材料分析知识点总结
材料分析题知识点总结
模块一:教育观素质教育的教育观职业理念全面发展、以人为本的学生观专门职业的教师观教育观——应试教育、素质教育答题套话:该教师的行为符合(违背了)教育观中的素质教育理念。
该教师的行为符合(不符合)以人为本的学生观。
教育观——素质教育:是什么:实施素质教育,就是以全面贯彻党的教育方针为方向,以提高国民素质为根本宗旨,以培养学生的创新精神和实践能力为重点,造就“有理想、有道德、有文化、有纪律”的、德智体美等全面发展的社会主义事业的建设者和接班人。
为什么:实施素质教育面向全体学生,以培养学生的创新精神和实践能力,促进学生在德智体美等方面,生动活泼、主动发展为基本特征,使学生学会学习、学会做人、学会求知、学会劳动、学会生活、学会健体、学会审美。
怎么做:德育为先、五育并举;把握课程改革的精神,实施新课程改革。
(结合材料具体分析)答题模板:素质教育是依据人的发展和社会发展的实际需要,以全面提高全体学生的基本素质为根本目的,以尊重学生主体性和主动精神,注重开发人的智慧潜能,形成人的健全个性为根本特征的教育。
(1)素质教育是面向全体学生的教育。
素质教育倡导人人都有受教育的权利,强调在教育中每个人都得到发展,而不是只注重一部分人,更不是只注重少数人的发展。
每一位学生都得到发展,是每一位学生的基本权利。
我们应该尊重这种权利,保护这种权利,创造条件实现这种权利。
材料中……,教师应……(2)素质教育是促进学生全面发展的教育。
素质教育倡导的是在教育中每位学生都得到充分的、全面的发展。
个体本身蕴含了多方面的发展潜能,全面发展是人发展自身的要求;社会生活的丰富多样性也要求人的全面发展,社会发展的程度越高,对人的全面发展要求也就越高。
素质教育的理论依据是全面发展教育。
素质教育是对全面发展教育的具体落实和深化。
实施素质教育必须坚持“五育”并举,促进学生生动活泼的发展。
材料中……,教师应……(3)素质教育是促进学生个性发展的教育。
每一位学生都有其个别性,有不同的认知特征、不用的欲望需求、不同的兴趣爱好、不同的创造潜能,这些不同点铸造了一个个千差万别的、个性独特的学生。
材料现代分析方法知识点汇总
材料现代分析方法知识点汇总1.基础分析技术:材料现代分析方法常用的基础分析技术包括光学显微镜、电子显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜等。
这些技术可以用于材料样品的形态、结构和成分的分析和表征。
2.元素分析方法:材料中元素的分析是材料研究中的重要内容。
现代元素分析方法包括原子吸收光谱、原子发射光谱、原子荧光光谱、质谱等。
通过这些方法可以获取样品中各个元素的含量和分布情况。
3.表面分析技术:材料的表面性质对其性能有着重要影响。
表面分析技术包括扫描电子显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱等。
这些技术可以用于研究材料表面形貌、结构和成分,以及表面与界面的性质。
4.结构分析方法:材料的结构对其性能有着决定性的影响。
结构分析方法包括X射线衍射、中子衍射、电子衍射等。
这些方法可以用于确定材料的晶体结构、非晶态结构和纳米结构,从而揭示材料的物理和化学性质。
5.磁学分析方法:材料的磁性是其重要的性能之一、磁学分析方法包括霍尔效应测量、磁化率测量、磁滞回线测量等。
这些方法可以用于研究材料的磁性基本特性,如磁场效应、磁滞行为和磁相互作用。
6.热学分析方法:材料的热性质对其在高温、低温等条件下的应用具有重要意义。
热学分析方法包括热重分析、差示扫描量热法、热导率测量等。
这些方法可以用于研究材料的热稳定性、相变行为和导热性能。
7.分子分析技术:材料中分子结构的分析对于研究其化学性质具有重要意义。
分子分析技术包括红外光谱、拉曼光谱、核磁共振等。
通过这些技术可以确定材料的分子结构、键合方式和功能性分子的存在情况。
8.表征方法:材料的表征是指对其特定性能的评估和描述。
表征方法包括电阻率测量、粘度测量、硬度测量等。
这些方法可以用于研究材料的电学、力学和流变学性质。
总之,材料现代分析方法是一门综合应用各种科学技术手段对材料样品进行分析与表征的学科。
掌握这些现代分析方法的知识,可以帮助科学家和工程师更好地了解材料的性质和特点,为材料设计和应用提供科学依据。
材料分析知识点
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射线的本质是一种电磁波,伦琴首先发现了X射线,劳厄揭示了X射线的本质。
7、X-射线衍射有哪三种方法及其特点。
P30表2.25.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。
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。
3.衍射线在空间的方位取决于什么?而衍射线的强度又取决于什么?答:衍射线在空间的方位主要取决于晶面间距,或者晶胞的大小。
衍射线的强度主要取决于晶体中原子的种类和它们在晶胞中的相对位置。
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。
材料现代分析方法知识点
材料现代分析方法知识点1.什么是特征X射线?当管压增至与阳极靶材对应的特定值U k时,在连续谱的某些特定波长位置上出现一系列陡峭的尖峰。
该尖峰对应的波长λ与靶材的原子序数Z存在着严格的对应关系,尖峰可作为靶材的标志或特征,故称尖峰为特征峰或特征谱。
2.什么是电子探针的点分析、线分析、面分析?①点分析:将电子束作用于样品上的某一点,波谱仪分析时改变分光晶体和探测器的位置,收集分析点的特征X射线,由特征X射线的波长判定分析点所含的元素;采用能谱仪工作时,几分钟内可获得分析点的全部元素所对应的特征X射线的谱线,从而确定该点所含有的元素及其相对含量。
②线分析:将探针中的谱仪固定于某一位置,该位置对应于某一元素特征X射线的波长或能量,然后移动电子束,在样品表面沿着设定的直线扫描,便可获得该种元素在设定直线上的浓度分布曲线。
改变谱仪位置则可获得另一种元素的浓度分布曲线。
③面分析:将谱仪固定于某一元素特征X射线信号(波长或能量)位置上,通过扫描线圈使电子束在样品表面进行光栅扫描(面扫描),用检测到的特征X射线信号调制成荧光屏上的亮度,就可获得该元素在扫描面内的浓度分布图像。
3. XRD对样品有何要求?粉末样品应干燥,粒度一般要求约10~80μm,应过200目筛子(约0.08mm),且避免颗粒不均匀。
块状样品应将其处理成与窗孔大小一致,可扫描宽度宜大于5mm,小于30mm,至少保证一面平整。
4.电子探针分析原理?电子探针是一中利用电子束作用样品后产生的特征X射线进行微区成分分析的仪器。
其结构与扫描电竞基本相同,所不同的只是电子探针检测的是特征X射线,而不是二次电子或背散射电子。
5.结构因子的计算?P68(1)简单点阵:简单点阵的晶胞仅有一个原子,坐标为(0,0,0),即X=Y=Z=0,设原子的散射因子为f,则(公式3-69)(2)底心点阵:底心点阵的晶胞有两个原子,坐标分别为(0,0,0),(1/2,1/2,0)各原子的散射因子为f,则(公式3-70)(3)体心点阵:体心点阵的晶胞有两个原子,坐标分别为(0,0,0),(1/2,1/2,1/2)各原子的散射因子为f,则(公式3-71)(4)面心点阵:面心点阵的晶胞有4个原子,坐标分别为(0,0,0),(1/2,1/2,0),(1/2,0,1/2),(0,1/2,1/2)各原子的散射因子为f,则(公式3-72)6.X射线衍射与电子衍射的关系(比较)?P150(1)电子波的波长短,远远小于X射线,同等衍射条件下,它的衍射半角很小,衍射束集中在前方额,而x射线的衍射半角可接近90度。
七年级上册材料分析知识点
七年级上册材料分析知识点材料分析是七年级上册的重要知识点之一,是自然科学和社会科学研究中的重要手段,广泛应用于材料科学、化学、物理、能源、环境、医学和法律等领域。
本文将从材料分析的定义、分类、常用技术及应用等方面进行分析。
一、定义材料分析是指对材料进行组成、性质、结构、形貌等方面的分析,旨在了解和掌握材料的基本特性,为材料的制备和应用提供科学依据。
材料分析可分为定性分析和定量分析两种。
二、分类根据研究对象,材料分析可分为金属材料分析、非金属材料分析和生物材料分析等。
根据分析方法,材料分析可分为物理分析、化学分析、表征分析和显微分析等。
其中,物理分析包括光谱分析、热分析、电化学分析和机械性能测试等;化学分析包括元素分析、分子结构分析和组分分析等;表征分析包括形貌表征和晶体结构表征等;显微分析包括扫描电子显微镜和透射电子显微镜等。
三、常用技术1. 光谱分析技术光谱分析技术是材料分析中常用的物理分析方法之一,包括红外光谱分析、紫外光谱分析、拉曼光谱分析、核磁共振光谱分析和质谱分析等。
这些技术基于物质吸收、发射、散射或者旋转等现象,通过对光的波长、强度和频率等参数的测量,确定材料的组成和性质。
2. X射线衍射技术X射线衍射技术是材料分析中常用的表征分析方法之一,包括X射线衍射仪和X射线荧光光谱仪等。
这些技术基于X射线与材料相互作用的现象,通过对X射线的散射和吸收等现象的分析,确定材料的晶体结构和成分。
3. 电化学分析技术电化学分析技术是材料分析中常用的化学分析方法之一,包括电导法、电位滴定法、循环伏安法和扫描电位法等。
这些技术基于物质在电场中的电性现象,通过对电化学参数的测量,确定材料的电化学特性和组成。
四、应用材料分析广泛应用于材料科学、化学、物理、能源、环境、医学和法律等领域。
在材料科学中,材料分析可用于研究材料的制备、性质、应用和改良等;在化学中,材料分析可用于研究分子结构、化学反应和原子结构等;在物理中,材料分析可用于研究物质的物理性质、电学性质和磁学性质等;在工程中,材料分析可用于研究材料在各种工程环境下的性能和耐久性等。
材料分析测试技术期末考试重点知识点归纳
材料分析测试技术复习参考资料(注:所有的标题都是按老师所给的“重点”的标题,)第一章x射线的性质1.X射线的本质:X射线属电磁波或电磁辐射,同时具有波动性和粒子性特征,波长较为可见光短,约与晶体的晶格常数为同一数量级,在10-8cm左右。
其波动性表现为以一定的频率和波长在空间传播;粒子性表现为由大量的不连续的粒子流构成。
2,X射线的产生条件:a产生自由电子;b使电子做定向高速运动;c在电子运动的路径上设置使其突然减速的障碍物。
3,对X射线管施加不同的电压,再用适当的方法去测量由X射线管发出的X射线的波长和强度,便会得到X射线强度与波长的关系曲线,称为X射线谱。
在管电压很低,小于某一值(Mo阳极X射线管小于20KV)时,曲线变化时连续变化的,称为连续谱。
在各种管压下的连续谱都存在一个最短的波长值λo,称为短波限,在高速电子打到阳极靶上时,某些电子在一次碰撞中将全部能量一次性转化为一个光量子,这个光量子便具有最高的能量和最短的波长,这波长即为λo。
λo=1.24/V。
4,特征X射线谱:概念:在连续X射线谱上,当电压继续升高,大于某个临界值时,突然在连续谱的某个波长处出现强度峰,峰窄而尖锐,改变管电流、管电压,这些谱线只改变强度而峰的位置所对应的波长不变,即波长只与靶的原子序数有关,与电压无关。
因这种强度峰的波长反映了物质的原子序数特征、所以叫特征x射线,由特征X射线构成的x射线谱叫特征x射线谱,而产生特征X射线的最低电压叫激发电压。
产生:当外来的高速度粒子(电子或光子)的动aE足够大时,可以将壳层中某个电子击出去,或击到原于系统之外,或使这个电子填到未满的高能级上。
于是在原来位置出现空位,原子的系统能量因此而升高,处于激发态。
这种激发态是不稳定的,势必自发地向低能态转化,使原子系统能量重新降低而趋于稳定。
这一转化是由较高能级上的电子向低能级上的空位跃迁的方式完成的,电子由高能级向低能级跃迁的过程中,有能量降低,降低的能量以光量子的形式释放出来形成光子能量,对于原子序数为Z的确定的物质来说,各原子能级的能量是固有的,所以.光子能量是固有的,λ也是固有的。
材料近代分析测试方法知识点总结
1.X射线产生的基本条件包括:产生自由电子的电子源、设置自由电子撞击靶、用以电子加速、的高压、高真空环境。
2..当X射线将某物质原子的K层电子打出去后,L层电子回迁K层,多余能量将另一个L层电子打出核外,这整个过程将产生光电子和俄歇电子。
3.结构因子表征了晶胞内原子的种类,原子的个数、原子的位置对衍射强度的影响。
4.X射线在晶体中产生衍射的充分必要条件是:满足布拉格方程和结构因子FHKL≠0.5.德拜法衍射花样的测量主要是测量衍射线条的相对位置和相对强度,然后在计算出 角和晶面间距。
6.银的X射线光电子能谱的存在Ag 4s峰、Ag 3p峰、Ag 3s峰、Ag 3d峰四个特征峰,其中强度最大的峰是Ag 3d峰7.原子力显微镜中利用斥力与吸引力的方式发展出三种接触模式、非接触模式和轻敲模式操作模式。
8.XPS光电子能谱图中通常会出现X射线卫星峰、能量损失峰、自旋轨道分裂峰、俄歇电子峰和振离和振激峰等5种伴峰。
9.俄歇电子能谱谱线KL1L2,K表示空穴所在壳层L1表示填充空穴电子所在壳层L2_表示俄歇电子所在壳层10.X射线衍射仪由X射线发生器、X射线测角仪、辐射探测器和辐射探测电路4个基本部分组成,现代X射线衍射仪还配有控制操作和运行软件的计算机系统。
11.球差即球面像差,是由于电磁透镜的近轴区域磁场与远轴区域磁场对电子的折射能力不符合预定的规律造成的;像散是由透镜磁场的非旋转对称引起的;色差是由于入射电子的波长或能量不同或变化所造成的。
12.透射电镜主要由电子光学系统、供电控制系统、真空系统三部分组成。
13.利用电磁线圈激磁的电磁透镜,通过调节激磁电流可以很方便地调节磁场强度,从而调节焦距。
14.原子力显微镜(AFM)与扫描隧道显微镜(STM)最大的差别在于并非利用电子隧道效应,而是检测原子之间的相互作用力等来呈现样品的表面特性。
15.核磁共振的化学位移是由于核外电子的屏蔽效应而造成的,化学位移值是以标准物质(TMS)为相对标准得到的。
材料力学变形分析知识点总结
材料力学变形分析知识点总结材料力学是研究物质在外力作用下的力学性质和变形规律的学科,主要包括静力学和变形学两个方面。
在变形学中,变形分析是其中重要的内容之一,通过对材料的变形进行分析,可以揭示其性能特点以及应用领域。
本文将总结材料力学变形分析的核心知识点。
一、杨氏模量杨氏模量是衡量材料刚度的重要参数,表示材料在单位应力作用下的应变程度。
常用符号为E,单位为帕斯卡(Pa)。
杨氏模量可以通过拉伸实验或压缩实验获得,对不同材料而言有着不同的数值。
二、泊松比泊松比是衡量材料变形变化的重要参数,表示材料在平面应变状态下,在垂直方向上的收缩程度。
泊松比的常用符号为ν,取值范围在0到0.5之间。
泊松比可以通过实验测量获得,也可以通过材料力学模型进行计算。
三、轴向应力与轴向应变关系轴向应力与轴向应变关系描述了材料在轴向力作用下的变形情况。
通过实验测量轴向应力与轴向应变的关系曲线,可以得到材料的应力-应变曲线。
在弹性阶段,轴向应力与轴向应变呈线性关系,而在塑性阶段则出现非线性变化。
四、材料的变形能材料的变形能是指在外力作用下,材料所吸收的能量大小。
材料的变形能常用来描述材料的韧性和抗冲击性能。
变形能可以通过计算应力-应变曲线下面积得到,也可通过实验进行测量。
五、刚度与弹性模量刚度是指材料在外力作用下产生变形的抵抗能力,是刻画材料弹性性能的重要参数。
弹性模量是描述材料在弹性变形范围内的刚度的参数,通常用弹性固体的模量来表示。
六、应变分析方法应变分析方法是衡量材料变形的重要技术手段,包括拉伸应变、剪切应变和体积应变等。
常用的应变测量方法有光栅法、应变片法、应变仪法等,通过测量不同方向上的应变,可以全面了解材料的变形状况。
七、材料的屈服点与断裂点材料在外力作用下,会经历弹性变形、屈服变形和断裂等阶段。
屈服点是材料开始产生塑性变形的临界点,而断裂点则是材料失去承载能力导致破裂的临界点。
通过分析材料的屈服点和断裂点,可以评估材料的强度和可靠性。
材料力学蠕变分析知识点总结
材料力学蠕变分析知识点总结蠕变是材料在恒定应力条件下随时间逐渐发生形变的现象。
在工程设计和材料研究中,蠕变现象是一个重要的考虑因素。
为了更好地理解和分析材料的蠕变特性,以下是一些材料力学蠕变分析的重要知识点的总结。
一、蠕变现象及特点蠕变是指材料在一定的温度、应力和时间条件下会发生的持续性形变现象。
蠕变速率与应力和温度成正比,与时间成反比。
蠕变主要表现为静态蠕变和滞后蠕变两种类型。
静态蠕变是指恒定应力下的蠕变,在应力作用下,材料在一段时间后会逐渐发生持续性的形变。
滞后蠕变是指在持续变形状态下,应力和应变之间的关系并非瞬时稳定,而是有延迟的反应。
二、影响蠕变的因素1. 温度:温度是影响蠕变的关键因素。
随着温度的升高,材料的蠕变速率也会增加。
一般来说,高温会导致材料的结构疲劳,从而增加蠕变的可能性。
2. 应力水平:应力水平是另一个重要因素。
蠕变速率随着应力的增加而增加。
当应力水平超过一定阈值时,蠕变速率将急剧增加,导致材料的蠕变失效。
3. 材料结构:材料的结构对蠕变行为有很大影响。
晶体有序性高、晶界清晰的金属材料蠕变行为较不明显,而高聚物、陶瓷等非晶态材料则容易发生蠕变现象。
三、材料蠕变性能测试方法为了评估材料的蠕变性能,常用的测试方法有:1. 短期蠕变试验:通过施加持续载荷进行的试验,用于测定材料在短时间内的蠕变性能。
2. 长期蠕变试验:通过施加持续载荷进行的试验,用于测定材料在长时间内的蠕变性能。
3. 压缩蠕变试验:通过施加持续压缩载荷进行的试验,用于测定材料在压缩状态下的蠕变性能。
四、蠕变机制和模型1. 滑移机制:材料中的滑移是一个重要的蠕变机制。
滑移是指材料中的晶体发生移位,形成新的晶体结构,导致材料整体发生蠕变。
2. 脆性断裂机制:某些材料在蠕变过程中会出现脆性断裂现象。
脆性断裂是由于晶界结构破裂或晶体内部缺陷引起的。
3. 蠕变模型:为了更准确地描述材料的蠕变行为,研究者们提出了各种蠕变模型,如Arrhenius模型、Norton模型和力学模型等。
现代材料分析技术期末总结
现代材料分析技术期末总结一、引言现代材料分析技术是指应用各种先进的科学和技术手段来对材料进行分析和研究的过程。
随着科学技术的不断发展,材料分析技术也取得了巨大的进展,涵盖了物理、化学、生物等多个领域。
本文将对现代材料分析技术进行总结,从光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、质谱仪、红外光谱仪、核磁共振仪和热分析等技术进行详细介绍。
二、光学显微镜光学显微镜是一种常用的材料分析技术,通过可见光对材料进行观察和测量。
使用透射光和反射光来照射样品,通过目镜和物镜将图像放大到人眼可以识别的范围。
该技术可以观察材料的形貌、颗粒分布和晶粒结构等。
光学显微镜广泛应用于金属材料、生物材料和无机材料等研究领域。
三、扫描电子显微镜扫描电子显微镜是一种可以高分辨率地观察样品表面形貌和组织结构的技术。
通过束缚电子的扫描和检测,得到样品的二维和三维图像。
扫描电子显微镜可以观察到样品微观结构的细节,如晶体缺陷、晶界和纳米颗粒等。
该技术对金属材料、半导体材料和生物材料等的分析具有重要意义。
四、透射电子显微镜透射电子显微镜是一种可以观察材料内部的高分辨率分析技术。
通过将电子束通过样品,利用电子的衍射和透射来观察材料的晶体结构和原子成分。
透射电子显微镜可以观察到样品的晶体结构、晶界和位错等,可以分析材料的化学成分和晶态状态。
透射电子显微镜在材料科学、纳米材料和生物材料等研究领域具有重要的应用价值。
五、X射线衍射X射线衍射是一种分析材料晶体结构的技术。
通过用X射线照射样品,利用X射线与样品的晶胞相互作用来得到样品的衍射图像。
可以通过衍射图像来确定材料的晶胞参数、晶体结构和晶面取向等。
X射线衍射技术广泛应用于材料科学、金属材料和矿物材料等领域。
六、质谱仪质谱仪是一种通过分析样品中的离子和分子来测定其化学成分和结构的技术。
通过将样品中的分子或原子离子化并加速到一个高速运动状态,利用它们在磁场和电场中的行为,来分析它们的质量和相对丰度。
材料分析方法总结
材料分析方法总结材料分析是一门重要的科学技术,它在工程、材料科学、地质学、化学等领域都有着广泛的应用。
在材料分析中,我们需要运用各种方法来对材料的成分、结构、性能进行分析,以便更好地理解和利用材料。
本文将对常见的材料分析方法进行总结,希望能够对相关领域的研究者和工程师有所帮助。
首先,光学显微镜是材料分析中常用的方法之一。
通过光学显微镜,我们可以观察材料的形貌、颗粒大小、晶粒结构等信息。
这对于金属、陶瓷、塑料等材料的分析都非常有帮助。
同时,透射电子显微镜和扫描电子显微镜也是常用的分析工具,它们可以提供更高分辨率的图像,帮助我们观察材料的微观结构。
除了显微镜,X射线衍射也是一种常用的材料分析方法。
通过X射线衍射,我们可以确定材料的晶体结构和晶格参数,从而了解材料的晶体学性质。
X射线衍射在材料科学、地质学和化学领域都有着广泛的应用,是一种非常有效的分析手段。
此外,光谱分析也是材料分析中常用的方法之一。
光谱分析包括紫外可见吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱等,它们可以用于分析材料的组成、结构和性能。
光谱分析在材料科学、化学和生物学领域都有着重要的应用,是一种非常有力的分析工具。
在材料分析中,热分析也是一种常用的方法。
热分析包括热重分析、差热分析、热膨胀分析等,它们可以用于研究材料的热稳定性、热分解过程、相变行为等。
热分析在材料科学、化学工程和材料加工领域都有着广泛的应用,是一种非常重要的分析手段。
最后,表面分析也是材料分析中不可或缺的方法。
表面分析包括扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱等,它们可以用于研究材料的表面形貌、化学成分和电子结构。
表面分析在材料科学、电子工程和纳米技术领域都有着重要的应用,是一种非常有效的分析手段。
综上所述,材料分析是一门重要的科学技术,它涉及到多个领域的知识和技术。
在材料分析中,我们可以运用光学显微镜、X射线衍射、光谱分析、热分析和表面分析等方法来对材料进行分析,从而更好地理解和利用材料。
1、材料分析方法核心知识点
1、X射线产生必须具备的三个基本条件:(Ⅰ) 产生自由电子(Ⅱ) 使电子作定向高速运动(Ⅲ) 有障碍物使其突然减速。
2、X射线的性质,①是电磁波,具有波粒二象性。
ε=h·ν=h(c/λ) , P=h/λ;能被物质吸收,会产生干涉、衍射和光电效应等现象;与可见光比较,差别主要在波长和频率。
②具有很强的穿透能力,通过物质时可被吸收使其强度减弱,能杀伤生物细胞。
③沿直线传播,光学透镜、电场、磁场不能使其发生偏转.3、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。
4、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。
5、光电子:光电效应中由光子激发所产生的电子(或入射光量子与物质原子中电子相互碰撞时被激发的电子)。
6、荧光X 射线:由X 射线激发所产生的特征X 射线。
7、俄歇电子:原子外层电子跃迁填补内层空位后释放能量并产生新的空位,这些能量被包括空位层在内的临近原子或较外层电子吸收,受激发逸出原子的电子叫做俄歇电子。
8、荧光辐射;一个具有足够能量的χ射线光子从原子内部打出一个K电子,当外层电子来填充K空位时,将向外辐射K系χ射线,这种由χ射线光子激发原子所发生的辐射过程,9、吸收限;指χ射线通过物质时光子的能量大于或等于使物质原子激发的能量,如入射光子的能量必须等于或大于将K电子从无穷远移至K层时所作的功W,称此时的光子波长λ称为K系的吸收限。
10倒易点阵:是晶体点阵按照一定的对应关系建立的空间点阵,此对应关系可称为倒易变换。
11、背二次离子:固体表面原子以离子态发射叫做二次离子。
12、散射电子:入射电子与固体作用后又离开固体的电子13、连续X射线谱:定义:具有连续变化波长的X射线连续X射线谱的特征: 1;有短波极限λ0,2;随着管电压的增加,短波极限λ0向短波方向移动,3;随着管电压的增加,x的射线强度增加,4;x射线管发射连续x射线的频率比较低。
材料分析技术复习
材料分析技术复习材料分析技术是一门研究材料性质和组成的科学和技术。
它主要包括材料结构、组分、性能以及材料制备和加工等方面的研究。
材料分析技术的重要性在于其可以揭示材料的微观结构和组成,帮助人们了解材料的性能和特性,为材料设计和工程应用提供科学依据。
1.X射线衍射(XRD)X射线衍射是一种非常重要的材料分析技术,可以用来研究晶体的结构和成分。
通过照射样品的X射线,通过结晶样品中的原子、离子、分子的散射作用,来捕捉到经过散射后的X射线的信息。
通过对散射强度的解析和计算,可以得到样品的晶体结构参数、相对晶粒尺寸、晶体的取向、材料的相变等信息。
2.扫描电子显微镜(SEM)扫描电子显微镜是一种常用的表征材料表面形貌和成分的技术。
它利用样品表面与电子束的相互作用产生的信号来观察和分析样品表面形貌。
SEM可以产生高分辨率的图像,并且可以通过能区谱仪来分析样品表面的化学成分。
3.透射电子显微镜(TEM)透射电子显微镜是一种高分辨率的显微镜,可以用于观察材料的微观结构。
与SEM不同的是,透射电子显微镜通过透射电子束穿过样品来观察样品的内部结构。
TEM可以用来观察材料中的晶体结构、晶界、位错等微观缺陷,并且可以通过选区电子衍射来分析晶体的晶格结构。
4.能谱分析技术能谱分析技术包括X射线能谱分析(XRF)和电子能谱分析(ESCA)等。
XRF是一种非破坏性的化学分析方法,可以用于分析材料中的元素组成和浓度。
它通过样品中元素吸收入射的X射线产生的特征能谱来分析样品的元素组成。
而ESCA则是利用电子束轰击样品产生的能量分布谱来分析元素的化学价态和表面成分。
5.热分析技术热分析技术包括热重分析(TG)、差热分析(DSC)和热膨胀分析(TMA)等。
热重分析可以用来测量材料的质量变化随温度的关系,从而确定材料中的各种成分的含量。
DSC可以用来测量材料的热性能,例如熔点、结晶温度和相变等。
而TMA则可以用来测量材料的尺寸或形状随温度的变化情况。
材料现代分析方法知识点
材料现代分析方法知识点1.光谱学分析方法:包括紫外可见吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱等。
光谱学分析方法通过材料对不同波长的光的吸收、散射和发射来研究材料的内部结构和性质。
2.质谱分析方法:质谱分析是一种根据材料中不同元素或分子的质量比例来确定其组成和结构的方法。
常见的质谱技术包括质谱仪、傅里叶变换质谱仪、气相色谱质谱联用技术等。
3.微观结构分析方法:包括电子显微镜、透射电子显微镜、扫描电子显微镜等。
这些方法可以观察和分析材料的微观结构、晶体结构以及元素的分布情况。
4.表界面分析方法:包括扩散反射红外光谱、X射线光电子能谱等。
通过表界面分析方法可以了解材料的表面组成、性质和反应过程,对材料的表面修饰和表面改性提供指导。
5.热物理分析方法:包括热重分析、差示扫描量热法等。
这些方法可以研究材料的热稳定性、热分解过程以及热性能等。
6.X射线衍射分析方法:通过测量材料对入射X射线的衍射图样,可以了解材料的晶体结构、晶格常数和晶体取向等信息。
7.分子动力学模拟方法:分子动力学模拟是一种适用于研究材料微观结构和动力学行为的计算方法。
通过建立材料的原子和分子模型,并运用分子力场等方法,可以模拟和预测材料的结构演化、热力学和动力学行为。
8.电化学分析方法:电化学分析是一种通过材料与电解质溶液之间的相互作用来研究材料电学性质和电化学反应机理的方法。
常见的电化学分析方法包括电化学阻抗谱、循环伏安法、线性扫描伏安法等。
9.磁学分析方法:磁学分析是一种研究材料磁性和磁性行为的方法。
常见的磁学分析方法包括磁化率测量、磁滞回线测量等。
10.输运性质分析方法:输运性质分析是一种研究材料的传导性能(如电导率、热导率等)的方法。
常见的输运性质分析方法包括四探针法、热电力学性质测量等。
以上是材料现代分析方法的一些知识点。
这些方法可以用于分析材料的组成、结构、性能和行为等方面,并为材料的研究和应用提供基础数据和理论依据。
同时,随着科学技术的不断发展,新的分析方法也不断涌现。
材料科学基础知识点总结剖析
金属学与热处理总结一、金属的晶体结构重点内容:面心立方、体心立方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径,八面体、四面体间隙个数;晶向指数、晶面指数的标定;柏氏矢量具的特性、晶界具的特性。
基本内容:密排六方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径,密排面上原子的堆垛顺序、晶胞、晶格、金属键的概念。
晶体的特征、晶体中的空间点阵。
晶格类型fcc(A1)bcc(A2)hcp(A3)间隙类型正四面体正八面体四面体扁八面体四面体正八面体间隙个数84126126原子半径2a3a a442 r A间隙半径32a22a53a23a62a21a 444442r B晶胞:在晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的最小的几何单元,用来分析原子排列的规律性,这个最小的几何单元称为晶胞。
金属键:失去外层价电子的正离子与弥漫其间的自由电子的静电作用而结合起来,这种结合方式称为金属键。
位错:晶体中原子的排列在一定范围内发生有规律错动的一种特殊结构组态。
位错的柏氏矢量具有的一些特性:①用位错的柏氏矢量可以判断位错的类型;②柏氏矢量的守恒性,即柏氏矢量与回路起点及回路途径无关;③位错的柏氏矢量个部分均相同。
刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直;螺型平行;混合型呈任意角度。
晶界具有的一些特性:①晶界的能量较高,具有自发长大和使界面平直化,以减少晶界总面积的趋势;②原子在晶界上的扩散速度高于晶内,熔点较低;③相变时新相优先在晶界出形核;④晶界处易于发生杂质或溶质原子的富集或偏聚;⑤晶界易于腐蚀和氧化;⑥常温下晶界可以阻止位错的运动,提高材料的强度。
二、纯金属的结晶重点内容:均匀形核时过冷度与临界晶核半径、临界形核功之间的关系;细化晶粒的方法,铸锭三晶区的形成机制。
基本内容:结晶过程、阻力、动力,过冷度、变质处理的概念。
铸锭的缺陷;结晶的热力学条件和结构条件,非均匀形核的临界晶核半径、临界形核功。
相起伏:液态金属中,时聚时散,起伏不定,不断变化着的近程规则排列的原子集团。
材料现代分析方法知识点
材料现代分析方法知识点现代分析方法是指在分析领域中应用先进科学技术和设备对材料进行表征、分析和测试的一种方法。
它广泛应用于材料科学、化学、生物学、医学等领域。
本文将重点介绍几种常见的现代分析方法,包括质谱分析、光谱分析、扫描电镜、透射电镜和原子力显微镜等。
质谱分析是一种通过测量被测物质的质量和相对丰度来确定其分子结构和组成的方法。
它可以用来分析有机物、无机物和生物大分子等。
质谱仪通过将样品中的分子离子化,然后对离子进行加速、分选和检测,最终得到质谱图。
质谱图是指将离子的质量与相对丰度作为坐标绘制成的图形。
质谱分析可以用于研究材料的分子结构、元素组成、反应机理等。
光谱分析是一种利用物质与辐射相互作用来研究物质性质的方法。
常见的光谱分析方法有紫外可见吸收光谱、红外光谱和拉曼光谱等。
紫外可见吸收光谱通过测量物质对紫外或可见光的吸收强度与波长之间的关系来研究物质的电子结构和色素成分。
红外光谱通过测量物质对红外光的吸收强度与波数之间的关系来研究物质的分子结构和官能团。
拉曼光谱通过测量物质对激光散射光的频率移动来研究物质的分子振动和晶格结构。
扫描电镜是一种通过扫描样品表面的电子束来获得高分辨率图像的方法。
它可以提供材料的表面形貌、结构和成分等信息。
扫描电镜可以分为传统扫描电镜和透射电镜。
传统扫描电镜通过扫描物质表面的二次电子和反射电子来获得样品表面形貌和成分分布。
透射电镜则通过将电子束穿过样品来获得样品的内部结构和晶格信息。
扫描电镜在材料科学、生物医药和纳米材料等领域有着广泛的应用。
透射电镜是一种通过透射电子来研究材料的内部结构和成分的方法。
透射电镜可以提供更高分辨率的图像和更详细的晶格信息,可以用于研究材料的晶体结构、界面形貌、晶格缺陷等。
透射电镜主要包括透射电子显微镜和扫描透射电镜。
透射电子显微镜使用透射电子束来获得样品的高分辨率图像,可以观察到纳米尺度的细节。
扫描透射电镜则可以对样品进行局部扫描,获得不同区域的成分和结构信息。
材料分析知识点总结精选全文
可编辑修改精选全文完整版材料分析(不完全整理) 卜1.名词解释吸收限:um随λ的变化是不连续的,期间被尖锐的突变分开,突变对应的波长为K吸收限.短波限:连续X射线谱在短波方向上有一个波长极限,称为短波限λ。
它是由光子一次碰撞就耗尽能量所产生的X射线.景深(Df):透镜物平面允许的轴向偏差定义为透镜的景深。
或者说试样超越物平面所允许的厚度。
焦长(Dl):透镜像平面允许的轴向偏差定义为焦长(深),或者说观察屏或照相底版沿镜轴所允许的移动距离。
差热分析(DTA):在程序控制温度条件下,测量样品与参比物之间的温度差与温度关系的一种热分析方法。
热重分析:是指在程序温度控制下,测量物质的质量(m)与温度关系的一种技术。
ICTA的命名是Thermogravimetry,我国的标准命名是“热重法”简称“TG”。
明场成像:让投射束通过物镜光阑而把衍射束挡掉得到的图像衬度的方法叫做明场成像暗场成像:将明场成像中物镜光阑的位置移动一下,使其光阑套住hkl斑点而把透射束挡掉就得到图像衬度的方法叫暗场成像置信度:采用一种概率的陈述方法,也就是数理统计中的区间估计法,即估计值与总体参数在一定允许的误差范围以内,其相应的概率有多大,这个相应的概率称作置信度。
检出限:用于表示在适当置信度下,能检测出的待测元素的最小浓度或最小质量。
像衬度:像衬度是图像上不同区域间明暗程度的差别。
透射电镜的像衬度来源于样品对入射电子束的散射。
荧光X射线:由X射线激发所产生的特征X射线称为二次特征X射线或荧光X 射线。
*试分析下属工件选择一样恰当的的仪器分析方法1.某结构件残余应力的测定--XRD(X射线衍射)2.测定某件金属的熔点或比热容 --DTA(差热分析/DSC(差示扫描量热分析)3.首饰中所含元素的无损检--EPMA(电子探针)/EDS(能谱仪)/WDS(波谱仪)4.测定某种废水中的微量元素含量—AAS(原子吸收光谱)/AES(原子发射光谱)5.测定纳米粉末的晶形及晶粒度的大小-- XRD(X射线衍射)材料端口形貌观察—SEM(扫描电子显微镜)/TEM复型(透射电镜复型)7.区别TiAl3、TI3AL-- XRD(X射线衍射)8.分析材料的热稳定性—TG(热重分析)9有机物材料的鉴别—FTIR(红外光谱分析)1. 晶粒度的测定用XRD2. 有机物 FTIR3. 热重分析 TG4. 扫描电镜的微观组成:5. 二次电子6. X 射线衍射仪的核心部件:测角仪第一章1.伦琴把引起奇异现象的未知射线称作X 射线2.特征X 射线谱实验规律①激发电压Uk > UL > ……. ②同系各谱线存在 λ k β < λ k α ③ 特征谱线位置(波长)仅与靶材(Z)有关,而与U 无关。
材料力学稳定分析知识点总结
材料力学稳定分析知识点总结材料力学稳定分析是材料科学领域中的重要研究内容,对于理解材料的稳定性和行为预测具有重要意义。
本文将对材料力学稳定分析的相关知识点进行总结和探讨。
一、引言材料力学稳定分析是指研究材料在受力作用下是否发生失稳或塑性陷入稳态的现象。
对于工程结构的设计和材料性能的评估具有重要影响。
在这一领域中,我们需要掌握以下几个关键知识点。
二、线性稳定性分析线性稳定性分析是材料力学稳定分析中的基础内容。
在该分析中,我们通常假设材料具有线性弹性行为,并在此基础上研究力学稳定性。
该分析方法适用于力学失稳问题的理论探讨和数值模拟。
1. 线性稳定性准则线性稳定性准则是判断材料在受力作用下是否发生失稳的基本依据。
常见的线性稳定性准则包括欧拉稳定性准则、克里特稳定性准则和能量稳定性准则等。
这些准则可用于分析材料的局部失稳、整体失稳以及耐久性问题。
2. 哈克稳定性判据除了传统的线性稳定性分析方法外,哈克稳定性判据是一种基于能量法的稳定性准则。
它通过将材料的能量变化分解为弹性和塑性能量来分析材料失稳问题。
哈克稳定性判据在某些特定情况下能够提供更准确的结果。
三、非线性稳定性分析在实际应用中,材料的力学行为通常是非线性的。
因此,我们需要采用非线性稳定性分析方法来研究材料的失稳现象。
1. 材料塑性行为材料的塑性行为是非线性稳定性分析中的重要内容。
在塑性分析中,我们需要掌握材料的本构关系、流动规律和塑性应变等基本概念。
这些知识对于预测材料在受力作用下的行为和失稳现象至关重要。
2. 非线性稳定性准则与线性稳定性准则不同,非线性稳定性准则关注材料在非线性条件下的失稳问题。
常见的非线性稳定性准则包括极值平衡准则、拟静力法和最小势能法等。
这些准则能够更精确地分析材料失稳问题,并在实际工程中得到广泛应用。
四、应用案例为了更好地理解材料力学稳定分析的知识点,我们可以通过实际案例进行探讨和分析。
1. 典型工程结构的稳定性分析选择一些常见的工程结构,如桥梁或建筑物,通过稳定性分析来评估其抗风、抗震等能力。
材料分析方法知识点总结——前四章
第一章1、X射线有什么性质,本质是什么?波长为多少?与可见光的区别。
(*)性质:波粒二象性,本质:电磁波或电磁辐射,波长:大约在10-8~10-12m间,区别:波长短。
2、什么是X射线管的管电压、管电流?它们通常采用什么单位?数值通常是多少?(*)3、X射线管的焦点与表观焦点的区别与联系。
(*)焦点:焦点是指阳极靶面被电子束轰击的地方,正是从这块面积上发射出X射线。
表观焦点:4、X射线有几种?产生不同X射线的条件分别是什么?产生机理是怎样的?晶体的X射线衍射分析中采用的是哪种X射线?(*)连续X射线:单位时间内到达阳极靶面的电子数目是极大量的,极大数量的电子射到阳极靶上的条件和时间不可能是一样的,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。
标识X射线:在电子轰击阳极的过程中,当某个具有足够能量的电子将阳极靶原子的内层电子击出时,于是在低能级上出现空位,系统能量升高,处于不稳定激发态。
较高能级上的电子向低能级上的空位跃迁,并以光子的形式辐射出标识X射线谱。
特征X射线5、特征X射线,连续X射线与X射线衍射的关系。
(*)6、什么是同一线系的特征X射线?不同线系的特征X射线的波长有什么关系?同一线系的特征X射线的波长又有什么关系?什么是临界激发电压?为什么存在临界激发电压?(**)由不同外层上的电子跃迁至同一内层上来而辐射的特征谱线属于同一线系。
同一靶材的K、L、M系谱线中,K系谱线波长最短。
λKα<λLα< λMα< ….同一线系各谱线关系:λKα> λKβ> λKγ>….当电压达到临界电压时,标识谱线的波长不再变,强度随电压增加。
最低管电压,称为激发电压U激。
7、什么是临界激发电压?为什么存在临界激发电压?(**)8、为什么我们通常只选用Cr、Fe、Co、Ni、Mo、Cu、W等作阳极靶,产生特征X射线的波长与阳极靶的原子序数有什么关系。
工程材料知识点总结(全)
工程材料知识点总结(全)第二章材料的性能1、布氏硬度布氏硬度的优点:测量误差小,数据稳定。
缺点:压痕大,不能用于太薄件、成品件及比压头还硬的材料。
适于测量退火、正火、调质钢,铸铁及有色金属的硬度(硬度少于450HB)。
2、洛氏硬度HRA用于测量高硬度材料, 如硬质合金、表淬层和渗碳层。
HRB用于测量低硬度材料, 如有色金属和退火、正火钢等。
HRC用于测量中等硬度材料,如调质钢、淬火钢等。
洛氏硬度的优点:操作简便,压痕小,适用范围广。
缺点:测量结果分散度大。
3、维氏硬度维氏硬度所用载荷小,压痕浅,适用于测量零件表面的薄硬化层、镀层及薄片材料的硬度,载荷可调范围大,对软硬材料都适用。
4、耐磨性是材料抵抗磨损的性能,用磨损量来表示。
分类有黏着磨损(咬合磨损)、磨粒磨损、腐蚀磨损。
5、接触疲劳:(滚动轴承、齿轮)经接触压应力的反复长期作用后引起的一种表面疲劳剥落损坏的现象。
6、蠕变:恒温、恒应力下,随着时间的延长,材料发生缓慢塑变的现象。
7、应力强度因子:描述裂纹尖端附近应力场强度的指标。
第三章金属的结构与结晶1、晶体中原子(分子或离子)在空间的规则排列的方式为晶体结构。
为便于描述晶体结构,把每个原子抽象成一个点,把这些点用假想直线连接起来,构成空间格架,称为晶格。
晶格中每个点称为结点,由一系列原子所组成的平面成为晶面。
由任意两个原子之间连线所指的方向称为晶向。
组成晶格的最小几何组成单元称为晶胞。
晶胞的棱边长度、棱边夹角称为晶格常数。
①体心立方晶格晶格常数用边长a表示,原子半径为√3a/4,每个晶胞包含的原子数为1/8×8+1=2(个)。
属于体心立方晶格的金属有铁、钼、铬等。
②面心立方晶格原子半径为√2a/4,每个面心立方晶胞中包含原子数为1/8×8+1/2×6=4(个)典型金属(金、银、铝、铜等)。
③密排六方晶格每个面心立方晶胞中包含原子数为为12×1/6+2*1/2+3=6(个)。
- 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、"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、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)。
材料分析(不完全整理) 卜1.名词解释吸收限:um随λ的变化是不连续的,期间被尖锐的突变分开,突变对应的波长为K吸收限.短波限:连续X射线谱在短波方向上有一个波长极限,称为短波限λ。
它是由光子一次碰撞就耗尽能量所产生的X射线.景深(Df):透镜物平面允许的轴向偏差定义为透镜的景深。
或者说试样超越物平面所允许的厚度。
焦长(Dl):透镜像平面允许的轴向偏差定义为焦长(深),或者说观察屏或照相底版沿镜轴所允许的移动距离。
差热分析(DTA):在程序控制温度条件下,测量样品与参比物之间的温度差与温度关系的一种热分析方法。
热重分析:是指在程序温度控制下,测量物质的质量(m)与温度关系的一种技术。
ICTA的命名是Thermogravimetry,我国的标准命名是“热重法”简称“TG”。
明场成像:让投射束通过物镜光阑而把衍射束挡掉得到的图像衬度的方法叫做明场成像暗场成像:将明场成像中物镜光阑的位置移动一下,使其光阑套住hkl斑点而把透射束挡掉就得到图像衬度的方法叫暗场成像置信度:采用一种概率的陈述方法,也就是数理统计中的区间估计法,即估计值与总体参数在一定允许的误差范围以内,其相应的概率有多大,这个相应的概率称作置信度。
检出限:用于表示在适当置信度下,能检测出的待测元素的最小浓度或最小质量。
像衬度:像衬度是图像上不同区域间明暗程度的差别。
透射电镜的像衬度来源于样品对入射电子束的散射。
荧光X射线:由X射线激发所产生的特征X射线称为二次特征X射线或荧光X 射线。
*试分析下属工件选择一样恰当的的仪器分析方法1.某结构件残余应力的测定--XRD(X射线衍射)2.测定某件金属的熔点或比热容 --DTA(差热分析/DSC(差示扫描量热分析)3.首饰中所含元素的无损检--EPMA(电子探针)/EDS(能谱仪)/WDS(波谱仪)4.测定某种废水中的微量元素含量—AAS(原子吸收光谱)/AES(原子发射光谱)5.测定纳米粉末的晶形及晶粒度的大小-- XRD(X射线衍射)材料端口形貌观察—SEM(扫描电子显微镜)/TEM复型(透射电镜复型)7.区别TiAl3、TI3AL-- XRD(X射线衍射)8.分析材料的热稳定性—TG(热重分析)9有机物材料的鉴别—FTIR(红外光谱分析)1.晶粒度的测定用XRD2.有机物FTIR3.热重分析TG4. 扫描电镜的微观组成:5. 二次电子6. X 射线衍射仪的核心部件:测角仪第一章1.伦琴把引起奇异现象的未知射线称作X 射线2.特征X 射线谱实验规律①激发电压Uk > UL > ……. ②同系各谱线存在 λ k β < λ k α ③ 特征谱线位置(波长)仅与靶材(Z)有关,而与U 无关。
④ 在X 射线多晶衍射中,主要利用k α线作辐射源。
⑤特征X 射线的产生遵从光谱选律,特征X 射线也有多重线。
3.先选阳极靶,再选滤波片4.布拉格方程 2d sin θ=n λ产生衍射的条件衍射产生的充分必要条件应为:衍射必要条件(布拉格方程)且|FHKL |2 ≠0。
*X 射线衍射分析(XRD ) 3种主要方法:(1)劳埃法(2)周转晶体法(3)粉末法粉末法(powder method)的应用测定晶体结构,进行物相分析,精确测定晶体的点阵参数,以及应力、织构、晶粒度大小等等的测定。
*德拜相机德拜相机构成:1)圆筒形暗盒,在其内壁安装照相底片;2)装在暗盒中心的样品轴,用以安装样品,它附有调节样品到暗盒中心轴的螺丝及带动样品转动的电机;3)装在暗盒壁上的平行光管,以便使入射X 射线成为近平行光束投射到样品上;4)暗盒的另一侧壁上装有承光管,以便让透射光束射出,并装有荧光屏,用以检查X射线是否投射到样品上。
*相机的直径一般为57.3mm 或114.6mm*粉末样品制备一般经过粉碎(韧性材料用挫刀挫)、研磨、过筛(250-325目)等过程,最后粘接为细圆柱状(直径0.2~0.8mm 左右),长度约为10~15mm 。
*德拜相机底片安装方法:(a )正装法 (b )反装法 (c )偏装法*衍射仪的构成:①X 射线发生器②测角仪(核心部件)③辐射探测器④辐射测量电路⑤电子计算机系统*衍射强度的测量:多晶体衍射仪计数测量方法分为连续扫描和步进(阶梯)扫描两种*衍射仪法与照相法的比较照相法:较原始的方法,摄照时间长,衍射线强度靠照片的黑度来估计,准确度不高;但设备简单,价格便宜,样品用量少。
衍射仪法:方便、快速、准确,可自动进行数据处理等。
*物相分析与元素分析有何区别?a,元素分析是指确定材料由哪些元素组成以及它们的含量。
b,物相分析则是要分析元素的结合态和相的状态。
*物相分析是指确定物质(材料)由哪些相组成(即物相定性分析或称物相鉴定)和确定各组成相的含量(常以体积分数或质量分数表示,即物相定量分析)。
*定性分析的基本原理物质的X射线衍射花样特征是分析物质相组成的“指纹脚印”。
制备各种标准单相物质的衍射花样并使之规范化,将待分析物质(样品)的衍射花样与之对照,从而确定物质的组成相,这就是物相定性分析的基本原理与方法。
*粉末衍射卡片(PDF).检索手册按检索方法可分为两类,一类以物质名称为索引(即字母索引),另一类以d值数列为索引(即数值索引)。
当已知被测样品的主要化学成分时,可利用字母索引查找卡片。
当被测物质的化学成分和名称完全未知时,可利用数值索引。
*在定性分析过程中以d值(原子间距)为主要依据,而相对强度仅作为参考依据。
*测定宏观应力的方法:①破坏性测试(应力松弛法):如用钻孔、开槽或剥层等方法使应力松弛,用电阻应变片测量变形以计算残余应力;②无损法:即利用应力敏感性的方法,如超声波法、磁测法、中子衍射法、X射线衍射法等。
* 1.DTA、DSC、TG和DTG分别指的是什么?有何应用?DTA即差热分析,是指在程序温度控制下,测量物质和参比物(不发生任何变化和热效应的惰性物质,如α-Al2O3)温度差与温度的关系的技术。
ΔT=TS-TR=f(T或t),式中:TS为试样温度,TR为参比物质温度。
DSC即差示扫描量热分析,是指在程序温度控制下,测量输给物质和参比物功率(热量)差与温度的关系的技术。
ΔH=f(T或t)。
TG即热重分析是指在程序温度控制下,测量物质的质量(m)与温度关系的一种技术。
ICTA的命名是Thermogravimetry,我国的标准命名是“热重法”简称“TG”。
DTG即微商热重分析,是指在程序温度控制下,测量物质质量的变化率随温度或时间的关系,称为微商热重法,简称DTG。
(2)热分析的应用①研究物质的相转变。
如测定各类材料的相转变温度(如:熔点Tm)、相变热焓ΔH;以及高分子材料的结晶温度TC、结晶度θ、玻璃化转变温度Tg等。
②测定金属及合金的相图;③测定物质的比热容;④DTA可测定物质的分解温度,从而研究物质的热稳定性;⑤测定物质的反应温度和反应动力学参数等。
TG和DTG主要是测定物质的分解温度,测量物质质量的变化率dm/dt随温度或时间的关系,从而研究物质的热稳定性。
其中在高聚物中的应用如:对塑料、橡胶、纤维进行定性或定量鉴定;测量它们中的各种添加剂,如增塑剂、抗氧剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、填料(白炭黑、碳黑);评价它们的热稳定性,研究热解动力学,老化性能;研究阻燃材料;测定固化反应;确定平衡溶剂溶胀的交联密度等。
2.DTA和DSC曲线有什么区别?①DTA曲线的纵坐标表示温度差ΔT,DSC曲线的纵坐标表示热流率(dH/dt)。
②DTA曲线的吸热峰为下凹峰,而DSC曲线的吸热峰为上凸峰(如果不标明DSC曲线的吸热峰或放热峰方向时)。
③DSC中的仪器常数与DTA中仪器常数性质不同,它不是温度的函数,而为定值。
④DTA多用于定性测定转变温度(峰的位置),因为DTA与试样的堆砌紧密程度、传热速度和比热容等有关,用峰面积定量处理的精度较差,但DTA可测定到1500℃以上。
DSC宜用于定量工作,因为峰面积直接对应于热效应的大小,但温度一般最高能到700℃左右(现在也出现了高温DSC仪)。
总的来说,DSC 的分辨率、重复性、准确性和基线稳定性都比DTA好,更适合于有机和高分子物的研究;而DTA更多用于矿物、金属等无机材料的分析。
*200nm是光学显微镜分辨本领的极限要提高显微镜的分辨本领,关键是要有波长短、又能聚焦成像的照明光源。
*电磁透镜与光学玻璃透镜的主要区别是什么?(1)光学玻璃透镜的焦距不能改变,而电磁透镜的焦距可变;(2)成像电子在电磁透镜磁场中沿螺旋线轨迹运动,而可见光是以折线形式穿过玻璃透镜。
3光源不同4.分辨率本领不同*电磁透镜是一种变焦距变倍率的会聚透镜*色差:是由于入射电子波长(或能量)的非单一性造成。
当色差系数和孔径角一定时,采用稳定加速电压可减小色差。
像散:像散是由透镜磁场的非旋转对称而引起。
如果电磁透镜在制造过程中已经存在固有的像散,则可以通过引入一个强度和方位都可以调节的矫正磁场来进行补偿,这个能产生矫正磁场的装置称为消像散器。
减小像散的方法是:采用消象散器来校正。
像差:控制电子束的运动在电子光学领域中主要使用电磁透镜装置。
但电磁透镜在成像时会产生像差。
球差是限制电子透镜分辨本领最主要的因素。
*电镜一般是电子光学系统(核心部件)、真空系统和供电系统三大部分组成。
*TEM的工作原理成像原理与光学显微镜类似。
它们的根本不同点在于光学显微镜以可见光作照明束,透射电子显微镜则以电子束为照明束。
在光学显微镜中将可见光聚焦成像的是玻璃透镜,在电子显微镜中相应的为磁透镜。
由于电子波长极短,同时与物质作用遵从布拉格(Bragg)方程,产生衍射现象,使得透射电镜自身在具有高的像分辨本领的同时兼有结构分析的功能。
*TEM的核心:镜筒TEM组成部分:①电子光学系统【核心】(1)照明系统(2)成像系统(3)观察记录系统②电源与控制系统③真空系统*光学显微镜与透射电镜的比较*TEM的主要性能指标:①分辨本领②放大倍数③加速电压。
透射电镜的显著特点是分辨本领高。
*透射电镜样品非常薄,约为100~200nm,必须用铜网支撑着。
常用的铜网直径为3mm左右,孔径约有数十μm*何谓衍射衬度?由样品各处衍射束强度的差异形成的衬度称为衍射衬度,简称衍衬。
*晶体薄膜样品制备的一般程序:(1)初减薄——制备厚度约0.3~0.5mm的薄片(一般用砂轮片、金属丝锯(以酸液或磨料液体循环浸润)或电火花切割等方法);(2)从薄片上切取φ3mm的圆片;(3)预减薄——从圆片的一侧或两则将圆片中心区域减薄至0.1mm(利用机械研磨、化学抛光);(4)终减薄——制成φ3mm,厚度小于500nm的薄膜,通常样品的厚度以控制在约100~200nm为宜(双喷电解抛光和离子减薄)。
扫描电镜章节为重点复习章节*SEM构造,扫描电镜由三部分组成(1) 电子光学系统(镜筒)(2)信号收集、图像显示和记录系统(3)真空系统*收集二次电子时,为了提高收集有效立体角,常在收集器前端栅网上加上+250~500V偏压当收集背散射电子时,在栅网上加上-50V的偏压*SEM的分辨率与以下三因素有关**①电子束斑直径D(D越小,则分辨率越高)②检测信号类型(二次电子扫描象的分辨本领最高,约等于入射电子束直径,一般为5-10nm,背散射电子为50-200 nm,吸收电子和特征X射线为100-1000nm)③检测部位原子序数(轻元素样品,电子束散射区域形状为“滴状”(或“梨状”)作用体积,而重元素则为“半球状”作用体积。