結(jié)晶過程得觀察

1、結(jié)晶過程得觀察一、實驗?zāi)康?. 通過觀察透明鹽類得結(jié)晶過程及其晶體組織特征, 為理解、掌握金屬得結(jié)晶理論建立感性認(rèn)識。2. 通過觀察具有枝晶組織得金相照片及其有枝晶特征得鑄件或鑄錠表面, 建立金屬晶體以樹枝狀形態(tài)成長得直觀概念。二、設(shè)備儀器1. 生物顯微鏡2. 接近飽與得氯化銨或硝酸鉛水溶液 （ 由實驗室預(yù)先配制好 ）;3. 干凈玻璃片、吸管 ;4. 電爐或電吹風(fēng) ;5. 有枝晶組織得金相照片。6. 有枝晶得金屬鑄件 （ 錠）實物。三、生物顯微鏡構(gòu)造及工作原理（ 一 ） 顯微鏡得基本結(jié)構(gòu)顯微鏡就是實驗室中最常用得儀器。我們要了解它得基本結(jié)構(gòu) , 并學(xué)會使用顯微鏡得方 法。顯微鏡得中部有一彎曲得

2、柄 , 稱鏡臂 ; 基部有一馬蹄形部分 , 就是鏡座。自柜中取用時 , 用右手握緊鏡臂 , 左手托住鏡座 , 保持鏡體直立 , 輕輕放置于桌上 , 觀察各部構(gòu)造。鏡座上得短柱叫鏡柱。鏡臂基部有一個方形或圓形得平臺, 就是載物臺 （或稱鏡臺 ）。臺得中央有一圓孔 , 可通過光線。兩側(cè)有壓片夾 , 用以固定玻片標(biāo)本?，F(xiàn)代得顯微鏡具鏡臺 X-Y 驅(qū)動器 ,用以固定與移動玻片標(biāo)本。在圓孔得下面, 有由一片或數(shù)片透鏡所組成得聚光器 , 有集射光線于物體得作用。 在聚光器下方有反光鏡 , 可將光線反射至聚光器。 此鏡一面平 , 一面 凹。凹面具有較強(qiáng)得反光性 ,多用于光線較暗得情況下 ; 光線較強(qiáng)時用平面

3、鏡即可。 電子顯微 鏡得光源來源于內(nèi)光源 , 位于鏡座靠后方。 鏡座右側(cè)臂有調(diào)節(jié)螺旋 ,可以前后調(diào)節(jié)改變光線得 強(qiáng)弱。光線較強(qiáng)適于觀察色深得物體 ;光線較弱適于觀察透明 （或無色 ）得物體。在載物臺得圓孔上方 , 有一附于鏡柄上端得圓筒稱為鏡筒 , 其上下兩端附有鏡頭。 現(xiàn)代得 顯微鏡一般有兩個鏡筒。兩鏡筒之間得距離 , 可按觀察者雙目得得距離調(diào)節(jié)。 鏡筒上端為接目鏡 ( 或稱目鏡 ), 可從鏡筒內(nèi)抽出。接目鏡有低倍與高倍之分。 在鏡筒下端有可放置得圓盤叫旋轉(zhuǎn)器 , 下面附有 24 個接物鏡 ( 或稱物鏡 )以螺旋旋入 旋轉(zhuǎn)器內(nèi)。接物鏡也有低倍與高倍之分。轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)器可換用接物鏡。在鏡臂上有兩組

4、螺旋。大得叫粗調(diào)焦器 , 小得叫細(xì)調(diào)焦器。現(xiàn)代得顯微鏡粗、細(xì)調(diào)焦器 常組合在一起 , 外周粗得螺旋為粗調(diào)焦器 , 小得叫細(xì)調(diào)焦器。 用調(diào)焦器調(diào)焦點(diǎn)。 粗調(diào)焦器升降 鏡筒較快 ,用于低倍鏡調(diào)焦 ; 細(xì)調(diào)焦器升降鏡筒較慢 , 用于高倍鏡調(diào)焦。接物鏡有低倍與高倍之分。較短得就是低倍 , 一般放大 10 倍(10 ); 較長得就是高倍 , 一般放大 40 倍(40 ) 、油物鏡放大 100倍(100 ) 。接目鏡也有高低倍之分 ,較長得就是低 倍,一般放大 5倍(5)或6倍(6), 較短得就是高倍 ,一般放大 10倍(10)、12倍(12) 或 15 倍(15) 。顯微鏡得總放大倍數(shù)就是接目鏡得放大倍

5、數(shù)與接物鏡放大倍數(shù)得乘積。例如, 作用 5接目鏡與 10接物鏡 , 則總放大倍數(shù)就是 50 倍。使用 10接目鏡與 40接物鏡 , 則總放大 倍數(shù)就是 400 倍。( 二 ) 顯微鏡得使用方法1. 光線得調(diào)節(jié) : 使用顯微鏡時 , 應(yīng)使鏡臂向著自己 ( 現(xiàn)代顯微鏡使鏡臂反向?qū)χ约?), 擺 好顯微鏡 , 平放在實驗臺上。轉(zhuǎn)動粗調(diào)焦器 ,把鏡筒向上提起。轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)器 , 使低倍接物鏡對 準(zhǔn)載物臺得圓孔。二者相距約 2cm左右,打開光源按鈕 , 向前向后移動按鈕 , 兩眼對著雙筒接 目鏡觀察 , 調(diào)節(jié)光線得強(qiáng)弱至適宜強(qiáng)度。2. 低倍鏡得使用 : 將需觀察得標(biāo)本裝片放在載物臺上 , 使標(biāo)本正對中央圓

6、孔。 用玻片夾固 定。俯首側(cè)視接物鏡 , 并順時針方向旋動粗調(diào)焦螺旋 , 使載物臺上升到裝片與接物鏡約0、5厘米處。危重雙眼全睜自目鏡觀察 , 并向逆時針方向慢慢地轉(zhuǎn)動粗調(diào)焦螺旋 , 使載物臺下降至 能見到物像為止。為使見到得物像更清晰 , 再來回轉(zhuǎn)動細(xì)調(diào)焦螺旋。3. 高倍鏡得使用 :需用高倍鏡時 , 一定就是在上述低倍鏡下能瞧清物像得前提下進(jìn)行。 首 先將要詳細(xì)瞧得部分移到視野正中央 ,轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器 , 換高倍物鏡。轉(zhuǎn)動細(xì)調(diào)焦器 ,上下調(diào)節(jié) , 使物像達(dá)到最清晰為止。圖 1 電子生物顯微鏡四、試驗原理晶體物質(zhì)由液態(tài)凝固為固態(tài)得過程稱結(jié)晶。結(jié)晶過程亦為原子呈規(guī)則排列得過程, 包括形核與核長大兩個

7、基本過程。由于液態(tài)金屬得結(jié)晶過程難以直接觀察 , 而鹽類亦就是晶體物質(zhì) , 其溶液得結(jié)晶過程與 金屬很相似 , 區(qū)別僅在于鹽類就是在室溫下依靠溶劑蒸發(fā)使溶液過飽與而結(jié)晶 , 金屬則主要 依靠過冷 , 故完全可通過觀察透明鹽類溶液得結(jié)晶過程來了解金屬得結(jié)晶過程。在玻璃片上滴一滴接近飽與得氯化銨 (NH4Cl) 或硝酸鉛 Pb(NO3) 2 水溶液 ,隨著水分蒸發(fā) 溶液逐漸變濃而達(dá)到飽與 , 繼而開始結(jié)晶。 我們可觀察到其結(jié)晶大致可分為三個階段: 第一階段開始于液滴邊緣 ,因該處最薄 , 蒸發(fā)最快 , 易于形核 , 故產(chǎn)生大量晶核而先形成一圈細(xì)小得 等軸晶 , 接著形成較粗大得柱狀晶。 因液滴得飽

8、與程序就是由外向里 , 故位向利于生長得等軸 晶得以繼續(xù)長大 , 形成伸向中心得柱狀晶。第三階段就是在液滴中心形成雜亂得樹枝狀晶 , 且枝晶間有許多空隙 (如圖 2所示) 。這就是因液滴已越來越薄 , 蒸發(fā)較快 ,晶核亦易形成 , 然 而由于已無充足得溶液補(bǔ)充 , 結(jié)晶出得晶體填不滿枝晶間得空隙 ,從而能觀察到明顯得枝晶。圖 2 中心雜亂得樹枝狀晶區(qū) (100 )實際金屬結(jié)晶時 ,一般均按樹枝狀方式長大 (如圖 3 所示) 。但若冷速小 ,液態(tài)金屬得補(bǔ)給 充分,則顯示不出枝晶 ,故在純金屬鑄錠內(nèi)部就是瞧不到枝晶得 , 只能瞧到外形不規(guī)則得等軸 晶粒。但若冷速大 ,液態(tài)金屬勢必補(bǔ)縮不足而在枝晶間

9、留下空隙, 其宏觀組織就可明顯地觀察到樹枝狀晶。 某些金屬如銻鑄錠表面 , 即能清楚地瞧到枝晶組織 ,如圖 4所示。若金屬在結(jié)晶 過程中產(chǎn)生了枝晶偏析 , 由于枝干與枝間成分不同 , 其金相試樣浸蝕時 , 浸蝕程度亦不同 , 枝 晶特征即能顯示出來 , 見圖 5。圖3 樹枝晶生長圖 (100 )圖 4 銻錠表面浮凸得樹枝狀晶圖 5 鉛銻合金得顯微組織五、實驗步驟1.在干凈玻璃片上 ,用吸管滴上一滴配制好得氯化銨或硝酸鉛水溶液 ,液滴不宜太厚 , 否 則因蒸發(fā)太慢而不易結(jié)晶。2. 將上述滴有溶液得玻璃片放在電爐上烘烤 , 或用電吹風(fēng)吹 , 以加速水分蒸發(fā)。3. 將玻璃片置于生物顯微鏡下 , 從液滴邊緣開始觀察結(jié)晶過程 , 并畫下結(jié)晶過程示意圖。4.