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实验研究:验证科学定理或发掘新实验条件

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:实验研究是通过一些设定的方法,对已经认定的科学定理和试验结果进行验证性的试验,或者找出与结果不同的实验条件的活动。

实验研究:验证科学定理或发掘新实验条件

实验研究是通过一些设定的方法,对已经认定的科学定理和试验结果进行验证性的试验,或者找出与结果不同的实验条件的活动。通过实验使学生掌握一定的科学知识和实验技能,加深对已学理论知识的理解,养成实事求是的科学素养

10.2.2.1 试样的制备

试样的制备方法视研究课题性质和测试项目的具体情况而定。有些采用合成实验方法制备样品,再按测试项目的相关标准制备试样;有些则采用在塑料制品上合理截取一部分样品,经机械加工制备标准试样。不论何种方法,试样制备应具有代表性,符合测试标准。

在塑料性能测试中,实际使用的试样数目往往要比测试标准中规定的数目多。如:进行摆锤式冲击试验时,为选择合适能量的摆锤,需要进行多次预试验;另外,由于制样及测试过程中的一些原因,有些测试数据不能使用,这样试样的数目也要增加。

10.2.2.2 试样测试与表征

为获得准确、可靠的实验数据,必须对所制备的试样进行测试和结构表征。

(1)确定测试项目

测试项目主要是根据产品性能要求及研究的范围确定的,一般在制样前已设计好。如硬聚氯乙烯管材的测试项目主要有:外观、尺寸、弯曲度、密度、拉伸屈服应力伸长率、维卡软化温度、吸水性、液压试验、纵向回缩率、扁平试验、落锤冲击试验、卫生性能试验等。

新材料研发的实验样品除了一些宏观性能测试外,还要对其分子结构与组成,以及微观性能进行表征,如热性能分析、红外光谱分析、透射电镜、扫描电镜等项目的表征测试。

(2)选用仪器、设备

同一种试样采用不同的测试仪器、设备进行测试时,其结果往往有差异。为保证实验数据的准确性、可靠性,应尽量使用精度高,性能稳定的测试仪器、设备。

(3)确定测试标准

内销产品一般按我国的国家标准进行测试。外销产品可按国际标准进行测试或按用户选定的标准测试。测试标准选定后,要对所用标准进行深入研究,注意标准中的关键要素。如:试样的制备及尺寸、试验条件、试验要求、试验步骤等。(www.xing528.com)

(4)试验次数

为使测试结果准确无误,减少试验过程中的偶然误差,同组试样必须进行多次平行试验,但是试验次数不可能做到无限多。现行的测试标准中,基本都规定了每组试样的最少数目。如塑料拉伸试验标准《GB/T 1040—2006 塑料 拉伸性能的测定 第1部分:总则》中规定:每组试样不少于5个。因此,按该标准进行拉伸试验时,每组试样必须至少做5次测试。

(5)影响测试结果因素

影响测试结果的因素有内因(如材料及助剂的类型、相对分子质量等),也有外因(如试样制备,测试条件等)。在试样的测试过程中,只有了解影响测试结果的因素,才能设法避免或消除这些因素影响,使测试结果真实、可靠。

10.2.2.3 实验数据记录与处理

(1)实验数据记录

实验数据是结果分析和产生结论的基础。实验中所有的数据和现象都要认真记录,要求客观真实,不得遗漏,不能删改。记录方法有记录本记录、列表记录和作图记录。

①记录本记录数据便于查阅和保存,是一种较好的记录方法。记录本的每页应编号,注明实验的日期、时间、记录人姓名,实验所用的原材料名称、牌号及产地等。在实验过程中,任何有助于重复实验的条件和数据,以及在实验过程中发生的情况都应详细记录,尤其是那些新发现的、偏离常态的异常现象和异常数据,更应及时而准确地记录下来。

②记录实验数据的表格要比论文中列表详细,条目尽可能多一些,涉及的范围也尽可能宽些,一般包括:实验原材料、配方、实验条件、实验现象、测试数据等栏目。

③用作图来记录实验数据是一种快捷、直观的记录方法。关键在于确定坐标的参数和分度。一般因变量纵坐标自变量用横坐标表示。坐标分度视记录图的尺寸及数据的分布而定。记录图也需要编号,每张图要注上图名、记录日期、时间及记录入的姓名等,并装订成册。

(2)数据处理

在实验中获得的数据,由于主客观的原因出现误差是不可避免的。个别数据可能与其他数据相差较大,通常把这种情况称为可疑数据。对可疑数据的取舍应采用统计方法进行处理,如工程上常用“千分之三法则”的处理方法。经取舍后的数据要根据课题要求进行归纳、整理,如列表或制图。

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