应保证试件端部转动及其中一端水平位移不受约束，基本符合铰支承的要 求。 2、测点布置 (1) 在纵向受力钢筋中部预埋电阻应变片，用导线引出，并做好防水处理，设1、2为跨中受 拉主筋应变测点； (2) 纯弯区段内选一控制截面，侧面沿截面高度布置四个应变测点，用来测量控制截面的应变分布。
腐蚀与防护答案
一、填空题 2构成金属表面电化学不均一的主要原因①金属化学成分不均一、②组织结构不均一、③物理状态不均一、④表面膜不完整。 3.应力腐蚀发生条件a敏感材料合金易发生b特定的腐蚀介质c拉伸应力。 4.减缓磨损腐蚀的办法是合理设计结构及正确选材与表面处理及电化学保护。 5. 氧化膜要具有保护性必须满足的条件为①PBR值大于1；②膜具有良好的化学稳定性自愈能力强；③膜具有完整性致密、缺陷少；④具有一定的强度和塑性，与基体结合牢固。 6.提高钢的抗氧化性，采用合金化处理或在钢表面形成高熔点氧化物的途径。8金属耐蚀合金化的途径有提高金属的热力学稳定性、减弱合金的阳极活性、减弱阴极过程和使合金表面生成电阻大的腐蚀产物膜。 9.用衬里作为防腐蚀，被粘物表面必须满足：有好的润湿性、表面有一定的粗糙度和表面清洁。橡胶衬里整个过程的关键工序消除衬层鼓泡、硫化、衬贴。11.阳极保护的主要控制参数有临界电流密度ib（致钝电流密度）、钝化区电位范围Ep~Eop和维钝电流密度ip。 12. 钛在王水、氯水中耐蚀是由于其具有很强的自钝性。 13. 高分子材料在溶剂中的溶解性能基本上遵循极性相近原则、溶度参数相近原则、溶剂化原则但聚四氟乙烯虽然也是非极性的，而对于任何极性或非极性的溶剂都不会使其溶解因其极好的耐老化性能而有“塑料王”的美称。 14.杂散电流引起的腐蚀破坏特点形成两个宏观腐蚀电池。 15.合金元素钼的耐蚀特点使合金耐还原性介质腐蚀和抗氯离子引起的点蚀。 16. 生产上为了降低维钝电流密度，常常采用涂料-阳极保护的联合保护。 15.均匀腐蚀速度表征法重量法、深度法、电流密度表征法，局部腐蚀速度表征法局部最大腐蚀深度或强度损失法。 20.涂料由成膜物质、颜料、稀释剂、助剂、分散介质组成。 21.金属产生剥蚀的条件：金属具有一定的层状晶粒结构，晶粒尺寸的长度、宽度必须远远大于其厚度要有适当的腐蚀介质。 22. 阳极性镀层对基体的保护是机械保护和电化学保护作用共同作用的结果阴极性镀层的保护作用取决于镀层的完整性和厚度。
音响实验指导及实验报告汇总
音响原理与技术实验指导 说明: 音响原理与技术实验采用任务驱动的形式，本实验指导书先描述任务，然后给出完成任务的提示及实验方案，最后分析实现的原理。 实验操作规程 1.在连接线路时，先不要开设备电源开关。 2.不使用电容传声器时，不要开调音台幻像电源开关。 3.开设备电源时，按信号的流向顺序逐一打开，关电源时按相反顺序操作。 4.不要把音量（增益）开关开到最大值，应先开一部分，根据音量逐渐加大。 实验一、模拟调音台操作训练 实验任务 1.基本连接及扩声操作 任务要求： 在计算机1中播放音乐，并用有线传声器拾取讲话声，将两种声音按合适的比例混合，通过音箱扩出来。 操作提示： 线路连接的逻辑图如图1-1。 图1-1 系统连接拓朴图 将计算机1（或MP3）的左右输出信号接到调音台的1、2（或3、4）两个通道线路电平输入孔(LINEIN)上。将传声器接到调音台8号通道低电平输入(MIC IN)插孔上。(如图1-2箭头所示) 将调音台的左右声道输出接至功率放大器的输入端上，通道1、2、8的发送开关Main打开。(如图1-2箭头所示)。 打开功率放大器电源，将功放音量旋钮到一半位置；打开调音台电源；打开传声
器开关；按下传声器通道的“main”开关，一边讲话一边调整传声器通道的增益开关和通道的衰减推子，使讲话音量正常。 在计算机1中播放音乐，打开1、2通道的“main”开关，调整增益开关和通道的衰减推子，使音量正常。 图1-2 调音台输入 图1-3 调音台输出至功放 2.编组输出操作 任务要求： 在计算机1中播放伴奏，通过传声器拾取伴唱音，要求在音箱中同时扩出伴唱和伴奏声音，用计算机2录音，要求只录下伴奏的声音。 操作提示：
金属的腐蚀及其原理
金属的腐蚀及其原理 【引入】大家如果细心的话就可以发现生活中的金属器皿，使用久了后，就会生锈。例如，或防盗网、风扇的护栏，或者铜器会出现铜绿（Cu2(OH)2CO3）。大家翻倒课本的 23页，看看图1—26，可以先想象一下，这辆车刚买时是白白亮亮的，风光无限，现在呢，还风不风光？已经是锈迹斑斑，风光不在了。无论是防盗网的生锈还是汽 车的生锈都是由于金属的腐蚀引起的，那大家知道金属为什么会发生腐蚀吗？它的 原理是什么呢？ 【讲述】带着这两个问题我们今天就来学习这方面的内容。 【板书】金属的腐蚀及其原理 【讲述】大家看到课本的23页的第三段，一起说一下金属腐蚀的概念是什么？ 【板书】一、金属的腐蚀 1、定义：金属或合金与其他物质发生化学反应而被腐蚀的现象。 【讲述】现在举个例子来理解这个概念。在制取H2时，往Zn片中滴加稀盐酸，如果稀盐酸量足够的话，可以看到锌片逐渐的消失了。 【提问】为什么锌片会消失呢？ 【讲述】是由于Z n—2e- ＝Z n2+，锌离子进入到溶液中了。 【提问】大家思考一下，金属腐蚀的本质是什么？ 【引导】金属腐蚀是指金属或合金与其他物质发生化学反应，金属在化学反应中是得点子还是失去电子？ 【讲述】是失电子的。所以金属腐蚀的本质就是金属原子失去电子而被氧化的过程，用式子表示为M—ne- ＝M n+,例如：Z n—2e- ＝Z n2+ 【过渡】金属腐蚀是不是都是一样的呢，不一样的话，可分为哪两种腐蚀？ 【讲述】化学腐蚀与电化学腐蚀 【板书】金属腐蚀 电化学腐蚀 【提问】大家一起说一下化学腐蚀的概念？ 【讲述】化学腐蚀是金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应，举几个例子： 这些都是化学腐蚀。【提问】大家一起说一下电化学腐蚀的概念？ 【讲述】不纯的合金或金属发生原电池反应，使较活泼金属被腐蚀。比如：防盗网的生锈、自行车轮子、链条的生锈都是电化学腐蚀。 【提问】现在我们学习化学腐蚀与电化学腐蚀，那它们之间有什么共同点或不同点？ 【讲述】首先我们来看电化学腐蚀。它形成了原电池，有微弱的电流产生，而化学腐蚀是直接发生氧化还原反应，所以无电流产生。 【讲述】化学腐蚀与电化学腐蚀都是金属失去电子变为离子，所以它们的共同点就是金属腐蚀的本质：M—ne- ＝M n+ 【讲述】现在跟大家分享一组数据，我国每年钢铁的腐蚀量占全年钢铁产量的1／10，占国民生生产总值的页也就是GDP的4%，4%是什么概念呢？我国每年的教育经费都不 足4%的。这说明每年钢铁的腐蚀都会造成巨大的经济损失。 【过渡】那钢铁的腐蚀属于化学腐蚀还是电化学腐蚀？