一、金属材料领域

铝合金的硬度与热处理工艺的关系

背景介绍：铝合金在航空航天、汽车制造等众多领域广泛应用。热处理是一种常见的改善金属材料性能的方法，而硬度是衡量材料抵抗局部变形能力的重要指标。

研究内容：通过改变铝合金的热处理温度、时间等参数，使用洛氏硬度计或维氏硬度计测试不同热处理条件下铝合金的硬度。分析硬度随热处理工艺变化的规律，结合金相显微镜观察铝合金微观组织的变化，探讨热处理过程中晶粒尺寸、相结构等因素对硬度的影响。

难度优势：铝合金容易获取，热处理设备在一般材料实验室较为常见，硬度测试操作相对简单，初学者可以较为轻松地掌握实验方法并理解实验结果与材料微观结构之间的关系。

镀锌钢板的耐腐蚀性测试与分析

背景介绍：镀锌钢板常用于建筑、家电等行业，主要是利用锌层的保护作用来提高钢板的耐腐蚀性。

研究内容：可以采用中性盐雾试验来模拟自然环境中的腐蚀条件，将镀锌钢板样品暴露在盐雾环境中一定时间，观察锌层的腐蚀情况，如出现白锈、红锈的时间等。同时，还可以通过电化学测试方法，如极化曲线测试，分析镀锌钢板的腐蚀电位、腐蚀电流密度等电化学参数，评估其耐腐蚀性。进一步可以研究锌层厚度、镀锌工艺（如热镀锌、电镀锌）等因素对耐腐蚀性的影响。

难度优势：盐雾试验箱和电化学工作站在材料实验室比较常见，实验操作有相对明确的标准和流程，而且镀锌钢板材料容易得到，便于初学者开展实验并学习材料耐腐蚀性的基本测试方法和分析思路。

二、高分子材料领域

聚氯乙烯（PVC）材料的拉伸性能及增塑剂的影响

背景介绍：PVC 是一种广泛使用的通用塑料，其性能可以通过添加增塑剂来调节。拉伸性能是评价塑料材料力学性能的重要指标之一，包括拉伸强度、断裂伸长率等。

研究内容：通过在 PVC 材料中添加不同种类和含量的增塑剂，如邻苯二甲酸二辛酯（DOP），采用万能材料试验机进行拉伸试验，测试不同配方 PVC 材料的拉伸强度和断裂伸长率。结合差示扫描量热仪（DSC）分析材料的玻璃化转变温度变化，探讨增塑剂对 PVC 分子链运动和结晶行为的影响，从而解释其对拉伸性能的影响机制。

难度优势：万能材料试验机和 DSC 在材料测试实验室比较容易找到，PVC 材料和常见增塑剂价格低廉且容易获取。实验操作主要是材料的混炼、成型和拉伸测试，这些步骤相对简单，有助于初学者理解高分子材料的性能与成分之间的关系。

聚苯乙烯泡沫（EPS）的保温性能测试

背景介绍：EPS 是一种常见的保温材料，在建筑、包装等行业应用广泛。了解其保温性能对于合理使用该材料非常重要。

研究内容：可以使用热流计法或防护热板法来测试 EPS 材料的导热系数。通过改变 EPS 的密度、泡孔结构（如泡孔大小、泡孔均匀性）等因素，分析这些因素对导热系数的影响。同时，结合扫描电子显微镜（SEM）观察 EPS 的微观结构，探讨泡孔结构与保温性能之间的内在联系。

难度优势：热导率测试设备在材料实验室比较常见，EPS 材料容易获取，实验过程主要涉及材料的简单制备和性能测试，通过这个主题，初学者可以学习到材料保温性能测试的基本方法以及微观结构对性能的影响。

三、复合材料领域

玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的弯曲性能测试与分析

背景介绍：玻璃纤维增强环氧树脂复合材料具有良好的力学性能，在航空航天、船舶制造等领域有广泛应用。弯曲性能是衡量该类材料在实际应用中承受弯曲载荷能力的重要指标。

研究内容：通过改变玻璃纤维的含量、长度和铺层方式等因素，采用三点弯曲或四点弯曲试验方法，利用万能材料试验机测试复合材料的弯曲强度和模量。结合材料的破坏模式分析，如观察断口形貌，了解纤维与基体之间的界面结合情况对弯曲性能的影响。同时，可以利用光学显微镜或 SEM 观察复合材料的微观结构，进一步解释性能变化的原因。

难度优势：万能材料试验机是常见的测试设备，玻璃纤维和环氧树脂材料容易获得，实验操作主要涉及复合材料的简单制备和力学性能测试，有助于初学者掌握复合材料性能测试的基本流程和分析方法。