Физические методы исследования - Методичка

Физические методы исследованияТемпература - это понятие, введенное для характеристики энергии, которой обладают молекулы вещества. Она соответствует абсолютному покою, при этой температуре, согласно классической механике, молекулы и атомы абсолютно неподвижны. Кроме того, некоторые электроны и при этой температуре обладают энергией в силу невозможности занятия энергетических уровней, уже занятых другими электронами. Есть некоторые температуры, характерные для всех материалов, есть температуры, специфичные для некоторых электротехнических материалов. при которых резко меняются какие-либо характеристики. Есть сплавы и другие сложные вещества у которых сложный процесс плавления: при некоторой температуре, называемой «солидус» происходит частичное расплавление, т.е. переход части вещества в жидкое состояние.Термический анализ - совокупность методов определения температур, при которых происходят процессы, сопровождающиеся либо выделением тепла (например, кристаллизация из жидкости), либо его поглощением (например, плавление , термическая диссоциация ).. Нагревая (охлаждая) изучаемый объект, измеряют через небольшие промежутки времени его температуру; результаты измерений изображают графически, откладывая время по оси абсцисс, а температуру - по оси ординат. т. наз. кривые нагревания (или охлаждения) исследуемого образца, т.е. изменение т-ры последнего во времени. В этом случае на одном и том же графике записывают и кривую "время - температура", и кривую "время - разность температур" объекта и эталона. В процессе анализа температура поднимается с постоянной скоростью Сигнал с термовесов непрерывно записывается в виде кривой изменения массы вещества от времени, а при известном законе изменения температуры, от температуры.. Этот метод основан на исследовании первой производной от термогравиметрической кривой либо по времени dm/d? (с?орость изменения массы от времени) либо по температуре dm/DT (скорость изменения массы от температуры).Особенностями использования материалов в электроэнергетике является то, что они эксплуатируются в условиях воздействия электрических полей, и в несколько меньшей степени, в условиях воздействия магнитных полей.Если взять плоский конденсатор в вакууме, то заряд на каждой его пластине равен (по модулю): (4) где e0 - диэлектрическая постоянная, или диэлектрическая проницаемость вакуума, e0 = 8.85 10-12 Ф/м, S-площадь каждой из пластин, d - зазор между пластинами, U - напряжение между ними. В общем случае, вещество не может поляризоваться мгновенно в ответ на приложенное электрическое поле, поэтому более общая формула содержит время: Это значит, что поляризованность вещества является сверткой электрического поля в прошлом и восприимчивости, зависящей от времени как ?e(?t). Тот факт, что поляризация вследствие принципа причинности может зависеть только от электрического поля в прошлом (то есть ?e(?t) = 0 для ?t <0), налагает на восприимчивость ?e(0) ограничения, называемые соотношениями Крамерса - Кронига. Связана с эффектом поляризации диэлектриков под действием электрического поля (и с характеризующей этот эффект величиной диэлектрической восприимчивости среды). Вообще говоря, абсолютная диэлектрическая проницаемость является тензором, определяемым из следующих соотношений: здесь: Е-вектор электрического поля, ?-вектор электрической индукции, Коэффициент ослабления поля тот же самый, как и в случае увеличения заряда при подключенном источнике, т.е. он равен e Это второе определение диэлектрической проницаемости.Существует группа физико-химических экспертиз, использующих свойства электролитов - жидкостей, проводящих электрический ток (к этому классу веществ относятся расплавленные металлы и соли, а также растворы кислот, солей и щелочей). ¦Измерение электролитического потенциала составляет суть потенциометрического метода исследования, применяемого в криминалистике для определения химического состава пробы. При помещении электродов непосредственно в электролит растворенные вещества восстанавливаются на электродах. В криминалистике на электролизе основываются такие виды исследований, как электроанализ, электрография, гальванопластика и травление. Под действием электрического тока происходит электролиз: металлы или их соли, содержащиеся в пояске обтирания, растворяются и в виде положительных ионов постепенно перемещаются сквозь слой фотобумаги к катоду - фольге.В большинстве случаев в месте контакта измерительного зонда с полупроводником возникает так называемая контактная разность потенциалов, которая оказывает влияние на результаты измерений. Поэтому методика измерения удельного сопротивления должна обеспечивать либо учет, либо компенсацию этой дополнительной разности потенциалов. Через внешние зонды 1 и 4 пропускают электрический ток от источника тока ИТ, а между зондами 2 и 3 вольтметром V измеряют разность потенциалов. Действительно, в предположении полубесконечности образца каждый зонд создает вокруг себя сферическое симметричное поле.

План

1. Теплофизические и механические характеристики материалов.

2.Термический анализ.

3.Электрофизические характеристики материалов. Диэлектрическая проницаемость.

3.1 Диэлектрическая проницаемость материалов. Диэлектрическая проницаемость и электрические поля в диэлектриках

3.2 Электрофизические методы исследования

3.3 Четырехзондовый метод определения проводимости полупроводников

4. Устройства и методы неразрушающего контроля

4.1 Методы и средства теплового неразрушающего контроля.

4.2 Дефектоскопия

4.3 Дефекты сварных соединений и причины их возникновения

5. Магнитные свойства материалов

5.1 Магнитная проницаемость.

6. Магнитометрия