北航研究生材料分析测试方法考试总结

合集下载

北航研究生材料分析测试方法考试总结

北航研究生材料分析测试方法考试总结

北航研究生材料分析测试方法考试总结1.拉曼光谱法、红外光谱法和紫外-可见吸收光谱法在结构分析中特点拉曼光谱与红外光谱同属分子振动光谱。

前者中的Raman 位移相当于后者中的吸收频率,两种光谱中每条谱带都相应于分子中某官能团的振动。

但要注意,拉曼光谱与红外光谱产生的机制有着本质的区别。

前者是散射光谱,后者是吸收光谱。

前者是由于诱导偶极矩的变化而产生的,后者是由于固有偶极矩的变化而产生的,因此,前者对分子中的非极性基团敏感,而后者对极性基团敏感。

一些对称性较高的基团,极性很小,红外吸收很弱,但在拉曼光谱中却有较强谱带。

总的来说,红外光谱更适合表征聚合物的侧基和端基,而拉曼光谱更多用于研究聚合物的骨架结构。

紫外-可见吸收光谱法:紫外可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸收10~800nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法,这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁,广泛用于有机和无机物质的定性和定量测定。

该方法具有灵敏度高、准确度好、选择性优操作简便、分析速度好等特点。

2.请预测化合物N-苯环-OCH2CH3的高分辨率核磁共振氢谱图,包括化学位移、裂解数及每个峰相对强度。

由于质子所处的化学环境不同,其周围的微磁场自然不同,因此,核磁共振发生时外加的磁场强度并不相同,而是相对有一定的位移,这种吸收峰位置的差距被称为化学位移。

化合物中,所处化学环境不同的H原子有4组,所以会出现4组化学位移,分别为H1、H2、-CH2、-CH3,分布位置为7~8,0~2.由于在一个NMR 吸收峰中看到的一组质子的谱线数目与该基团中质子的数目无关,而与相邻基团中质子的数目却相关。

通常来说,谱线劈裂符合(n+1)规则,因此,裂分数分别为2,2,4,3.相对强度比为各个吸收峰H原子数目比2:2:2:3。

3.简述所了解热分析基本原理。

若要测定某种高聚物玻璃化转变温度Tg,可以选用哪几种热分析方法,勾画出测量曲线,说明玻璃化转变温度点的取法。

材料研究方法考试总结

材料研究方法考试总结

热分析部分一、热重原理Thermogravimetry,解: TG——在温度程序控制下,测量物质质量与温度之间的关系的技术。

具体:热重的测量形势有两种热天平和弹簧秤。

热天平的测试原理:如果试样无质量变化,则天平保持初始平衡状态,若质量改变,天平就失去平衡;由传感器检测输出天平失衡信号,信号经测重系统放大并调节电流使天平恢复原始平衡的零位。

通过记录这种电流的变化能得到试样质量变化信息。

温度同时由热电偶测定并记录,于是得到温度与质量的关系。

弹簧秤的测试原理:利用弹簧的伸张与重量成比例的关系。

二、差热分析法原理(Differential Thermal Analysis)解: DTA——在程序控制温度下测定物质和参比物之间的温度差和温度关系的一种技术。

1、把被测试样和一种中性物(参比物)置放在同样的热条件下,进行加热或冷却;2、在这个过程中,试样在某一特定温度下会发生物理化学反应引起热效应变化:即试样侧的温度在某一区间会变化,不跟随程序温度升高,而是有时高于或低于程序温度,而参比物一侧在整个加热过程中始终不发生热效应,它的温度一直跟随程序温度升高;3、两者之间就出现一个温度差,然后利用某种方法把这温差记录下来,就得到了差热曲线,再针对这曲线进行分析研究。

三、DTA与DSC的差别(DSC差示扫描量热法Differential Scanning Calorimeter)1、测试原理不同DTA——在程序控制温度下测定物质和参比物之间的温度差和温度关系的一种技术。

DSC——在程序控制温度下,测量输入到试样和参比样的能量差随温度或时间变化的一种技术2、曲线的异同DTA曲线:纵坐标代表温度差ΔT,吸热过程显示向下的峰,放热过程显示向上的峰;横坐标代表时间(t)或温度(T),从左到右表示增加。

DSC曲线:以样品吸热或放热的速率,即热流量dH/dt(单位mJ/s)为纵坐标,以时间t或温度T为横坐标所得到的曲线。

峰向上表示吸热,峰向下表示放热。

材料分析测试方法试题及答案

材料分析测试方法试题及答案

第一章电磁辐射与材料结构一、名词、术语、概念波数,分子振动,伸缩振动,变形振动(或弯曲振动、变角振动),干涉指数,晶带,原子轨道磁矩,电子自旋磁矩,原子核磁矩。

二、填空1、电磁波谱可分为3个部分:①长波部分,包括( )与( ),有时习惯上称此部分为( )。

②中间部分,包括( )、( )和( ),统称为( )。

③短波部分,包括( )和( )(以及宇宙射线),此部分可称( )。

答案:无线电波(射频波),微波,波谱,红外线,可见光,紫外线,光学光谱,X射线,射线,射线谱。

2、原子中电子受激向高能级跃迁或由高能级向低能级跃迁均称为( )跃迁或( )跃迁。

答案:电子,能级。

3、电子由高能级向低能级的跃迁可分为两种方式:跃迁过程中多余的能量即跃迁前后能量差以电磁辐射的方式放出,称之为( )跃迁;若多余的能量转化为热能等形式,则称之为( )跃迁。

答案:辐射,无辐射。

4、分子的运动很复杂,一般可近似认为分子总能量(E)由分子中各( ),( )及( )组成。

答案:电子能量,振动能量,转动能量。

5、分子振动可分为( )振动与( )振动两类。

答案:伸缩,变形(或叫弯曲,变角)。

6、分子的伸缩振动可分为( )和( )。

答案:对称伸缩振动,不对称伸缩振动(或叫反对称伸缩振动)。

7、平面多原子(三原子及以上)分子的弯曲振动一般可分为( )和( )。

答案:面内弯曲振动,面外弯曲振动。

8、干涉指数是对晶面( )与晶面( )的标识,而晶面指数只标识晶面的()。

答案:空间方位,间距,空间方位。

9、晶面间距分别为d110/2,d110/3的晶面,其干涉指数分别为( )和( )。

答案:220,330。

10、倒易矢量r*HKL的基本性质:r*HKL垂直于正点阵中相应的(HKL)晶面,其长度r*HKL等于(HKL)之晶面间距d HKL的( )。

答案:倒数(或1/d HKL)。

11、萤石(CaF2)的(220)面的晶面间距d220=0.193nm,其倒易矢量r*220()于正点阵中的(220)面,长度r*220=()。

材料分析测试方法期末总结

材料分析测试方法期末总结

材料分析测试方法期末总结一、测试方法的基础概念在深入讨论测试方法之前,我们首先需要了解一些基本概念。

1. 测试目标:测试目标是测试活动的核心,它描述了测试所要达到的目标和结果。

常见的测试目标包括验证软件是否符合需求、发现软件中的缺陷以及评估软件的质量等。

2. 测试策略:测试策略是指定测试方法和测试过程的一组决策。

它描述了如何选择测试用例、测试技术和测试环境等,并确定了测试的优先级和风险。

3. 测试技术:测试技术是指用于执行测试活动的方法和工具。

常见的测试技术包括白盒测试、黑盒测试、灰盒测试等。

4. 测试用例:测试用例是一组输入、执行条件和预期结果的组合。

它描述了在特定条件下执行软件的步骤和结果,并用于评估软件功能的正确性和完整性。

5. 缺陷:缺陷是指软件中的错误或问题。

它可能导致软件无法正确执行预期功能,或者引发不可预料的行为。

二、常见的测试方法在软件开发过程中,有多种不同类型的测试方法被广泛应用。

下面是几种常见的测试方法:1. 单元测试:单元测试是对软件中最小可测试单元进行测试的方法。

它通常由开发人员在编写代码时进行,以确保代码的正确性和可靠性。

2. 集成测试:集成测试是将模块或子系统集成在一起进行测试的方法。

它的目标是验证这些模块或子系统在集成时是否可以正确地协同工作,并且预期功能是否得以实现。

3. 系统测试:系统测试是对整个系统进行全面测试的方法。

它的目标是验证软件是否符合需求规格说明书的规定,以及在实际使用环境中是否可靠、稳定和安全。

4. 验收测试:验收测试是在软件开发完成后,由用户或客户进行的最终测试。

它的目标是验证软件是否满足用户需求,并根据预定的验收标准来判断软件是否可以交付使用。

5. 故障注入测试:故障注入是一种测试方法,通过向软件中引入人为设计的故障来评估软件的可靠性和稳定性。

它可以帮助发现并修复软件中的潜在缺陷。

三、测试方法的重要性和应用测试方法在软件开发过程中起着非常重要的作用。

材料分析方法复习总结

材料分析方法复习总结

1. 已知某原子的光谱项,能够用能级示意图表示出其光谱支项与塞曼能级。

原子能级由符号n M L J 表示,其中n表示主量子数,即原子层数。

M是J可能存在的个数,一般为2S+1或2L+1;L一般用大写字母S、P、D、F、G等表示,分别表示L的值是0,1,2,3,4…;例如:某原子的一个光谱项为23P J,即有n=2,L=1,设S=1,(故M=2S+1=3),则J=2,1,0。

当J=2时,M J=0,±1,±2;J=1时,M J=0,±1;J=0时,M J=0。

23P J光谱项及其分裂所示。

2. 掌握满带、禁带、价带、导带以及费米能的概念。

满带:能带中的所有能级(能态)都被电子填满;禁带:原子不同能级分裂的能带之间存在间隙;价带:与原子基态价电子能级相应的能带称为价带;导带:与原子激发态能级相应的能带成为导带。

费米能:绝对零度时固体中电子占据的最高能级称为费米能级,其能量称为费米能E F 3.能够在给定晶体结构(如简单立方晶胞、面心立方晶胞),在其中画出(001), (002), (003) 等晶面,根据干涉指数的定义,回答由干涉指数表示的晶面上是否一定有原子的分布,为什么?画晶面(注意:晶面指数是截距的倒数。

)干涉指数定义为可带有公约数n的晶面指数[n(hkl)],即为广义的晶面指数。

干涉指数表示的晶面并不一定是晶体中的真实原子面,也就是说干涉指数表示的晶面并不一定有原子分布。

因为若将干涉指数按比例约分后,最后干涉指数还是还原为晶面指数,所以只用晶面空间方位来标识晶面。

4. 掌握由倒易矢量性质,倒易点阵与正点阵关系推导出立方晶系晶面间距公式的推导过程。

根据(r*HKL)=1/d2HKL,按照矢量点积的公式,可确定1/d2HKL=(Ha*+Kb*+Lc*)(Ha*+Kb*+Lc*)=H2(a*)2+K2(b*)2+L2(c*)2+2HK(a*∙b*)+2HL(a*∙c*)+2KL(b*∙c*) 又有,(a*)2=(b*)2=(c*)2=1/a2,cosα*=cosβ*=cosγ*=01/d2HKL=H2+K2+L2a2d HKL=√H2+K2+L25. 掌握晶带定理及晶带轴计算方法。

材料测试分析及技术考试重点总结

材料测试分析及技术考试重点总结

材料测试分析及技术考试重点总结第一篇:材料测试分析及技术考试重点总结十一章晶体薄膜衍射成像分析一、薄膜样品的制备必须满足以下要求:1.薄膜样品的组织结构必须和大块样品相同,在制备过程中,这些组织结构不发生变化。

2.薄膜样品厚度必须足够薄,只有能被电子束透过,才有可能进行观察和分析。

3.薄膜样品应有一定强度和刚度,在制备,夹持和操作过程中,在一定的机械力作用下不会引起变形或损坏。

4.在样品制备过程中不容许表面产生氧化和腐蚀。

氧化和腐蚀会使样品的透明度下降,并造成多种假象。

二、薄膜样品制备工艺过程和方法:第一步是从大块试样上切割厚度为0.3—0.5mm厚的薄片。

电火花线切割法是目前用得最广泛的方法第二步骤是样品的预先减薄。

包括机械法和化学法。

机械减薄法是通过手工研磨来完成的,把切割好的薄片一面用黏结剂粘接在样品座表面,然后在水砂纸上进行研磨减薄。

化学减薄法。

这种方法是把切割好的金属薄片放入配好的试剂中,使它表面受腐蚀而继续减薄。

第三步骤是最终减薄。

最终减薄方法有两种即双喷减薄和离子减薄。

四、晶体结构的消光规律1.简单立方:Fhkl恒不等于零,即无消光现象。

2.面心立方:h、k、l为异性数时,Fhkl=03.体心立方:h+k+l=奇数时,Fhkl=0h+k+l=偶数时Fhkl≠04.密排六方:h+2k=3n,l=奇数时,Fhkl≠0五、晶体缺陷:层错、位错、第二相粒子。

1.层错:发生在确定的镜面上,2.位错:在材料科学中,指晶体材料的一种内部微观缺陷,即原子的局部不规则排列3.第二相粒子:这里的第二相粒子指那些和基体之间处于共格或半共格状态的样子。

十三章扫描电子显微镜1.扫描电子显微镜成像原理:以电子束作为照明源,把聚焦得很细的电子束以光栅状扫描方式照射到试样上,产生各种与试样性质有关的信息,然后加以收集和处理从而获得微观形貌放大像。

2.扫描电子显微镜的构造:电子光学系统,信号收集处理、图像显示和记录系统,真空系统三个部分。

材料研究与测试方法---期末完整总结

材料研究与测试方法---期末完整总结

XRD1、连续X射线谱与特征X射线谱产生的机理连续X射线谱: 从阴极发出的电子经高压加速到达阳极靶材时,由于单位时间内到达的电子数目极大,而且达到靶材的时间和条件各不相同,并且大多数电子要经过多次碰撞,能量逐步损失掉,因而出现连续变化的波长谱。

特征X射线谱: 从阴极发出的电子在高压加速后,如果电子的能量足够大而将阳极靶原子中内层电子击出留下空位,原子中其他层电子就会跃迁以填补该空位,同时将多余的能量以X射线光子的形式释放出来,结果得到具有固定能量,频率或固定波长的特征X射线。

书上答:原子系统中的电子遵从刨利不相容原理不连续的分布在K、L、M、N等,不同能级的壳层上,而且按能量最低原理从里到外逐层填充。

当外来的高速度的粒子动能足够大时,可以将壳层中某个电子击出去,于是在原来的位置出现空位,原子系统的能量升高,处于激发态,这时原子系统就要向低能态转化,即向低能级上的空位跃迁,在跃迁时会有一能量产生,这一能量以光子的形式辐射出来,即特征X射线2、 X射线谱的种类?各自的特征?两种类型:连续X射线谱和特征X射线谱连续X射线谱:具有从某一个最短波长(短波极限)开始的连续的各种波长的X射线。

它的强度随管电压V、管电流i和阳极材料原子序数Z的变化而变化。

指X射线管中发出的一部分包含各种波长的光的光谱。

从管中释放的电子与阳极碰撞的时间和条件各不相同,绝大多数电子要经历多次碰撞,产生能量各不相同的辐射,因此出现连续X射线谱特征X射线谱:也称标识X射线谱,它是由若干特定波长而强度很大的谱线构成的,这种谱线只有当管电压超过一定数值Vk(激发电压)时才能产生,而这种谱线的波长与X射线管的管电压、管电流等工作条件无关,只取决于阳极材料,不同元属制成的阳极将发出不同波长的谱线,并称为特征X射线谱3、 X射线相干散射与非相干散射现象相干散射:当X射线与原子中束缚较紧的内层电子相撞时,电子振动时向四周发射电磁波的散射过程。

(这些散射波之间复合振动方向相同、频率相同、位相差恒定的光的干涉条件,所以可以发生干涉作用)非相干散射:当X射线光子与束缚不大的外层电子或价电子或金属晶体中的自由电子相撞时的散射过程。

材料分析测试方法考点总结

材料分析测试方法考点总结

材料分析测试方法考点总结1.化学成分分析化学成分分析是材料分析测试的基础内容之一、它可以通过测定材料中的元素含量来确定材料的化学成分。

常用的化学成分分析方法包括:火花光谱分析、光谱分析、质谱分析、原子光谱分析等。

2.物理性能测试物理性能测试是评估材料力学性质的重要手段。

包括材料的硬度、强度、韧性、弹性模量等。

常用的物理性能测试方法有:拉伸试验、硬度测试、冲击试验、压缩试验、剪切试验等。

3.微观结构分析微观结构分析是检测材料内部组织和晶体结构的重要方法。

常用的微观结构分析方法包括:显微镜观察、扫描电子显微镜(SEM)观察、透射电子显微镜(TEM)观察、X射线衍射(XRD)分析等。

4.表面分析表面分析是研究材料表面化学组成、结构和形貌的重要手段。

主要包括表面形貌观察和分析、表面成分分析、表面组织分析等。

常用的表面分析方法有:扫描电子显微镜(SEM)观察、能谱分析(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)分析、原子力显微镜(AFM)观察等。

5.热分析热分析是通过对材料在不同温度下的热响应进行测定和分析,来研究材料热性能的一种方法。

典型的热分析方法包括:热重分析(TGA)、差热分析(DTA)、差示扫描量热分析(DSC)等。

6.包装材料测试包装材料测试是对包装材料的物理性能、化学性能、机械性能、耐久性能等进行测试评估的一种方法。

常用的包装材料测试方法有:抗拉强度测试、撕裂强度测试、温湿度测试、冲击测试、水汽透过性测试等。

7.表征技术表征技术是通过测定和分析材料的性质和性能,来获得材料的各种特征和参数的方法。

常用的表征技术包括:拉曼光谱、红外光谱、紫外-可见分光光度计、液相色谱-质谱分析等。

总结而言,材料分析测试方法主要涵盖了化学成分分析、物理性能测试、微观结构分析、表面分析、热分析、包装材料测试和表征技术。

掌握这些测试方法,可以有效评估和控制材料的质量、性能和性质,为材料科学和工程提供有力支持。

材料研究与测试方法期末完整总结

材料研究与测试方法期末完整总结

材料研究与测试方法期末完整总结材料是生产活动中的主要要素之一,对材料的研究与测试方法的掌握,对于工程师和科研人员来说至关重要。

本文将对材料研究与测试方法进行全面总结,包括材料的基本性质研究、材料结构与组织分析、材料性能测试以及材料表征方法等方面。

一、材料基本性质研究材料的基本性质包括物理性质、化学性质、力学性质等。

对于材料的基本性质研究主要依靠实验方法和理论模型。

在实验方法上,可以通过温度、压力、湿度等参数的控制,对材料的基本性质进行研究和测试。

在理论模型方面,可以借助计算机仿真和模拟的方法,通过对材料的结构和组成进行建模,从而推导出其基本性质。

二、材料结构与组织分析材料的结构和组织对其性能具有重要影响。

材料结构与组织分析是研究材料的微观结构和宏观组织的方法。

其中,常见的方法包括金相显微镜观察、扫描电子显微镜分析、透射电子显微镜分析等。

金相显微镜可以观察材料内部的显微组织,对材料的晶粒结构、相分布等进行研究。

扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析可以进一步观察和分析材料的微观结构,了解材料的结晶度、晶格缺陷等信息。

三、材料性能测试材料性能测试是对材料的各种性能指标进行量化和评估的方法。

常见的材料性能测试包括力学性能测试、热学性能测试、电学性能测试等。

力学性能测试可以通过拉力试验、硬度测试等方法,获得材料的强度、韧性等力学性能参数。

热学性能测试可以通过热膨胀实验、热导率实验等方法,研究材料的热膨胀系数、热导率等特性。

电学性能测试可以通过电导率实验、电容测试等方法,评估材料的导电性能、绝缘性能等。

四、材料表征方法材料表征是对材料进行全面评估和描述的方法。

常用的材料表征方法包括X射线衍射分析、拉曼光谱分析、傅里叶变换红外光谱分析等。

X射线衍射分析可以通过测量材料的衍射图谱,确定材料的晶面结构,进而推断材料的晶体结构。

拉曼光谱分析可以通过测量材料的拉曼光谱,获取材料的分子振动信息,了解材料的结构和组成。

傅里叶变换红外光谱分析可以通过检测材料在红外区的吸收峰,推断材料的官能团和分子结构。

北航材料现代分析方法

北航材料现代分析方法

材料现代分析方法试题1 (参考答案)一、基本概念题(共10题,每题5分)1. X射线的本质是什么?是谁首先发现了X射线,谁揭示了X射线的本质?答:X射线的本质是一种横电磁波?伦琴首先发现了X射线,劳厄揭示了X射线的本质?2.下列哪些晶面属于[111]晶带?(111)、(231)、(231)、(211)、(101)、(101)、(133), (110),(112), (132), (011), (212),为什么?答:(110) ( 231)、(211)、(112)、(101)、(011)晶面属于[111]晶带,因为它们符合晶带定律:hu+kv+lw=0。

3.多重性因子的物理意义是什么?某立方晶系晶体,其{100}的多重性因子是多少?如该晶体转变为四方晶系,这个晶面族的多重性因子会发生什么变化?为什么?答:多重性因子的物理意义是等同晶面个数对衍射强度的影响因数叫作多重性因子。

某立方晶系晶体,其{100}的多重性因子是6?如该晶体转变为四方晶系多重性因子是4;这个晶面族的多重性因子会随对称性不同而改变。

4 .在一块冷轧钢板中可能存在哪几种内应力?它们的衍射谱有什么特点?答:在一块冷轧钢板中可能存在三种内应力,它们是:第一类内应力是在物体较大范围内或许多晶粒范围内存在并保持平衡的应力。

称之为宏观应力。

它能使衍射线产生位移。

第二类应力是在一个或少数晶粒范围内存在并保持平衡的内应力。

它一般能使衍射峰宽化。

第三类应力是在若干原子范围存在并保持平衡的内应力。

它能使衍射线减弱。

5.透射电镜主要由几大系统构成?各系统之间关系如何?答:四大系统:电子光学系统,真空系统,供电控制系统,附加仪器系统。

其中电子光学系统是其核心。

其他系统为辅助系统。

6.透射电镜中有哪些主要光阑?分别安装在什么位置?其作用如何?答:主要有三种光阑:① 聚光镜光阑。

在双聚光镜系统中 ,该光阑装在第二聚光镜下方。

作用:限制照明孔径角。

② 物镜光阑。

材料测试分析及技术考试重点总结

材料测试分析及技术考试重点总结

第一章1 特征X 射线:当加于X 射线管两端的电压增高到与阳极靶材相应的某一特定值K U 时,在连续谱的某些特定的波长位置上,会出现一系列强度很高、波长范围很窄的线状光谱,它们的波长对一定材料的阳极靶有严格恒定的数值,此波长可作为阳极靶材的标志或特征,故称为特征谱或标识谱。

2 莫赛莱定律:特征谱波长λ和阳极靶的原子序数Z 之间满足关系:)(12σλ-=Z Kσ和2K 均为常数。

阳极靶材的原子序数越大,相应于同一系的特征谱波长越短。

3 相干散射:当X 射线通过物质时,由于散射线与入射线的波长和频率一致,位相固定,在相同方向上各散射波符合相干条件,故称为相干散射。

4 不相干散射;X 射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后,得到波长比入射X 射线长的X 射线,且波长随散射方向不同而改变。

这种散射现象称为康普顿散射或康普顿一吴有训散射,也称之为不相干散射。

5 真吸收:有时将X 射线通过物质时造成的能量损失称为真吸收。

还包括X 射线穿过物质时所引起的热效应。

6 俄歇效应.:K 层的一个空位被L 层的两个空位所代替,这种现象称俄歇效应.7 滤波片的选择规则:1: Z 靶<40时,Z 滤=Z 靶-1;2: Z 靶>40时,Z 滤=Z 靶-2 8 阳极靶材选择规则:Z 靶≤Z 样-1;或Z 靶>>Z 样。

9 物质的原子序数越大,对X 射线的吸收能力越强;对一定的吸收体,X 射线的波长越短,穿透能力越强,表现为吸收系数的下降。

10 吸收限:当X 射线通过物质时产生光电效应,此效应消耗大量的入射能量,表现为吸收系数突增,对应的入射波长即为吸收限。

11 光电效应:原子被入射辐射电离的现象即为光电效应。

12 荧光辐射:由入射X 射线所激发出来的特征X 射线称为荧光辐射。

13 透射系数:0I I ,0I 为入射线的强度。

14 吸收系数:指X 射线通过通过单位面积上单位质量物质后强度的相对衰减量。

因为如果用σm 仍表示散射系数,τm 表示吸收系数。

材料分析方法 考前复习总结(二)

材料分析方法 考前复习总结(二)

1球差、像散和色差是怎样造成的?如何减小这些像差?哪些是可消除的像差?答:1,球差是由于电磁透镜磁场的近轴区与远轴区对电子束的会聚能力的不同而造成的。

一个物点散射的电子束经过具有球差的电磁透镜后并不聚在一点,所以像平面上得到一个弥散圆斑,在某一位置可获得最小的弥散圆斑,成为弥散圆。

还原到物平面上,则半径为r s=1/4 C sα3r s 为半径,Cs为透镜的球差系数,α为透镜的孔径半角。

所以见效透镜的孔径半角可减少球差(决定分辨率的像差因素)。

2,色差是由于成像电子的波长(能量)不同而引起的。

一个物点散射的具有不同波长的电子,进入透镜磁场后将沿各自的轨道运动,结果不能聚焦在一个像点上,而分别交在一定的轴向范围内,形成最小色差弥散圆斑,半径为 r c=C c α|△E/E|,C c为透镜色差系数,α为透镜孔径半角,△E/E为成像电子束能量变化率。

所以减小△E/E(稳定加速电压)、α可减小色差。

3,像散是由于透镜磁场不是理想的旋转对称磁场而引起(极靴内孔不圆、上下极靴不同轴、材质磁性不均及污染)。

消像散器。

2消像散器的作用和原理是什么?消像散器的作用就是用来消除像散的。

其原理就利用外加的磁场把固有的椭圆形磁场校正成接近旋转对称的磁场。

机械式的消像散器式在电磁透镜的磁场周围放置几块位置可以调节的导磁体来吸引一部分磁场从而校正固有的椭圆形磁场。

而电磁式的是通过电磁板间的吸引和排斥来校正椭圆形磁场的。

3什么是分辨率,影响透射电子显微镜分辨率的因素是哪些?答:分辨率:两个物点通过透镜成像,在像平面上形成两个爱里斑,如果两个物点相距较远时,两个Airy 斑也各自分开,当两物点逐渐靠近时,两个Airy斑也相互靠近,直至发生部分重叠。

根据Load Reyleigh建议分辨两个Airy斑的判据:当两个Airy斑的中心间距等于Airy 斑半径时,此时两个Airy斑叠加,在强度曲线上,两个最强峰之间的峰谷强度差为19%,人的肉眼仍能分辨出是两物点的像。

北航材料力学实验考试分析

北航材料力学实验考试分析

实验一 材料弹性常数E 、μ的测定——电测法测定弹性模量E 和泊松比μ预习要求:1、预习电测法的基本原理(见实验指导书P8~ P11);2、设计本实验的组桥方案;3、拟定本实验的加载方案;4、设计本实验所需数据记录表格(见实验指导书P49~ P50)。

一、实验目的1. 测量金属材料的弹性模量E 和泊松比μ;2. 验证单向受力虎克定律;3. 学习电测法的基本原理和电阻应变仪的基本操作。

二、实验仪器和设备1. 微机控制电子万能试验机;2. 电阻应变仪;3. 游标卡尺。

三、试件中碳钢矩形截面试件,名义尺寸为b ⨯t = (30⨯7.5)mm 2。

材料的屈服极限MPa s 360=σ。

四、实验原理和方法1、实验原理材料在比例极限内服从虎克定律,在单向受力状态下,应力与应变成正比:εσE = (1)上式中的比例系数E 称为材料的弹性模量。

由以上关系,可以得到:图二 实验装置图图一 试件示意图btPE A σεε==(2) 材料在比例极限内,横向应变ε'与纵向应变ε之比的绝对值为一常数:εεμ'=(3) 上式中的常数μ称为材料的横向变形系数或泊松比。

本实验采用增量法,即逐级加载,分别测量在各相同载荷增量∆P 作用下,产生的应变增量∆εi 。

于是式(2)和式(3)分别写为:ii A PE ε∆∆=0 (4) ii i εεμ∆'∆=(5) 根据每级载荷得到的E i 和μi ,求平均值:n E E ni i∑==1 (6)nni i∑==1μμ (7)以上即为实验所得材料的弹性模量和泊松比。

上式中n 为加载级数。

2、实验方法2.1电测法(相关内容见《材料力学Ⅱ》第15章的1~3节) 2.2加载方法——增量法与重复加载法增量法可以验证力与变形之间的线性关系,若各级载荷增量ΔP 相同,相应的应变增量∆ε也应大致相等,这就验证了虎克定律,如图三所示。

利用增量法,还可以判断实验过程是否正确。

若各次测出的应变不按线性规律变化,则说明实验过程存在问题,应进行检查。

材料分析测试方法考点总结

材料分析测试方法考点总结

材料分析测试方法XRD1、x-ray 的物理基础X 射线的产生条件:⑴以某种方式产生一定量自由电子⑵在高真空中,在高压电场作用下迫使这些电子做定向运动⑶在电子运动方向上设置障碍物以急剧改变电子运动速度→x 射线管产生。

X 射线谱——X 射线强度随波长变化的曲线:(1)连续X 射线谱:由波长连续变化的X 射线构成,也称白色X 射线或多色X 射线。

每条曲线都有一强度极大值(对应波长λm )和一个波长极限值(短波限λ0)。

特点:最大能量光子即具有最短波长——短波限λ0。

最大能量光子即具有最短波长——短波限λ0。

影响连续谱因素:管电压U 、管电流I 和靶材Z 。

I 、Z 不变,增大U →强度提高,λm 、λ0移向短波。

U 、Z 不变,增大I ;U 、I 不变,增大Z →强度一致提高,λm 、λ0不变。

(2)特征X 射线谱:由一定波长的若干X 射线叠加在连续谱上构成,也称单色X 射线和标识X 射线。

特点:当管电压超过某临界值时才能激发出特征谱。

特征X 射线波长或频率仅与靶原子结构有关,莫塞莱定律特定物质的两个特定能级之间的能量差一定,辐射出的特征X 射线的波长是特定。

特征x 射线产生机理:当管电压达到或超过某一临界值时,阴极发出的电子在电场加速下将靶材物质原子的内层电子击出原子外,原子处于高能激发态,有自发回到低能态的倾向,外层电子向内层空位跃迁,多余能量以X 射线的形式释放出来—特征X 射线。

X 射线与物质相互作用:散射,吸收(主要)(1)相干散射:当X 射线通过物质时,物质原子的内层电子在电磁场作用下将产生受迫振动,并向四周辐射同频率的电磁波。

由于散射线与入射线的波长和频率一致,位相固定,在相同方向上各散射波符合相干条件,故称相干散射→X 射线衍射学基础(2)非相干散射:X 射线光子与束缚力不大的外层电子或自由电子碰撞时电子获得一部分动能成为反冲电子,X 射线光子离开原来方向,能量减小,波长增加,也称为康普顿散射。

材料分析方法期末总结

材料分析方法期末总结

材料分析方法期末总结一、材料分析方法的基本步骤(一)收集材料:材料分析的第一步是收集与研究对象相关的材料。

这些材料可以通过文献研究、场地调查、访谈、问卷调查等方式获得。

(二)整理归类:将收集到的材料进行整理和归类,以便于后续的分析和解读。

可以根据材料的性质、内容、时间顺序等进行分类,使用标签、索引或数据库等工具进行管理。

(三)提取关键信息:在整理归类的基础上,将材料中的关键信息提取出来。

可以使用摘要、注释、标记等方式进行标记和记录,以便于后续的分析和比较。

(四)分析解读:根据研究的目的和问题,选择适当的分析方法进行材料的解读。

常见的分析方法包括:内容分析、比较分析、语境分析、符号分析等。

通过对材料中的信息进行分析和解读,可以发现其中的规律、关系和意义。

(五)总结归纳:在分析解读的基础上,对材料分析的结果进行总结和归纳。

可以从多个角度和维度出发,提炼出材料中的共性、差异和趋势。

确保总结归纳的结果能够回答研究问题,并对研究对象提出相应的结论。

二、材料分析方法的技巧和注意事项(一)注重材料的质量和可信度:在进行材料分析时,需要注重材料的质量和可信度。

应该选择权威的、可靠的和有代表性的材料进行分析,避免不合理偏见和无根据的推测。

(二)注重材料的多样性和综合性:材料分析应该尽量采用多种来源、多种类型、多个角度的材料进行分析。

通过综合分析不同类型的材料,可以获得更全面、准确和全面的研究结果。

(三)注重材料的背景和语境:在进行材料分析时,需要考虑材料的背景和语境。

包括作者的身份、时代背景、社会环境等因素,这些因素会对材料的解读和理解产生重要影响。

(四)注重材料的内外联系:对于同一研究对象的不同材料,应该注重它们之间的内在联系和外在联系。

内在联系指的是不同材料之间的关联和互动,而外在联系指的是材料与研究对象之间的关系。

通过分析内外联系,可以深入理解研究对象的本质和特点。

(五)注重材料的深度和广度:材料分析应该注重深度和广度的平衡。

材料分析测试方法考点总结

材料分析测试方法考点总结

材料分析测试方法XRD1、x-ray 的物理基础X 射线的产生条件:⑴ 以某种方式产生一定量自由电子⑵ 在高真空中,在高压电场作用下迫使这些电子做定向运动⑶ 在电子运动方向上设置障碍物以急剧改变电子运动速度→x 射线管产生。

X 射线谱——X 射线强度随波长变化的曲线:(1)连续X 射线谱:由波长连续变化的X 射线构成,也称白色X 射线或多色X 射线。

每条曲线都有一强度极大值(对应波长λm )和一个波长极限值(短波限λ0)。

特点:最大能量光子即具有最短波长——短波限λ0。

最大能量光子即具有最短波长——短波限λ0。

影响连续谱因素:管电压U 、管电流 I 和靶材Z 。

I 、Z 不变,增大U →强度提高,λm 、λ0移向短波。

U 、Z 不变,增大I ;U 、I 不变,增大Z →强度一致提高,λm 、λ0不变。

(2)特征X 射线谱:由一定波长的若干X 射线叠加在连续谱上构成,也称单色X 射线和标识X 射线。

特点:当管电压超过某临界值时才能激发出特征谱。

特征X 射线波长或频率仅与靶原子结构有关,莫塞莱定律特定物质的两个特定能级之间的能量差一定,辐射出的特征X 射线的波长是特定。

特征x 射线产生机理:当管电压达到或超过某一临界值时,阴极发出的电子在电场加速下将靶材物质原子的内层电子击出原子外,原子处于高能激发态,有自发回到低能态的倾向,外层电子向内层空位跃迁,多余能量以X 射线的形式释放出来—特征X 射线。

X 射线与物质相互作用:散射,吸收(主要)(1)相干散射:当X 射线通过物质时,物质原子的内层电子在电磁场作用下将产生受迫振动,并向四周辐射同频率的电磁波。

由于散射线与入射线的波长和频率一致,位相固定,在相同方向上各散射波符合相干条件,故称相干散射→ X 射线衍射学基础(2)非相干散射:X 射线光子与束缚力不大的外层电子或自由电子碰撞时电子获得一部分动能成为反冲电子,X 射线光子离开原来方向,能量减小,波长增加,也称为康普顿散射。

北航材料考研材料现代研究方法复习资料综述

北航材料考研材料现代研究方法复习资料综述

材研复习资料目录第一章晶体学 (1)第二章X射线相关知识 (6)第三章常见的粉末与单晶衍射技术 (17)第四章扫描与透射电子显微镜 (23)第一章晶体学一、晶体结构概论1,固体无机物质分晶态和非晶态两种。

如:铁、金刚石、玻璃、水晶晶态:构成固体物质的分子或原子在三维空间有规律的周期性排列。

特点:长程有序,主要是周期有序或准周期性。

非晶态:构成物质的分子或原子不具有周期性排列。

特点:短程有序,长程无序2,点阵的概念构成晶体的原子呈周期性重复排列,同时,一个理想晶体也可以看成是由一个基本单位在空间按一定的规则周期性无限重复构成的。

晶体中所有基本单位的化学组成相同、空间结构相同、排列取向相同、周围环境相同。

将这种基本单位称为基元。

基元可以是单个原子,也可以是一组相同或不同的原子。

若将每个基元抽象成一个几何点,即在基元中任意规定一点,然后在所有其他基元的相同位置也标出一点,这些点的阵列就构成了该晶体的点阵(lattice)。

点阵是一个几何概念,是按周期性规律在空间排布的一组无限多个的点,每个点都具有相同的周围环境,在其中连接任意两点的矢量进行平移时,能使点阵复原。

3,点阵和晶体结构阵点(几何点代替结构单元)和点阵(阵点的分布总体)注意与晶体结构(=点阵+结构单元)的区别空间点阵实际上是由晶体结构抽象而得到的几何图形。

空间点阵中的结点只是几何点,并非具体的质点(离子或原子)。

空间点阵是几何上的无限图形。

而对于实际晶体来说,构成晶体的内部质点是具有实际内容的原子或离子,具体的宏观形态也是有限的。

但是空间点阵中的结点在空间分布的规律性表征了晶体格子构造中具体质点在空间排列的规律性。

4,十四种空间点阵根据晶体的对称特点,可分为7个晶系:1) 三斜晶系(triclinic 或anorthic)a≠b≠c;α≠β≠γ≠90˚。

2) 单斜晶系(monoclinic)a≠b≠c;α=γ=90˚≠β (第二种定向,晶体学常用)。

(完整版)材料分析办法期末考试总结

(完整版)材料分析办法期末考试总结

(完整版)材料分析办法期末考试总结材料分析办法1.x射线是一种波长非常短的电磁波,具有波粒二相性,粒子性往往表现突出,故x射线也可视为一束具有一定能量的光量子流。

X射线有可见光无可比拟的穿透能力,可使荧光物质发光,可使气体或其它物质电离等。

2.相干散射:亦称经典散射,物质中的电子在X射线电场的作用下,产生强迫振动。

如此每个电子在各方向产生与入射X射线同频率的电磁波。

新的散射波之间发生的干涉现象称为相干散射。

3.别相干散射:亦称量子散射,X射线光子与束缚力别大的外层电子,或自由电子碰撞时电子获得一部分动能成为反冲电子,X射线光子离开原来方向,能量减小,波长增加。

4.汲取限:物质原子序数越大,对X射线的汲取能力越强;对一定的汲取体,X射线的波长越短,穿透能力越强,表现为汲取系数的下落,但随着波长的的落低,质量汲取系数并非呈延续的变化,而是在某些波长位置上忽然升高,浮现了汲取限。

5.荧光辐射:由入射X射线所激发出来的特征X射线称为荧光辐射(荧光X 射线,二次X射线)。

6.俄歇效应:由于光电效应而处于激发态的原子还有一种释放能量的方式,及俄歇效应。

原子中一具K层电子被入射光量子击出后,L层一具电子跃入K层填补空位,此刻多余的能量别以辐射X光量子放出,而是以另一具L层电子活的能量跃出汲取体,如此的一具K层空位被两个L层空位代替的过程称为俄歇效应,跃出的L层电子称为俄歇电子。

7.光电子:当入射光量子的能量等于或大于汲取体原子某壳体层电子的结合能时,此光量子就非常容易被电子汲取,获得能量的电子从内层溢出,成为自由电子,称为光电子。

原子则处于激发态,这种原子被入射辐射电离的现象即光电效应。

8.滤波片的作用:滤波片是利用汲取限两侧汲取系数差非常大的现象制成的,用以汲取别需要的辐射而得到基本单XXX的光源。

9.布拉格方程不过获得衍射的必要条件而非充分条件。

10.晶面(hkl)的n级反射面(nh nk nl),用符号(HKL)表示,称为反射面或干涉面。

材料分析方法考试总结

材料分析方法考试总结

一、电子光学基础1、分辨率:成像物体上能分辨出来的两个物点之间的最小距离Δr0=1/2λ2、光学显微镜的局限性:极限分辨率200nm 调高分辨率既要波长短又要聚焦成像3、为什么要研究电子显微镜?性能结构(晶体结构和显微组织形态)4、电磁透镜的分辨率由衍射效应和球面像差来决定。

提高的方法:(1)若只考虑衍射效应,在照明光源和介质一定的条件下,孔径角α越大,透镜的分辨率越高。

(2)确定电磁透镜的最佳孔径半角α0,使得衍射效应埃利斑和球差散焦斑尺寸大小相等,使两者对透镜的分辨率影响效果一样。

5、色差:稳定加速电压的方法可以有效地减小色差像差。

6、透镜的景深7、透镜的焦长二、TEM(1、调节电子光学系统2、聚光镜光阑:限制照明孔径角光阑物镜光栏:物镜的后焦面上(1)减小球差、像散和色差,提高图象衬度(2)进行明—暗场像观察选区光栏:物镜的像平面上作用是对微区进行电子衍射分析3、物镜的分辨率主要决定于极靴的形状和加工精度4、在电镜的操作过程中,主要是利用中间镜的可变倍率来控制电镜的总放大倍数5、物镜的分辨率决定透射电镜分辨率6、为了减小物镜的球差和提高象的衬度,采用物镜光栏和选区光栏。

7、如果中间镜的物平面在物镜的像平面上—放大像如果中间镜的物平面在物镜的背焦面上—放大衍射谱。

8、电子枪中有热阴极、栅极、阳极热阴极:发射电子11、TEM有光学系统、电源与控制系统及真空系统三部分组成。

12、透射电镜的主要特点是可以警醒组织形貌与晶体结构同位分析。

12、明场像(前)和暗场像(后)、三、TEM的样品制备1、电子束对薄膜样品的穿透能力和加速电压有关。

入射电子束穿透样品的能力取决于加速电压和样品物质原子序数。

2、薄膜样品制备:从大块试样上,通过各种特殊方法,制备出能使电子穿过的薄区。

制备方法的要求:(1)不引起材料组织的变化;(2)足够薄,否则将引起薄膜内不同层次图象的重迭,干扰分析;(3)薄膜应具有一定的强度,具有较大面积的透明区域;(4)制备过程应易于控制,有一定的重复性,可靠性。

北航材料力学实验考试分析

北航材料力学实验考试分析

实验一 材料弹性常数E 、μ的测定——电测法测定弹性模量E 和泊松比μ预习要求:1、预习电测法的基本原理(见实验指导书P8~ P11);2、设计本实验的组桥方案;3、拟定本实验的加载方案;4、设计本实验所需数据记录表格(见实验指导书P49~ P50)。

一、实验目的1. 测量金属材料的弹性模量E 和泊松比μ;2. 验证单向受力虎克定律;3. 学习电测法的基本原理和电阻应变仪的基本操作。

二、实验仪器和设备1. 微机控制电子万能试验机;2. 电阻应变仪;3. 游标卡尺。

三、试件中碳钢矩形截面试件,名义尺寸为b ⨯t = (30⨯7.5)mm 2。

材料的屈服极限MPa s 360=σ。

四、实验原理和方法1、实验原理材料在比例极限内服从虎克定律,在单向受力状态下,应力与应变成正比:εσE = (1)上式中的比例系数E 称为材料的弹性模量。

由以上关系,可以得到:图二 实验装置图图一 试件示意图btPE A σεε==(2) 材料在比例极限内,横向应变ε'与纵向应变ε之比的绝对值为一常数:εεμ'=(3) 上式中的常数μ称为材料的横向变形系数或泊松比。

本实验采用增量法,即逐级加载,分别测量在各相同载荷增量∆P 作用下,产生的应变增量∆εi 。

于是式(2)和式(3)分别写为:ii A PE ε∆∆=0 (4) ii i εεμ∆'∆=(5) 根据每级载荷得到的E i 和μi ,求平均值:n E E ni i∑==1 (6)nni i∑==1μμ (7)以上即为实验所得材料的弹性模量和泊松比。

上式中n 为加载级数。

2、实验方法2.1电测法(相关内容见《材料力学Ⅱ》第15章的1~3节) 2.2加载方法——增量法与重复加载法增量法可以验证力与变形之间的线性关系,若各级载荷增量ΔP 相同,相应的应变增量∆ε也应大致相等,这就验证了虎克定律,如图三所示。

利用增量法,还可以判断实验过程是否正确。

若各次测出的应变不按线性规律变化,则说明实验过程存在问题,应进行检查。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

1.拉曼光谱法、红外光谱法和紫外-可见吸收光谱法在结构分析中特

拉曼光谱与红外光谱同属分子振动光谱。

前者中的Raman 位移相当于后者中的吸收频率,两种光谱中每条谱带都相应于分子中某官能团的振动。

但要注意,拉曼光谱与红外光谱产生的机制有着本质的区别。

前者是散射光谱,后者是吸收光谱。

前者是由于诱导偶极矩的变化而产生的,后者是由于固有偶极矩的变化而产生的,因此,前者对分子中的非极性基团敏感,而后者对极性基团敏感。

一些对称性较高的基团,极性很小,红外吸收很弱,但在拉曼光谱中却有较强谱带。

总的来说,红外光谱更适合表征聚合物的侧基和端基,而拉曼光谱更多用于研究聚合物的骨架结构。

紫外-可见吸收光谱法:
紫外可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸收10~800nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法,这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁,广泛用于有机和无机物质的定性和定量测定。

该方法具有灵敏度高、准确度好、选择性优操作简便、分析速度好等特点。

2.请预测化合物N-苯环-OCH2CH3的高分辨率核磁共振氢谱图,包括
化学位移、裂解数及每个峰相对强度。

由于质子所处的化学环境不同,其周围的微磁场自然不同,因此,核磁共振发生时外加的磁场强度并不相同,而是相对有一定的位移,这种吸收峰位置的差距被称为化学位移。

化合物中,所处化学环境
不同的H原子有4组,所以会出现4组化学位移,分别为H1、H2、-CH2、-CH3,分布位置为7~8,0~2.由于在一个NMR 吸收峰中看到的一组质子的谱线数目与该基团中质子的数目无关,而与相邻基团中质子的数目却相关。

通常来说,谱线劈裂符合(n+1)规则,因此,裂分数分别为2,2,4,3.相对强度比为各个吸收峰H原子数目比2:2:2:3。

3.简述所了解热分析基本原理。

若要测定某种高聚物玻璃化转变温
度Tg,可以选用哪几种热分析方法,勾画出测量曲线,说明玻璃化转变温度点的取法。

(1)DTA原理:差热分析是在试样与参比物处于控制加热或冷却速率相同的环境中记录二者之间的温差随时间或温度的变化。

DSC原理:差示扫描量热是在试样与参比物处于控制加热或冷却速率相同的环境中记录二者之间建立零温差所需能量随时间或温度的变化。

主要俩种类型,热流型和功率补偿型。

TG原理:热重分析是在程序控温下测量试样质量对温度的变化,热重分析仪的基本部件是热天平。

根据结构的不同,热天平可分为水平型、托盘型和吊盘型三种。

TMA原理:热机械分析是在程序控温和加载静态载荷(压或拉)下测量样品尺寸对温度的变化。

MDA原理:对材料施加一个周期性的刺激(力或变形),材料通常会做
出相应的周期性响应(变形或力)刺激和响应不一定同步,即存在一定的相位差。

(2)测量玻璃化转变温度及Tg取法
DTA/DSC 谱图中基线的移动对应于玻璃化转变,确定玻璃化转变温度时有两种习惯方法:1)基线与变动曲线切线的交点,如图11-7 左图所示;2)变动曲线的拐点,如图11-7 右图所示。

玻璃化转变温度为玻璃态到橡胶态的转折点,在TMA 曲线上表现为膨胀系数斜率的改变。

同其它测试玻璃化转变温度的方法一样,在TMA 测试中升/降温的速率对测试的结果通常也有显著的影响
DMA玻璃化转变温度及各级转变可用动态温度斜坡测试模式测定。

损耗峰代表着各级转变,松弛峰对应的温度即玻璃化转变温度。

影响测定值的主要因素:聚合物结构、分子量、增塑剂用量、共聚物或混合物比例、交联度多少、作用力,作用力速率,升温速率,冷却速率,样品颗粒度,填样方式,气氛,气流。

4. 采用什么方法区分n →π*和π→π*跃迁类型
用不同极性的溶剂溶解待测物质,扫描紫外—可见吸收光谱,根据λmax 红移还是兰移的方法可以区别n →π*和π→π*跃迁类型。

溶剂极性越大,n →π*跃迁向短波方向移动,π→π*跃迁向长波方向移动。

5. 列举所了解的表面成分分析方法,阐述原理,比较各种方法主要特点。

EPMA :电子探针分析 原理:
特点:
XPS :x 射线光电子能谱
原理:用X 射线去辐射样品,使原子或分子的内层电子或价电子受激发射出来。

被光子激发出来的电子称为光电子。

可以测量光电子的能量,
以光电子的动吸收峰:Tg 伴随着分子松弛缘固由于屋里老化
基线向吸热方向移动:聚合物非晶部分,在Tg 以
下,分子运动基本冻结。

Tg 以后,运动活跃,热
容量变大。

能/束缚能binding energy,(Eb=hv光能量-Ek动能-w功函数)为横坐标,相对强度(脉冲/s)为纵坐标可做出光电子能谱图。

特点:1,元素的定性分析。

可以根据能谱图中出现的特征谱线的位置鉴定除H、He以外的所有元素。

2,元素的定量分析。

根据能谱图中光电子谱线强度(光电子峰的面积)反应原子的含量或相对浓度。

3,固体表面分析。

包括表面的化学组成或元素组成,原子价态,表面能态分布,测定表面电子的电子云分布和能级结构等。

4,化合物的结构。

可以对内层电子结合能的化学位移精确测量,提供化学键和电荷分布方面的信息。

5,分子生物学中的应用。

Ex:利用XPS鉴定维生素B12中的少量的Co。

红外吸收光谱
原理:利润明P5
特点:扫描速度极快、具有很高的分辨率、灵敏度高
拉曼光谱
原理:利润明P11
特点:
6.当基体中有数十至数百纳米的第二相粒子析出时,可以采用哪几种方法测试
分析,并阐述各种方法特点。

SA、SEM、AFM、TEM、EMPA
特点:SA:用于研究数纳米到几十纳米的微观粒子
SEM:(1)仪器分辨本领较高。

二次电子像分辨本领可达1.0nm(场发射),3.0nm(钨灯丝);
(2)仪器放大倍数变化范围大(从几倍到几十万倍),且连续可调;(3)图像景深大,富有立体感。

可直接观察起伏较大的粗糙表面(如金属和陶瓷的断口等);
(4)试样制备简单。

块状或粉末的试样不加处理或稍加处理,就可直接放到SEM 中进行观察,比透射电子显微镜(TEM)的制样简单;
(5)电子束对样品的损伤与污染程度较小;
(6)在观察形貌的同时,还可利用从样品发出的其他信号作微区成分分析
AFM:AFM可以测试绝缘体的表面形貌和性能,而AFM是测量探针与样品表面的相互作用力。

TEM:TEM常用于研究纳米材料的结晶情况,观察纳米粒子的形貌、分散情况及测量和评估纳米粒子的粒径。

是常用的纳米复合材料微观结构的表征技术之一.
EMPA:见上题。

1.
将不能封闭,需引一个额外的矢量b连接回路,才能使回路闭合,这个矢量b就是实际晶体中位错的柏氏矢量。

2.俩条菊池线间的间距代表什么
菊池线是由非弹性散射的电子发生弹性相干散射的结果,菊池线对间距等于相应衍射斑点到中心斑点的距离。

3.为什么层错看不见了,只留下了边上的不全位错
4.热障涂层如何利用AFM测陶瓷层和金属层之间的结合力
5小角X射线衍射和散射的区别
小角x射线衍射缩写是SAXD,小角x射线散射的缩写是SAXS,二者的原理还是有很大的区别的。

衍射对应的是周期性结构引起的相干,而散射对应的是电子密度的波动。

小角X射线衍射:
X-射线照射到晶体上发生相干散射(存在位相关系)的物理现象叫衍射,即使发生在低角度也是衍射。

例如,某相的d值为31.5A,相应衍射角为2.80°(Cu-Kα),如果该相有很高的结晶度,31.5A峰还是十分尖锐的。

薄膜也能产生取决于薄膜厚度与薄膜微观结构的、集中在小角范围内的X射线衍射。

在这些情况下,样品的小角X射线散射强度主要来自样品的衍射,称之为小角X射线衍射。

对这类样品,人们关心的是其最大的d值或者是薄膜厚度与结构,必须研究其小角X 射线衍射。

小角衍射,一般应用于测定超大晶面间距或薄膜厚度以及薄膜的微观周期结构、周期排列的孔分布等问题;
小角X射线散射:
X-射线照射到超细粉末颗粒(粒径小于几百埃,不管其是晶体还是非晶体)也会发生相干散射现象,也发生在低角度区。

但是在实验方法、由微细颗粒产生的相干散射图的特征与上述的由超大晶面间距或薄膜产生的小角X射线衍射图的特征完全不同。

这就是小角X射线散射。

小角散射则是应用于测定超细粉体或疏松多孔材料孔分布的有关性质。

小角散射得到的结构信息有两类,一个是微颗粒信息,一个是长周期信息。

与原子尺度和小分子晶体点阵相比较,可以认为这些是结构的“大尺度”信息。

因此小角散射方法主要有这两方面的应用:一个是测量微颗粒形状、大小及其分布,另一个是测量样品长周期,并通过衍射强度分析,进行有关的结构分析。

相关文档
最新文档