厦门大学材料学院考研 材料分析与测试 必背
材料科学与工程考研重点知识点整理轻松备战
材料科学与工程考研重点知识点整理轻松备战材料科学与工程是一门综合性的学科，涉及材料的结构、性能、制备技术等方面。
考研是对学生综合素质的考察，其中材料科学与工程作为一个热门专业，备考知识点的掌握尤为重要。
本文将对材料科学与工程考研中的重点知识点进行整理，以帮助考生轻松备战。
一、晶体结构与缺陷1. 晶体结构晶体是由原子、离子或分子有规则的周期性排列而成的凝聚态物质。
常见的晶体结构有立方晶系、四方晶系、正交晶系、六方晶系、菱面晶系和斜方晶系。
2. 基本晶体结构类型常见的基本晶体结构类型包括金属结构、离子结构、共价结构和分子结构。
金属结构指由金属原子组成的晶体结构，具有金属键；离子结构指由阳离子和阴离子组成的晶体结构，具有离子键；共价结构指由共价键连接形成的晶体结构；分子结构指由分子间的相互作用力形成的晶体结构。
3. 晶体缺陷晶体缺陷是指晶体中存在的原子、离子或分子排列上的缺陷。
常见的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷和面缺陷。
二、材料的力学性能1. 应力与应变应力是指物体受到的内力与其单位面积的比值，可以分为拉应力、压应力和剪应力。
应变是指物体发生变形后的相对变化，可以分为轴向应变和切变应变。
2. 弹性性能材料的弹性性能是指材料在外力作用下发生弹性变形后能恢复到原来形状和大小的能力。
常见的弹性模量有杨氏模量、剪切模量和体积模量。
3. 塑性性能材料的塑性性能是指材料在外力作用下发生塑性变形后，不会完全恢复到原来的形状和大小。
常见的塑性指标有屈服强度、延伸率和断裂伸长率。
三、材料的热学性能1. 热导率材料的热导率是指单位时间和单位面积内的热量通过单位厚度的材料传递的能力。
热导率与材料的热导率常数有关，常见的常数有绝热指数、绝热比热和热膨胀系数。
2. 热膨胀性材料的热膨胀性是指材料在温度变化下发生的体积变化。
热膨胀系数是衡量材料热膨胀性的重要指标。
3. 比热容材料的比热容是指单位质量的材料在吸收或放出单位热量时的温度变化。
厦大现代材料分析与测量复习题目(考研复试必备)
1、X射线衍射在材料分析测试方面有哪些具体的应用？2、X射线的本质是什么？获得X射线的方法有哪些？3、简述X射线管的基本原理。
4、滤波片的作用是什么？应该怎样选择？5、试推导劳厄方程并解释其物理意义。
6、推导布拉格定律。
该定律有何应用1、写出求解公式：I）已知同一晶带的两晶面指数，求晶带轴；II）已知两晶带轴平行于同一晶面，求此晶面指数。
2、试述影响X射线的衍射线束强度的主要因素。
3、.在立方点阵中画出下面的点阵面和结点方向。
（010）（0-11）（113）[1-10] [201][101]4、将下面几个干涉面（属立方晶系）按面间距的大小排列。
（123）（100）（-200）（31-1）（1-21）（210）（110）（-221）（030）（130）5、证明在六方晶系中h+k＝-i。
6、晶面（110）（311）（132）是否属于同一晶带？晶带轴是什么？再指出属于这个晶带的其它几个晶面。
7、对于晶粒直径分别为100，75，50，25nm的粉末衍射图形，请计算由于晶粒细化引起的衍射线条宽化幅度（设θ＝45°，λ＝0.15nm）。
又对于晶粒直径为25nm的粉末，试计算θ＝10°、45°、80°时的B值。
8、试计算出金刚石晶体的系统消光规律（F2表达式）。
该晶体为立方晶，单胞中有8个C 原子分别位于以下位置：000 ，1/2 1/2 0 ，1/2 1/2 0 ，1/2 0 1/2 ，0 1/2 1/2 ，1/4 1/4 1/4 ，3/4 3/4 1/4 ，3/4 1/4 3/4，1/4 3/4 3/49、试求六方晶系的面间距公式。
（自由选作）1、用CuKaX射线得到了W（BCC）的Debye－Scherrer图形，最初的4根线条的位置如下：1：20.3°；2：29.2°；3：36.7°；4：43.6°请标出各衍射线的干涉指数。
厦门大学材料学院 考研复试 材料测试方法 04 JADE使用
1、读入数据
2、平滑/寻峰 3、去背景及Kα2 4、物相检索/鉴定 5、分析，保存结果
1、导入数据
选择要分析的数据， 点read即可
2、平滑：点 进行平滑，原则上底部不应有尖锐的倒刺，平滑一两 次即可。 寻峰：单击常用工具栏中 按钮，Jade将按一定的数学计算方法来 标定峰。
d=2.8865
300
d=2.6951
d=1.5248 d=2.2916 d=2.1206 d=1.6008 d=1.5774 d=2.4294 d=1.8898 d=1.8393 d=1.8177 d=1.6956
40 50 60
200
d=4.2519
100
0 10 20 30
d=3.9186 d=3.7468
2-T heta(°
分析完好的XRD图，有时为了观察方便，可以对照 上面的report将相应的峰所对应的物质标明。
d=1.4608 d=1.4242 d=1.4046
d=1.4433
单样品分析
一系列样品对比 分析
4、物相检索/鉴定
点击菜单“Identify ︱Search/Match Setup…”
在不知道该物质含有什么的情况下可以全部 选择，再根据结果分析
点OK后，计算机自动分 析，片刻出现下面画面：
由结果可以看出莫来石的FOM值最小，初步得到该样品 的主晶相为莫来石
在莫来石前面打勾， 按工具栏的”p“发 现还有三个峰未与 标准图谱对上，说 明还含有其他物质。 直接双击三个未对 上的峰，会自动检 索合适的峰相匹配
单击“Save”结果保存为“样品名.IDE”。这是一个纯文本文 件。文件中的积分强度可用于计算相含量。 （寻峰也可以放 在后面做）
材料考研知识点总结
材料考研知识点总结
考研是很多人选择的一种途径，希望通过考研能够提高自己的学历水平，从而为将来的发展打下更加坚实的基础。
而要通过考研，就需要掌握一定的知识点，对于各个学科的基本概念和基础知识都需要有所掌握。
下面就对考研各个学科的知识点进行总结。
1. 政治
政治是考研考试中的一大必考科目，考生要熟知国家政治制度、党风廉政建设、社会主义市场经济、宪政国家的实质、政党制度、选举制度、政治体制、国家机构、政权机关、政治规范等知识。
2. 英语
英语是考研外语科目，要考试顺利通过，考生需要掌握词汇、语法、阅读、听力、写作等方面的知识。
3. 数学
数学作为考研的一大重要科目，需要考生掌握高等数学、线性代数、概率论与数理统计以及运筹学的基本知识。
4. 专业课
在考研过程中，考生需要根据自己所报考的专业学科进行深入的专业知识学习，包括专业基础知识、专业前沿知识、专业研究方法等方面。
总结来说，要通过考研，首先需要掌握政治、英语、数学等基础知识，同时还需要深入学习和掌握所报考的专业课知识。
只有全面掌握这些知识，才能在考试中取得优异的成绩。
厦门大学材料学院考研 材料分析与测试 必背
材料分析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？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。
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。
安装在物镜后焦面。
作用: 提高像衬度；减小孔径角，从而减小像差；进行暗场成像。
③选区光阑:放在物镜的像平面位置。
作用: 对样品进行微区衍射分析。
8．倒易点阵与正点阵之间关系如何? 画出fcc 和bcc 晶体的倒易点阵，并标出基本矢量a*, b*, c*。
答：倒易点阵与正点阵互为倒易。
1．决定X 射线强度的关系式是补充试说明式中各参数的物理意义?答：I0 为入射X 射线的强度；λ为入射X 射线的波长R 为试样到观测点之间的距离；V 为被照射晶体的体积Vc 为单位晶胞体积P 为多重性因子，表示等晶面个数对衍射强度的影响因子；F 为结构因子，反映晶体结构中原子位置、种类和个数对晶面的影响因子；φ(θ) 为角因子，反映样品中参与衍射的晶粒大小，晶粒数目和衍射线位置对衍射强度的影响；A(θ) 为吸收因子，圆筒状试样的吸收因子与布拉格角、试样的线吸收系数μl 和试样圆柱体的半径有关；平板状试样吸收因子与μ有关，而与θ角无关。
厦门大学材料学院 考研复试 材料测试方法 04 物相定性分析
3 ．PDF卡片索引
PDF卡片索引是一种能帮助实验者从数万张卡片中迅速查到 所需的PDF卡片工具书。由JCPDS编缉出的PDF卡片检索 手册有： Hanawalt无机物检索手册(Powder Diffraction File Search formlual Hanawalt Method Inorganic)， 有机相检索手册(Powder Diffraction File Organic Phases Search Manual Hanawalt Alphabetical Formulae)， 无机相字母索引(Powder Diffraction File Alqphabefiml Index lnorganic Phases) Fink无机索引(Fink lnorganic lndex To The Phases), Fink(Fink lnorganic lndex To The Powder iffraction File)， 矿物检索手册(Mineral Powder Diffraction File Search Manual Chemical Name．Hanawalt．Fink．Mineral Name) 等品种。 这里仅以Hanawalt无机物数值索引和无机相字母索引为 例，简要地介绍其结构和使用
2）无机相字母索引
这种索引是按照物相英文名称的第一个字母为顺序编排条目。每个条 目占一横行。物相的英文名称写在最前面，其后，依次排列着化学式， 三强线的d值和相对强度，卡片编号，最后是参比强度(I/Ic)。例如
★Aluminum Oxide: 1Corundum Syn 1.608 10-173 1.00 Iron Oxide Fe2O3 Titanium Copper
厦门大学材料学院 考研复试 材料测试方法 02 X射线的方向和强度
F ＝（a+ib）（a－ib）＝a 2 +b2
e e
ix
n i
ix
2cos x,
＝（-1） （n为整数）
n
e ＝e
-n i
1）简单晶胞
F＝fe
2
2 i（0）
2
＝f
F ＝f
000代入，结构因子不变 。与（hkl）无关，所有反 射有同值
2）底心斜方
F＝fe
2 i （ 0）
fe
h k 2 i（ + ） 2 2
i j
2 结构因子
• 结构因子：单位晶胞中所有原子散射波叠加的波 （structure factor ）
Ab 一个晶胞内所有原子散射的相干散射波振幅 Fhkl＝ ＝ Ae 一个电子散射的相干散射波振幅
• （hkl）晶面上原子相位[uvw]坐标 Φ＝2π（hu+kv+lw）
Fhkl＝ f je
c、一个晶胞对X射线的散射（结构因子）
X射线对晶胞的作用
• 是晶胞中各原子散射波的叠加，同时晶体 的散射即为晶胞散射波的叠加 • 定义 r＝x a+y b+z c
j j i j
• 原子坐标 • 相位：
Fhkl ＝
Eb Ee
j＝
2
（ rj s－s0）＝2 （ rj
＝ha*+kb*+kc*
（ 1 1 cos 1 ）（cos ）（ ）＝ 2 ＝ 2 sin 2 sin 2 sin 4sin cos
与极化因子结合，去掉常数1/8，得
1 cos 2 2 （）＝ 2 sin cos
c、吸收因子 r μe线吸收因子 圆柱试样： A（） 平板试样： I＝ dI＝ I ab I 1/ 2 与θ无关 2 d、温度因子 讨论Bragg方程时，认为原子不动，而实际存在 热振动 RT：Al， Δd＝0.017nm
材料专业考研一定要看的专业词汇汇总
材料专业考研一定要看的专业词汇汇总（经典）材料专业考研一定要看的专业词汇汇总（经典）这是我最近在网上逛的时候看到的，感觉很实用，对自己考研复习也很有帮助，就和大家分享一下！焊接(weld)焊接是使两个分离的固态物质借助于原子间结合力而连接在一起的连接方法，通过压结、熔合、扩散、合金化、再结晶等现象，而使金属零件永久地结合。
焊接是一种高速高效的连接方法，广泛地用于制造桥梁、船舶、车辆、压力容器、建筑物等大型工程结构。
焊接过程对材料的影响很大，是一个很重要的工艺过程。
包括电弧焊、气焊、气体保护焊、电渣焊、压力焊和钎焊等等。
切削加工(cutting process)切削加工是指利用各种刀具，单纯改变零件的外形和尺寸的物理加工过程。
切削加工一般不引起材料内部组织和性能的变化（少量的加工硬化除外），可提高零件尺寸精度和表面光洁度，或者获得其它手段不易得到的特殊的形状。
金属的切削加工可分为车、铣、刨、钻和磨五种基本的方法。
切削过程生产效率较低，成本较高。
注射成型（注塑）(inject forming)利用注塑机将熔化的塑料快速注入闭合的模具内，使之冷却固化，开模得到定型的塑料制品的方法。
注塑过程包括加料、塑化、注射、冷却和脱模等工序。
挤出成型（挤塑）(pressing forming)）利用挤出机，借助柱塞或螺杆的挤压作用，使受热熔化的塑料连续通过口模成型的过程。
挤塑主要用于生产各种热塑性的塑料板材、棒材、管材、异型材、薄膜、电缆护层等，具有生产效率高、用途广、适应性强等特点。
模压成型（压塑）(coining forming)将原料放入加热的模具型腔内，加压加热使塑料发生交联化学反应而固化，得到塑料制品的过程。
模压通常在油压机或水压机上进行，整个工艺包括：加料、闭模、排气、固化、脱模和清理模具等工序。
吹制成型（吹塑）(blow-moulding forming)吹塑类似于吹制玻璃器皿，是制造塑料中空制品或薄膜等的常用工艺。
厦大材料考研
厦大材料考研
作为一所国内知名的高校，厦门大学材料科学与工程专业一直备受考研学子的
关注。
作为一名热爱材料科学的学子，我深知考研之路的艰辛，也深知备考的重要性。
因此，我将结合自己的经验和心得，为大家总结一些厦大材料考研的备考经验，希望能对大家有所帮助。
首先，对于考研的学子来说，要想在考试中取得好成绩，充分了解考试大纲是
非常重要的。
厦大材料考研的大纲中主要涵盖了材料科学与工程的基础知识、专业知识和相关技术应用，因此我们在备考过程中要重点复习这些内容，做到知识点的全面掌握。
其次，在备考过程中，我们要注重做好真题的复习。
通过做真题，我们可以更
好地了解考试的题型、出题的规律，从而更有针对性地进行备考。
同时，通过做真题也可以帮助我们检测自己的学习情况，及时调整学习计划，找出自己的薄弱环节进行针对性的加强。
此外，备考过程中，我们还要注重提高解题能力。
在考试中，解题能力是非常
重要的，因此我们要多做一些相关的练习题，提高自己的解题速度和准确率。
同时，也要注重平时的积累，多做一些综合性的题目，培养自己的综合运用知识的能力。
最后，备考过程中，保持良好的心态也是非常重要的。
考研是一个漫长而艰辛
的过程，我们要保持积极乐观的心态，相信自己的能力，坚定自己的目标，不断努力，相信付出总会有回报。
总的来说，厦大材料考研是一个需要我们付出努力和汗水的过程，但只要我们
坚持不懈，掌握好备考的方法和技巧，相信我们一定能够取得优异的成绩。
希望以上经验和建议能够对大家有所帮助，祝愿大家都能考上心仪的研究生院校，实现自己的求学梦想。
2013厦大材料系硕士生复试题(回忆版)
2013年厦门大学材料系复试题（回忆版）【笔试】《材料测试与分析》必答，《物理化学》和《材料力学》二选一；材料系各专业试题都一样。
《材料测试与分析》必答，50分1、影响X射线的因素（5个）2、电子与物体作用产生各种物理信号？各用于何种仪器及分析内容？3、布拉格方程及其主要应用？4、某晶体在得拜相机中进行衍射分析得到一系列的衍射环。
测得衍射角分别为θ1、θ2、θ3……，其相应晶面分别为（k ²1+h ²1+l ²1）, （k ²2+h ²2+l ²2）, （k ²3+h ²3+l ²3）……初步判断该晶体为简单立方晶系，则衍射角和晶面有什么关系？5、对不同块状样品进行透射电镜分析如何减薄？6、分子光谱原理？什么是蓝移？红移？7、忘了（也是近年真题中的一道）从2013年《物理化学》和《材料力学》变成大题形式，共三道答题，其中第一道题目是英文形式，但答题可用中文。
由于时间间隔长，下面只给出《材料力学》考的知识点吧《材料力学》1、主应力、切应力（英文题目）2、画剪力图和弯矩图3、梁和拉杆组合，求杆的应力【面试】材料物理与化学专业一、中文自我介绍（姓名、年龄、来自哪里、哪个学校、专业）二、专业英语朗读并口译（给出一段专业相关的英文，今年是关于石墨的）三、口答题（1~4选2题答，第5题必答）1、2013年我国航母入列及舰载机成功试飞，请说出他们用了什么复合材料？应用在什么部位？2、组成复合材料的3个基本组元是什么，并说明各自主要作用。
3、如何区分珍珠和晶体4、说明金属和半导体的电阻-温度特点并解释原因5如果你的毕业论文达不到学校的标准，你会怎么做？（必答）【其他材料系专业面试口答题】1、指出四种常见的热处理方式2、在我国供电系统中，通常采用三相四线制方式供电，也就是三条火线，一条零线，请问火线之间的电压是多少？火线与领先之间的电压是多少？3、工业用电的电压是多少？AC表示什么？DC表示什么？（380V;AC 是alternating current的缩写,指的是交流电; DC是直流）4、使用过什么国内外论文数据库？如何检索数据库？SCI代表什么？（必答）5、说明金刚石和石墨的结构和性质的差异，及用途？6、如何区分一维材料和二维材料7、钢的热处理四道工序？8、给出三个化学分子式，说出哪个属于陶瓷、金属、高分子？注：大部分试题（笔试和口试题）都是历年真题的重复题，怎么做我想你会明白的。
材料分析重点归纳
材料分析重点归纳材料分析是一种研究和评估不同材料性能和特性的方法。
在进行材料分析时，可以关注的重点主要有以下几个方面：1.材料的组成和结构：首先需要分析材料的组成，包括其原始成分和可能存在的杂质。
然后，进行结构分析，研究材料的结晶结构、晶格参数等。
这些信息对于了解材料的物理和化学特性非常重要。
2.材料的化学性质：材料的化学性质决定了其与其他物质的相互作用和反应。
分析材料的酸碱性、氧化还原性、溶解性等化学性质可以帮助确定其在特定环境条件下的稳定性和耐久性。
3.材料的物理性质：物理性质是描述材料在外力或热力作用下的相应反应。
例如，分析材料的导电性、磁性、热膨胀系数、硬度等物理性质可以评估材料在不同温度、压力和电场下的性能和应用潜力。
4.材料的机械性能：机械性能是描述材料在外力作用下的形变和破坏行为。
通过对材料的拉伸、压缩、弯曲等机械性能进行分析，可以了解材料的强度、韧性、疲劳性等特性，并对其在工程中的应用做出合理评估。
5.材料的热性能：热性能是评估材料在热力作用下的行为。
通过研究材料的热膨胀系数、热导率、热稳定性等热性能指标，可以了解材料的热胀缩行为、热传导性能和抗热破坏能力，为在高温环境下的应用提供参考。
在进行材料分析时，可以采用多种方法和技术。
常见的材料分析技术包括X射线衍射、电子显微镜、质谱分析、红外光谱分析、热重分析等。
通过这些方法，可以获取材料的形貌、成分、结构和性能等信息，为材料的设计、制备和应用提供科学依据。
总之，材料分析是一项复杂而重要的工作。
通过对材料进行综合分析，可以了解其组成、结构、化学性质、物理性质、机械性能和热性能等关键特征，从而为合理选择材料、设计新材料和评估其性能提供科学依据。
厦门大学材料学院 考研复试 材料测试方法 08 TEM&SEM
3）供电控制系统
加速电压和透镜磁电流不稳定将会产生严重的色差 及降低电镜的分辨本领，所以加速电压和透镜电流 的稳定度是衡量电镜性能好坏的一个重要标准 透射电镜的电路主要由高压直流电源、透镜励磁电 源、偏转器线圈电源、电子枪灯丝加热电源，以及 真空系统控制电路、真空泵电源、照相驱动装置及 自动曝光电路等部分组成。 另外，许多高性能的电镜上还装备有扫描附件、能 谱议、电子能量损失谱等仪器
第二章 电Leabharlann 显微分析Electron Micro-Analysis
第三节
透射电镜（TEM）
透射电子显微镜是以波长很短的电子束 做照明源，用电磁透镜聚焦成像的一种具有 高分辨本领，高放大倍数的电子光学仪器。 测试的样品要求厚度极薄（几十纳米），以 便使电子束透过样品。
发展历史
※在电子光学微观分析仪器中，透射电镜历史久， 发展快，应用范围也最广泛 ※1932-1933，Ruska等制备第一台透射电子显微镜 后，透射电镜就已初步定型生产，并已达到分辨 率优于2nm的水平 ※到40年代末， 透射电镜的主体己基本定型。 ※由电子枪和两个聚光镜组成照明系统，产生一束 聚焦很细、亮度高、发散度小的电子束；由物镜、 中间镜和投影镜三个透镜组成三级放大的成像系 统； 给出分辨率优于lnm放大几十万倍的电子像。 透射电镜的发展带动了电子光学仪器和技术的发 展，在此基础上发展越来越多的高精尖仪器
R=L· tg2θ≈L· sin2θ≈2L· sinθ 可得 R/L=2sinθ=λ/d 电子衍射的基本公式：
R/L=λ/d
式中：R——衍射斑点距中心的距离 λ——电子波长，它与加速电压有关 L——镜筒长度，为定值
设：K=L· λ为相机常数，则
厦门大学材料学院 考研复试 材料测试方法 11 热重分析
一、基本原理
在加热情况下称重 本多式热天平 现代热重仪的基本原理仍是热天平 热天平示意图
TG
分类
根据测量质量变化的方法不同，热天平分为： ⑴零位法（零位式） 质量变化曲线——TG曲线（质量—温度、质量保留百 分率—温度或失重百分率—温度） 微商热重法（DTG，质量变化率—温度或时间）
NR/SBR 20.64 mg Pt open 20 K/min
Atmosphere: VACUUM
SBR mass loss: - 10.33 %
Temperature / °C
真空下，增塑剂沸点降低，含量为 13.1 %
（二）组成的分析
2. 共聚物和共混物的组成分析
乙烯－乙酸乙烯酯共聚物： 每摩尔乙酸乙烯单元释放 1mol乙酸
应注意试样皿对试样、中间产物和最终产物应是惰性的。 如聚四氟乙烯类试样不能用陶瓷、玻璃和石英类试样皿，
因相互间会形成挥发性碳化物。白金试样皿不适宜作含
磷、硫或卤素的聚合物的试样皿，因白金对该类物质有 加氢或脱氢活性。
二、实验技术
（三）温度和称重的校准 1.温度
⑴采用标准物质的分解温度； 温度校准曲线，计算出相对误差。（草酸 Td＝118℃） ⑵采用标准的铁磁性物质的居里点温度
PI
（一）材料热稳定性的评价
2.TG曲线关键温度表示法 一般习惯用温度来比较材料的热稳定性 失重 /％ ⑴起始分解温度A A B '' B ⑵外推起始（失重）温度B 5 20 ⑶外推终止温度C ⑷终止温度D 50 ⑸预定的失重百分数温度 ⑹ISO法B’ ⑺ASTM法B”
'
B
C
D
T C
（一）材料热稳定性的评价
厦大现代材料分析与测量复习题目(考研复试必备)
1、X射线衍射在材料分析测试方面有哪些具体的应用？2、X射线的本质是什么？获得X射线的方法有哪些？3、简述X射线管的基本原理。
4、滤波片的作用是什么？应该怎样选择？5、试推导劳厄方程并解释其物理意义。
6、推导布拉格定律。
该定律有何应用1、写出求解公式：I）已知同一晶带的两晶面指数，求晶带轴；II）已知两晶带轴平行于同一晶面，求此晶面指数。
2、试述影响X射线的衍射线束强度的主要因素。
3、.在立方点阵中画出下面的点阵面和结点方向。
（010）（0-11）（113）[1-10] [201][101]4、将下面几个干涉面（属立方晶系）按面间距的大小排列。
（123）（100）（-200）（31-1）（1-21）（210）（110）（-221）（030）（130）5、证明在六方晶系中h+k＝-i。
6、晶面（110）（311）（132）是否属于同一晶带？晶带轴是什么？再指出属于这个晶带的其它几个晶面。
7、对于晶粒直径分别为100，75，50，25nm的粉末衍射图形，请计算由于晶粒细化引起的衍射线条宽化幅度（设θ＝45°，λ＝0.15nm）。
又对于晶粒直径为25nm的粉末，试计算θ＝10°、45°、80°时的B值。
8、试计算出金刚石晶体的系统消光规律（F2表达式）。
该晶体为立方晶，单胞中有8个C 原子分别位于以下位置：000 ，1/2 1/2 0 ，1/2 1/2 0 ，1/2 0 1/2 ，0 1/2 1/2 ，1/4 1/4 1/4 ，3/4 3/4 1/4 ，3/4 1/4 3/4，1/4 3/4 3/49、试求六方晶系的面间距公式。
（自由选作）1、用CuKaX射线得到了W（BCC）的Debye－Scherrer图形，最初的4根线条的位置如下：1：20.3°；2：29.2°；3：36.7°；4：43.6°请标出各衍射线的干涉指数。
(完整版)厦大材料科学基础知识点总结.doc
第一章原子结构和键合原子中一个电子的空间和能量的描述（1）主量子数 ni：决定原子中电子能量和核间平均距离，即量子壳层，取正整数 K、L 、M 、N、O、 P、Q（2）轨道动量量子数 li ：给出电子在同一量子壳层内所处的能级（电子亚层），与电子运动的角动量有关， s， p，d， f（3）磁量子数 mi：给出每个轨道角动量数或轨道数，决定原子轨道或子云在空间的伸展方向（4）自旋角动量量子数 si：表示电子自旋的方向，取值为 +1/2 或 -1/2 核外电子的排布规律（1）能量最低原理：电子总是占据能量最低的壳层，使体系的能量最低。
而在同一电子层，电子依次按 s,p,d,f 的次序排列。
（2）Pauli 不相容原理：在一个原子中不可能有运动状态完全一样的两个电子。
因此，主量子数为 n 的壳层，最多容纳2n2 电子。
（3）Hund 原则：在同一个亚能级中的各个能级中，电子的排布尽可能分占不同的能级，而且自旋方向相同。
原子间的键（见作业）第二章固体结构晶体结构的基本特征：原子（或分子、离子）在三维空间呈周期性重复排列。
即存在长程有序。
性能上两大特点：（ 1）固定的熔点；（ 2）各向异性空间点阵的概念将晶体中原子或原子团抽象为纯几何点（阵点）即可得到一个由无数几何点在三维空间排列成规则的阵列—空间点阵特征：每个阵点在空间分布必须具有完全相同的周围环境晶胞：代表性的基本单元（最小平行六面体）选取晶胞的原则：Ⅰ)选取的平行六面体应与宏观晶体具有同样的对称性；Ⅱ）平行六面体内的棱和角相等的数目应最多；Ⅲ）当平行六面体的棱角存在直角时，直角的数目应最多；Ⅳ）在满足上条件，晶胞应具有最小的体积。
晶体结构与空间点阵的区别：空间点阵是晶体中质点的几何学抽象，用以描述和分析晶体结构的周期性和对称性，由于各点阵的周围环境相同，只有14 种。
晶体是指晶体中实际质点（原子、离子和分子）的具体排列情况，它们能组成各种类型的排列，因此，实际存在的晶体结构是无限的。
厦大材料面试题目 (2)
10年复试笔试材料分析1.影响X射线的因素（5个）2.细粒细化如何影响材料强韧性3.P型半导体，N型半导体，P-N结4.电子与物体作用产生各种物理信号，及信号作用范围，应用？物化1.原电池、电解池本质区别，正负极，阴阳极？2.表面现象举例（为何液体表面分子受力跟内部不一样）3.画相图（一种物质加入另一种物质使凝固点上升或使凝固点下降）4.电动现象有哪几种5.热力学平衡与动力学平衡区别面试1.三大材料区别（英文）无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。
无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一2.如果实验室缺样品和仪器该如何（中英文回答）（物化材料方向）；如何做杯子（中英文）（材料加工方向）3.晶体和非晶体区别4.如何制作金相样品5.P型半导体，N型半导体，P-N结6.材料透明不透明的原因（从电子跃迁方面回答）7.火线与火线间电压380V，火线与零线间电压（220V）10年复试谈谈科学和技术的区别？英文1、常见的表面制备膜层技术有哪些？2、表面活性剂主要有哪些作用？3、从陶瓷亚微观结构的晶粒尺寸角度讨论看，普通（传统）陶瓷和精细陶瓷的主要区别是什么？4、从普通陶瓷往精细陶瓷发展的主要推动力是什么？5、说明影响置换固溶体溶解度的因素。
6、试列举提高半导体导电率的方法？7、试列举几种材料强化方式并说明机理？8、谈谈对材料科学的认识。
厦门大学材料学院 考研复试 材料测试方法 10 热分析
记录器 微伏放大器
CDR-1差动热分析仪
2.DSC仪的基本原理
热流型DSC：定量DTA
功率补偿型DSC：
S
Pt传感器
R
功率补偿型DSC仪的基本原理
热动态零位平衡原理 在程序控温过程中，始终保持试样和参比物温 度相同；保持R侧以给定的程序控温，通过变 化S侧的加热量来达到补偿的作用。 dH 记录热流率（ dt ）对T的关系曲线，得到DSC 曲线。 其它两种补偿方式 加热方式：外加热或内加热
T——试样自身的温度，但实际测量中，有时以参 比物温度表示，有时以炉温表示。 差热分析不能表征变化的性质。 差热分析本质上仍是一种动态量热。测得的结果 不同于热力学平衡条件下的测量结果。 试样与程序温度（以参比物温度表示）之间的温 度差比其它热分析方法更显著和重要。
5.DTA和DSC方法的比较
相似之处： 两种方法所测转变和热效应类似； 曲线形状（需注明方向）和定量校正方法相似； 主要差别： DTA（测定△T；无内加热问题，1500℃以上，可到 2400℃；重复性较差，分辨率不高，热量的定量较复 杂；定性或半定量；无机材料 ） DSC（测定热流率dH/dt；试样和参比物间无温差、 无热传递，热损失小，检测信号大；分辨率好、灵敏 度高；定量；有机、高分子及生物化学等领域）
DSC：在程控温度下，测定输入到物质和参比物 之间的功率差与温度的关系。
dH f T 或t dt
一、基本原理
1.传统DTA的基本原理 将试样S和参比物 R置于以一定速率加热 或冷却的相同温度状 态的环境中，记录下 试样和参比物之间的 温差△T，并对时间或 温度作图，得到DTA 曲线。
厦门大学,829材料科学基础 部分简答题总结
,.原子结构1、原子间的结合键共有几种？各自的特点如何？【11年真题】答：（1）金属键：基本特点是电子的共有化，无饱和性、无方向性，因而每个原子有可能同更多的原子结合，并趋于形成低能量的密堆结构。
当金属受力变形而改变原子之间的相互位置时不至于破坏金属键，这就使得金属具有良好的延展性，又由于自由电子的存在，金属一般都具有良好的导电性和导热性能。
（2）离子键：正负离子相互吸引，结合牢固，无方向性、无饱和性。
因此，七熔点和硬度均较高。
离子晶体中很难产生自由运动的电子，因此他们都是良好的电绝缘体。
（3）共价键：有方向性和饱和性。
共价键的结合极为牢固，故共价键晶体具有结构稳定、熔点高、质硬脆等特点。
共价结合的材料一般是绝缘体，其导电能力较差。
（4）范德瓦尔斯力：范德瓦尔斯力是借助微弱的、瞬时的电偶极矩的感应作用，将原来稳定的原子结构的原子或分子结合为一体的键合。
它没有方向性和饱和性，其结合不如化学键牢固。
（5）氢键：氢键是一种极性分子键，氢键具有方向性和饱和性，其键能介于化学键和范德瓦耳斯力之间。
2、陶瓷材料中主要结合键是什么？从结合键的角度解释陶瓷材料所具有的特殊性能。
【模拟题一】答：陶瓷材料中主要的结合键是离子键和共价键。
由于离子键和共价键很强，故陶瓷的抗压强度很高、硬度很高。
因为原子以离子键和共价键结合时，外层电子处于稳定的结构状态，不能自由运动，故陶瓷材料的熔点很高，抗氧化性好、耐高温、化学稳定性高。
第二章固体结构1、为什么只有置换固溶体的两个组元之间才能无限互溶，而间隙固溶体则不能？【模拟题一】答：因为形成固溶体时，溶质原子的溶入会使溶剂结构产生点阵畸变，从而使体系能量升高。
溶质与溶剂原子尺寸相差较大，点阵畸变的程度也越大，则畸变能越高，结构的稳定性越低，溶解度越小。
一般来说，间隙固溶体中溶质原子引起的点阵畸变较大，故不能无限互溶，只能有限熔解。
2、空间点阵和晶体点阵有何区别？【模拟题四】答：空间点阵是晶体中质点排列的几何学抽象，用以描述和分析晶体结构的周期性和对称性，由于各阵点的周围环境相同，它只能有14种类型；晶体点阵又称晶体结构，是指晶体中实际质点的具体排列情况，它们能组成各种类型的排列，因此，实际存在的晶体结构是无限的。
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材料分析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？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。
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。
安装在物镜后焦面。
作用: 提高像衬度；减小孔径角，从而减小像差；进行暗场成像。
③选区光阑:放在物镜的像平面位置。
作用: 对样品进行微区衍射分析。
8．倒易点阵与正点阵之间关系如何? 画出fcc 和bcc 晶体的倒易点阵，并标出基本矢量a*, b*, c*。
答：倒易点阵与正点阵互为倒易。
1．决定X 射线强度的关系式是补充试说明式中各参数的物理意义?答：I0 为入射X 射线的强度；λ为入射X 射线的波长R 为试样到观测点之间的距离；V 为被照射晶体的体积Vc 为单位晶胞体积P 为多重性因子，表示等晶面个数对衍射强度的影响因子；F 为结构因子，反映晶体结构中原子位置、种类和个数对晶面的影响因子；φ(θ) 为角因子，反映样品中参与衍射的晶粒大小，晶粒数目和衍射线位置对衍射强度的影响；A(θ) 为吸收因子，圆筒状试样的吸收因子与布拉格角、试样的线吸收系数μl 和试样圆柱体的半径有关；平板状试样吸收因子与μ有关，而与θ角无关。
表示温度因子。
补充3．请导出电子衍射的基本公式，解释其物理意义，并阐述倒易点阵与电子衍射图之间有何对应关系? 解释为何对称入射(B//[uvw])时，即只有倒易点阵原点在爱瓦尔德球面上，也能得到除中心斑点以外的一系列衍射斑点?答：（1）由以下的电子衍射图可见3．请导出电子衍射的基本公式，解释其物理意义，并阐述倒易点阵与电子衍射图之间有何对应关系? 解释为何对称入射(B//[uvw])时，即只有倒易点阵原点在爱瓦尔德球面上，也能得到除中心斑点以外的一系列衍射斑点?答：（1）由以下的电子衍射图可见∵ 2θ∵ 2θ很小，一般为1~2（2）、在0*附近的低指数倒易阵点附近范围，反射球面十分接近一个平面，且衍射角度非常小 <10，这样反射球与倒易阵点相截是一个二维倒易平面。
这些低指数倒易阵点落在反射球面上，产生相应的衍射束。
因此，电子衍射图是二维倒易截面在平面上的投影。
（3）这是因为实际的样品晶体都有确定的形状和有限的尺寸，因而，它的倒易点不是一个几何意义上的点，而是沿着晶体尺寸较小的方向发生扩展，扩展量为该方向实际尺寸的倒数的2倍。
1．实验中选择X射线管以及滤波片的原则是什么？已知一个以Fe 为主要成分的样品，试选择合适的X 射线管和合适的滤波片？答：实验中选择X 射线管的原则是为避免或减少产生荧光辐射，应当避免使用比样品中主元素的原子序数大2~6（尤其是2）的材料作靶材的X 射线管。
选择滤波片的原则是X 射线分析中，在X 射线管与样品之间一个滤波片，以滤掉Kβ线。
滤波片的材料依靶的材料而定，一般采用比靶材的原子序数小1 或2 的材料。
分析以铁为主的样品，应该选用Co或Fe靶的X射线管，它们的分别相应选择Fe和Mn为滤波片。
4．罗伦兹因数是表示什么对衍射强度的影响？其表达式是综合了哪几方面考虑而得出的？答：罗仑兹因数是三种几何因子对衍射强度的影响，第一种几何因子表示衍射的晶粒大小对衍射强度的影响，罗仑兹第二种几何因子表示晶粒数目对衍射强度的影响，罗仑兹第三种几何因子表示衍射线位置对衍射强度的影响。
5．磁透镜的像差是怎样产生的? 如何来消除和减少像差?答：像差分为球差,像散,色差.球差是磁透镜中心区和边沿区对电子的折射能力不同引起的. 增大透镜的激磁电流可减小球差.像散是由于电磁透镜的周向磁场不非旋转对称引起的.可以通过引入一强度和方位都可以调节的矫正磁场来进行补偿.色差是电子波的波长或能量发生一定幅度的改变而造成的. 稳定加速电压和透镜电流可减小色差.6．别从原理、衍射特点及应用方面比较X 射线衍射和透射电镜中的电子衍射在材料结构分析中的异同点。
答：原理: X射线照射晶体，电子受迫振动产生相干散射；同一原子内各电子散射波相互干涉形成原子散射波；晶体内原子呈周期排列，因而各原子散射波间也存在固定的位相关系而产生干涉作用，在某些方向上发生相长干涉，即形成衍射。
特点: 1）电子波的波长比X射线短得多2）电子衍射产生斑点大致分布在一个二维倒易截面内3）电子衍射中略偏离布拉格条件的电子束也能发生衍射4）电子衍射束的强度较大，拍摄衍射花样时间短。
应用：硬X射线适用于金属部件的无损探伤及金属物相分析，软X射线可用于非金属的分析。
透射电镜主要用于形貌分析和电子衍射分析（确定微区的晶体结构或晶体学性质）7．子束入射固体样品表面会激发哪些信号? 它们有哪些特点和用途?答：主要有六种：1)背散射电子:能量高；来自样品表面几百nm深度范围；其产额随原子序数增大而增多.用作形貌分析、成分分析以及结构分析。
2)二次电子:能量较低；来自表层5—10nm深度范围；对样品表面化状态十分敏感。
不能进行成分分析.主要用于分析样品表面形貌。
3)吸收电子:其衬度恰好和SE或BE信号调制图像衬度相反;与背散射电子的衬度互补。
吸收电子能产生原子序数衬度，即可用来进行定性的微区成分分析.4)透射电子：透射电子信号由微区的厚度、成分和晶体结构决定.可进行微区成分分析。
5)特征X射线: 用特征值进行成分分析，来自样品较深的区域6)俄歇电子:各元素的俄歇电子能量值很低；来自样品表面1—2nm范围。
它适合做表面分析。
8．为波谱仪和能谱仪？说明其工作的三种基本方式，并比较波谱仪和能谱仪的优缺点。
答：波谱仪：用来检测X射线的特征波长的仪器能谱仪：用来检测X射线的特征能量的仪器优点:1）能谱仪探测X射线的效率高。
2）在同一时间对分析点内所有元素X射线光子的能量进行测定和计数，在几分钟内可得到定性分析结果，而波谱仪只能逐个测量每种元素特征波长。
3）结构简单，稳定性和重现性都很好4）不必聚焦，对样品表面无特殊要求，适于粗糙表面分析。
缺点：1）分辨率低.2）能谱仪只能分析原子序数大于11的元素；而波谱仪可测定原子序数从4到92间的所有元素。
3）能谱仪的Si(Li)探头必须保持在低温态，因此必须时时用液氮冷却。
2．试述X射线衍射单物相定性基本原理及其分析步骤？答：X 射线物相分析的基本原理是每一种结晶物质都有自己独特的晶体结构，即特定点阵类型、晶胞大小、原子的数目和原子在晶胞中的排列等。
因此，从布拉格公式和强度公式知道，当X 射线通过晶体时，每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样，衍射花样的特征可以用各个反射晶面的晶面间距值d 和反射线的强度I 来表征。
其中晶面网间距值d 与晶胞的形状和大小有关，相对强度I 则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。
通过与物相衍射分析标准数据比较鉴定物相。
单相物质定性分析的基本步骤是：（1）计算或查找出衍射图谱上每根峰的d 值与I 值；（2）利用I 值最大的三根强线的对应d 值查找索引，找出基本符合的物相名称及卡片号；（（3）将实测的d、I 值与卡片上的数据一一对照，若基本符合，就可定为该物相。
3．扫描电镜的分辨率受哪些因素影响? 用不同的信号成像时，其分辨率有何不同? 所谓扫描电镜的分辨率是指用何种信号成像时的分辨率?答：影响因素:电子束束斑大小,检测信号类型,检测部位原子序数.SE和HE信号的分辨率最高, BE其次,X射线的最低.扫描电镜的分辨率是指用SE和HE信号成像时的分辨率4．举例说明电子探针的三种工作方式(点、线、面)在显微成分分析中的应用。
答：(1). 定点分析：将电子束固定在要分析的微区上用波谱仪分析时，改变分光晶体和探测器的位置，即可得到分析点的X射线谱线；用能谱仪分析时，几分钟内即可直接从荧光屏（或计算机）上得到微区内全部元素的谱线。
(2). 线分析：将谱仪（波、能）固定在所要测量的某一元素特征X射线信号（波长或能量）的位置把电子束沿着指定的方向作直线轨迹扫描，便可得到这一元素沿直线的浓度分布情况。
改变位置可得到另一元素的浓度分布情况。
(3). 面分析：电子束在样品表面作光栅扫描，将谱仪（波、能）固定在所要测量的某一元素特征X射线信号（波长或能量）的位置，此时，在荧光屏上得到该元素的面分布图像。
改变位置可得到另一元素的浓度分布情况。
也是用X射线调制图像的方法。
1．什么是光电效应？光电效应在材料分析中有哪些用途？答：光电效应是指：当用X射线轰击物质时，若X射线的能量大于物质原子对其内层电子的束缚力时，入射X射线光子的能量就会被吸收，从而导致其内层电子被激发，产生光电子。
材料分析中应用光电效应原理研制了光电子能谱仪和荧光光谱仪，对材料物质的元素组成等进行分析。
2．什么叫干涉面？当波长为λ的X射线在晶体上发生衍射时，相邻两个（hkl）晶面衍射线的波程差是多少？相邻两个HKL干涉面的波程差又是多少？答：晶面间距为d’/n、干涉指数为nh、nk、nl 的假想晶面称为干涉面。
当波长为λ的X 射线照射到晶体上发生衍射，相邻两个（hkl）晶面的波程差是nλ，相邻两个（HKL）晶面的波程差是λ。
3．测角仪在采集衍射图时，如果试样表面转到与入射线成300角，则计数管与入射线所成角度为多少？能产生衍射的晶面，与试样的自由表面是何种几何关系？答：当试样表面与入射X 射线束成30°角时，计数管与入射X 射线束的夹角是600。
能产生衍射的晶面与试样的自由表面平行。
5．薄膜样品的基本要求是什么? 具体工艺过程如何? 双喷减薄与离子减薄各适用于制备什么样品?答：样品的基本要求：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，组织结构不变化；2）样品相对于电子束必须有足够的透明度3）薄膜样品应有一定强度和刚度，在制备、夹持和操作过程中不会引起变形和损坏；4）在样品制备过程中不允许表面产生氧化和腐蚀。
样品制备的工艺过程1) 切薄片样品2) 预减薄3) 终减薄离子减薄：1）不导电的陶瓷样品2）要求质量高的金属样品3）不宜双喷电解的金属与合金样品双喷电解减薄：1）不易于腐蚀的裂纹端试样2）非粉末冶金试样3）组织中各相电解性能相差不大的材料4）不易于脆断、不能清洗的试样7．说明透射电子显微镜成像系统的主要构成、安装位置、特点及其作用。