工具與模擬器
模擬器
材料物化性分析
壓汞試驗模擬器Mercury Intrusion Porosimetry Simulator
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🔍 孔隙偵探出動!AEML 壓汞試驗模擬器上線
水泥漿裡到底藏了多少孔?最關鍵的那個孔徑又是多少?
別急著跑儀器,先在網頁上把水銀「壓」進去看看!
🧪 你可以玩:
選材料、選顆粒形狀 (球、方、片、針、不規則),還能讓顆粒「表面開裂」
2D/3D 即時動畫,看水銀一步步攻陷孔隙
升壓灌入、降壓退出,畫出完整的遲滯迴圈
自動算出臨界孔徑與滲流壓力,「墨水瓶效應」一眼看穿
換成水、酒精或油會怎樣?碰上鐵氟龍又會怎樣?親手試試就知道
📌 免安裝,打開網頁就能玩
水泥漿裡到底藏了多少孔?最關鍵的那個孔徑又是多少?
別急著跑儀器,先在網頁上把水銀「壓」進去看看!
🧪 你可以玩:
選材料、選顆粒形狀 (球、方、片、針、不規則),還能讓顆粒「表面開裂」
2D/3D 即時動畫,看水銀一步步攻陷孔隙
升壓灌入、降壓退出,畫出完整的遲滯迴圈
自動算出臨界孔徑與滲流壓力,「墨水瓶效應」一眼看穿
換成水、酒精或油會怎樣?碰上鐵氟龍又會怎樣?親手試試就知道
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SEM Virtual Lab: Scanning Electron Microscope Simulator掃描式電子顯微鏡虛擬實驗室
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🔬 SEM Virtual Lab 正式上線! / SEM Virtual Lab is now open!
想開電子顯微鏡,又怕把燈絲燒掉?現在可以在網頁上盡情練習,按錯也沒關係!
Ever wanted to drive an SEM without fearing you'll burn out the filament? Now you can practice right in your browser, and mistakes are free!
你可以 / You can:
🔄 切換二次電子(SE)與背散射電子(BSE),看看試樣的「表面」和「成分」有什麼不同
Switch between SE and BSE imaging to see how topography and composition look different
🧱 觀察金屬、水泥漿體、LC3、砂漿與混凝土,找出 C-S-H、CH 和未水化熟料
Explore metals, cement paste, LC3, mortar and concrete, and spot C-S-H, CH and unhydrated clinker
🎯 自己調整焦距、散光、工作距離與加速電壓,直到影像清晰銳利
Tune the focus, stigmator, working distance and beam energy yourself until the image is sharp
⚡ 開啟 EDS 點、區域或全區分析,讀出 counts vs. eV 光譜和元素比例
Run EDS in point, area or whole-field mode and read the spectrum and element proportions
挑戰題 / Challenge: 不鍍膜、直接用 15 kV 觀察水泥試樣,會發生什麼事?親手試試看!
What happens if you image an uncoated cement specimen at 15 kV? Try it and see!
想開電子顯微鏡,又怕把燈絲燒掉?現在可以在網頁上盡情練習,按錯也沒關係!
Ever wanted to drive an SEM without fearing you'll burn out the filament? Now you can practice right in your browser, and mistakes are free!
你可以 / You can:
🔄 切換二次電子(SE)與背散射電子(BSE),看看試樣的「表面」和「成分」有什麼不同
Switch between SE and BSE imaging to see how topography and composition look different
🧱 觀察金屬、水泥漿體、LC3、砂漿與混凝土,找出 C-S-H、CH 和未水化熟料
Explore metals, cement paste, LC3, mortar and concrete, and spot C-S-H, CH and unhydrated clinker
🎯 自己調整焦距、散光、工作距離與加速電壓,直到影像清晰銳利
Tune the focus, stigmator, working distance and beam energy yourself until the image is sharp
⚡ 開啟 EDS 點、區域或全區分析,讀出 counts vs. eV 光譜和元素比例
Run EDS in point, area or whole-field mode and read the spectrum and element proportions
挑戰題 / Challenge: 不鍍膜、直接用 15 kV 觀察水泥試樣,會發生什麼事?親手試試看!
What happens if you image an uncoated cement specimen at 15 kV? Try it and see!
布拉格定律與結構因子互動模型
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拖動入射光束改變 θ,看兩束反射波當場對齊或互相抵消。切到第二頁,把原子一顆一顆加成向量 —— 你會親眼看到 BCC 的 (111) 如何繞回原點、消失不見。
The 14 Bravais Lattices
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拖著轉、滾輪縮放。面心立方每個晶胞 4 個晶格點?自己數一遍。六方柱怎麼由三個晶胞拼起來?按一下就看到。
七大晶系 The Seven Crystal Systems
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數以千計的礦物,晶胞形狀只有七種。描述它們只需要六個數字:a、b、c、α、β、γ。立方晶系只有 1 個獨立參數,三斜要 6 個 —— 這就是對稱性的量化說法。七大晶系 3D 模型已上線,可用滑鼠拖著轉。體積我調成一樣,差異純粹來自形狀。
工程材料
二元平衡相圖互動教學工具Interactive Binary Equilibrium Phase Diagrams
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🔍 【工程材料|偵探工具上線】二元相圖互動教學工具
柯南說:「真相永遠只有一個!」但合金在 727 °C 時到底是什麼樣子?現在點一下相圖就知道了!
🧪 七大合金任你查:Fe–C、Cu–Ni、Cu–Ag、Pb–Sn、Cu–Zn、Mg–Pb、Hf–V
🖱️ 點哪查哪:相區、各相組成、槓桿定律算式一次列出
🔬 微觀結構現形:波來鐵、粒滴斑鐵、初析肥粒鐵逐一標示,比例清清楚楚
🔎 放大、拖曳、全螢幕:共晶點、包晶點都看得一清二楚
📌 課前先玩 10 分鐘,上課就能秒答「這個點有哪些相?各佔多少?」
柯南說:「真相永遠只有一個!」但合金在 727 °C 時到底是什麼樣子?現在點一下相圖就知道了!
🧪 七大合金任你查:Fe–C、Cu–Ni、Cu–Ag、Pb–Sn、Cu–Zn、Mg–Pb、Hf–V
🖱️ 點哪查哪:相區、各相組成、槓桿定律算式一次列出
🔬 微觀結構現形:波來鐵、粒滴斑鐵、初析肥粒鐵逐一標示,比例清清楚楚
🔎 放大、拖曳、全螢幕:共晶點、包晶點都看得一清二楚
📌 課前先玩 10 分鐘,上課就能秒答「這個點有哪些相?各佔多少?」
受力桿件拉伸試驗 3D 模擬器 Tension Test of an Axially Loaded Bar
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🔍 【偵探實驗室開張】拉伸試驗 3D 模擬器上線!
一根鋼棒被拉到斷掉之前,到底經歷了什麼?🤔
它會先彈性伸長,然後降伏、應變硬化,接著中間突然「變瘦」頸縮,最後「啪」一聲斷裂!💥
現在不用進材料實驗室,打開網頁就能親手拉斷一根試棒:
🧪 選延性(低碳鋼、鋼筋、鋁、銅)或脆性(鑄鐵、玻璃、混凝土、陶瓷)材料
📐 斷面可選圓形、矩形、橢圓形,尺寸自己設定
🎬 3D 即時看試棒伸長、變細、頸縮,最後斷開
📈 同步畫出工程與真實應力-應變曲線,可放大、可拖曳
🧮 即時算出 12 項力學參數:%EL、%RA、韌性、彈性能……
📌 偵探任務: 鑄鐵和低碳鋼,誰比較「堅韌」?分別拉斷一次,比比看曲線下的面積吧!
真相永遠只有一個——答案就藏在應力-應變曲線裡!
一根鋼棒被拉到斷掉之前,到底經歷了什麼?🤔
它會先彈性伸長,然後降伏、應變硬化,接著中間突然「變瘦」頸縮,最後「啪」一聲斷裂!💥
現在不用進材料實驗室,打開網頁就能親手拉斷一根試棒:
🧪 選延性(低碳鋼、鋼筋、鋁、銅)或脆性(鑄鐵、玻璃、混凝土、陶瓷)材料
📐 斷面可選圓形、矩形、橢圓形,尺寸自己設定
🎬 3D 即時看試棒伸長、變細、頸縮,最後斷開
📈 同步畫出工程與真實應力-應變曲線,可放大、可拖曳
🧮 即時算出 12 項力學參數:%EL、%RA、韌性、彈性能……
📌 偵探任務: 鑄鐵和低碳鋼,誰比較「堅韌」?分別拉斷一次,比比看曲線下的面積吧!
真相永遠只有一個——答案就藏在應力-應變曲線裡!
擴散 Diffusion 3D 模型 — Fick's First & Second Laws
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🔍 【柯南出任務】擴散 Diffusion 3D 互動模型上線啦!
「氯離子是怎麼一步步鑽進混凝土的?鋼又要滲碳多久才夠硬?」
真相永遠只有一個——答案就藏在 Fick's Laws(費克定律) 裡!
🧪 這個 3D 模型可以讓你:
切換 Fick's 1st law(穩態) 和 2nd law(非穩態)
自己調整 D、C<sub>s</sub>、C<sub>0</sub>、t,看 擴散前緣(diffusion front) 怎麼往前推進
隨時查詢任一位置 x、時間 t 的濃度 C,旁邊同步畫出 C–x 曲線
用隨機漫步的粒子親眼看「擴散」到底在做什麼 🎲
🕵️ 偵探小挑戰:把擴散時間 t 調成 4 倍,前緣會走多遠?2 倍、4 倍,還是別的答案?課堂上揭曉!
「氯離子是怎麼一步步鑽進混凝土的?鋼又要滲碳多久才夠硬?」
真相永遠只有一個——答案就藏在 Fick's Laws(費克定律) 裡!
🧪 這個 3D 模型可以讓你:
切換 Fick's 1st law(穩態) 和 2nd law(非穩態)
自己調整 D、C<sub>s</sub>、C<sub>0</sub>、t,看 擴散前緣(diffusion front) 怎麼往前推進
隨時查詢任一位置 x、時間 t 的濃度 C,旁邊同步畫出 C–x 曲線
用隨機漫步的粒子親眼看「擴散」到底在做什麼 🎲
🕵️ 偵探小挑戰:把擴散時間 t 調成 4 倍,前緣會走多遠?2 倍、4 倍,還是別的答案?課堂上揭曉!
差排 Dislocation 3D 互動模型
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🔍 柯南出任務:金屬為什麼「軟」得比理論快一萬倍?
按理說,要讓一整面原子同時滑動,需要非常大的力。但金屬一拉就彎,凶手其實是晶格裡的小缺陷:差排 Dislocation。
新的 差排 3D 互動模型 上線了!你可以:
▶ 自己設定力的大小與方向,看差排怎麼在晶格裡「一排一排」溜過去
▶ 比較刃差排、螺旋差排、混合差排,找出布格向量 b 這個關鍵線索
▶ 親眼看到滑移台階出現:這就是塑性變形的犯罪現場
手機也能玩,支援中文/English。
按理說,要讓一整面原子同時滑動,需要非常大的力。但金屬一拉就彎,凶手其實是晶格裡的小缺陷:差排 Dislocation。
新的 差排 3D 互動模型 上線了!你可以:
▶ 自己設定力的大小與方向,看差排怎麼在晶格裡「一排一排」溜過去
▶ 比較刃差排、螺旋差排、混合差排,找出布格向量 b 這個關鍵線索
▶ 親眼看到滑移台階出現:這就是塑性變形的犯罪現場
手機也能玩,支援中文/English。
Unit Cell Workbench 單位晶胞工作台
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「真相永遠只有一個——問題就出在那個晶面上。」
晶體的犯案現場,線索藏在三組密碼裡:(hkl)、[uvw]、(x y z)。
這次給各位的搜查道具,可以把三組密碼同時還原成立體晶胞,連面間距與晶帶軸關係都一併算給你。旋轉它、放大它,看看兇手究竟沿著哪個方向滑移。
👉 推理從這裡開始。
晶體的犯案現場,線索藏在三組密碼裡:(hkl)、[uvw]、(x y z)。
這次給各位的搜查道具,可以把三組密碼同時還原成立體晶胞,連面間距與晶帶軸關係都一併算給你。旋轉它、放大它,看看兇手究竟沿著哪個方向滑移。
👉 推理從這裡開始。
原子堆積模型(SC、BCC、FCC、HCP)
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四種晶體結構,這次可以親手轉
柯南說過,現場的證物要親手翻過才算看過。
Ch.03 的四種金屬晶體結構——SC、BCC、FCC、HCP——全部做成了可用滑鼠拖曳翻轉的 3D 模型。縮球、剛球、配位數、幾何關係、延伸晶格、堆疊順序,六種檢視隨你切換;晶格線、座標軸、最密方向也都能開關。
一個問題先留給你:FCC 與 HCP 的堆積密度一模一樣,都是 0.74,為什麼鋁銅延性那麼好,鎂鋅卻在室溫下不太能彎?
切到「堆疊順序」,把兩邊的第三層看清楚——真相永遠只有一個。
柯南說過,現場的證物要親手翻過才算看過。
Ch.03 的四種金屬晶體結構——SC、BCC、FCC、HCP——全部做成了可用滑鼠拖曳翻轉的 3D 模型。縮球、剛球、配位數、幾何關係、延伸晶格、堆疊順序,六種檢視隨你切換;晶格線、座標軸、最密方向也都能開關。
一個問題先留給你:FCC 與 HCP 的堆積密度一模一樣,都是 0.74,為什麼鋁銅延性那麼好,鎂鋅卻在室溫下不太能彎?
切到「堆疊順序」,把兩邊的第三層看清楚——真相永遠只有一個。
原子結構探測器
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柯南在工地撿到一塊神秘金屬,第一步該做什麼?查清它的原子身分!
輸入電子數(或直接點週期表),立刻破解:
🧪 身分檔案:質子、中子、原子量、可能價數
🌀 原子模型:波耳殼層模型 vs. 軌域形狀,一鍵切換
📋 電子組態:洪德規則填充、四個量子數、同位素加權平均
🌐 中文/中英並列/English 三種介面任你選。
偵探任務 🕵️:Fe 和 Fe³⁺ 的電子組態差在哪?為什麼 4s 先填、卻也先被拿走?上課前自己動手查出來!
真相永遠只有一個——答案就藏在電子組態裡!
輸入電子數(或直接點週期表),立刻破解:
🧪 身分檔案:質子、中子、原子量、可能價數
🌀 原子模型:波耳殼層模型 vs. 軌域形狀,一鍵切換
📋 電子組態:洪德規則填充、四個量子數、同位素加權平均
🌐 中文/中英並列/English 三種介面任你選。
偵探任務 🕵️:Fe 和 Fe³⁺ 的電子組態差在哪?為什麼 4s 先填、卻也先被拿走?上課前自己動手查出來!
真相永遠只有一個——答案就藏在電子組態裡!
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