材料研究方法与分析测试实验报告 -

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材料分析实验报告

材料分析实验报告

材料分析实验报告实验目的:1.通过XRD实验,了解材料的晶体结构和晶格参数。

2.学会使用XRD仪器进行样品测量和数据分析。

实验原理:XRD(X射线衍射)是一种通过照射样品表面的X射线,观察其衍射图谱来分析材料晶体结构和晶格参数的方法。

根据布拉格方程,晶体内的原子平面间距与入射X射线波长、衍射角度之间存在关系。

实验过程:1.样品制备:a.将待分析的材料粉末状样品放入研钵中,加入少量丙酮调制成均匀的浆糊状。

b.使用玻璃片或者石英片将浆糊均匀地涂覆在片上,形成薄膜样品。

c.放置在通风处,使样品完全干燥。

2.实验操作:a.将干燥的样品片安装在XRD仪器的样品台上。

b.设定入射X射线的波长和电流,并确定扫描范围和速度。

c.启动扫描,开始测量样品的衍射图谱。

d.根据实验结果,计算并分析晶体结构和晶格参数。

实验结果:[插入实验结果图谱]根据图谱,我们可以看到明显的衍射峰,表示样品中存在特定晶面的衍射。

通过峰的位置和强度,我们可以判断出样品的晶体结构和晶格参数。

实验结论:根据衍射峰的位置和强度,我们得出样品为立方晶体结构,晶胞参数为a=b=c=3.5Å。

实验总结:通过本次XRD实验,我们学会了使用XRD仪器进行材料分析。

对于具有明显衍射峰的样品,我们可以通过XRD测量来确定其晶体结构和晶格参数。

同时,我们也需要注意样品制备的过程,确保样品干燥和均匀涂覆在片上,以获得准确的实验结果。

通过实验,我们加深了对材料的了解,并为进一步研究和应用提供了基础。

实验报告材料科学实验的结果与分析

实验报告材料科学实验的结果与分析

实验报告材料科学实验的结果与分析材料科学实验是一种常见的实验方法,用于研究和分析不同材料的性质、结构和性能。

通过实验,可以获得关于材料的各种数据和结果,这些数据和结果对于分析材料的特性以及优化材料的制备过程至关重要。

本文将讨论实验报告中材料科学实验的结果和分析,并以一次具体实验为例进行说明。

在实验报告中,结果部分对实验过程所得到的主要数据和观察结果进行总结和呈现。

在讨论结果之前,应明确实验的目的和目标。

例如,我们的实验目的是研究氧化锌纳米颗粒的光学性质。

在实验过程中,我们合成了一系列不同尺寸的氧化锌纳米颗粒,并利用紫外可见光谱仪测量了它们的吸收光谱。

结果显示,随着氧化锌纳米颗粒尺寸的减小,吸收峰红移并且吸收峰强度增加。

这表明小尺寸的氧化锌纳米颗粒具有更宽的光吸收范围和更高的光吸收效率。

同时,我们还利用扫描电子显微镜(SEM)观察了不同尺寸的氧化锌纳米颗粒的形貌。

结果显示,随着氧化锌纳米颗粒尺寸的减小,颗粒的形貌由六角形转变为更圆润的形态。

这表明小尺寸的氧化锌纳米颗粒具有更好的结晶性和较小的晶粒尺寸。

在结果部分,我们还应该提供实验数据的统计分析和不确定性评估。

例如,对于吸收光谱的实验数据,我们可以计算不同尺寸的氧化锌纳米颗粒的扩展系数,以评估测量结果的准确性和可靠性。

结果部分的最后一部分是结果的讨论和分析。

在这一部分,我们需要解释和解读实验结果,并将其与之前的研究结果进行比较。

例如,我们可以解释小尺寸氧化锌纳米颗粒吸收光谱红移的物理机制,并与先前报道的结果进行比较,以验证我们实验的准确性和可靠性。

此外,在结果的讨论和分析部分,我们还可以提出一些可能的解释和假设,并给出进一步研究的建议。

例如,我们可以假设小尺寸氧化锌纳米颗粒的光学性质与其晶格结构和表面缺陷密切相关,并建议进一步利用X射线衍射和拉曼光谱等方法对其进行深入研究。

总之,在实验报告中,结果与分析部分是对实验过程中所得到的数据和观察结果进行总结、解释和讨论的部分。

材料类专业实践报告:实验结果与分析及应用探讨

材料类专业实践报告:实验结果与分析及应用探讨

材料类专业实践报告:实验结果与分析及应用探讨Introduction:In this report, I will discuss my practical experience in the field of materials science and engineering. As a student majoring in materials science, practical work is an essential part of my education. It allows me to apply the theoretical knowledge I have learned in class to real-world scenarios and gain hands-on experience in working with different materials.Experimental Setup:For my practical project, I chose to investigate the mechanical properties of different metals. I set up a series of experiments to measure the tensile strength, hardness, and ductility of various metal samples. The samples included steel, aluminum, copper, and titanium, which are commonly used in engineering applications.Experimental Procedure:To conduct the experiments, I used a universal testing machine to apply controlled forces to the metal samples. I measured the load and displacement during the tests and calculated the stress and strain values. By plotting stress-strain curves, I could analyzethe mechanical behavior of each metal and compare their properties.Results and Analysis:Based on my experiments, I found that steel exhibited the highest tensile strength among the tested metals, while aluminum showed the highest ductility. Copper had relatively low strength but excellent electrical conductivity. Titanium, on the other hand, had a good balance between strength and ductility, making it suitable for aerospace applications.Conclusion:Through this practical project, I gained valuable insights into the behavior of different metals and their suitability for various applications. It reinforced my understanding of materials science principles and enhanced my problem-solving skills. Practical experiences like this are crucial for students in materials science and engineering, as they bridge the gap between theory and practice.中文回答:材料类专业实践报告引言:本报告将讨论我在材料科学与工程领域的实践经验。

材料测试实习报告

材料测试实习报告

随着我国经济的快速发展,材料科学在各个领域都得到了广泛应用。

为了更好地了解材料测试的相关知识,提高自己的实践能力,我于2021年7月参加了为期一个月的材料测试实习。

实习期间,我在导师的指导下,对材料测试的基本原理、方法和设备进行了深入学习,并参与了实际的测试项目。

二、实习目的1. 熟悉材料测试的基本原理和方法,为今后的工作打下基础。

2. 提高自己的实践操作能力,增强对材料性能的认识。

3. 培养团队合作精神,提高沟通能力。

4. 了解材料测试在各个领域的应用,为今后的研究方向提供参考。

三、实习内容1. 材料测试基本原理实习期间,我学习了材料力学、材料物理、材料化学等基础知识,了解了材料测试的基本原理。

主要包括拉伸测试、压缩测试、冲击测试、硬度测试、磨损测试等。

2. 材料测试方法了解了各种测试方法的特点、操作步骤和注意事项。

如拉伸测试的试样制备、试验机的使用、数据记录等。

3. 材料测试设备熟悉了各种测试设备的操作方法和维护保养。

如万能试验机、冲击试验机、硬度计、磨损试验机等。

4. 实际测试项目在导师的指导下,我参与了以下几个实际测试项目:(1)某公司新研发的合金材料的拉伸性能测试;(2)某建筑材料的抗冲击性能测试;(3)某汽车零部件的硬度测试。

1. 拉伸性能测试在拉伸性能测试项目中,我负责试样制备、试验机操作和数据记录。

首先,根据试验要求制备试样,然后使用万能试验机进行拉伸试验,记录试样断裂时的最大载荷和伸长率等数据。

通过对数据的分析,评估该合金材料的拉伸性能。

2. 抗冲击性能测试在抗冲击性能测试项目中,我负责试样制备、冲击试验机的操作和数据记录。

首先,根据试验要求制备试样,然后使用冲击试验机进行试验,记录试样断裂时的能量吸收等数据。

通过对数据的分析,评估该建筑材料的抗冲击性能。

3. 硬度测试在硬度测试项目中,我负责试样制备、硬度计的操作和数据记录。

首先,根据试验要求制备试样,然后使用硬度计进行测试,记录试样硬度值。

材料研究方法与测试分析实验报告

材料研究方法与测试分析实验报告

实验一扫描电镜实验(SEM)一、实验目的1、了解扫描电子显微镜的原理、结构;2、运用扫描电子显微镜进行样品微观形貌观察。

二、实验原理扫描电镜(SEM)是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。

试样为块状或粉末颗粒,成像信号可以是二次电子、背散射电子或吸收电子。

其中二次电子是最主要的成像信号。

由电子枪发射的电子,以其交叉斑作为电子源,经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的微细电子束,在扫描线圈驱动下,于试样表面按一定时间、空间顺序作栅网式扫描。

聚焦电子束与试样相互作用,产生二次电子发射以及背散射电子等物理信号,二次电子发射量随试样表面形貌而变化。

二次电子信号被探测器收集转换成电讯号,经视频放大后输入到显像管栅极,调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度,得到反映试样表面形貌的二次电子像。

扫描电镜由下列五部分组成,如图1(a)所示。

各部分主要作用简介如下:1.电子光学系统它由电子枪、电磁透镜、光阑、样品室等部件组成,如图1(b)所示。

为了获得较高的信号强度和扫描像,由电子枪发射的扫描电子束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径。

常用的电子枪有三种形式:普通热阴极三极电子枪、六硼化镧阴极电子枪和场发射电子枪,其性能如表1所示。

前两种属于热发射电子枪,后一种则属于冷发射电子枪,也叫场发射电子枪。

由表可以看出场发射电子枪的亮度最高、电子源直径最小,是高分辨本领扫描电镜的理想电子源。

电磁透镜的功能是把电子枪的束斑逐级聚焦缩小,因照射到样品上的电子束斑越小,其分辨率就越高。

扫描电镜通常有三个磁透镜,前两个是强透镜,缩小束斑,第三个透镜是弱透镜,焦距长,便于在样品室和聚光镜之间装入各种信号探测器。

为了降低电子束的发散程度,每级磁透镜都装有光阑;为了消除像散,装有消像散器。

样品室中有样品台和信号探测器,样品台还能使样品做平移运动。

2、扫描系统扫描系统的作用是提供入射电子束在样品表面上以及阴极射线管电子束在荧光屏上的同步扫描信号。

材料测试分析方法实习报告

材料测试分析方法实习报告

一、前言随着科学技术的不断发展,材料科学已成为当今科技领域中的重要分支。

为了更好地了解材料内部的结构和性能,材料测试分析方法在研究和生产中起着举足轻重的作用。

本次实习主要涉及材料测试分析方法,包括光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射、电子探针等技术,以提高自己在材料科学领域的实际操作能力。

二、实习内容1. 光学显微镜光学显微镜是材料测试分析中最基础的仪器之一。

通过光学显微镜,我们可以观察到材料的表面和断面形貌,初步了解材料的微观结构。

在实习过程中,我学会了如何操作光学显微镜,并对不同样品进行了观察和分析。

2. 扫描电子显微镜扫描电子显微镜(SEM)是一种高分辨率的显微镜,可以观察到材料的表面形貌和微观结构。

在实习中,我掌握了SEM的操作方法,并通过实样观察,了解了不同材料的微观形态和特征。

3. X射线衍射X射线衍射(XRD)是一种分析材料晶体结构的方法。

通过XRD图谱,可以了解材料的晶粒大小、结晶度、相变等信息。

在实习过程中,我学会了如何操作XRD仪器,并独立完成了一系列样品的测试和分析。

4. 电子探针电子探针微分析技术(EPMA)是一种用于分析材料微区成分的方法。

通过电子探针,可以对材料表面进行定点分析,了解材料的元素分布和含量。

在实习中,我掌握了电子探针的操作方法,并完成了一些样品的成分分析。

三、实习心得通过本次实习,我对材料测试分析方法有了更深入的了解,提高了自己的实际操作能力。

在实习过程中,我学会了如何使用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射和电子探针等仪器,观察和分析不同材料的微观结构和性能。

同时,我也明白了在材料测试分析中,理论知识与实际操作相结合的重要性。

本次实习使我受益匪浅,不仅提高了自己在材料科学领域的实际操作能力,还对材料测试分析方法有了更深入的了解。

在今后的学习和工作中,我将继续努力,不断提高自己的专业素养,为我国材料科学领域的发展贡献自己的力量。

材料分析实验报告

材料分析实验报告

材料分析实验报告一、实验目的本次材料分析实验的主要目的是对给定的材料进行全面的性能测试和成分分析,以深入了解其物理、化学和机械特性,为材料的应用和改进提供科学依据。

二、实验材料与设备(一)实验材料本次实验所选用的材料为_____,其来源为_____。

(二)实验设备1、 X 射线衍射仪(XRD):用于分析材料的晶体结构。

2、扫描电子显微镜(SEM):用于观察材料的微观形貌。

3、能谱仪(EDS):用于进行元素成分分析。

4、万能材料试验机:用于测试材料的力学性能,如拉伸强度、屈服强度等。

三、实验方法与步骤(一)样品制备将原始材料切割成合适的尺寸和形状,以满足不同测试设备的要求。

对于 XRD 测试,样品需研磨至粉末状;对于 SEM 和 EDS 分析,样品需进行表面抛光处理;对于力学性能测试,样品需按照标准制备成拉伸试样。

(二)X 射线衍射分析将制备好的粉末样品放入 XRD 仪器中,设定合适的参数,如扫描范围、扫描速度等,进行衍射测试。

通过对衍射图谱的分析,确定材料的晶体结构和相组成。

(三)扫描电子显微镜观察与能谱分析将抛光后的样品放入 SEM 样品室中,抽真空后进行观察。

在观察过程中,选择感兴趣的区域进行 EDS 分析,获取材料的元素分布和含量信息。

(四)力学性能测试将拉伸试样安装在万能材料试验机上,按照设定的加载速度进行拉伸实验。

记录拉伸过程中的应力应变曲线,从而计算出材料的拉伸强度、屈服强度、延伸率等力学性能指标。

四、实验结果与分析(一)X 射线衍射分析结果XRD 图谱显示,材料主要由_____相组成,其晶体结构为_____。

通过与标准图谱的对比,发现材料中不存在明显的杂质相。

(二)扫描电子显微镜观察与能谱分析结果SEM 图像显示,材料的微观组织呈现出_____的形貌特征。

EDS 分析结果表明,材料中各元素的含量分别为_____,与预期的成分相符。

(三)力学性能测试结果拉伸实验得到的应力应变曲线表明,材料的拉伸强度为_____MPa,屈服强度为_____MPa,延伸率为_____%。

材料科学研究实验报告

材料科学研究实验报告

材料科学研究实验报告引言材料科学研究实验是为了探索材料的性质和应用而进行的一系列实验。

本报告将记录我们在材料科学研究中进行的实验设计、实验过程和实验结果。

通过这些实验,我们希望可以更好地了解和应用材料科学的知识。

实验方法实验材料我们选择了标准的金属样本进行实验,包括铁、铜和铝。

实验步骤1. 准备实验所需的材料和设备;2. 分别将铁、铜和铝样本进行清洗,以去除表面的污垢;3. 借助显微镜观察样本的微观结构;4. 将样本放入实验仪器中,进行拉伸实验,记录拉伸前后的长度和负载;5. 分析实验数据,计算杨氏模量和屈服强度等指标。

实验设备- 显微镜:用于观察材料的微观结构;- 拉伸仪:用于进行拉伸实验并记录实验数据。

实验结果显微镜观察通过显微镜观察样本的微观结构,我们发现铁、铜和铝都具有晶体结构。

铁和铜的晶体结构较为有序,呈现出明显的晶界和晶体间的排列。

而铝的晶体结构则较为松散,晶界较不明显。

拉伸实验在拉伸实验中,我们记录了拉伸前后的长度和负载,并通过计算得到了每种材料的杨氏模量和屈服强度。

结果表明铁具有较高的杨氏模量和屈服强度,铜次之,铝最低。

这与我们对材料的性质有一定的认知一致,铁具有较高的强度和刚性,适用于需要承受大负荷的场合,如建筑结构。

铜具有较好的导电性和导热性,常用于电子器件和导线。

铝具有较低的密度和良好的延展性,常用于航空航天和汽车制造。

结论通过本次实验,我们对铁、铜和铝等金属材料进行了研究,并得到了它们的一些基本性质。

这些实验结果为我们深入了解和应用材料科学提供了重要的参考和依据。

通过进一步研究和实验,我们可以不断拓展关于材料的认知,并为材料科学的发展做出贡献。

参考文献1. Smith, W.F. (2006). "Structure and Properties of Engineering Alloys". McGraw-Hill.2. Callister Jr., W.D. (2007). "Materials Science and Engineering: An Introduction". Wiley.。

材料实验报告结果分析(3篇)

材料实验报告结果分析(3篇)

第1篇一、实验背景随着科技的不断发展,新型材料的研究与应用日益广泛。

为了探究某种新型材料的性能,我们进行了一系列实验。

本报告将对实验结果进行分析,以期为该材料的进一步研究与应用提供参考。

二、实验目的1. 确定新型材料的物理性能,如密度、硬度、弹性模量等;2. 分析新型材料的化学性能,如耐腐蚀性、抗氧化性等;3. 评估新型材料在实际应用中的适用性。

三、实验方法1. 实验材料:选取一定量的新型材料样品;2. 实验设备:电子天平、硬度计、拉伸试验机、腐蚀试验箱等;3. 实验步骤:(1)称量样品,测定其密度;(2)使用硬度计测定样品的硬度;(3)进行拉伸试验,测定样品的弹性模量;(4)将样品置于腐蚀试验箱中,观察其耐腐蚀性;(5)将样品暴露于空气中,观察其抗氧化性。

四、实验结果与分析1. 密度实验结果显示,新型材料的密度为 2.8g/cm³,与常见材料相比,具有较低的密度。

这表明该材料具有较好的轻量化性能,有利于降低产品重量,提高结构强度。

2. 硬度实验结果表明,新型材料的硬度为8.5HRC,具有较高的硬度。

这说明该材料具有良好的耐磨性能,适用于承受较大摩擦力的场合。

3. 弹性模量拉伸试验结果显示,新型材料的弹性模量为200GPa,具有较高的弹性模量。

这表明该材料具有较高的抗变形能力,适用于承受较大载荷的结构。

4. 耐腐蚀性腐蚀试验结果显示,新型材料在腐蚀试验箱中浸泡24小时后,表面无明显腐蚀现象。

这说明该材料具有良好的耐腐蚀性能,适用于恶劣环境。

5. 抗氧化性实验结果表明,新型材料在空气中暴露48小时后,表面无明显氧化现象。

这表明该材料具有良好的抗氧化性能,适用于长期暴露于空气中的场合。

五、结论通过本次实验,我们对新型材料的性能进行了全面分析。

实验结果表明,该材料具有以下优点:1. 较低的密度,有利于降低产品重量;2. 较高的硬度,具有良好的耐磨性能;3. 较高的弹性模量,具有较高的抗变形能力;4. 良好的耐腐蚀性能,适用于恶劣环境;5. 良好的抗氧化性能,适用于长期暴露于空气中的场合。

金属材料力学性能测试与分析实验报告

金属材料力学性能测试与分析实验报告

金属材料力学性能测试与分析实验报告摘要:本实验旨在通过对金属材料的力学性能进行测试和分析,以探究其力学行为和性能。

在本实验中,我们选取了一种常见的金属材料进行测试,并使用了相关的测试方法和设备,包括拉伸试验、硬度测试和冲击试验。

通过对实验结果的分析与比较,我们探讨了该金属材料的力学性能表现以及对其应用的影响。

实验结果显示,该金属材料表现出高强度、良好的塑性和韧性,适用于各种工程应用。

1. 引言金属材料是广泛应用于工程领域的重要材料,其力学性能直接关系到其在工程中的可靠性和安全性。

因此,了解金属材料的力学性能是进行工程设计和材料选择的基础。

本实验旨在通过力学性能测试来了解金属材料的力学特性和表现,以提供工程实践的依据。

2. 实验方法和设备2.1 材料样品选择选取了某种常见的金属材料作为研究对象,样品形状和尺寸符合标准要求。

2.2 拉伸试验使用拉伸试验机进行拉伸试验,按照标准规范进行测试,记录载荷-位移曲线,计算材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度和断后延伸率等指标。

2.3 硬度测试使用硬度计对材料进行硬度测试,选择适当的测试方法,如布氏硬度或洛氏硬度,记录测试结果并计算平均硬度值。

2.4 冲击试验利用冲击试验机对材料进行冲击试验,记录冲击能量和冲击韧性等指标。

3. 实验结果与分析3.1 拉伸试验拉伸试验结果显示,该金属材料在加载过程中呈现明显的弹性阶段、塑性阶段和断裂阶段。

载荷-位移曲线呈现出典型的应力-应变曲线特征。

根据试验数据计算得到的材料力学性能指标如下:- 弹性模量:XXX GPa- 屈服强度:XXX MPa- 抗拉强度:XXX MPa- 断后延伸率:XXX %3.2 硬度测试通过硬度测试,我们得到了该金属材料的平均硬度值为XXX。

硬度是材料抵抗局部塑性变形和耐刮削能力的指标,较高的硬度值表示该金属材料具有较好的耐磨性和抗刮削性能。

3.3 冲击试验冲击试验结果显示,该金属材料在受到冲击负荷时具有较高的韧性和抗冲击性能。

材料研究实验报告

材料研究实验报告

一、实验目的1. 了解材料研究的背景和意义;2. 掌握材料实验的基本方法和步骤;3. 培养实验操作技能和数据分析能力;4. 分析实验结果,为材料选择和应用提供依据。

二、实验原理材料研究是研究材料性能、结构、制备工艺及其应用的科学。

本实验主要研究材料的力学性能、热性能和化学性能,通过对实验数据的分析,为材料选择和应用提供参考。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:金属材料、陶瓷材料、高分子材料等;2. 实验仪器:万能试验机、热分析仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等。

四、实验步骤1. 材料准备:根据实验要求,选取合适的材料,并对其进行预处理,如切割、打磨、清洗等;2. 材料性能测试:按照实验要求,对材料进行力学性能、热性能和化学性能测试;3. 数据处理与分析:将实验数据进行分析,绘制曲线图,计算相关参数;4. 结果讨论:结合实验结果,对材料的性能进行评价,并提出改进建议。

五、实验结果与分析1. 材料力学性能测试实验选取了三种不同材料的试样进行拉伸实验,得到如下结果:材料A:抗拉强度为500MPa,断裂伸长率为10%;材料B:抗拉强度为700MPa,断裂伸长率为5%;材料C:抗拉强度为300MPa,断裂伸长率为15%。

分析:从实验结果可以看出,材料B的抗拉强度和断裂伸长率均优于材料A和材料C,说明材料B具有较高的力学性能。

2. 材料热性能测试实验选取了三种不同材料的试样进行热分析实验,得到如下结果:材料A:熔点为1200℃,热膨胀系数为10×10^-6/℃;材料B:熔点为1500℃,热膨胀系数为8×10^-6/℃;材料C:熔点为1000℃,热膨胀系数为12×10^-6/℃。

分析:从实验结果可以看出,材料B的熔点和热膨胀系数均优于材料A和材料C,说明材料B具有较高的热性能。

3. 材料化学性能测试实验选取了三种不同材料的试样进行化学性能测试,得到如下结果:材料A:耐腐蚀性良好,耐酸、碱、盐等;材料B:耐腐蚀性一般,耐酸、碱,不耐盐;材料C:耐腐蚀性较差,不耐酸、碱、盐等。

材料研究与方法实验报告

材料研究与方法实验报告

材料研究与方法实验小组成员姓名:孟兼冈杨凯刘兆吉许巍程龙班级:材硕121班学习了解X射线衍射仪的结构和工作原理;掌握X射线衍射物相定性分析的方法和步骤;鉴定样品:实验室制得两组样品,其中一组制得后放在空气中变黄;另一组直接进行干燥;因此需进行两组对比鉴定,并确定第一组是否存在结构与组成的变化。

实验原理:X射线在晶体中的衍射现象,实质上是大量的原子散射波互相干涉的结果。

晶体所产生的衍射花样都反映出晶体内部的原子分布规律。

概括地讲,一个衍射花样的特征,可以认为由两个方面的内容组成:一方面是衍射线在空间的分布规律,(称之为衍射几何),衍射线的分布规律是晶胞的大小、形状和位向决定另一方面是衍射线束的强度,衍射线的强度则取决于原子的品种和它们在晶胞中的位置。

X射线衍射理论所要解决的中心问题:在衍射现象与晶体结构之间建立起定性和定量的关系。

布拉格方程:2dSin v - n,粉末样品是由数目极多的微小晶粒组成(10-2-10-4mm每颗粉末又包含几颗晶粒),取向是完全无规则的。

所谓“粉末”,指样品由细小的多晶质物质组成。

理想的情况下,在样品中有无数个小晶粒(一般晶粒大小为 1 □,而X射线照射的体积约为1mm,在这个体积内就有109个晶粒),且各个晶粒的方向是随机的,无规则的。

即各种取向的晶粒都有。

这种粉末多晶中的某一组平行晶面在空间的分布,与一在空间绕着所有各种可能的方向转动的单晶体中同一组平行晶面在空间的分布是等效的。

在粉末法中由于试样中存在着数量极多的各种取向的晶粒。

因此,总有一部分晶粒的取向恰好使其(hkl )晶面正好满足布拉格方程,因而产生衍射线。

根据晶体对X射线的衍射特征-衍射线的位置、强度及数量来鉴定结晶物质物相的方法,就是X 射线物相分析法。

样品测试:(1)样品制备将要测试的样品用玛瑙碾钵磨成粉末,填充到试样架中,并用玻璃板压平实,使试样面与玻璃表面齐平;(2)开机操作开启循环水泵,打开电脑;待数分钟后,启动XRD主机,打开X光管高压电源。

材料分析技术实验报告(3篇)

材料分析技术实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过材料分析技术,了解材料的成分、结构、性能等基本特征,并掌握材料分析方法的基本原理和操作步骤。

通过本次实验,培养学生的实验技能、数据分析能力和科学研究素养。

二、实验原理材料分析技术主要包括光谱分析、热分析、力学性能测试、电学性能测试等。

本实验主要采用光谱分析、热分析、力学性能测试等方法对材料进行分析。

1. 光谱分析:通过分析样品的光谱图,确定样品中的元素成分和含量。

2. 热分析:通过分析样品在加热过程中的热性能变化,确定样品的相组成、热稳定性等。

3. 力学性能测试:通过测试样品的力学性能,如抗拉强度、抗压强度、硬度等,了解样品的力学性能。

三、实验仪器与试剂1. 仪器:光谱仪、热分析仪、万能试验机、样品研磨机、天平等。

2. 试剂:无水乙醇、丙酮、盐酸、硝酸等。

四、实验步骤1. 样品制备:将样品研磨成粉末,过筛,取适量样品用于光谱分析和热分析。

2. 光谱分析:将样品粉末置于光谱仪中,进行光谱分析,记录光谱图。

3. 热分析:将样品粉末置于热分析仪中,进行热分析,记录热分析曲线。

4. 力学性能测试:将样品制备成标准试样,进行力学性能测试,记录测试数据。

五、实验结果与分析1. 光谱分析结果:通过光谱分析,确定了样品中的主要元素成分和含量。

2. 热分析结果:通过热分析,确定了样品的相组成、热稳定性等。

3. 力学性能测试结果:通过力学性能测试,确定了样品的抗拉强度、抗压强度、硬度等。

根据实验结果,对样品的成分、结构、性能进行了综合分析,得出以下结论:1. 样品主要成分为金属元素和非金属元素,含量分别为60%和40%。

2. 样品具有较好的热稳定性,熔点约为1200℃。

3. 样品的力学性能较好,抗拉强度约为500MPa,抗压强度约为600MPa,硬度约为HRC60。

六、实验总结本次实验通过对材料分析技术的应用,掌握了材料分析方法的基本原理和操作步骤,培养了实验技能、数据分析能力和科学研究素养。

材料性能测试与实验方法研究

材料性能测试与实验方法研究

材料性能测试与实验方法研究材料在各个领域都扮演着重要的角色,从建筑材料到工程塑料,从飞机制造到医疗设备,材料的性能直接关系到产品的质量和可靠性。

因此,对材料的性能进行测试和研究是十分重要的。

本文将探讨材料性能测试的意义以及常用的实验方法和技术。

一、材料性能测试的意义1.确认材料的可用性:材料在设计和制造过程中,其性能需要满足特定的要求。

通过测试,可以确定材料是否符合所需的强度、硬度、韧性等要求,从而确保产品的质量和可靠性。

2.指导材料的选择:材料选择是产品设计的重要环节。

材料性能测试可以提供详细的数据,帮助工程师选择合适的材料,以满足产品的设计目标和使用条件。

3.优化材料制造工艺:材料的制造工艺对最终产品的性能有直接影响。

通过测试,可以了解和评估不同工艺对材料性能的影响,从而找到最优的制造工艺方案。

4.改进材料性能:材料的性能并非一成不变的,随着科学技术的进步,可以通过改变材料的组织结构和成分来提升其性能。

性能测试可以帮助研究人员了解材料在改变后的性能表现,并指导进一步的研发工作。

二、常用的材料性能测试方法1.力学性能测试:力学性能是衡量材料力学行为的重要指标,包括强度、韧性、刚度等。

强度测试可以通过拉伸试验、压缩试验、剪切试验等方法进行。

韧性测试可以通过冲击试验、弯曲试验等来评估材料的耐久性。

2.热学性能测试:热学性能是材料在热环境下的表现,包括热传导、热膨胀等。

热导率测试可以通过热传导实验来确定材料导热性能。

热膨胀测试可以通过热膨胀仪进行,以评估材料在高温下的稳定性。

3.电学性能测试:电学性能是材料的导电性和介电性能。

导电性测试可以通过四探针测试仪来检测材料的电阻率。

介电性测试可以通过电容测试来评估材料的介电常数和介质损耗。

4.化学性能测试:化学性能包括材料的腐蚀性、耐化学品性等。

腐蚀性测试可以通过浸泡试验、加速腐蚀试验等方法来评估材料在特定环境中的腐蚀性能。

耐化学品性测试可以通过暴露试验来确定材料的抗化学品性能。

材料科学实验报告

材料科学实验报告

材料科学实验报告摘要:本实验旨在研究材料的物理和化学性质,并通过实验结果分析材料的结构和性能。

实验过程中,我们选择了不同材料进行测试,包括金属、聚合物和陶瓷。

通过对这些材料的实验测试和分析,我们得出了一些结论,以及对材料性能的进一步研究的建议。

引言:材料科学是一门研究材料的组成、结构、性能和制备方法的学科。

了解材料的性质对于设计和制造新材料以及改进已有材料至关重要。

本实验旨在通过实验测试和分析,深入了解不同材料的物理和化学性质,为材料科学的研究和应用提供有益的信息。

实验材料和方法:1. 金属材料:选择了铁、铜和铝作为实验材料。

分别对这些金属进行了密度、硬度和电导率的测试。

2. 聚合物材料:选择了聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯作为实验材料。

通过测试它们的熔点、拉伸强度和耐磨性来评估它们的性能。

3. 陶瓷材料:选择了氧化铝、硅酸盐和氮化硅作为实验材料。

通过测试它们的热膨胀系数、抗压强度和导热性能来评估它们的性能。

实验结果与讨论:1. 金属材料的测试结果表明,铁具有较高的密度、硬度和电导率,适合用于制造结构件和导电器件。

铜具有较高的电导率,适用于电气导线和电子设备。

铝具有较低的密度,适合用于制造轻型结构和包装材料。

2. 聚合物材料的测试结果表明,聚乙烯具有较低的熔点和拉伸强度,但具有较高的耐磨性,适用于制造塑料袋和塑料瓶。

聚丙烯具有较高的熔点和拉伸强度,适用于制造汽车零部件和家具。

聚苯乙烯具有较高的熔点和耐磨性,适用于制造绝缘材料和保护装置。

3. 陶瓷材料的测试结果表明,氧化铝具有较低的热膨胀系数和较高的抗压强度,适用于制造高温工具和陶瓷瓷砖。

硅酸盐具有较高的抗压强度和导热性能,适用于制造陶瓷器皿和建筑材料。

氮化硅具有较低的热膨胀系数和较高的导热性能,适用于制造高温电子元件和刀具。

结论:通过本实验的测试和分析,我们得出了以下结论:1. 不同材料具有不同的物理和化学性质,适用于不同的应用领域。

2. 金属材料具有较高的密度、硬度和电导率,适用于结构件和导电器件的制造。

材料测试分析技术实验报告

材料测试分析技术实验报告

本科生实验报告实验课程材料研究方法与分析测试实验学院名称材料与化学化工学院专业名称材料科学与工程(无机非金属方向) 学生姓名闵丹学生学号201202040327指导教师邓苗、冯珊、张湘辉、胡子文、孔芹实验地点测试楼、理化楼实验成绩二〇一四年十一月——二〇一五年一月实验一X射线物相定性分析一.实验目的1.学习了解X射线衍射仪的结构和工作原理;2.掌握X射线衍射物相定性分析的方法和步骤;二.实验原理根据晶体对X射线的衍射特征-衍射线的位置.强度及数量来鉴定结晶物质之物相的方法,就是X射线物相分析法。

每一种结晶物质都有各自独特的化学组成和晶体结构。

没有任何两种物质,它们的晶胞大小.质点种类及其在晶胞中的排列方式是完全一致的。

因此,当X射线被晶体衍射时,每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样,它们的特征可以用各个衍射晶面间距d和衍射线的相对强度I/I0来表征。

其中晶面间距d与晶胞的形状和大小有关,相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。

所以任何一种结晶物质的衍射数据d和I/I0是其晶体结构的必然反映,因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相。

三. 实验仪器X射线衍射仪,主要由X射线发生器(X射线管).测角仪.X射线探测器.计算机控制处理系统等组成。

1. X射线管X射线管主要分密闭式和可拆卸式两种。

广泛使用的是密闭式,由阴极灯丝.阳极.聚焦罩等组成,功率大部分在1~2千瓦。

可拆卸式X射线管又称旋转阳极靶,其功率比密闭式大许多倍,一般为12~60千瓦。

常用的X射线靶材有W.Ag.Mo.Ni.Co.Fe.Cr.Cu等。

X射线管线焦点为1×10平方毫米,取出角为3~6度。

选择阳极靶的基本要求:尽可能避免靶材产生的特征X射线激发样品的荧光辐射,以降低衍射花样的背底,使图样清晰。

2 测角仪是粉末X射线衍射仪的核心部件,主要由索拉光阑.发散狭缝.接收狭缝.防散射狭缝.样品座及闪烁探测器等组成。

(1) 衍射仪一般利用线焦点作为X射线源S。

材料分析实验报告

材料分析实验报告

材料分析实验报告引言:材料分析是研究材料的组成、结构、性质以及性能的重要手段之一、而能量散射X射线光谱分析(EDS)则是材料分析中常用的一种方法,通过测量材料中特定元素的X射线发射谱来判断材料组成和确定元素含量。

本实验旨在通过EDS方法对给定的材料样品进行定性和定量分析。

实验方法:1.样品准备:从供应商处获得待测试材料样品,并将其制备成适合EDS分析的样品形式,如压片或粉末。

2.仪器设置:将材料样品安装在扫描电子显微镜(SEM)中,并确保样品与EDS探测器之间的距离合适。

3.SEM操作:使用SEM观察和对准样品。

调整显微镜参数以获得适当的放大倍率和清晰的图像。

4.EDS参数设置:根据样品特性和研究目的,选择合适的加速电压、探测器和测量参数等。

5.数据采集:选择样品上感兴趣的区域,并进行EDS数据采集。

获取元素能谱图和元素分析表。

6.数据分析:分析元素能谱图和元素分析表,判断材料的主要组成成分和富集情况。

实验结果和讨论:通过SEM观察,我们获取了样品的高放大倍率图像,并成功进行了EDS分析。

根据元素能谱图和元素分析表,我们确定了样品的主要组成成分和富集情况。

在本次实验中,样品A的主要元素为铁、铜和碳。

铁元素是样品A的主要组成成分,其含量约为60%。

铜元素的含量约为35%,碳元素的含量约为5%。

这些结果与样品A的预期组成非常吻合,证实了EDS方法的可靠性和准确性。

结论:通过EDS方法对给定的材料样品进行了定性和定量分析。

根据分析结果,我们成功地确定了样品的主要组成成分和富集情况。

这为进一步研究材料的特性和性能提供了基础,并为材料制备和应用提供了参考。

总结:本次实验通过EDS方法对材料样品进行了分析,从而获得了有关材料组成的重要信息。

通过分析元素能谱图和元素分析表,我们能够定性和定量地确定材料的主要成分和含量。

EDS方法具有非常高的灵敏度和准确性,适用于各种材料的分析研究。

在今后的材料分析和研究中,EDS方法将继续发挥重要作用。

材料测试分析实验报告

材料测试分析实验报告

一、实验目的1. 了解材料测试分析的基本原理和方法;2. 掌握常用的材料测试仪器及其操作方法;3. 通过实验,对材料的力学性能、物理性能和化学性能进行测试和分析。

二、实验原理材料测试分析是研究材料性能的重要手段,通过实验可以了解材料的各种性能,为材料的选择、加工和使用提供依据。

本实验主要测试材料的力学性能、物理性能和化学性能。

1. 力学性能:包括拉伸强度、压缩强度、冲击强度等,反映了材料在受力时的抵抗变形和破坏的能力。

2. 物理性能:包括密度、硬度、导电性、导热性等,反映了材料在物理条件下的性质。

3. 化学性能:包括耐腐蚀性、抗氧化性、耐高温性等,反映了材料在化学条件下的稳定性。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器:万能试验机、电子天平、硬度计、冲击试验机、电导率仪、导热系数仪等。

2. 实验材料:不锈钢、铝合金、塑料、木材等。

四、实验步骤1. 拉伸试验(1)将材料样品加工成规定尺寸的拉伸试样;(2)将试样放入万能试验机夹具中,调整夹具位置;(3)启动万能试验机,进行拉伸试验,记录最大载荷和断裂伸长率;(4)计算拉伸强度和断裂伸长率。

2. 压缩试验(1)将材料样品加工成规定尺寸的压缩试样;(2)将试样放入万能试验机夹具中,调整夹具位置;(3)启动万能试验机,进行压缩试验,记录最大载荷和压缩变形量;(4)计算压缩强度和压缩变形量。

3. 冲击试验(1)将材料样品加工成规定尺寸的冲击试样;(2)将试样放入冲击试验机夹具中,调整夹具位置;(3)启动冲击试验机,进行冲击试验,记录试样断裂时的能量;(4)计算冲击强度。

4. 密度测定(1)将材料样品加工成规定尺寸的样品;(2)使用电子天平称量样品质量;(3)使用量筒测量样品体积;(4)计算密度。

5. 硬度测定(1)将材料样品加工成规定尺寸的样品;(2)使用硬度计进行硬度测试;(3)记录硬度值。

6. 电导率测定(1)将材料样品加工成规定尺寸的样品;(2)使用电导率仪进行电导率测试;(3)记录电导率值。

材料的性能实验报告

材料的性能实验报告

实验名称:材料性能测试实验日期:2023年4月10日实验地点:材料科学与工程学院实验室实验人员:张三、李四、王五一、实验目的1. 了解材料的力学性能、热性能、化学性能等基本性能。

2. 掌握材料的性能测试方法及设备操作。

3. 分析不同材料的性能差异,为材料选择和设计提供依据。

二、实验材料与设备1. 实验材料:碳钢、铝合金、塑料、橡胶等。

2. 实验设备:万能材料试验机、热分析仪、化学分析仪器等。

三、实验方法与步骤1. 力学性能测试(1)将实验材料分别切割成标准尺寸的试样。

(2)将试样安装在万能材料试验机上。

(3)按照实验要求进行拉伸、压缩、弯曲等力学性能测试。

(4)记录实验数据,分析材料力学性能。

2. 热性能测试(1)将实验材料分别切割成标准尺寸的试样。

(2)将试样安装在热分析仪上。

(3)按照实验要求进行升温、降温等热性能测试。

(4)记录实验数据,分析材料热性能。

3. 化学性能测试(1)将实验材料分别切割成标准尺寸的试样。

(2)将试样放置在化学分析仪器中。

(3)按照实验要求进行化学性能测试。

(4)记录实验数据,分析材料化学性能。

四、实验结果与分析1. 力学性能测试结果与分析(1)碳钢:抗拉强度为500MPa,屈服强度为450MPa,延伸率为20%。

(2)铝合金:抗拉强度为280MPa,屈服强度为250MPa,延伸率为12%。

(3)塑料:抗拉强度为60MPa,屈服强度为40MPa,延伸率为5%。

(4)橡胶:抗拉强度为30MPa,屈服强度为20MPa,延伸率为10%。

从实验结果可以看出,碳钢具有较好的力学性能,适用于承受较大载荷的结构件;铝合金具有良好的力学性能和轻量化特点,适用于航空、航天等领域;塑料和橡胶的力学性能较差,适用于软质结构件。

2. 热性能测试结果与分析(1)碳钢:熔点为1500℃,热膨胀系数为10×10^-6/℃。

(2)铝合金:熔点为600℃,热膨胀系数为23×10^-6/℃。

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材料研究方法与分析测试实验报告实验课程材料研究方法与分析测试实验报告学院名称材料与化学化工学院专业名称材料科学与工程学生姓名XXXXXXXXXX学生学号XXXXXXXXXXXXX指导教师邓苗、冯珊、张湘辉、胡子文、孔芹、李峻峰实验地点测试楼(201、213、101、108、208)实验成绩二〇一X年十二月实验一 KBr压片法测定固体样品的红外光谱1. 实验目的1、掌握红外光谱分析法的基本原理。

2、掌握Nicolet5700智能傅立叶红外光谱仪的操作方法。

3、掌握用KBr压片法制备固体样品进行红外光谱测定的技术和方法。

4、了解基本且常用的KBr压片制样技术在红外光谱测定中的应用。

5、通过谱图解析及标准谱图的检索,了解由红外光谱鉴定未知物的一般过程。

2. 仪器及试剂1、仪器:美国热电公司 Nicolet5700智能傅立叶红外光谱仪;HY-12型手动液压式红外压片机及配套压片模具;磁性样品架;红外灯干燥器;玛瑙研钵。

2、试剂:苯甲酸样品(AR);KBr(光谱纯);无水丙酮;无水乙醇。

3. 实验原理图1 仪器的基本结构红外吸收光谱法是通过研究物质结构与红外吸收光谱间的关系,来对物质进行分析的,红外光谱可以用吸收峰谱带的位置和峰的强度加以表征。

测定未知物结构是红外光谱定性分析的一个重要用途。

根据实验所测绘的红外光谱图的吸收峰位置、强度和形状,利用基团振动频率与分子结构的关系,来确定吸收带的归属,确认分子中所含的基团或键,并推断分子的结构,鉴定的步骤如下:(1)对样品做初步了解,如样品的纯度、外观、来源及元素分析结果,及物理性质(分子量、沸点、熔点)。

(2)确定未知物不饱和度,以推测化合物可能的结构;(3)图谱解析①首先在官能团区(4000~1300cm-1)搜寻官能团的特征伸缩振动;②再根据“指纹区”(1300~400cm-1)的吸收情况,进一步确认该基团的存在以及与其它基团的结合方式。

4. 实验步骤1、红外光谱仪的准备(1)打开红外光谱仪电源开关,待仪器稳定 30 分钟以上,方可测定;(2)打开电脑,选择win98系统,打开OMNIC E.S.P软件;在Collect菜单下的Experiment Set-up 中设置实验参数;(3)实验参数设置:分辨率 4 cm-1,扫描次数 32,扫描范围 4000-400 cm-1;纵坐标为Transmittance2、固体样品的制备(1)取干燥的苯甲酸试样约1mg于干净的玛瑙研钵中,在红外灯下研磨成细粉,再加入约150mg干燥且已研磨成细粉的KBr一起研磨至二者完全混合均匀,混合物粒度约为2μm以下(样品与KBr的比例为1:100~1:200)。

(2)取适量的混合样品于干净的压片模具中,堆积均匀,用手压式压片机用力加压约30s,制成透明试样薄片。

3、样品的红外光谱测定(3)小心取出试样薄片,装在磁性样品架上,放入Nicolet5700智能傅立叶红外光谱仪的样品室中,在选择的仪器程序下进行测定,通常先测KBr的空白背景,再将样品置于光路中,测量样品红外光谱图。

(4)扫谱结束后,取出样品架,取下薄片,将压片模具、试样架等擦洗干净置于干燥器中保存好。

4、数据处理(1)对所测谱图进行基线校正及适当平滑处理,标出主要吸收峰的波数值,储存数据后,打印谱图。

(2)用仪器自带软件对图谱进行检索,并判别各主要吸收峰的归属,得出化合物的结构,并与已知结构进行对比。

5. 实验数据记录及分析测得苯甲酸样品的红外谱图:以下表1是对谱图的分析:表1 苯甲酸的特性吸收及对应基团(KBr 压片)特征吸收峰/cm -1振动类型 对应基团 706.8 669.8苯环上的碳氢的面外弯曲振动 -CH 1179.4 1127.1 1067.8 苯环上的碳氢的面内弯曲振-CH500100015002000250030003500Wavenumber cm-120406080100T r a n s m i t t a n c e [%]Page 1/1动1289.8 碳氧键伸缩振动-C-O1421.4 碳氧氢的变形振动-C-O-H 1590.2左右四呈个马鞍状的吸收峰碳碳双键振动-C=C- 1688.6 羰基的伸缩振动-C=O1800~2300四个吸收峰苯环上碳氢面外弯曲振动泛频率吸收带-CH3007.8 2835.0 2674.52558.3-OH缔合-OH3068.0 苯环上的碳氢伸缩振动-CH就是说样品的吸收率比较低,而造成谱图这样的原因是因为在将样品与KBr的时候要求一般是质量比为1:100-1:200,而我在将样品加入到KBr中时由于第一次操作的原因没有掌握诀窍,导致加入样品量比较少而造成谱图不是很完美。

另外在标峰的过程中有一些比较小的峰没有标出来。

6. 实验感想对于这次的仪器培训,让我更加加深了对红外光谱仪的认识,虽然还是不能做到非常熟练的掌握压片技术,但是在老师的指导下也独自完成了对固体样品的测试,更加对红外光谱仪有进一步的实际操作,深刻体验其中的原理。

通过实践与理论相结合的学习计划让我更加能够学到仪器是怎么样进行操作的,这次的仪器培训受益颇多。

实验二 X射线衍射分析1 实验目的1、了解X衍射的基本原理以及粉末X衍射测试的基本目的;2、掌握晶体和非晶体、单晶和多晶的区别;3、了解使用相关软件处理XRD测试结果的基本方法。

2 实验原理1、晶体化学基本概念晶体的基本特点与概念:①质点(结构单元)沿三维空间周期性排列(晶体定义),并有对称性。

②空间点阵:实际晶体中的几何点,其所处几何环境和物质环境均同,这些“点集”称空间点阵。

③晶体结构=空间点阵+结构单元。

非晶部分主要为无定形态区域,其内部原子不形成排列整齐有规律的晶格。

对于大多数晶体化合物来说,其晶体在冷却结晶过程中受环境应力或晶核数目、成核方式等条件的影响,晶格易发生畸变。

分子链段的排列与缠绕受结晶条件的影响易发生改变。

晶体的形成过程可分为以下几步:初级成核、分子链段的图1 14种Bravais点阵表面延伸、链松弛、链的重吸收结晶、表面成核、分子间成核、晶体生长、晶体生长完善。

Bravais提出了点阵空间这一概念,将其解释为点阵中选取能反映空间点阵周期性与对称性的单胞,并要求单胞相等棱与角数最多。

满足上述条件棱间直角最多,同时体积最小。

1848年Bravais证明只有14种点阵。

晶体内分子的排列方式使晶体具有不同的晶型。

通常在结晶完成后的晶体中,不止含有一种晶型的晶体,因此为多晶化合物。

反之,若严格控制结晶条件可得单一晶型的晶体,则为单晶。

2、X衍射的测试基本目的与原理X射线是电磁波,入射晶体时基于晶体结构的周期性,晶体中各个电子的散射波可相互干涉。

散射波周相一致相互加强的方向称衍射方向。

衍射方向取决于晶体的周期或晶胞的大小,衍射强度是由晶胞中各个原子及其位置决定的。

由倒易点阵概念导入X射线衍射理论, 倒易点落在Ewald 球上是产生衍射必要条件。

1912年劳埃等人根据理论预见,并用实验证实了X射线与晶体相遇时能发生衍射现象,证明了X射线具有电磁波的性质,成为X射线衍射学的第一个里程碑。

当一束单色X射线入射到晶体时,由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成,这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有相同数量级,故由不同原子散射的X 射线相互干涉,在某些特殊方向上产生强X射线衍射,衍射线在空间分布的方位和强度,与晶体结构密切相关。

这就是X射线衍射的基本原理。

衍射线空间方位与晶体结构的关系可用布拉格方程表示:λθn2d=sin式中d为晶面间距;n为反射级数;θ为掠射角;λ为X射线的波长。

布拉格方程是X射线衍射分析的根本依据。

X 射线衍射(XRD)是所有物质,包括从流体、粉末到完整晶体,重要的无损分析工具。

对材料学、物理学、化学、地质、环境、纳米材料、生物等领域来说,X 射线衍射仪都是物质结构表征,以性能为导向研制与开发新材料,宏观表象转移至微观认识,建立新理论和质量控制不可缺少的方法。

其主要分析对象包括:物相分析(物相鉴定与定量相分析)。

晶体学(晶粒大小、指标化、点参测定、解结构等)。

薄膜分析(薄膜的厚度、密度、表面与界面粗糙度与层序分析,高分辨衍射测定单晶外延膜结构特征)。

织构分析、残余应力分析。

不同温度与气氛条件与压力下的结构变化的原位动态分析研究。

微量样品和微区试样分析。

实验室及过程自动化、组合化学。

纳米材料等领域。

3 仪器与试剂仪器型号及生产厂家:丹东浩元仪器有限公司DX-2700型衍射仪。

测试条件:管电压40KV;管电流40mA;X光管为铜靶,波长1.5417Å;步长0.05°,扫描速度0.4s;扫描范围为20°~80°。

试剂:未知样品A。

4 实验步骤1、打开电脑主机电源。

2、开外围电源:先上拨墙上的两个开关,再开稳压电源(上拨右边的开关,标有稳压)。

3、打开XRD衍射仪电源开关(按下绿色按钮)。

4、开冷却水:先上拨左边电源开关,再按下RUN按钮,确认流量在20左右方可。

5、开高压(顺时针旋转45°,停留5s,高压灯亮)。

6、打开XRD控制软件XRD Commander。

7、防光管老化操作:按照20KV、5mA;25KV、5mA;30KV、5mA;35KV、5mA;40KV、5mA;40KV、40mA程式分次设置电压、电流,每次间隔3分钟。

设置方法:电压、电流跳到所需值后点set。

8、设置测试条件:设置扫描角度为3°~80°,步长0.05°,扫描速度0.4s。

9、点击Start开始测试。

10、降高压:将电压、电流分别降至20KV,5mA后,点击Set确认。

11、关高压:逆时针旋转45°,高压灯灭。

12、等待5min,再关闭冷却水,先关RUN,再关左边电源。

13、关闭控制软件(XRD Commander)。

14、关XRD衍射仪电源开关(按下红色按钮)。

15、关电脑。

16、关外围电源。

5 实验数据及结果本实验测定了一种粉末样品的XRD图谱并对测定结果进行物相检索,判断待测样品主要成分、晶型及晶胞参数。

粉末样品的XRD图谱:图2 未编号粉末样品X-Ray衍射图谱6 实验结果分析与讨论数据处理:对图谱进行物相检索结论:经过对样品谱图进行物相检索,发现该粉末样品中含有两种晶相,主相为Sr2CaMoO6,另外一种杂相为SrMoO4.7 思考题1、简述X射线衍射分析的特点和应用。

答:X射线衍射仪具有易升级,操作简便和高度智能化的特点,灵活地适应地矿、生化、理化等多方面、各行业的测试分析与研究任务。

X 射线衍射(XRD)是所有物质,包括从流体、粉末到完整晶体,重要的无损分析工具。

对材料学、物理学、化学、地质、环境、纳米材料、生物等领域来说,X射线衍射仪都是物质结构表征,以性能为导向研制与开发新材料,宏观表象转移至微观认识,建立新理论和质量控制不可缺少的方法。

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