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材料研究方法--绪论

另有一类谱仪是基于材料受激发的发射谱,专 为研究晶体缺陷附近的原子排列状态而设计的, 如核磁共振谱仪、电子自旋共振谱仪、穆斯堡 尔谱仪、正电子湮没等等。
• C 化学组分分析
扫描探针显微镜的主要功能虽然是形貌观察, 但控制探针的隧道电流、近程力等,除与探针 跟试样之间的距离有关外,还与试样表面的化 学元素、电子态、自旋态等有关。所以这类仪 器从原理上说,也有探测表面化学状态的潜力。 有些扫描探针显微镜也已开发出这种功能。
图1-7 氧化锆-氮化硼复合粒子的电子能量损失谱 (a)电子束辐照整个复合粒子所得的电子能量损失谱;
(b)电子束只辐照表面膜的电子能量损失谱
• 1.2.4 从材料出发的综合分析
将电子束只集中 在覆盖层采集电子能 量损失谱,如图17(b)所示,可以清楚 看到BN的两个元素峰。
图1-7 氧化锆-氮化硼复合粒子的电子能量损失谱 (a)电子束辐照整个复合粒子所得的电子能量损失谱;
第一章 引言
1.2 材料科学研究方法
第一章 引言 1.2 材料科学研究方法
• 1.2.1 • 1.2.2 • 1.2.3 • 1.2.4
性能检测 显微组织分析原理 显微结构表征 从材料出发的综合分析
第一章 引言
1.2 材料科学研究方法
1.2.3 显微结构表征
• 显微结构表征包括观察组织的形貌、确定 其原子排列方式和分析化学组分。
• C 化学组分分析
材料研究方法绪论

2.剖析方法的特点 <1>.复杂的剖析对象 样品组成的复杂性:无机,有机,高分子多组份构成。 动植物体内有价值的成分。建筑材料-水泥-复合材料- 高分子材料、中药中有效成分剖析。 样品中各成分含量悬殊:微,常,痕量共存,不同含量 方法不同。 样品发生质变:如高分子材料中有机添加剂的剖析,通 常是发生某些变化的产物。 复合材料分析:各组分所处表面和空间分布不同,采取 特殊方法。 <2>.分析方法的综合性
由于有机、无机(高分子)等多组份共存,(如高分子 材料中有高聚物,无机填料,有机添加剂,发泡剂,加工阻 剂)需将元素、官能团分析、结构分析、成分分析等方法。 或化学分析与仪器分析相结合的综合分析,才能解决一个较 复杂的分析问题。
<3>.复杂的分析过程 由于组成复杂性要求剖析 方法多样性,就决定了剖 析过程的复杂性 工验证
学科,起步晚。大多数移植了有机分析及无机分析一些 成功 应用的方法。当然结构不同需加以改进。 今后发展方向:
1.继续移植其他领域中成功应用的方法。 这是一个见效甚快的途径,常需加以改进或增添附加装 置以适应高聚物的测定,如裂解色谱就来源于气相色谱。气 相色谱是无法对高聚物固体试样进行分析的,增加裂解器装 置,首先将高聚物裂解成碎片,可获得有用的信息。 2.把现有的方法综合起来使用 集中各种方法的特点,取长补短,例色一质、红、紫、折 等多机连用,集中了色谱强的分离及定量性能(但定性差) 和波谱、折光率定性强的优点,将波、折作为色谱的一个检 测器,发挥了很大的威力。使分离、鉴定(定性,定量)合二 为一,成为一优化装置。多机连用是各门分析学科很有发展 前途的方式。(本院现有HPLC色-紫、GC色-质)
O
(CH 3 CO) 2 O
CH 3 O P CH 3 S
(完整版)材料研究方法

材料研究方法(王培铭,许乾慰)第二章光学显微分析2什么是贝克线?此移动规律如何?有什么作用?贝克线:在轮廓附近可以看到一条比较明亮的细线,当升降镜筒时,亮线发生移动,这条较亮的细线称为贝克线。
提升镜筒,贝克线向折射率大的介质移动。
可以比较相邻两晶体折射率的相对大小3什么是晶体的糙面、突起、闪突起?决定晶体糙面和突起等级的因素是什么?在但偏光镜下观察晶体表面时,可发现某些晶体表面较为光滑,某些晶体表面显得粗糙呈麻点状,这种现象称为糙面;某些晶体显得高些某些晶体显得低平一些,这种现象称为突起;双折射率很大的晶体,在单偏光镜下,旋转物台,突起高低发生明显变化,这种现象称为闪突起因素是周围树胶折射率的不同引起的4什么叫干涉色?影响晶体干涉色的因素有那些?有七种单色光的明暗条纹相互叠加而形成的光程差相对应的特殊混合色,称为干涉色,他是有白光干涉而成。
第一是光程差第二是光片厚度第三是双折射率的大小11 如何提高光学显微镜分析的分辨能力?第一:波长更短的照明光源第二:选用折射率大的材料12 阐述光学显微分析用光片制备方法1 取样:取样应该具有代表性,不仅包括研究的对象而且包括研究的特殊条件2 镶嵌:对于一些形状特殊或尺寸细小而不宜握持的样品,需进行样品镶嵌。
3磨光:去除取样时引入的样品表层损伤,获得平整光滑的样品表面4抛光:去除细磨痕,以获得平滑无疵的镜面并去除样品表层,得以观察样品的显微组织 5浸蚀:清晰的看到样品的显微结构13分析近场光学显微分析的原理及与传统光学显微分析技术的异同原理:用纳米局域光源在纳米尺度的近场距离内照明样品,然后由光电接收器接受这些信号,再借助计算机才能把来自样品各点的局域光信号勾画出样品的图像。
异同:照明光源的尺度和照明方法:传统光学显微镜用扩展光源在远场照明样品,近场光学显微镜是用纳米局域光源在纳米尺度的近场距离内照明样品;成像方法:传统光学显微镜可以用肉眼或成像仪器直接观察或放大了的物体图像。
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材料研究方法综述温乐斐10103638复材1011 研究材料的意义物质的组成和结构取决于材料的制备和使用条件。
在材料制备和使用过程中,物质经历了一系列物理、化学或物理化学变化,因此材料的制备工艺和使用过程,特别是前者直接决定了材料的组成和结构,从而决定了材料的性能和使用效能。
正是由于制备工艺和使用过程的这种重要性,材料研究应着重于探索制备过程前后和使用过程中的物质变化规律,也就是在此基础上探明材料的组成(结构)、合成(工艺流程)、性能和效能及其相互关系,或者说找出经过一定工艺流程获得的材料的组成(结构)对于材料性能与用途的影响规律,以达到对材料优化设计的目的,从而将经验性工艺逐步纳入材料科学和工程的轨道。
研究方法从广义上来讲,包括技术路线、实验技术、数据分析等。
具体来说,就是在充分了解研究对象所处的现状的基础上,根据具体目标,详细制定研究内容、工作步骤以及所采用的实验手段,并将试验获得的数据进行数学分析和处理,最后得出规律或建立数学模型。
从狭义上来讲,研究方法就是某一种测试方法,如X射线衍射分析、电子显微术、红外光谱分析等,包括实验数据(信息)获取和分析。
因为每一种实验方法均需要一定的仪器,所以说研究方法指测试材料组成和结构的仪器方法。
材料的组成和结构的测试方法有多种,应根据不同的应用场合进行合适的选择。
2 材料的结构和层次结构是指材料系统内各组成单元之间的相互联系和相互作用方式。
材料的结构从存在形式来讲,有晶体结构、非晶体结构、孔结构及它们不同形式且错综复杂的组合或复合;而从尺度上来讲,又分为微观结构、亚微观结构、显微结构和宏观结构等四个不同的层次。
每个层次上观察所用的结构组成单元均不相同。
结构层次大体上是按观察用具或设备的分辨率范围来划分的,如宏观与显微结构的划分以人眼的分辨率为界,显微结构和亚显微结构的划分以光学显微镜的分辨率为界,亚显微结构和微观显微结构的分解相当于普通扫描电子显微镜的分辨率。
材料研究方法

材料研究方法本书介绍了材料研究常用的分析测试方法,包括光学显微分析、x射线衍射分析、电子衍射分析、电子显微分析、热分析、光谱分析、核磁共振分析、色谱分析、质谱分析等分析方法以及这些方法在材料测试中的综合应用。
本书着重论述分析测试方法的基本原理、样品制备及应用,内容力求简明实用,具有适应学科范围广的教学特点,并尽可能展现最先进的分析测试方法,如环境扫描电镜和原子力显微镜等。
一、控制变量法控制变量法是运用一定手段(实验仪器、设备等)主动干预或控制自然事物、自然现象发展的过程,在特定的观察条件下探索客观规律的一种研究方法。
即把多因素的问题变成多个单因素的问题,分别加以研究,然后综合解决的一种常用的研究方法。
控制变量法常用于探究物理规律的实验教学,我在“研究导体的电阻与哪些因素有关”的实验教学中采用这种方法,首先确定研究对象是电阻,之后选取长短粗细相同但材料不同的金属丝,比较它们电阻的大小,然后确定材料和横截面积相同,改变导体的长度,研究电阻与导体长度的关系,接着保持材料和长度相同,改变导体的横截面积的大小,探究电阻与导体的横截面积的关系,最后将这些单一关系综合、归纳,找出它们之间的规律,得出决定电阻大小的因素是导体的材料、长度和横截面积。
经过认真的分析,学生掌握了这一探究方法的精髓。
在欧姆定律的实验教学中,我用这一方法组织学生讨论了怎样研究I、U、R之间的关系。
二、对比法(比较法)“比较”即找出事物之间相似的地方,通过事物间相同特征或相异特征的比较可以很快认识新事物的研究方法,是比较常用的研究方法。
在比热容的教学中,我引导学生通过比较实验装置,来判断哪些相同、哪些不同:在两个烧杯中分别倒入质量相等的水和煤油,用同样的电热器加热,测出它们的温度升高相同值时所需通电时间不同,也就是吸收热量不同;同样的加热时间,它们升高的温度不同,这反映了不同物质吸收相同的热量但温度变化不同的物质的特性――比热容,使非常抽象的概念具体化,学生顺利理解了比热容的物理意义。
材料研究方法

1.材料的结构层次有哪些?采用何种研究方法来表征?宏观结构,显微结构,亚显微结构,微观结构。
用显微术来表征。
2.材料的研究方法如何分类?图像分析法:以显微术为主体非图像分析法:包括成分谱分析和衍射法两种1.电子与固体物质相互作用可以产生哪些物理信号,各有什么特点?背散射电子:能量较高,但背散射像的分辨率较低。
二次电子:能量较低吸收电子:入射电子进入样品后,经过多次非弹性散射能量耗光,最后被样品吸收。
透射电子:含有能量与入射电子相当的弹性散射电子,还有各种不同能量损失的非弹性散射电子。
特征X射线:用X射线探测器测到样品微区中存在一种特征波长,就可以判断这个微区存在相应的元素。
俄歇电子:俄歇电子能量各有特征值,能量较低。
2.如何提高显微镜的分辨本领?电磁透镜的分辨本领受哪些条件限制?比可见光波长更短的照明源、增大加速电压、电子透镜。
球差、像散、色差3.透射电子显微镜的成像原理是什么?电子作为照明束,电磁透镜聚焦成像。
一束电子束受到薄膜样品的散射作用,将形成各级衍射谱,样品的信息通过衍射谱呈现出来。
各级衍射波通过干涉作用重新在像平面上形成反应样品特征的像。
4.透射电镜样品的制样方法有哪些?直接样品:超细粉末颗粒:支持膜法材料薄膜:晶体薄膜法、超薄切片法间接样品:复型膜:将材料表面或断口形貌复制下来。
5.透射图像衬度的概念?TEM主要图像衬度?指试样不同部位由于对入射电子作用不同,经成像放大系统后,在显示装置上显示的强度差异,即图像上的明暗差异。
质厚衬度、衍射衬度、相位差衬度6.透射电镜的结构?电子光学系统(镜筒)、电源系统、真空系统、操作系统1.扫描电镜的基本原理由三级电子枪发射出来的电子束,在加速电压的作用下,经过2~3个电子透镜聚焦后,在样品表面按顺序逐行进行扫描,激发样品表面产生各种物理信号,如二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线、俄歇电子等。
这些物理信号随样品表面特征而改变,它们分别被相应的收集器接受,经放大器按顺序、成比例地放大后,送到显像管的栅极上,用来同步地调制显像管的电子束强度,即显像管荧光屏上的亮度。
材料研究方法

本书介绍了材料研究常用的分析测试方法,包括X射线衍射分析、电子衍射分析、电子显微分析、热分析、光谱分析、核磁共振分析、色谱分析、质谱分析、穆尔斯堡谱仪分析以及这些方法在材料测试中的综合应用。
本书着重论述分析测试方法的基本原理、样品制备及应用,内容力求简明实用,具有适应口径宽的教学特点,并尽可能展现*的分析测试方法,如环境扫描电镜何原子力显微镜等。
[1-2]目录前言第1章绪论1.1材料研究的意义和内容1.2材料结构和研究方法的分类第2章光学显微分析2.1概述2.2晶体光学基础2.3光学显微分析方法2.4特殊光学显微分析法2.5光学显微分析样品的制备2.6光学显微分析技术的突破——近场光学显微镜2.7光学显微分析在材料科学中的应用第3章x射线衍射分析3.1x射线的物理基础3.2x射线衍射原理3.3x射线衍射束的强度3.4实验方法及样品制备3.5x射线粉末衍射物相定性分析3.6x射线物相定量分析3.7晶体结构分析3.8x射线衍射技术在其他方面的应用第4章电子显微分析4.1概述4.2透射电镜4.3扫描电镜4.4电子探针仪4.5电镜的近期发展4.6电子光学表面分析仪第5章热分析5.1概述5.2热分析技术的分类5.3差热分析5.4差示扫描量热分析法5.5热重分析5.6热膨胀和热机械分析5.7热分析技术的应用5.8热分析技术的发展趋势第6章光谱分析6.1吸收光谱分类及基本原理6.2紫外光谱6.3红外吸收光谱分析6.4激光拉曼散射光谱法第7章核磁共振分析7.1概述7.2核磁共振的基本原理7.3质子的化学位移7.4自旋偶合7.5核磁共振的信号强度7.6图谱解释7.7构造和样品制备7.8nmr技术的进展7.9核磁共振谱在材料分析研究中的应用第8章质谱分析8.1概述8.2质谱技术基本原理-8.3离子的类型8.4质谱定性分析及图谱解析8.5质谱定量分析8.6气相色谱一质谱联用技术8.7质谱分析在材料研究中的应用第9章材料测试方法的综合应用9.1材料结构的测试9.2材料显微术及其样品制备方法的选择9.3材料形成过程研究9.4材料剖析主要参考文献。
材料研究方法

材料研究方法材料研究方法是指在材料科学领域中,用来研究材料性能、结构和特性的一系列科学方法和技术手段。
材料研究方法的选择对于材料科学研究和工程应用具有重要意义,它直接影响着研究结果的准确性和可靠性。
在材料研究领域,常用的研究方法包括实验研究、理论计算、表征分析等多种手段。
本文将重点介绍几种常用的材料研究方法,以及它们的特点和应用范围。
一、实验研究方法。
实验研究是材料科学研究中最常用的方法之一,它通过设计和进行实验,获取材料的性能、结构和特性等相关信息。
实验研究方法包括材料制备、性能测试、结构表征等内容。
在材料制备方面,可以采用物理方法、化学方法、机械方法等手段来合成和制备所需材料。
在性能测试方面,可以通过拉伸试验、硬度测试、热分析等实验手段来获取材料的力学性能、物理性能和热性能等数据。
在结构表征方面,可以利用显微镜、X射线衍射、电子显微镜等仪器对材料的微观结构进行观察和分析。
实验研究方法的优点是能够直接获取材料的实际数据,但也存在实验周期长、成本高、操作复杂等缺点。
二、理论计算方法。
理论计算是指利用数学模型和计算机仿真技术,对材料的结构和性能进行预测和分析的方法。
理论计算方法包括分子动力学模拟、密度泛函理论计算、有限元分析等内容。
在分子动力学模拟中,可以通过构建原子模型和分子模型,模拟材料的微观结构和动态行为,从而预测材料的力学性能和热学性能。
在密度泛函理论计算中,可以通过求解薛定谔方程,计算材料的电子结构和能带结构,从而预测材料的光学性能和电学性能。
在有限元分析中,可以通过建立有限元模型,对材料的应力分布和变形情况进行仿真和分析。
理论计算方法的优点是能够快速获取材料的理论数据,但也存在模型建立复杂、计算精度依赖于模型参数等缺点。
三、表征分析方法。
表征分析是指利用各种仪器和技术手段,对材料的结构和性能进行表征和分析的方法。
表征分析方法包括电子显微镜、X射线衍射、质谱分析、核磁共振等内容。
在电子显微镜中,可以通过透射电子显微镜和扫描电子显微镜,观察材料的晶体结构、晶粒形貌和界面特征。
材料研究方法

材料研究方法材料研究方法主要是指针对不同材料进行研究的具体操作方法和技术手段。
以下是常见的几种材料研究方法:1. 表面分析技术:表面分析技术可以用来研究材料表面的组成、结构和形貌等性质。
其中包括扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等。
这些技术可以提供高分辨率的表面形貌图像,并且可以进行元素分析和晶体学表征等。
2. X射线衍射:X射线衍射是一种常用的材料研究方法,可以通过反射、散射和透射等现象来研究材料的晶体结构和晶体相。
X射线衍射可以确定材料的晶体结构、晶体定向、晶体缺陷等。
常用的X射线衍射仪器有粉末衍射仪、单晶衍射仪等。
3. 热分析技术:热分析技术可以用来研究材料的热性质和热行为。
常见的热分析技术包括差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)和热膨胀仪(TMA)等。
通过测量材料的质量、热流和尺寸等参数的变化,可以得到材料的热性能和热稳定性等信息。
4. 光谱分析技术:光谱分析技术可以用来研究材料的光学性质和电子结构等。
常见的光谱分析技术包括紫外可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(IR)和拉曼光谱等。
这些技术可以提供材料的吸收、发射和散射等光谱信息,从而研究材料的电子结构、能带结构和分子结构等。
5.力学性能测试:力学性能测试可以用来研究材料的力学性质和力学行为。
常见的力学性能测试方法有拉伸测试、硬度测试和冲击测试等。
通过测量材料在力的作用下的变形、应力和断裂等参数,可以得到材料的力学性能和力学行为等信息。
综上所述,材料研究方法包括表面分析技术、X射线衍射、热分析技术、光谱分析技术和力学性能测试等。
这些方法可以从不同角度和层面上研究材料的性质和行为,为材料设计和应用提供重要的实验数据和理论依据。
材料分析方法(DOC)

2013级硕士研究生课程论文材料近代研究方法材料分析方法本课题组主要进行镀锌及其相关领域的研究,我所做的就是热浸镀Zn-6Al-3Mg合金镀层的组织结构与性能的研究。
试验为在Q235钢板(厚约3mm)上,采用溶剂法单镀Zn-6Al-3Mg合金。
制定主要工艺流程有:前处理(砂纸打磨)-碱洗-水洗-酸洗-水洗-助镀处理-烘干预热-热浸镀-冷却-干燥-检验-试样。
热浸镀Zn-6Al-3Mg合金,含有元素为:Zn-6Al-3Mg合金成分(wt.%)合金的制备:先将Zn和Al放入坩埚内,加热到700℃,待其完全熔化后再加入Mg,并进行均匀化处理。
一、X射线衍射分析(XRD)1.该试样采用的是连续扫描进行物相定性分析,随扫描速度的加快,会导致峰高下降,线性畸变,峰顶向扫描方向移动。
因此,为提高测量精确度,尽可能选小的扫描速度。
为使强度测量有最大的精确度,应当选用低速扫描和中等接受狭缝光阑。
采用CuKα,λ=0.15406nm,步长0.02,测试角度为10°~80°进行测定。
2.用JADE软件对镀层物相分析(1)进入jade,读入文件(*.raw)。
(2)定性分析的步骤:建立PDF卡片扣除背底寻峰物相检索。
①建立PDF卡片②扣除背底背景是由于样品荧光等多种因素引起的,在处理前需要作背景扣除,单击“BG”鼠标右键单击“BG”按钮,弹出背景线扣除方式设置对话框。
在此可选择背景的线形,线形一般选择C u b i c S p l i n e 。
另外,在此还可设置是否扣除Kα2的成分(St rip K-al pha2-Ka1 /Ka2 Rati o 2.0 ),如果选择了该项,在扣除背景的同时扣除了Kα2的成分。
一般X射线衍射都是使用K系辐射,K系辐射中包括了两小系,即Kα和Kβ辐射,由于二者的波长相差较大,Kβ辐射一般通过“石墨晶体单色器”或“滤波片”被仪器滤掉了,接收到的只有Kα辐射。
但是,Kα辐射中又包括两种波长差很小的Kα和Kα2辐射,它们的强度比一般情况下刚好是2/1。
材料研究方法

石墨烯1.材料用途及研究背景自2004年石墨烯( graphene)这一材料被发现以来,有关研究和新闻就未曾间断。
石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种炭质新材料,这种石墨烯晶体薄膜的厚度只有0. 335nm,仅为头发直径的20万分之一,是目前已知世界上强度最高的材料,是构建其它维数炭质材料(如零维富勒烯、一维碳纳米管、三维石墨)的基本单元,具有极好的结晶性和电学性能。
这种物质不仅可以用来开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、制造出超坚韧的防弹衣,甚至能让科学家梦寐以求的2. 3万英里长太空电梯成为现实[3]。
石墨烯是一种新型二维碳纳米材料,是目前世界上最薄的物质, 其迁移速率为传统半导体硅材料的数十至上百倍。
这一优势使得石墨烯很有可能取代硅成为下一代超高频率晶体管的基础材料而广泛应用于高性能集成电路和新型纳米电子器件中。
随着科学家对石墨烯的深入研究以及制备方法的改进, 石墨烯在电子学、化学、物理学及生物学等领域得到了广泛的关注和发展[2]。
2.制备方法采用修正的Hummers方法合成氧化石墨,如图1中(1)过程。
即在冰水浴中装配好250 mL的反应瓶,加入适量的浓硫酸,磁力搅拌下加入2 g 石墨粉和1 g硝酸钠的固体混合物,再缓慢加入6 g高锰酸钾,控制反应温度不超过10 ℃,在冰浴条件下搅拌2 h后取出,在室温下搅拌反应5 d。
然后将样品用5%(质量分数)的H2SO4溶液进行稀释,搅拌2 h后,加入6 mL H2O2,溶液变成亮黄色,搅拌反应2 h离心。
然后用浓度适当的H2SO4、H2O2混合溶液以及HCl 反复洗涤、最后用蒸馏水洗涤几次,使其pH~7,得到的黄褐色沉淀即为氧化石墨(GO)。
最后将样品在40 ℃的真空干燥箱中充分干燥。
将获得的氧化石墨入去离子水中,60 W 功率超声约3 h,沉淀过夜,取上层液离心清洗后放入烘箱内40 ℃干燥,即得片层较薄的氧化石墨烯,如图1中(2)过程。
材料研究方法

材料研究方法Materials Characterization作者姓名学科专业指导教师2015年12月摘要摘要材料形貌,显微分析:A眼、显微镜、SEM、AFM、TEM、STM等等材料成分,能谱分析:EDAX、XPS、AES、RBS、等等材料结构,衍射分析:XRD、SAD、RHEED、LEED等等化学状态,能谱等:XPS、AES等等表面状态,AFM、STM、RHEED、LEED等关键词: XRD、TEM、SEM、EDS、AES、EBSD、金相显微镜燕山大学里仁学院毕业设计(论文)目录摘要 (I)第1章X射线衍射分析原理及应用 (1)1.1X射线物理学基础 (1)1.2X射线衍射原理 (1)1.2.1布拉格方程 (1)1.2.2X射线衍射的方向和强度 (1)1.2.3常见的衍射方法 (2)1.3X射线物相分析 (2)1.4实例分析 (3)第2章透射电子显微分析 (4)2.1透射电镜的结构与原理 (4)2.1.1电子光学系统 (4)2.1.2真空系统 (4)2.1.3供电控制系统 (5)2.2样品的制备与观察 (5)2.3实例分析 (6)第3章扫描电子显微镜(SEM)原理及应用 (7)3.1扫描电镜的工作原理 (7)3.2扫描电镜的特点 (7)3.3实例分析 (8)第4章EDS元素分析原理及其应用 (9)4.1EDS的工作原理及应用 (9)4.2EDS的结构 (9)4.3EDS的分析技术 (9)4.4实例分析 (10)第5章俄歇电子能谱(AES)原理及其应用 (12)5.1俄歇电子能谱仪原理与基本结构 (12)5.2俄歇电子能谱分析 (12)5.2.1样品的制备 (12)5.2.2俄歇电子能谱采样深度 (13)5.3俄歇电子能谱的定性分析 (13)5.4表面元素的半定量分析 (14)5.5实例分析 (14)第6章电子背散射衍射(EBSD)分析原理及其应用 (15)6.1电子背散射衍射(EBSD)原理 (15)6.1.1电子背散射衍射(EBSD)花样 (15)6.1.2EBSD的分辨率 (15)6.2EBSD在材料研究中的应用 (16)6.2.1织构及取向差分析 (16)6.2.2相鉴定及相比计算 (16)6.2.3晶粒尺寸及形状的分析 (17)6.2.4晶界、亚晶及孪晶性质的分析 (17)6.2.5EBSD应变分布测定方法 (18)6.3实例分析 (19)第7章金相显微分析基本原理与应用 (20)7.1金相显微镜的构造 (20)7.2金相显微镜的成像原理, (21)7.3显微镜的放大倍数 (22)7.4显微镜的鉴别能力(分辨率) (22)7.5实例分析 (23)参考文献 (25)第1章 X射线衍射分析原理及应用第1章X射线衍射分析原理及应用1.1 X射线物理学基础X射线是一种电磁波具有波粒二象性,不可见,波长在0.001-10nm之间,穿透性强并且具有杀伤作用。
材料研究方法

材料研究方法材料研究方法是指在材料领域中,通过一系列科学化和系统化的研究手段和方法,对材料性能、结构、组成、制备工艺和应用等进行深入研究的过程。
一、实验研究方法实验研究是材料研究中最为常用和基础的方法之一。
通过对材料样品进行一系列的实验操作和观测,得到材料的性能参数、物理性质或化学组成等数据。
比较常见的实验研究方法有:材料制备实验、物理性能测试、化学分析、显微观察、力学性能测试等。
二、理论计算方法理论计算方法是通过构建数学模型和物理模型,运用数学和物理原理进行计算和模拟,预测材料的性能和行为。
常见的理论计算方法有:密度泛函理论(DFT)、分子动力学模拟(MD)、量子化学计算、材料力学计算等。
通过理论计算方法,可以揭示材料的微观原子组成、晶体结构、能带结构等信息。
三、表征分析方法表征分析方法是对材料进行结构和性能分析的一种手段。
通过一系列的仪器设备和技术手段,对材料的形貌、结构组成、力学性能等进行直接观测和分析。
常见的表征分析方法有:扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)等。
四、统计分析方法统计分析方法是对实验数据和结果进行统计学处理和分析的方法。
通过统计学的方法,对数据进行整理、分组、计算,得到数据的平均值、标准差、相关性等。
常见的统计分析方法有:方差分析(ANOVA)、回归分析、相关性分析、主成分分析等。
统计分析方法可以揭示数据背后的规律和规律。
五、仿真模拟方法仿真模拟方法是通过数值计算和模拟,对材料的性能和行为进行模拟和预测的方法。
通过数值模型的构建和计算机程序的编写,可以模拟和预测材料在不同条件下的性能和行为。
常见的仿真模拟方法有:有限元分析(FEA)、计算流体力学(CFD)、分子动力学模拟(MD)等。
通过仿真模拟方法,可以预测材料的性能和行为,优化材料设计和制备工艺。
在材料研究中,常常需要综合运用多种方法进行综合研究。
材料研究方法

材料研究方法材料研究方法是指科学家们在进行材料研究时所采用的一系列科学方法和技术手段。
在材料科学领域中,研究者们需要通过科学的实验和分析,来探索材料的性质、结构和性能,以便更好地应用和改进这些材料。
因此,选择合适的研究方法对于材料科学研究具有至关重要的意义。
首先,材料研究方法中最常用的一种就是实验方法。
通过设计合理的实验方案,科学家们可以对材料进行各种性能测试,比如力学性能、热学性能、电学性能等。
通过实验数据的收集和分析,可以更加客观地了解材料的特性和行为规律。
同时,实验方法也是验证理论模型和计算模拟结果的重要手段,有助于验证科学假设和理论推断的准确性。
其次,表征分析方法也是材料研究中不可或缺的一部分。
通过各种表征手段,比如透射电镜、扫描电镜、X射线衍射等,可以对材料的微观结构和晶体结构进行详细的分析。
这些分析结果对于揭示材料的性能和特性具有重要意义,也为材料设计和改进提供了重要的依据。
此外,理论计算方法在材料研究中也占据着重要的地位。
通过建立材料的理论模型,运用物理学和数学的原理,可以对材料的特性和行为进行预测和计算。
理论计算方法在材料设计、新材料发现和性能优化等方面发挥着重要作用,为实验研究提供了重要的指导和支持。
最后,数据分析和统计方法也是材料研究中必不可少的一环。
通过对实验数据和模拟结果的分析,科学家们可以发现数据之间的内在规律和相关性,揭示材料性能的变化规律和影响因素。
同时,统计方法也可以帮助研究者们对材料性能进行量化评价和比较分析,为材料选择和设计提供科学的依据。
综上所述,材料研究方法是多种科学手段和技术方法的综合运用,是材料科学研究的重要基础。
通过实验方法、表征分析方法、理论计算方法和数据分析统计方法的综合运用,科学家们可以更加全面地了解材料的性能和特性,为材料的应用和改进提供科学依据,推动材料科学领域的发展和进步。
材料研究方法

理论及材料 与工艺设计
本章内容
1.1 材料的力学性能
弹性、塑性 1.2 材料的物理化学性能 强度 电学 硬度 磁学 韧性 热学 疲劳极限 腐蚀性 1.3 工艺性能 蠕变 摩擦与磨损
简单拉伸(tensile)
应力 = F/A0 应变 = (l-l0)/l0
2.1 金属的晶体结构
1. 晶体的基本概念 2. 常见纯金属的晶格类型 3. 晶格的致密度及其晶面和晶向
常见金属的晶格类型
常见金属的晶格类型有体心立方(bcc)、面心立方(fcc) 和密排六方(hcp)晶格。
(fcc)
(bcc)
Face-Centered Cubic Body-Centered Cubic Hexagonal Close-Packed
Ⅱ 转炉炼钢
炼钢的目的
除去生铁中多余的碳和大量杂质 元素,使其化学成分达到钢的 要求。
炼钢的基本原料
生铁 废钢 各种金属材料 造渣剂
铝冶炼的主要过程:
矿石(Al2O3)
1100 ℃
矿石(Al2O3)
Na2CO3 NaOH
NaOH
165 ℃ 0.35Pa
Al2O3•Na2O NaAlO2
有机高分子材料(Polymeric Materials) 复合材料(Composite Materials)
高分子科学的发展历史
1839年,美国人Goodyear发明了天然橡胶的硫化。 1869年,英国人Parks制得赛璐璐塑料(硝化纤维+樟脑) 1883年,法国人de Chardonnet发明了人造丝。 1909年,贝克兰合成酚醛树脂 1911年,英国马修斯合成聚苯乙烯 1912年,聚氯乙烯被合成 1925年,聚乙烯乙酸酯实现工业化 1927年,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚乙烯醇问世 1931年,聚氯乙烯(PVC)和氯丁橡胶问世 1934年,聚苯乙烯(PS)问世 1935年,尼龙-66问世并于1938年实现工业化 1939年,低密度聚乙烯(LDPE)问世 1940年,丁苯橡胶和丁基橡胶问世 1941年,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,涤纶)问世 1943年,聚四氟乙烯(PTFE)问世 1948年,维尼纶问世 1950年,聚丙烯腈(腈纶,PAN)问世 1955年,顺丁橡胶问世 ………………
材料研究方法

材料研究⽅法编程是⾮常有意思的,可是作为材料⼈,学好材料才是⽐较重要的事情,下⾯记录⼀些知识点。
光学透镜的成像原理光的折射光在均匀介质中沿直线传播。
在不同介质中光的传播速度不同。
当光从⼀种介质传播到另⼀种介质中去时,在两介质的界⾯上光的传播⽅向会发⽣突然的变化,这种现象就是光的折射。
其中v(在均匀介质中的传播速度)越⼤,θ(⼊射⾓,⼀定是和法线之间的夹⾓)越⼤,n(折射率,速度=光速/折射率,所以折射率⽉⼩,v越⼤)越⼩,他们之间有⼀个公式需要牢记。
光的折射是光学透镜成像的基础。
凸透镜成像时有 1/L1 + 1/L2 = 1/f 。
其中L1(通常也⽤u来标识)和L2(通常也⽤v来标识)分别是物距和像距,f为焦距。
根据上⾯这个公式可以看出凸透镜成像时,物距和像距之间是有⼀定关系的,⽐如当⼈看物体的时候,物距可能会不断的发⽣变化,但是像距不怎么改变,⼈眼⼜是凸透镜,所以需要⾃动调节焦距,⼀旦⼈眼调节焦距的的能⼒减弱时,看东西就会发⽣模糊的状态,因为这时像距已经不能很好的控制了,不能准确在视⽹膜上成像了。
下⾯我们看看⼀些实例: 值得注意的是:⼀般来说,正⽴的像都是虚像,倒⽴的像都是实像。
不难理解,⼈眼在看东西时,物距⼀般都是⼤于两倍焦距的,所以成的像也都是倒⽴的缩⼩的实像。
⽽物距⼩于焦距时,也就是⽼年⼈拿着放⼤镜看报纸时,所成的像就是正⽴的放⼤的虚像。
⽽物镜在⼀倍焦距到两倍焦距之间时,形成的像是倒⽴放⼤的实像,如教室中幻灯⽚的放映就是这样。
从以上的讨论中,我们可以得出下⾯两点结论或启⽰:1. 实像和虚像的区别是什么? --- 实像是可以被某些屏幕接受的,如⼈眼成的是倒⽴缩⼩的实像,这个实像被视⽹膜所接受到;⼜如幻灯⽚成的是倒⽴放⼤的实像,可以被⽩板接收到;但是放⼤镜放⼤的像我们只能看到,⽽不能接收到,所以说它是虚的。
2. 这⾥着重需要讨论的就是物距和焦距的关系。
因为在焦距⼀定的情况下,物距和像距的关系是恒定的,所以我们只需要讨论物距或者像距其中之⼀与焦距的关系即可,这⾥我们讨论物距与焦距的关系。
材料研究方法

材料研究方法材料研究方法是指研究材料的方法、技术和技能。
材料研究是一个多学科、多尺度的工作,历史发展至今,已经逐步形成了一系列集宏观观测、细节分析和物理测试、拓展思维在内的系统化的材料研究方法。
其中,宏观观测和细节分析是材料研究基础,可以提供更细化的材料信息;物理测试对材料性能进行验证,实时测试更加直观;拓展思维加强了解材料性能的全面性,更好地指导材料的研发过程。
**宏观观测方法**是将材料形态、体形及外观等可见特征,以肉眼或显微镜等拓展工具可探知的特征,通过实际观察记录,对材料的特征进行研究,以此作为材料性能的表征或预测的基础。
常用的显微镜观察方法有:扫描电子显微镜(SEM)、荧光显微镜(FEM)、可视拉曼(SEC)、原子力显微镜(AFM)和透射电子显微镜(TEM)等,可以反映更详细的结构信息,有助于更深入理解材料的一般特性及力学性能。
**细节分析方法**是指以微观尺度分析材料构建元素、结构及反应机制的方法,比如X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、热电材料成型(DMA)、红外光谱分析(IR)等,这些技术可以定量分析材料的基础特性,比如形成元素、化学组成、结晶形状、晶粒尺寸等指标,从而推导出力学性能。
**物理测试方法**是一种可以实时应用材料性能的技术,可以实时测量材料的物理性能,其代表技术有材料耐磨测试、空气动力学测试、力学特性测试、萃取测试、耗散因素测试、表面活性测试、热性能测试和尺度缩放测试等等。
物理测试技术可以提供无可争议的性能信息,也可以协助使用者做出更正确的判断。
**拓展思维方法**是通过多学科和多尺度的考虑,采用创新的思维模式来拓展材料设计思路,比如可以深入了解材料的结构特性、使用环境以及节能、环保等因素,为材料研发提供更全面的认识和理解,并可以为具体应用环境提出不同维度的设计方案,从而更好地驱动新材料的成功研发,促进材料应用的发展。
材料研究方法

材料研究方法材料研究方法是指在材料科学领域中,用于对材料进行研究和分析的一系列技术和手段。
材料研究方法的选择对于材料的性能评价、改进和应用具有重要意义。
本文将介绍几种常见的材料研究方法,包括显微结构分析、物理性能测试、化学成分分析和表面形貌观察等。
首先,显微结构分析是材料研究中常用的方法之一。
通过光学显微镜、扫描电子显微镜等设备,可以对材料的微观结构进行观察和分析,包括晶粒大小、晶界分布、孔隙结构等。
这些信息对于理解材料的性能和加工过程具有重要意义。
其次,物理性能测试是评价材料性能的重要手段。
常见的物理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。
通过拉伸试验、硬度测试、热膨胀系数测试等方法,可以获得材料的力学性能、热学性能等重要参数,为材料的设计和选用提供依据。
除此之外,化学成分分析也是材料研究中不可或缺的方法之一。
通过化学分析技术,可以准确测定材料中各种元素的含量和成分,为材料的制备和改进提供依据。
常用的化学分析方法包括原子吸收光谱、X射线荧光光谱等。
最后,表面形貌观察是对材料表面形貌和结构特征进行研究的重要手段。
通过扫描电子显微镜、原子力显微镜等设备,可以对材料表面的形貌、纹理、颗粒分布等进行观察和分析,为材料的表面处理和改进提供依据。
综上所述,材料研究方法涵盖了多个方面,包括显微结构分析、物理性能测试、化学成分分析和表面形貌观察等。
这些方法的选择和应用对于材料的性能评价、改进和应用具有重要意义,需要根据具体的研究目的和要求进行合理的选择和组合。
希望本文介绍的内容能够为材料研究工作者提供一定的参考和帮助。
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材料研究方法(王培铭,许乾慰)第二章光学显微分析2什么是贝克线?此移动规律如何?有什么作用?贝克线:在轮廓附近可以看到一条比较明亮的细线,当升降镜筒时,亮线发生移动,这条较亮的细线称为贝克线。
提升镜筒,贝克线向折射率大的介质移动。
可以比较相邻两晶体折射率的相对大小3什么是晶体的糙面、突起、闪突起?决定晶体糙面和突起等级的因素是什么?在但偏光镜下观察晶体表面时,可发现某些晶体表面较为光滑,某些晶体表面显得粗糙呈麻点状,这种现象称为糙面;某些晶体显得高些某些晶体显得低平一些,这种现象称为突起;双折射率很大的晶体,在单偏光镜下,旋转物台,突起高低发生明显变化,这种现象称为闪突起因素是周围树胶折射率的不同引起的4什么叫干涉色?影响晶体干涉色的因素有那些?有七种单色光的明暗条纹相互叠加而形成的光程差相对应的特殊混合色,称为干涉色,他是有白光干涉而成。
第一是光程差第二是光片厚度第三是双折射率的大小11 如何提高光学显微镜分析的分辨能力?第一:波长更短的照明光源第二:选用折射率大的材料12 阐述光学显微分析用光片制备方法1 取样:取样应该具有代表性,不仅包括研究的对象而且包括研究的特殊条件2 镶嵌:对于一些形状特殊或尺寸细小而不宜握持的样品,需进行样品镶嵌。
3磨光:去除取样时引入的样品表层损伤,获得平整光滑的样品表面4抛光:去除细磨痕,以获得平滑无疵的镜面并去除样品表层,得以观察样品的显微组织 5浸蚀:清晰的看到样品的显微结构13分析近场光学显微分析的原理及与传统光学显微分析技术的异同原理:用纳米局域光源在纳米尺度的近场距离内照明样品,然后由光电接收器接受这些信号,再借助计算机才能把来自样品各点的局域光信号勾画出样品的图像。
异同:照明光源的尺度和照明方法:传统光学显微镜用扩展光源在远场照明样品,近场光学显微镜是用纳米局域光源在纳米尺度的近场距离内照明样品;成像方法:传统光学显微镜可以用肉眼或成像仪器直接观察或放大了的物体图像。
近场光学显微镜则用扫描技术使局域光源逐点网络状照明样品然后由光电接收器接受这些信号,再借助计算机才能把来自样品各点的局域光信号勾画出样品的图像。
第三章X射线衍射分析1试述X射线的定义,性质,连续X射线和特征X射线的产生,特点。
答:X射线是一种波长介于紫外线和γ射线之间的电磁波。
首先,X射线具有很强的传透能力,可以穿透黑纸及许多对于可见光不透明的物质。
其次,X射线沿直线传播,几时存在电场和磁场,也不能使其传播方向发生偏转。
再次,X射线肉眼观察不到,但可以是照相底片感光。
最后,X射线能够杀死生物组织和细胞。
在X射线管中,由于阴极产生的电子数量巨大,这些能量巨大的店子撞上阳极靶上的条件和碰撞时间不可能一致,一次产生的电磁辐射也各不相同从而形成了各种波长的连续X射线。
特点强度大。
特征X射线为一线性光谱,由若干互相分离且具有特定波长的谱线组成,其强度大大超过连续谱线的强度并可叠加于连续谱线上。
3试述X射线衍射原理,布拉格方程和劳厄方程的物理意义。
答:X射线作为一电磁波投射到晶体中时,会受到晶体中原子的散射,而散射波就好像是从原子中心发出,每一个原子发出的散射波有好比一个源球面波。
由于原子在晶体中是周期排列,这些散射球面波之间存在着固定的位相关系,他们之间会在空间产生干涉,结果导致在某些散射方向的球面波互相加强,而在某些方向上互相抵消,从而也就出现在偏离入射线方向上,只有在特定方向上出现散射射线加强而存在衍射斑点,其余方向则无衍射斑点。
布拉格方程2dSinθ=λ式中n为整数,θ角称为布拉格角,又称半衍射角。
X射线在晶体中产生衍射,其入射角θ,晶面间距d及入射线波长λ必须满足布拉格方程。
b(cosβ`-cosβ)=Kλc(cosγ`-cosγ)=Lλ式中:H,K,L均为整数,a,b,c分别为三个晶轴方向的晶体点阵常数。
5、试叙述X射线粉末衍射法物相定性分析原理,过程及注意的问题。
答:原理:所谓的X射线粉末衍射法物相定性分析就是根据X射线对不同种晶体衍射而获得的衍射角、衍射强度数据,对晶体物相进行鉴定的方法。
过程:1)首先用粉末照相法或粉末衍射仪法获取被测试样物相的衍射图样。
2)通过对衍射图样饿的分析和计算,获得各衍射线条的2日,d及相对强度大小I/I13)使用检索手册,查寻物相PDF卡片号。
4)若是多物相分析,则在第3步完成后,对剩余的衍射线重新根据相对强度排序,重复第3步骤,直至全部衍射线能基本得到解释注意的问题1.一般在对试样分析前,尽可能详细了解样品的来源、化学成分、工艺状况,仔细观察其外形颜色等性质,为其物相分析的检索工作提供线索2.尽可根据试样各种性能,在允许条件下将其分离成单一物相后进行衍射分析3.试样为多相化合物,尽可能避免衍射线重叠,应提高粉末照相或衍射仪的分辨率4.对于数据d值,由于检索主要利用该数据,因此处理时要求精度高,且在检索时,只允许在小数点第二位才能出现偏差5.特别要重视低角度区的衍射实验数据6.在进行多物相混合试样检验时,应耐心细致的进行检索,力求全部数据多能合理物相定性分析过程中,尽可能地与其他相分析实验手段结合起来,互相配合,互相印证6.试述X射线粉末衍射仪法物相定量分析原理方法适用范围及过程。
答:11试述X射线粉末衍射仪样品制备应注意的问题,并说明原因答 1.对粉末样品要求其颗粒平均粒径控制在5Um左右2.防止由于外加物理或化学因素而影响试样原有的性质3.试样板在压制试样时,注意不能造成样哦表面区域产生择优取向,以防止衍射线相对强度的变化而造成误差特征X射线:连续X射线:试述布拉格方程的含义及应用:如何利用德拜照相法对立方晶系物相经行分析:第四章电子显微分析1、如何提高显微镜分辨本领,电子透镜的分辨本领受哪些条件的限制?答:分辨本领:指显微镜能分辨的样品上两点间的最小距离;以物镜的分辨本领来定义显微镜的分辨本领。
光学透镜:d0 =0.061λ/n·sinα= 0.061λ/N·A,式中:λ是照明束波长;α是透镜孔径半角; n是物方介质折射率;n·sinα或N·A称为数值孔径。
在物方介质为空气的情况下,N·A值小于1。
即使采用油浸透镜(n=1.5;α一般为70°~75°), N·A值也不会超过1.35。
所以 d0≈1/2λ。
因此,要显著地提高显微镜的分辨本领,必须使用波长比可见光短得多的照明源。
实际上,透镜的分辨本领除了与衍射效应有关以外,还与透镜的像差有关(球差)。
2、透射电子显微镜的成像原理是什么,为什么必须小孔径成像?答:成像原理:质厚和衍射衬度。
为了确保透射电镜的分辨本领,物镜的孔径半角必须很小,即采用小孔径角成像。
一般是在物镜的背焦平面上放一称为物镜光阑的小孔径的光阑来达到这个目的。
透镜的分辨本领除了与衍射效应有关以外,还与透镜的像差有关(球差)。
球差范围内距高斯像平面3/4ΔZ s 处的散射圆斑的半径最小,只有R s/4。
习惯上称它为最小截面圆。
在试样上相应的两个物点间距为:Δr s=R s/M=C sα3 (高斯平面),Δr’s=1/4 C sα3 (最小截面圆所在平面)式中,C s为电磁透镜的球差系数,α为电磁透镜的孔径半角。
Δr’s或Δr s与球差系数C s 成正比,与孔径半角的立方成正比,随着α的增大,分辨本领也急剧地下降。
所以选择小孔径成像3相对光学显微镜和投射电子显微镜,扫描电镜各有哪些特点?答:相对光学显微镜:景深较小,可直接用肉眼通过目镜观察,样品制备较简单。
透射电镜特点:分辨本领高。
扫描电镜:放大倍数连续调节范围大,分辨本领比较高,景深大,样品的制备非常方便,可直接观察大块试样。
4为什么透射电镜的样品要求非常薄,而扫描电镜无此要求?答:透射电镜中,电子束穿透样品成像,而电子束的透射本领不大,这就要求将试样制成很薄的薄膜样品。
扫描电镜是通过电子束轰击样品表面激发产生的物理信号成像的,电子束不用穿过样品。
5电子探针X射线显微分析仪有哪些工作模式,能谱仪和谱仪的特点是什么?答:电子探针X射线显微分析仪的工作模式有:点线面三种能谱仪的特点:1)所用的Si(Li)探测器尺寸小,可装在靠近样品的区域:接收X射线的立体角大,X射线利用率高,可达10000脉冲/s·10-9A;而波谱仪仅几十到几百脉冲/s·10-9A。
能谱仪在低束流下(10-10~10-12A)工作,仍能达到适当的计数率,束斑尺寸小,最少可达0.1μm3,而波谱仪大于1μm3。
2)分析速度快,可在2~3分钟内完成元素定性全分析。
3)能谱仪不受聚焦圆的限制,样品的位置可起伏2~3mm。
4)工作束流小,对样品的污染作用小。
5)能进行低倍X射线扫描成象,得到大视域的元素分布图。
6)分辨本领比较低,只有150eV(波谱仪可达10eV)。
7)峰背比小,一般为100,而波谱仪为1000。
8)Si(Li)探测器必须在液氮温度(77K)下使用,维护费用高。
10、电子探针仪与X射线谱仪从工作原理和应用上有哪些区别?答:电子探针仪的工作原理:莫塞莱(Moseley)定律λ=K/(Z-σ)2K 为常数σ为屏蔽系数Z 为原子序数X射线特征谱线的波长和产生此射线的样品材料的原子序数有一确定的关系。
只要测出特征X射线的波长,就可确定相应元素的原子序数。
又因为某种元素的特征X射线强度与该元素在样品中的浓度成比例,所以只要测出这种特征X射线的强度,就可计算出该元素的相对含量。
X射线衍射仪的工作原理:布拉格方程:2dSinθ=λ11、与X射线衍射相比,(尤其透射电镜中的)电子衍射的特点是什么?答:(1).透射电镜常用双聚光镜照明系统,束斑直径为1~2μm,经过双聚光镜的照明束相干性较好。
(2).透射电镜有三级以上透镜组成的成像系统,借助它可以提高电子衍射相机长度。
普通电子衍射装置相机长度一般为500mm左右,而透射电镜长度可达1000~5000mm。
(3).可以通过物镜和中间镜的密切配合,进行选区电子衍射,使成像区域和电子衍射区域统一起来,达到样品微区形貌分析和原位晶体学性质测定的目的。
1、投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2.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。