计算机在材料科学中的应用上机实验五

计算机在材料科学中的应用上机实验五Excel在材料制备计算中的应用一：某压电陶瓷的分子式为：（）°2++所采用的原料及纯度如下表，要求配料1kg,试计算各原料的配比。原料-及纯度原料名称纯度（％）原料名称纯度（％）铅丹]PbO二氧化钛TiO2碳酸锶SrCO3三氧化二铁FeO^-3&二氧化锆ZrO2三氧化二铬CrO^-3计算步骤：1、启动Excel，将原料及纯度数据输入工作表。W,停”e丁旦言主毛房等叫，尊E-出-全-=HIF&BCEEF1±原•及纯度2纯度（%）原料名积纯度13铅丹PEi)1Wi一氧•化玉lit明一iidSrCOs9"三氧化二眺Fc2C'292.9S二氧化错曷699.5三氧化二铝CijCl拟0K|vM1卜n\31leLL12/51.eeL0/1<1—Jll1r>.r2、计算坯式的分子量先将坯式改写为：（PbO）（SrO）（ZrO2）（TiO2）>根据上式，将氧化物的摩尔数、分子质量输入工作表。332，氏ABCD己F7摩尔也料质量8项目PbOSrOZrC>2T1O21摩仃坯料后置9氧化物摩夕数0.950.OS0.soO.ED10氧化物分子质量223.21103.62123.22T9.90[1氧化磁匝量212.05里IX61.6139.95312.791"原料所需的质量66.5219.3312.531311，就婿►H\Sheetl/Sheet2/SheetS/-_kl・Illi数宇1ai再将对应氧化物的摩尔数与分子质量相乘得到氧化物质量。操作方法：选中B11单元格，在其中输入公式“二B9*B10”，回车；再将公式复制到C11、D11、E11；在F11中输入“=SUM（B11：E11），回车，计算出1mol坯料质量。3、计算各主要原料所需的质量（％）a）将氧化物质量除以1mol坯料质量。操作方法：选中B12单元格，在其中输入公式“二B11*100/$F$11”，回车；再将公式复制到C11、D11、E11。将PbO、SrO的数量折算为Pb3O4、SrCO3的质量：Pb3O4一3PbO+2O2f,(Pb3O4分解生成PbO的百分比为：3XPbO/PbO=3XX1OO=(%)34所需PbO的量为：X100=(%)34操作方法：先在B14中输入Pb3O4的分子量，选中E14,在其中输入公式“3*B10*100/B14”，回车。在G14中输入公式“二B12*100/E14”,回车。同样方法计算所需SrCO3的量。SrCO3一SrO+CO2f由SrCO3分解生成SrO的百分比为：SrO/SrCO3=X100=(%)所需SrCO3的量为：X100=%操作方法;先在B15中输入SrCO3的分子量，选中E15,在其中输入公式“C10*100/B15”，回车。在G15中输入公式"二C12*100/E15”，回车。。结果如图：(4、坯料配料单的计算以上算出的各原料需要量是纯原料的需要量，需按原料纯度换算出实际原料用量。重新设计表头，将纯原料需要量表中。Pb3O4的量在烧结中会挥发一部分，要多加%。操作方法：选中B19，输入公式“二G14+1.5”，回车；在C19中输入“二G15”、在D19中输入“二D12”、在E19中输入“=E12”分别将SrCO、ZrO、TiO的量输入；CrO、FeO的量在坯式中已给出，在F19、G193222323中分别输入“0.5”、“0.3”。将原料纯度输入表中，该组数据可以直接调入。操作方法：在B20单元格中输入“二C3”，可将C3单元格中的数据直接调入。其余数据调入方法相同。实际原料用量=纯原料需要量/原料纯度。操作方法：在B21中输入公式"二B19*100/B20”，回车；再将公式复制到C21至G21。1kg坯料实际配料量的计算〜上面计算出的“实际原料用量”可以认为是100g坯料的配料量，扩大10倍即为1kg坯料实际配料量。

操作方法：在B22单元格中输入“二B21*10”，回车；再将公式复制到C22至G22。「c「7G1C17实际原叶J〒昌『算表艮项目?b2Ul心be：rJ311矩原担芾复里2.3219.3312.530.。3A原担河虞97.099.:99.D死.口98.9jl实际原利月里'-LS2.3919.421」.找D.510.即吐Y10.心23.@7NL日，,说jUbS,JcILLH\\She&tl-AHJUG1S二、玻璃线膨胀系数的计算1、计算基础材料线膨胀系数：温度升高1°C时单位长度上所增加的长度。单位：cm/cm-笆。用石英膨胀仪测定玻璃的线膨胀系数的计算公式：L-L(1)a=a+2」(1)石L（T-T）21a一待测玻璃的平均线膨胀系数；a石一石英玻璃的平均线膨胀系数；T1、T2一计算膨胀系数的开始温度和终止温度；L一试样的原始长度。L1、L2—当温度为T1、T2玻璃试样的相对伸长。Y=A+AT001:(2)SA+SA=t(3)00110SA+SA=t(4)1021:1皿2；t=%L;t=:i0i=1i=1i1i式中的系数A0、A1可由下列方程给出在式中的系数A0、A1可由下列方程给出式中：S=n;S=公T;S=01i=1i2其中，n为参加拟合的数据对数；匚为测定点的温度解此方程组得：A_七xS?-匕其中，n为参加拟合的数据对数；匚为测定点的温度解此方程组得：A_七xS?-匕xS、0=0Sx2S-S21A_匕xS。一匕xS、1='Sx0S三S2102将A。、&代入（2）式，即可求温度为二、玻璃试样的线膨胀系数。12、Excel计算方法h为当温度为匚时玻璃试样的相对伸长值。(5)(6)1t2时玻璃试样的相对伸长Y『Y2,再利用式（1）就可计算建立工作簿：膨胀系数计算XXX。输入实验数据。数据对个数n=20。在C8中输入20,在C9中输入300，在计算条件确定：温度范围20〜300笆,数据对个数n=20。在C8中输入20,在C9中输入300，在邑项伴⑵蛹住虫）视图（7〕司上工悴如Q）TS（I）数据贝）妄口十.）希助QDJdS3注口1等瓦盖是电。』|可，当，建瓦切&-邮，魅］＞欠住--▼br旦I拿MM国I唆蚂,儒.瞟I适享囤■岛▼△■-：龄ci?-&?..irooYnz上，cDEGH1JLJIUurh113q567S91U11LL：14LL16?温J.专1:4B■7no1留13-1431曹21r四衍■10.51-622.52.g3.43.34.24.74.95.23一Rr.6.ST.27.67.9b|>2线慝胀计章R度71="1勺我序虹异县度t2=2wTi-10参加拟合数据对w11畔N责度L=51.83AC=12方发程长系域L/=5.70E-0713-1七1<城间弋徉境-氐Li计算Ti2：在B5中输入“=B2*B2”，同时按“Shift+Ctrl+Enter”。再将公式复制到C5〜U5。计算TiLi:在B6中输入“=B2*B3”，同时按“Shift+Ctrl+Enter”。再将公式复制到C6〜U6。计算S1：在F8中输入“=SUM（B2：U2）”，同时按“Shift+Ctrl+Enter”。计算S2：在I8中输入“=SUM（B5：U5）”，同时按“Shift+Ctrl+Enter”。计算t0:在F9中输入“=SUM（B3：U3）/100”，同时按“Shift+Ctrl+Enter”。计算t1:在I9中输入“=SUM（B6：U6）/100”，同时按“Shift+Ctrl+Enter”。

计算A0：在F11中输入“二(F9*I8-I9*F8)/(C10*I8-F8*F8)”，同时按“Shift+Ctrl+Enter”。计算A1：在I11中输入“二(I9*C10-F9*F8)/(C10*I8-F8*F8)”，同时按“Shift+Ctrl+Enter”。计算Y1：在F13中输入“二F11+I11*C8”，同时按“Shift+Ctrl+Enter”。计算Y2：在I13中输入“二F11+I11*C9”，同时按“Shift+Ctrl+Enter”。者文件tn础心tfisu)插入⑴拄式m工具心她em免匚s站断麒既、斋安超眺兆r役、-卯习认-招-巳』口旦司w里丐％•就就晕*一=搜声：'◎'u梏度t(Ti：：ABcDEFGH1J112345&Tg2温度CF，48上，9°iLtl12315314615613伸长CX1俨皿)(Li)0.51.622.52.33.43.84.2gq5宜230472259409121M151291768921316243362786Ti'Li156194对s356.74&Z.z554.3655.3溷T8港膝除计莒温度t1=20s:=3733S2=B03333勺雄脾服计莫温度t2=顽T0=L。氾T1=330,76710斜讷始救据财SQ-2011试祥的长度L=51.BBA0=01295A1=th000347二石英博服系数ECS=5.T0E-0YY：=-ao崩Y1=a.091291IB玻璃试样膨服系数瓦c=7.27E-06IF计算线膨胀系数ECG:在C15中输入“二C12+(I13-F13)/(C11*(C9-C8))”，按Enter。CL5/岸=C：1Z+LI13-F13)/<C11^=CC9HCS):：'AECDEFGHIJKL11Z导g557SIQ112-IE':Cl'-4SS597110123133146156167ITT1SS1||—<>■■1KIT'：.i'0.E1.622.5Z.93.a3.S4.24.7d.9E.2,T?ssua72259409L21001E129176292131&Q433B2TSS93132^3E34J40-GTd-La2Q13619d2753EG.?dEQ.Q554-SE55-2TS4.9Q67.3977.&L：TS"JIEIF.i•■；，>*'•1120SI=3733£2=B03333勺；5'.况.「.：■)mi：3uuTO=1-u3ST1=23fl-7S71U券加拟白戴括对£0=2011试样的长度L=51.88A0=■■■■■!A1=0.00034712石英腴能帝救ECS=5.70EH3713-i-Y1■0.0312S1415矽^：・"¥膨］侦点坎K.，；=I7.NEF&I16

《3、用工作表函数FORECOST计算函数FORECAST是“通过一条线性回归拟合线返回一个预测值。”及根据一系列已知的x值和y值后，计算预测值。方法：新建工作表输入实验数据；室温伸长值Y1的计算：在H6中输入公式"=FORECAST(20,B4:U4,B3:U3)/100”，回车。终止温度伸长值Y2的计算：在H7中输入公式"=FORECAST(300,B4:U4,B3:U3)/100”，回车。线膨胀系数ECG的计算：在H9中输入"二D7+(H7-H6)/(D6*(D9-D8))”，按Enter。坦J玉•'牛凹编房MJ视函叩插汉I。格式Qi工且匚墓努①街口置〕帮助叩七3口直盘〔注a号■gj*电孟•刃句，枣五“mi幽#『座卜:束他n▼IaFUIMWM阉雪％，榔妥幸WI史■&-A、：搜案件王1/&二「i7+GrT¥rJiKx[TE-「5））ABCDEFGI-I一1用工作去也.博2数据编号12316783遍度C4085971131231331454伸x（HK'"i：ii：u0.51.622.52.93.43.B4.2?5试歼色长度L-=E1.EE计算温度R勿U时.T-.--0.0059979T石英的廊床系薮—5.TuF.-r?计算温度为为亢时,Y2=0.091280333岐脚律甘舁温度H=20线膨胀计算温度"=300玻璃试样膨胀系数ECG=|7.而氏苜.-F1011实验数据序号温度°C伸长（X10-