含Pu材料临界装置温度平衡实验研究
物理高温超导实验报告
一、实验目的本次实验旨在探究高温超导材料的物理特性，了解其超导临界温度、临界电流密度等关键参数，并通过实验验证高温超导材料在实际应用中的可行性。
二、实验原理高温超导材料是指在较高温度下仍能保持超导特性的材料。
超导现象是指某些材料在温度降低到一定临界温度以下时，其电阻突然降为零的现象。
高温超导材料的发现，突破了传统超导材料对低温环境的依赖，具有广泛的应用前景。
本实验采用三层镍氧化物La4Ni3O10单晶样品，利用高压光学浮区技术制备。
在高压条件下，样品表现出压力诱导的体超导电性，超导体积分数高达86%。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：- 高压光学浮区装置- 超导测量系统- 低温恒温器- 磁场发生器- 电流表、电压表- 数据采集器2. 实验材料：- 三层镍氧化物La4Ni3O10单晶样品- 低温液氮四、实验步骤1. 将三层镍氧化物La4Ni3O10单晶样品置于高压光学浮区装置中，进行高压处理。
2. 将高压处理后的样品置于超导测量系统中，测量其超导临界温度。
3. 在不同温度下，对样品施加不同电流，测量其临界电流密度。
4. 在不同磁场下，测量样品的超导临界磁场。
5. 利用数据采集器记录实验数据，进行分析和处理。
五、实验结果与分析1. 超导临界温度：通过实验测量，三层镍氧化物La4Ni3O10单晶样品的超导临界温度为30K。
2. 临界电流密度：在不同温度下，样品的临界电流密度随温度升高而降低。
在超导临界温度附近，临界电流密度达到最大值。
3. 超导临界磁场：在超导临界温度附近，样品的超导临界磁场较低。
4. 分析与讨论：本实验验证了三层镍氧化物La4Ni3O10单晶样品在高压条件下具有压力诱导的体超导电性。
实验结果表明，该材料在高温超导领域具有较高的应用潜力。
六、结论通过本次实验，我们成功探究了高温超导材料的物理特性，包括超导临界温度、临界电流密度和超导临界磁场等关键参数。
实验结果表明，三层镍氧化物La4Ni3O10单晶样品在高压条件下具有良好的高温超导性能，为高温超导材料的应用提供了新的思路和方向。
高中物理实验测量超导材料的临界温度与临界磁场的实验方法
高中物理实验测量超导材料的临界温度与临界磁场的实验方法超导材料是具有特殊电导性的材料，在低温条件下电阻几乎为零。
测量超导材料的临界温度和临界磁场是评估其超导性能的重要实验，也是物理学研究中的关键课题之一。
本文将介绍一种常用的实验方法，来测量超导材料的临界温度和临界磁场。
实验方法的原理：超导材料在临界温度以下能够表现出无限大的电阻率，即电流完全不受阻碍地流过材料。
超导材料在外加磁场下也表现出特殊性质，当磁场强度超过一定临界值时，超导材料将不再是超导状态。
实验仪器与材料：1. 超导材料样品：使用高纯度的超导材料样品，如铅、铯钛酸铯等。
2. 恒温器：用于维持实验室温度稳定。
3. 电磁铁：用于产生不同强度的磁场。
4. 电流源：用于给超导材料提供足够的电流。
5. 电压测量仪：用于测量超导材料的电压。
实验步骤：1. 样品处理：对超导样品进行必要的样品处理，如去除表面氧化物等。
2. 温度控制：将超导样品放置在恒温器中，并通过恒温器将样品的温度控制在所需的测量温度附近。
3. 施加磁场：通过电磁铁施加一定强度的磁场，磁场大小可通过电磁铁的调节来控制。
4. 施加电流：通过电流源给超导样品提供足够的电流，使其进入超导态。
5. 电压测量：使用电压测量仪测量超导样品中的电压。
6. 记录数据：记录不同磁场强度下的电压值。
7. 重复实验：重复以上步骤，使用不同的磁场强度，得到多组数据。
数据处理与结果计算：1. 画出电压随磁场强度的曲线图。
2. 根据电压随磁场强度的变化规律，确定超导样品的临界磁场。
3. 根据临界磁场随温度的变化规律，确定超导样品的临界温度。
注意事项：1. 实验过程中要保持环境温度的稳定，以保证测量结果的准确性。
2. 在施加电流时，应注意电流不要超过超导样品对应的最大电流，以免损坏样品。
3. 实验步骤要严格按照上述顺序进行，并确保每个步骤都操作正确。
4. 实验装置的选用和调试要仔细，以保证实验的可重复性和准确性。
化学平衡与温度实验研究
化学平衡与温度实验研究引言：化学平衡是指在一个系统中，反应物和生成物之间的浓度或压力保持恒定的状态。
温度是影响化学反应速率和平衡的重要因素之一。
本实验旨在研究不同温度对化学平衡的影响，以及了解温度变化对化学反应速率的影响。
实验方法：1. 准备实验装置和试剂：使用玻璃容器装置好实验装置，准备所需试剂，如硝酸和亚硝酸。
2. 测定温度：使用温度计测定容器内的初始温度，并记录下来。
3. 添加试剂：按照一定的比例添加硝酸和亚硝酸到容器中。
4. 搅拌反应物：使用玻璃棒搅拌反应物，以充分混合试剂。
5. 测定温度变化：使用温度计测定反应过程中的温度变化，并记录下来。
6. 测定反应物浓度变化：使用适当的方法测定反应物浓度的变化，并记录下来。
7. 分析数据：根据实验结果，绘制反应物浓度随时间变化的曲线图，并根据温度变化对反应速率和化学平衡的影响进行分析。
实验结果：通过实验，我们观察到以下现象：1. 随着温度的升高，反应物的浓度变化速率增加。
2. 在较高温度下，反应物的浓度变化率较大，反应速率快。
3. 温度变化对化学平衡的位置没有直接影响，但会影响达到平衡所需的时间。
实验讨论：温度是影响化学反应速率的重要因素之一。
根据碰撞理论，温度升高会增加分子间的平均动能，增加反应物分子的碰撞频率和碰撞能量，从而提高反应速率。
在本实验中，我们观察到随着温度升高，反应物的浓度变化速率增加。
这是因为在高温下，反应物分子的动能增加，碰撞频率增加，导致反应速率加快。
由于反应物浓度的变化是反应速率的指示，因此浓度变化速率的增加表明反应速率的增加。
与速率有关的另一个重要概念是平衡。
化学平衡是指反应生成物和反应物浓度或压力保持恒定的状态。
实验结果显示，温度的变化对化学平衡的位置没有直接影响，而是对达到平衡所需的时间产生影响。
这是因为温度的变化只会影响反应速率，而不会改变反应的终点。
结论：通过本实验，我们得出了以下结论：1. 温度的升高会增加反应物的浓度变化速率和反应速率。
化学平衡与温度变化实验研究
化学平衡与温度变化实验研究引言：化学平衡是指在封闭条件下，化学反应的物质浓度保持不变的状态。
平衡常数与温度息息相关，而温度的变化会对化学平衡产生影响。
为了深入了解这种关系，本文将围绕化学平衡与温度变化展开实验研究。
实验方法：1. 准备实验器材：酒精灯、烧杯、试管等。
2. 实验前准备：将试管清洗干净并称量所需药品。
3. 实验步骤：a. 将试管中加入适量的氯化铵溶液。
b. 在试管放置酒精灯，燃烧一段时间，升温试管内溶液。
c. 观察温度变化，并记录下升高的温度。
d. 观察溶液颜色的变化，并记录下来。
e. 将试管放置在冷却器中进行冷却，记录下降低的温度。
f. 重复上述步骤，进行多次实验，得到一系列温度变化数据。
实验结果：通过多次实验，得到了一系列试验结果。
实验结果表明，随着温度的升高，溶液颜色发生变化，出现不同程度的变深。
而随着温度的降低，溶液颜色逐渐恢复原样。
实验分析：根据实验结果，我们可以推测这种颜色变化可能与化学平衡有关。
在升高温度的过程中，溶液中的化学反应可能发生了偏离平衡的现象，导致反应生成物或反应物浓度发生改变，从而导致颜色变化的观察结果。
而降低温度则可能使反应重新趋于平衡，颜色恢复原样。
结论：通过本次实验研究，我们了解到化学平衡与温度变化之间的关系。
实验结果表明温度的升高或降低都会对化学平衡产生影响，导致反应偏离平衡状态。
这一研究结果对于理解化学平衡的原理以及控制反应过程具有一定的指导意义。
展望：本文只是对温度变化对化学平衡的影响进行初步实验研究，未来可以通过更多的实验以及深入的理论分析来进一步探究该关系的机制。
此外，还可以考虑其他因素对化学平衡的影响，如压力变化、浓度变化等，以全面理解化学平衡的复杂性和多样性。
参考文献：[1] Smith, J. M., & Van Ness, H. C. (2012). Introduction to chemical engineering thermodynamics (7th ed.). New York: McGraw-Hill.[2] Atkins, P. W., & de Paula, J. (2010). Physical chemistry (9th ed.). Oxford: Oxford University Press.。
探索超导材料的临界磁场测量研究实验
探索超导材料的临界磁场测量研究实验超导材料的临界磁场测量是研究超导材料性质的重要实验之一。
本文将从物理定律、实验准备和过程以及实验应用和其他专业角度进行详细解读。
一、物理定律：1. 迈斯纳效应：当超导材料处于磁场中时，会发生电子对的库珀配对，并形成超导电流，阻止磁场穿透超导材料。
一定强度的磁场下，材料将变为非超导态，此时的磁场强度即为临界磁场。
二、实验准备：1. 材料选择：超导材料通常是一些具有特殊导电性质的材料，如铜氧化物陶瓷、纳米颗粒、铝和镁合金等。
选择合适的材料对于实验结果的准确性至关重要。
2. 实验装置：实验中通常需要使用到磁场发生器、超导磁体、磁场计、临界电流计等装置。
超导磁体可以产生高强度的磁场，而磁场计则用于测量磁场的强度。
三、实验过程：1. 样品制备：首先，需要从选定的超导材料中制备出一个标准样品。
样品的制备需要严格控制温度、材料纯度等因素，以保证实验结果的准确性。
2. 磁场升降：在实验中，我们需要通过超导磁体产生磁场。
通过改变超导磁体的电流和匝数，可以调节磁场的强度。
实验过程中需要记录不同磁场强度下的相应电流值。
3. 临界电流测量：将超导样品放置在产生的磁场中，通过给样品施加电流并逐渐增大电流强度，直到样品由超导态转变为非超导态，此时电流达到临界电流。
使用临界电流计可以准确测量出该电流值。
4. 临界磁场测量：随着磁场的逐渐升高，样品在达到临界电流时会失去超导性，此时的磁场强度即为临界磁场。
可以通过磁场计或其他测量设备准确测量出临界磁场值。
5. 数据处理：通过实验测量得到的数据，可以绘制出临界磁场与温度、电流等参数之间的关系曲线，进一步研究其规律性。
四、实验应用和其他专业角度：1. 特定材料的研究：通过临界磁场测量实验，可以了解不同材料在不同条件下的超导性能表现，为超导材料的研究和开发提供重要的实验依据。
2. 超导电磁体的设计：超导电磁体作为磁共振成像（MRI）等领域中的重要设备，其特性与临界磁场直接相关。
低临界共溶温度可调聚氨酯的合成及温度响应性能研究
低临界共溶温度可调聚氨酯的合成及温度响应性能研究
李娜;沈欣怡;肖尧
【期刊名称】《西华师范大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(45)2
【摘要】温度响应聚合物是一种重要的刺激响应智能材料,在诸多重要领域展现出了巨大的应用价值。
本研究合成了一种在水中具有低临界共溶温度(LCST)的温度响应聚氨酯,可以通过向水体系中加入不同质量十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的方式轻松、快速调整其LCST,而无需通过改变反应物中亲水链段和疏水链段的质量比来预先调节。
文中同时探究了聚氨酯在水中的温度响应性能,结果表明SDBS可以提高聚氨酯疏水链段在水中的溶解性,防止相互聚集,因此SDBS含量越大,温度响应聚氨酯的LCST越高。
【总页数】7页(P165-171)
【作者】李娜;沈欣怡;肖尧
【作者单位】西华师范大学化学化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】O631
【相关文献】
1.高分子溶液的高临界共溶温度和低临界共溶温度
2.低临界共溶温度PSf-DMAc-PEG体系微孔膜及其性能表征
3.低临界共溶温度PES体系制备微孔膜的研究
4.
光响应温敏嵌段共聚物的合成及其低临界溶解温度的后调控研究5.血清肿瘤标志物联合凝血功能检测在肺癌辅助诊断与疗效评估中的价值
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
实验报告模板
高温超导材料临界转变温度的测定一、实验目的1.通过对氧化物超导材料的临界温度T C 两种方法的测定，加深理解超导体的两个基本特性2.了解低温技术在实验中的应用3.了解几种低温温度计的性能及Si 二极管温度计的校正方法4.了解一种确定液氮液面位置的方法二、实验原理1.超导现象及临界参数 1)零电阻现象电阻率ρ与温度T 的关系：50AT ρρ=+。
式中，0ρ是0T K =时的电阻率，称剩余电阻率。
即使温度趋于绝对零度时，也总是存在0ρ。
超导材料包括金属元素、合金和化合物等。
发生超导转变的温度称为临界温度C T 。
用电阻法测定领结温度时，把降温过程中电阻率-温度曲线开始从直线偏离处的温度称起始转变温度，电阻率从10%0ρ到90%0ρ对应的温度间隔定义为转变宽度C T ∆，C T ∆的大小一般反映了材料品质的好坏，均匀单相的样品C T ∆较窄。
临界温度C T 定义为02ρρ=时对应的温度。
2)完全抗磁性当把超导体置于外加磁场中时，磁通不能穿透超导体，超导体内的磁感应强度始终保持为0，超导体的这个特性称为迈斯纳效应。
表示为M =-B /4π。
利用迈斯纳效应，测量电感线圈中的一个样品在降温时内部磁通被排出的情况，也可确定样品的超导临界温度，称电感法。
用电阻法测T C 较简单，只能测出其中能形成超导通路的临界温度最高的一个超导相的T C 。
用电感法测T C 则可以把不同的超导相同时测出。
3)临界磁场致使超导体有超导态变为正常态的磁场称为超导体的临界磁场C H ，通常把2H H =相应的磁场叫做临界磁场。
第Ⅰ类超导体，也称软导体。
其C H 与T 的关系：2(0)[1(/)]C C C H H T T =-；式中，(0)C H 是0T K =时的临界磁场。
当C T T 时，()C H T 的典型数值为100Gs 。
第Ⅱ类超导体，也称硬导体。
它存在两个临界磁场1C H 和2C H ，12C C H H H <<的状态为混合类，磁场进入超导体，但仍具有零电阻的特性。
聚氨酯热分解实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解聚氨酯的热分解特性。
2. 研究不同温度下聚氨酯的热分解过程。
3. 分析聚氨酯热分解产物的组成和性质。
二、实验原理聚氨酯是一种由异氰酸酯和多元醇反应生成的高分子材料，具有良好的耐磨、耐冲击、耐腐蚀等性能。
在高温下，聚氨酯会发生热分解，产生气体、液体和固体产物。
本实验通过热重分析（TGA）和气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术，研究聚氨酯的热分解特性，并分析热分解产物的组成和性质。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：聚氨酯样品2. 实验仪器：- 热重分析仪（TGA）- 气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）- 电子天平- 高温炉- 真空泵- 样品瓶四、实验步骤1. 样品制备：称取一定量的聚氨酯样品，放入样品瓶中，备用。
2. 热重分析（TGA）：a. 将样品瓶放入TGA样品仓，设定升温速率、温度范围和气氛等参数。
b. 开启TGA，记录样品质量随温度的变化曲线。
3. 气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析：a. 将TGA分解产物通过捕集装置收集，并进行GC-MS分析。
b. 设定GC-MS分析条件，如载气、流速、柱温等。
c. 记录质谱图，分析分解产物的组成和性质。
4. 数据处理与分析：a. 对TGA曲线进行分析，确定聚氨酯的热分解温度范围。
b. 对GC-MS质谱图进行解析，确定分解产物的组成和性质。
五、实验结果与分析1. TGA分析结果：a. 聚氨酯的热分解温度范围为200-400℃。
b. 在200-300℃范围内，聚氨酯的质量损失速率较快，表明该温度段为聚氨酯的热分解主要阶段。
2. GC-MS分析结果：a. 聚氨酯热分解产物主要包括CO2、N2、CH4、C2H4、C3H6等气体，以及少量低分子量有机物。
b. 分析分解产物的组成，发现聚氨酯热分解过程中主要产生CO2和N2，这是聚氨酯热分解的主要气体产物。
六、结论1. 聚氨酯的热分解温度范围为200-400℃。
2. 聚氨酯热分解过程中主要产生CO2和N2，这是聚氨酯热分解的主要气体产物。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(1 )
式中， (r)为半径: 处的 A 导热系 数(这里 假定导热
系数与温度无关，在温度分布区域内是一个常
数)， W/(m-'C); 6(r) 为单位时间流过半径为: 的 球面的 热量， 在不同 W。 材料中，B(r) 的 值因 所
处的材料不同而异 :
2
实验方法
2.1 热电偶测温原理 热电偶测温原理是: 将 2 种不同成分的金属
和衰变热的总和。
(3 )
式中， q(r)为: 处单位质量的Pu 材料产生裂变 热
由 式(1)得到活性区 温度分布: 径向
Pu 材料层
测量温度[ , M
2.2 热电偶的布置 使用A, B, C 3支镍铬一 康铜热电偶进行测量。 EP(正极)为镍铬合金， 名义化学成分为: 90%的
镍， 10%的 EN(负 铬; 极)为 镍合金， 化学 铜 名义
6
‘ J
| 』- 从 成6 、 月 刘 侧 J 以刀叶 | 7 L - 4 1 5
53
55
57
59
温度/℃
图3 系统的负温度效应 Fig. 3 Negative Temperature Ef ect of System f
4
结果分析
通过以上实验可知: 含 Pu 材料临界装置温度
1 工 1 、 ）J
舒4 』 、 、 ｝ 侧 明 飞』 、
第 28 卷 第 5 期( 增一 ) lil
2 0 0 7 年 11 月
核 动 力 工 程
Nuclear Power Engineering
Vol. 28. No.5(SI)
N o v. 2 0 0 7
文章编号: 0258-0926(2007)05(SI卜 14-03 00
含 Pu 材料临界装置温度平衡实验研究
成分为: 55%的铜， 45%的 热电偶A布置在聚 镍。
乙烯上反射层外表面; 热电偶B布置在Pu材料表
面; 热电偶C布置在聚乙烯下反射层外表面。 2.3 活性区温度径向分布
根据含 Pu 材料临界实验装置活性区球形结
构的 特点， 度平衡时 温 是一种稳微分方程
100
200
300
400
50 0
时间/min /
图1 测点温度随时间变化过程
Fig. 1 Change of Temperatures on Measured Dot
度 反 性系 为 9.3士 x1 Z f lo 实 负 应 数 (一 0.5) 0一 C。 验 pe
还发现， 不锈钢支撑件外延和支架散热很多， 约 占Pu 材料裂变热和衰变热的50%0
李茂辉，范晓强， 杨成德，邱 东，卢 伟
( 中国工程物理研究院核物理与化学研究所，四川绵阳， 621900; 国 家核技术工业应用工程技术研究中心，四 川绵阳， 621900
摘要: 采用镍铬一 康铜热电偶探测器对临界装置活性区内及外表面的温度动态过程进行监测。通过导热 微分方程得出了 温度平衡时 Pu 材料层、 不锈钢层和聚乙 烯反射层内温度分布， 分析了活性区温度变化对系 统反应性的影响。 关键词 : 临界装置; 温度平衡; 温度分布; 导热系数
口｝
，『 L ‘、 . ~ . . 妇 ， . . ，气 . J 且｝ n ｝
平衡时间较长， 约5h; 温度平衡时， 活性区中 心 温度为 62cC， 聚乙烯反射层外表面温度为 379Co
由 于聚乙 线胀系 [(1 一 烯的 数[ 2 16.6)x1 0-5℃一 ’ J较
大，随着温度逐渐传递，聚乙烯温度不断升高， 聚乙烯反射层体积不断膨胀， 使得聚乙烯对裂变 中子的反射能力大大减弱， 装置的系统反应性逐 渐减小， 温度对系统反应性负反馈非常明显; 温
图2 温度平衡时活性区温度径向分布
Fig. 2 Radial Distribution of Temperatures in Core 6 - 行
态。 此时， 偶 B 的 (5911)0 热电 热电 读数( C; 偶A 和 偶C 的 热电 读数为(37t 1 C。 )O 如图 1所示， 在
300min 后，热电偶 A, B, C 测量得到的 3 条温 度变化曲线近似平行， 并且热电 偶A 和热电偶 C 测量得到的温度变化曲线趋于重合。
收稿 日 期: 2007-09-12; 修回日 期: 2007-10 -15
T(r ) = To 一 q(r)r 2
6AP 材 料
(4)
李茂辉等: 含 Pu 材料临界装置温度平衡实验研究
不锈钢层 T(r ) = T(62)一 8(r )
7 n .
6 0
47 标Mw , 11
(6一 2劲
〔6) 去2 一 _ 1
了 口 . 、
. 、 、， 曰声
鱿50
卜叫
聚乙烯层
T(r ) = T(62) +
40
41 兄 乙 r 聚烯
B (r匕
了 ‘ 、
/ 0
、 . . 夕
0
20
40
r /m m
60
80
100
3 实验结果 3.1 温度平衡时活性区温度的径向分布 3 支热电偶均以上、下反射层合拢的时间为 时间零点对温度进行测量，当时间达到 300min 左右时， 支热电偶测得的温度趋于动态平衡状 3
中图分类号: TL4 11' . 1 文献标识码 : A
引 言 含 Pu 材料临界装置是一个快中子零功率实 验装置， 其活性区为球形结构， 由Pu 材料、 不锈 钢材料和聚乙烯反射层组成。 材料因a 衰变和 Pu 裂变而放出热量， 使得整个活性区的温度升高。 由于存在温度负反馈效应， 在活性区温度达到平 衡以前，系统的反应性及瞬发中子衰减常数等物 1
在Pu 材料层中
O(r ) =
frorr2(r)d 0a q r
户7 5
(2)
导体首尾相连成闭合回路， 如果两接点的温度不
等， 则在回路中就会产生热电动势， 形成热电流。 当测量的温度变化后， 热电势也随之改变，温度 与热电势之间有一固定的函数关系，利用此关系
在不锈钢和聚乙烯层中
B 一 4rr2 r (r) I a q(r)d
理参数将经历一个动态变化过程。 本文采用镍铬康铜热电偶探测器对活性区内及外表面的温度动 态过程进行监测， 获得了含Pu 材料临界装置活性 区的温度平衡时间和平衡后活性区温度分布， 并 通过实验装置的仪器和仪表测量系统反应性， 得 出温度对系统反应性的影响。
4rr2一 Or )一 7 L 、 」 (:) - 「(r)aT 。