无机材料测试技术
景德镇陶瓷学院各专业介绍
1真理惟一可靠的标准就是永远自相符合---景德镇陶瓷学院各专业介绍艺术设计专业(陶瓷艺术设计、陶艺、环境艺术设计、装潢艺术设计)主要课程:艺术概论,中国美术史,中外古建筑与室内设计史,素描,色彩,国画,平面构成,立体构成,色彩构成,人机工程学,陶艺创作,建筑室内设计,室内用品设计,计算机设计,广告设计,装潢设计,CI设计,装饰艺术等。
雕塑专业主要课程:艺术概论,中国美术史,工艺材料,素描,泥塑,传统雕塑,动物雕塑创作,人物雕塑创作,现代陶艺创作,人体艺术处理,计算机设计等。
美术学专业主要课程:设计概论、中外设计艺术史、中外美术史、美术教育学、博物馆学、展览陈列设计、艺术管理学、现代西方艺术史、中国古代画论、中国当代美术史、西方现代艺术史、艺术心理学、中外陶瓷艺术史、现代陶艺历史与理论、艺术批评、学术论文写作。
动画专业工业设计专业2真理惟一可靠的标准就是永远自相符合---主要课程:工业设计史,平面构成,立体构成,色彩构成,人机工程学,设计思维导引,设计工程基础,表现技法,设计程序与方法,产品设计,环境设施设计,计算机设计等。
无机非金属材料工程专业(无机非金属材料、硅酸盐工程)主要课程:硅酸盐岩相学,无机材料测试技术,无机材料物理化学,无机材料物理性能,结构陶瓷,功能陶瓷,无机材料(陶瓷)工艺学,无机材料工艺实验。
环境工程专业主要课程:化学,工程力学,工程制图,微生物学,水力学,电工学,环境监测,环境工程原理,大气、水、噪声污染与控制,固体废弃物处理与应用,环境规划与管理,计算机设计与应用等。
材料化学专业主要课程:无机化学,有机化学,分析化学,物理化学,结构化学,材料化学,材料物理学等。
材料物理专业主要课程:基础物理、近代物理、固体物理、材料物理学等。
热能与动力工程专业3真理惟一可靠的标准就是永远自相符合---主要课程:流体力学,工程热力学,传热学,燃料燃烧学,电工电子技术,,热工仪表及自动化,硅酸盐工业窑炉,工业锅炉,陶瓷工艺学等。
无机材料测试技术习题库
无机材料测试技术习题库第一章X射线物理学基础一、名词解释1、特征X射线2、连续X射线3、吸收限(λk)4、光电效应5、俄歇电子6、质量吸收系数7、相干散射8、非相干散射9、荧光X射线10、X射线强度11、AES二、填空1、产生X射线的基本条件、、。
2、X射线的强度是指内通过垂直于X射线方向的单位面积上的。
3、探测X射线的工具是:。
4、影响X射线强度的因素是:。
5、检测X射线的方法主要有:。
6、X射线谱是的关系。
7、吸收限的应用主要是、、。
8、当X射线的或吸收体的愈大时X射线愈容易被吸收。
9、一束X射线通过物质时,它的能量可分为三部分:、和。
10、X射线与物质相互作,产生两种散射现象,即和。
11、物质对X射线的吸收主要是由引起的。
三、判断1、入射X射线光子与外层电子或自由电子碰撞时产生相干散射。
2、由X射线产生X射线的过程叫做光电效应。
3、X射线与物质作用,有足够能量的X射线光子激发原子K层的电子,外层电子跃迁填补,多余的能量使L2、L3、M、N等层的电子逸出,这个过程叫做光电效应。
4、由X射线产生X射线的过程叫俄歇效应。
5、连续谱中,随V增大,短波极限值增大。
6、当X射线的波长愈短,或者穿过原子序数愈小的物质时,其吸收就愈大。
7、具有短波极限值的X射线强度最大。
8、具有短波极限值的X射线能量最大。
9、X射线成分分析的理论基础是同种原子发出相同波长的连续X射线。
10、当高速电子的能量全部转换为X射线光子的能量时产生λ0,此时强度最大,能量最高。
11、当高速电子的能量全部转换为X射线光子的能量时产生λ0,此时强度最大。
四、简答及计算:1、什么是莫赛莱定律,莫赛莱定律的物理意义是什么?2、简述特征X射线产生的机理。
3、简述衍射定性物相鉴定的程序。
4、X射线定量分析的基础是什么?5、X射线物相分析有哪些特点?6、试计算空气对CrKα辐射的质量吸收系数和线吸收系数。
假定空气中含有80%(重量)的氮和20%(重量)的氧,空气密度ρ=0.0013g/cm3。
无机非金属材料测试方法教学设计 (2)
无机非金属材料测试方法教学设计背景无机非金属材料的研究和生产已成为当今世界重要的产业之一。
随着科学技术的发展,无机非金属材料性能的测试方法也得到了不断的完善和创新。
因此,对于学习无机非金属材料相关专业的学生而言,熟练掌握基本的测试方法是必不可少的。
教学目标•熟练掌握无机非金属材料所有性能测试方法;•理解测试过程中需要注意的相关安全问题;•掌握无机非金属材料性能测试结果的分析方法。
教学内容1.无机非金属材料压缩试验方法 1.1 压缩强度测试 1.2 破坏应变测试1.3 应力-应变曲线绘制 1.4 压缩模量测定方法2.无机非金属材料拉伸试验方法 2.1 极限拉伸强度测试 2.2 屈服强度测试 2.3 断裂应变测试 2.4 断裂延伸率测试3.无机非金属材料硬度测试方法 3.1 布氏硬度测试 3.2 洛氏硬度测试3.3 维氏硬度测试4.无机非金属材料造粒和碎裂检测方法 4.1 阴影法检测 4.2 静态显微镜检测 4.3 动态显微镜检测 4.4 残留粉尘分析法5.无机非金属材料表面测试方法 5.1 扫描电子显微镜检测 5.2 红外光谱测试 5.3 X射线衍射测试教学方法1.课堂教学法:通过讲解理论知识,向学生介绍测试方法的基本知识;2.实验教学法:通过实验,引导学生感性认识测试方法的过程和结果;3.讨论教学法:通过分析讨论实际案例,教授测试方法应用的实践技巧。
教学资源1.实验室:提供实验室测试设备、无机非金属材料样品和实验环境;2.教材:选用《材料测试与分析》(第二版)等相关教材,结合实际情况,进行案例分析和课堂讲解;3.多媒体教学资源:结合多媒体教学设备,进行PPT、演示视频等教学。
评估方法1.实验报告:让学生通过实验,根据测试结果撰写实验报告,评分占比20%;2.课堂考试:考试题目涵盖本学期所学的基本理论知识,占比30%;3.讨论与分析:结合案例分析,进行课堂讨论与分析,评分占比50%。
教学进度第一周•课程介绍和安排;•无机非金属材料压缩试验方法讲解。
无机胶凝材料常用现代测试方法简介
图 l 。
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法, 实践 证 明是 行 之有 效 的 。既 可衡 量 实验 室 水平 ( 能力 验 证 ) 又 可鉴 即 , 定 粒度 仪 的 品质 好 坏 , 为 相关 法 规 并 部 门制 订 我 国粒 度 仪 的 生 产标 准 、 校 准规范 、 鉴定 规 程 提 供 了 充足 可靠 的
随着 科 学技 术 的 不 断进 步 , 越来
差 、线 性 等 参 数进 行 必 要 的 修 正 , 校
准 选 用 的 参 考 物 质 应 是 有 证 标 准 物 质 (R , 计 量特性是 可溯源 的 , C M) 其
越 多 的现 代 测试 方 法 不 断 问世 , 已 并
应 用 到无 机 非 金属 材 料 领域 , 力地 有 促进 了材 料科 学 的发 展 。 而无 机胶 凝 材 料 ( 括 各 种 水 泥 、 激 发 胶 凝 材 包 碱 料 、 质聚 合物 等 ) 地 是一 种 多 相 、 多组 分 、 孔 的材 料 , 水 化 硬 化 机 理 极 多 其
的 、 量 准 确 度 差 、 辨 率 不 好 的 粒 测 分
度 仪 可 从 以下 方面 分 析原 因。 a 决 定 仪 器 性 能 好 坏 有 两 方 面 因素: 一是 软 件 ; 是 硬件 。 件 是指 二 软 粒 度 分 析 方法 的计 算 和 编程 ; 件 包 硬 括 很 多 方 面 ,如 操 作 的 自动化 程 度 , 配 件 是 否过 硬 等 。另 外 , 每类 粒 度 仪 都 有 一 定 的粒 度 测 量 范 围 , 接 近 下 越 限处 ,粒 度 测 量 的 准 确 度 就 越 成 问
无机材料测试技术10扫描电子显微镜
子称吸收电子。吸收电子的信号强度与背散射
电子的信号强度相反,即背散射电子的信号强 度弱,则吸收电子的强度就强,反之亦然,所 以吸收电子像的衬度与背散射电子像的衬度相 反。通常吸收电子像分辨率不如背散射电子像,
一般很少用。
思考题
电子与固体试样相互作用还有哪种方式?
透射电子
如果试样适当的薄,入射电子照射 时,就会有一部分电子透过试样。 其能量大小取决于试样的性质和厚 度。所谓透射方式就是指用透射电 子成像和显示成分分析的一种工作 方式。
引
言
扫描电子显微镜的简称为扫描电镜,英文 缩写为SEM (Scanning Electron Microscope)。 SEM与电子探针(EPMA)的功能和结构基本 相同,但SEM一般不带波谱仪(WDS)。它 是用细聚焦的电子束轰击样品表面,通过电子 与样品相互作用产生的二次电子、背散射电子 等对样品表面或断口形貌进行观察和分析。现 在SEM都与能谱(EDS)组合,可以进行成分 分析。所以,SEM也是显微结构分析的主要仪 器,已广泛用于材料、冶金、矿物、生物学等 领域。
弹性或非弹性散射作用,并激发出反映试样
形貌、结构和组成的各种信息,有:二次电 子、背散射电子、阴极发光、特征X 射线、 俄歇过程和俄歇电子、吸收电子等。
入射电子
Auger电子
背散射电子
二次电子
阴极发光 X射线
样 品
透射电子
各种信息的作用深度
从图中可以看出, 俄歇电子的穿透深 度最小,一般穿透 深度小于1nm,二 次电子小于10nm。
样品制备简单
样品可以是自然面、断口、块状、 粉体、反光及透光光片,对不导电的样 品只需蒸镀一层20nm的导电膜。 另外,现在许多SEM具有图像处理 和图像分析功能。有的SEM加入附件 后,能进行加热、冷却、拉伸及弯曲等 动态过程的观察。
材料现代分析测试方法
材料现代分析测试方法材料的现代分析测试方法是为了研究材料的组成、结构、性质以及相应的测试手段。
通过分析测试方法,我们可以深入了解材料的特点,进而为材料的研发、优化和应用提供有效的数据支持。
下面将介绍几种常用的材料现代分析测试方法。
一、质谱分析法质谱分析法是一种通过测量样品中不同质荷比(m/z)的离子的相对丰度来确定样品组成和结构的分析方法。
质谱分析法适用于分析有机物和无机物。
其优点是能快速分析出物质组成,提供准确的质量数据,对于结构复杂的样品仍能有效分析。
二、核磁共振(NMR)谱学核磁共振谱学是一种通过测量样品中核自旋与磁场相互作用的现象来分析样品结构和组成的方法。
不同核的共振频率和强度可以提供关于样品分子结构和组成的信息。
核磁共振谱学适用于有机物和无机物的分析。
由于从核磁共振谱图中可以获得丰富的结构信息,所以核磁共振谱学被广泛应用于有机化学、药物研发和材料科学等领域。
三、红外光谱学红外光谱学是一种通过测量样品对不同波长的红外辐射的吸收情况来分析样品结构和组成的方法。
不同官能团在红外区域会有特定的吸收峰位,因此红外光谱能提供有关样品中化学键和官能团的信息。
红外光谱学适用于有机物和无机物的分析。
它具有非破坏性、快速、易于操作等特点,在化学、生物和材料科学领域得到了广泛应用。
四、X射线衍射(XRD)X射线衍射是一种通过测量样品对入射X射线的衍射现象来研究样品结构和晶体结构的方法。
不同物质的晶格结构具有不同的衍射图样,通过分析衍射图样可以获得样品的晶体结构信息。
X射线衍射适用于分析有晶体结构的材料,如金属、陶瓷、单晶等。
它能提供关于晶体结构、晶粒尺寸和应力等信息,被广泛应用于材料科学、地质学和能源领域。
五、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)扫描电子显微镜和透射电子显微镜是一种通过聚焦电子束对材料进行观察和分析的方法。
扫描电子显微镜主要用于获得材料的表面形貌、颗粒分布和成分分析。
透射电子显微镜则能提供材料的内部结构和界面微观结构的信息。
无机材料测试技术思考与练习题答案
1、X 射线产生的基本条件是什么?X 射线的性质有哪些?答:X 射线产生的基本条件:(1) 产生自由电子(2) 使电子做定向高速运动(3) 在其运动的路径上设置一个障碍物,使电子突然减速。
X 射线的性质:X 射线肉眼看不见,可使物质发出可见的荧光,使照相底片感光,使气体电离。
X 射线沿直线传播,经过电场或磁场不发生偏转,具有很强的穿透能力,可被吸收强度衰减,杀伤生物细胞。
2、连续X 射线谱及特征X 射线谱的产生机理是什么?答:连续X 射线谱的产生机理:当高速电子流轰击阳极表面时,电子运动突然受到阻止,产生极大的负加速度,一个带有负电荷的电子在受到这样一种加速度时,电子周围的电磁场将发生急剧的变化,必然要产生一个电磁波,该电磁波具有一定的波长。
而数量极大的电子流射到阳极靶上时,由于到达靶面上的时间和被减速的情况各不相同,因此产生的电磁波将具有连续的各种波长,形成连续X 射线谱。
特征X 射线谱的产生机理:当X 射线管电压加大到某一临界值Vk 时,高速运动的电子动能足以将阳极物质原子的K 层电子给激发出来。
于是低能级上出现空位,原子系统能力升高,处于不稳定的激发状态,随后高能级电子跃迁到K 层空位,使原子系统能量降低重新趋于稳定。
在这个过程中,原子系统内电子从高能级向低能级的这种跃迁,多余的能量将以光子的形式辐射出特征X 射线。
3、以表1.1中的元素为例,说明X 射线K 系波长随靶材原子序数的变化规律,并加以解释?()Z-σ,靶材原子序数越大,X 射线K 系波长越小。
靶材的原子序数越大,对于同一谱系,所需激发电压越高,k kc h=eV λ,X 射线K 系波长越小。
4、什么是X 射线强度、X 射线相对强度、X 射线绝对强度?答:X 射线强度是指垂直于X 射线传播方向的单位面积上在单位时间内通过的光子数目的能量总和。
5、为什么X 射线管的窗口要用Be 做,而防护X 光时要用Pb 板? 答:m -t 0I =I e μρ,Be 吸收系数和密度比较小,强度透过的比较大;而Pb 吸收系数和密度比较大,强度透过的比较小。
2023大学_景德镇陶学院专业排名
2023景德镇陶学院专业排名景德镇陶学院专业介绍:江西省高水平学科:材料科学与工程学科江西省“十二五”重点学科:应用经济学、电子科学与技术、动力工程及工程热物理江西省“十二五”示范性硕士点:美术学、机械工程国家级特色专业:无机非金属材料工程、陶瓷艺术设计、机械设计制造及其自动化江西省特色专业:雕塑、能源与动力工程、产品设计、美术学、计算机科学与技术、环境工程、工商管理、电子科学与技术江西省品牌专业:无机非金属材料工程、陶瓷艺术设计、雕塑、机械设计制造及其自动化、视觉传达设计、环境设计、能源与动力工程、设计、工商管理、计算机科学与技术、信息与计算科学、英语、国际经济与贸易、会计学其中排名前10的专业是:机械设计制造及其自动化、市场营销、信息与计算科学、粉体材料科学与工程、会计学、计算机科学与技术、财务管理、材料成型及控制工程、材料物理、材料化学专业,可以算是景德镇陶瓷学院的优势专业了。
专业排名景德镇陶瓷学院优势专业:艺术设计专业(陶瓷艺术设计、陶艺、环境艺术设计、装潢艺术设计)主要课程:艺术概论,中国美术史,中外古建筑与室内设计史,素描,色彩,国画,平面构成,立体构成,色彩构成,人机工程学,陶艺创作,建筑室内设计,室内用品设计,计算机设计,广告设计,装潢设计,CI设计,装饰艺术等。
雕塑专业主要课程:艺术概论,中国美术史,工艺材料,素描,泥塑,传统雕塑,动物雕塑创作,人物雕塑创作,现代陶艺创作,人体艺术处理,计算机设计等。
美术学专业主要课程:设计概论、中外设计艺术史、中外美术史、美术教育学、博物馆学、展览陈列设计、艺术管理学、现代西方艺术史、中国古代画论、中国当代美术史、西方现代艺术史、艺术心理学、中外陶瓷艺术史、现代陶艺历史与理论、艺术批评、学术论文写作。
动画专业主要课程:动画概论、造型设计、场景设计、动作设计、动画技法、原画创作、动画运动规律、脚本设计、分镜头设计、三维动画、影视动画创作、影视非线性编辑合成等。
无机物常用表征方法
德国 1932年
美国 1937年
英国 1958年
日本 1966年
修建高速公路有什么好处
二、我国高速公路网布局
国家高速公路网规划(71118)
首都放射线7条: 北京-上海、北京-台北、北京-港澳 北京-昆明、北京-拉萨 北京-乌鲁木齐、北京-哈尔滨
国家高速公路网规划
X射线衍射表征方法具有对样品无损伤和污
染、样品用量少、测试简单快捷、测量精 度高、测试结果信息量大等优点。由于晶 态物质和材料普遍存在,应用范围广泛,X 射线衍射是一种十分重要且强有力的物质 结构分析方法。
基本原理
Braggs方程: 2d sin θ = n λ
粉末X射线衍射法
应用 鉴定未知材料 确定样品纯度 确定和精修晶格参数 研究相图/新材料 测定微晶大小/压力 结构精修
结构测定的从头算
典型应用和提取的信息 多数晶相物质的快速鉴定 监测固相中化学反应的进程 相鉴定和监测作为组分函数的结构 绘制组分和结构的相图 粒子大小的测定和冶金学上的应用 从已知的结构类型提取晶体学散据 某些情况下没有初始晶体结构信息也可能 确定结构
单晶X射线衍射法
解析单晶X射线衍射数据是获得 晶态化合物结构最重要的方法。只 要能将化合物培养成足够尺寸和品 质的晶体,衍射数据就能提供分子 和晶格结构的确定信息。
对于同核双原子分子(N2、H2、O2等),由于在振动中, 分子的偶极矩变化净为零,因此是非红外活性的,没有红外吸收 发生。但是它们的极化度却随着振动变化而变化,从而产生拉曼 光谱。在一个具有中心对称的分子中,中心对称的振动在拉曼光 谱中具有有效吸收而在红外光谱中无吸收,而非中心对称的振动 则无拉曼光谱而具有红外光谱。
材料的介电常数和磁导率的测量
而引起的能量损耗。材料的介电常数和介电损耗取决于材料结构和极化机理。除 此之外,还与工作频率、环境温度、湿度有关。
在交变电场作用下,材料的介电常数常用复介电常数表达: (2)
无机材料的介电常数及磁导率的测定
一、实验目的
1. 掌握无机材料介电常数及磁导率的测试原理及测试方法。 2. 学会使用 Agilent4991A 射频阻抗分析仪的各种功能及操作方法。 3. 分析影响介电常数和磁导率的的因素。
二、实验原理
1.介电性能 介电材料(又称电介质)是一类具有电极化能力的功能材料,它是以正负
相对介电常数(ε),简称为介电常数,是表征电介质材料介电性能的最重 要的基本参数,它反映了电介质材料在电场作用下的极化程度。ε的数值等于以 该材料为介质所作的电容器的电容量与以真空为介质所作的同样形状的电容器 的电容量之比值。表达式如下:
(1)
式中 C 为含有电介质材料的电容器的电容量;C0 为相同情况下真空电容器的电 容量;A 为电极极板面积;d 为电极间距离;ε0 为真空介电常数,等于 8.85×10-12 F/m。
导电状态转变,这一临界电场强度即为介电强度。
2. 磁导率(Magnetic Permeability)
任何介质处于磁场中,均会使其所在空间的磁场发生变化,这种现象称为磁
化。在磁场强度为 H0 的外加磁场中,介质被磁化后会反过来影响所在的磁场, 使其发生变化,即产生一个附加磁场 H′,此时介质所处磁场的总磁场强度 H 总
载 0Ω ” ④ 负载校正: “连接 50Ω到 7mm 端”→“Meas Load”→“√Meas Loadt”→
无机非金属材料实验
① 进一步了解玻璃内应力产生的原因; ② 掌握测定玻璃内应力的原理和方法。
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二.基本原理 1.玻璃中的内应力与光程差 玻璃、塑料等许多透明材料通常是一种均质体,具有各 向同性的性质,当单色光通过其中时,光速与其传播方 向和光波的偏振面无关,不会发生双折射现象。
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由理论推导可知,玻璃试样的光程差与偏转角成正比,即:
R = λθ/π
○ 当以白光灯为光源时,λ= 540(纳米),则
R = 3θ
○ 通常,用单位长度的光程差来表示玻璃的内应力: ● δ=R/d
○ 布儒斯特(Brewster)等研究得出,玻璃的双折射程度与玻璃 内应力强度成正比,即
○ 就可得玻璃内应力计算公式,即
三.实验器材
一.析晶测定仪,一台; 二.金相显微镜或偏光显微镜,一台; 三.电位差计,一台; 四.铂铑热电偶,二只; 五.瓷舟(或白金舟),若干; 六.玻璃条或淬火后的玻璃碎块。
#2022
四.试样要求与制 备
实验步骤
炉长/cm 温度/℃ 炉长/cm 温度/℃ 炉长/cm 温度/℃ 炉长/cm 温度/℃ 炉长/cm 温度/℃
第五章 玻璃相关实验
实验一 玻璃析晶性能的测定 析晶定义
○ 玻璃态物质转为结晶物质的过程称为结晶过程,玻璃工业中称之为析晶或失透。
测定析晶的意义
○ 析晶性能是玻璃的重要性质之一,它与玻璃的成分、生产过程(熔制、成型、热处理等)有着极为密切的关系,对玻璃的产 量和质量有较大的影响。
在透明玻璃生产中,玻璃的析晶是决不允许的,因为析晶会造成玻璃制 品外观和内部的缺陷,在晶体周围会产生用退火方法无法消除的应力而 降低玻璃的机械性质和热稳定性。透明玻璃制品中有晶体存在时会引起 光散射,降低玻璃的透光度和光学均匀性。
无机材料测试技术课后练习题
思考与练习题1.X射线产生的基本条件是什么?X射线的性质有哪些?2.连续X射线谱及特征X射线谱的产生机理是什么?3.以表1.1中的元素为例,说明X射线K系波长随靶材原子序数的变化规律,并加以解释。
4.X射线强度、X射线相对强度、X射线绝对强度的定义。
5.为什么X射线管的窗口要用Be做,而防护X光时要用Pb板?6.解释X射线的光电效应、俄歇效应与吸收限;吸收限的应用有哪些?7.说明为什么对于同一材料其λk<λkβ<λk α。
8.一元素的特征射线能否激发出同元素同系的荧光辐射,例如能否用CuKα激发出CuKα荧光辐射,或能否用CuKβ激发出CuKα荧光辐射?为什么?9.试计算当管电压为50kV时,X射线管中电子在撞击靶面时的速度与动能、以及对所发射的连续谱的短波限和辐射光子的最大能量是多少?10.计算0.071nm(MoKα)和0.154 nm(CuKα)的X射线的振动频率和能量。
11.欲用Mo靶X射线管激发Cu的荧光X射线辐射,所需施加的最低管电压是多少?激发出的荧光辐射的波长是多少?12.为使CuKα的强度衰减1/2,需要多厚的Ni滤波片?13.试计算将Cu辐射中的I kα/ I kβ从7.5提高到600的Ni滤片厚度(Ni对CuKβ的质量吸收系数μm=350cm2/g)。
14.计算空气对CrKα的质量吸收系数和线吸收系数(假设空气中只有质量分数80%的氮和质量分数20%的氧,空气的密度为1.29×10-3 g /cm3)。
15.X射线实验室中用于防护的铅屏,其厚度通常至少为1mm。
试计算这种铅屏对于CuKα、MoKα和60KV工作条件下从管中发射的最短波长辐射的透射因数(I/Io)各为多少?16.用倒易点阵概念推导立方晶系面间距公式。
17.利用倒易点阵概念计算立方晶系(110)和(111)面之间的夹角。
18.布拉格方程式中各符号的物理意义是什么?该公式有哪些应用?19.为什么说劳厄方程和布拉格方程实质上是一样的?20.一束X射线照射在一个晶面上,除“镜面反射”方向上可获得反射线外,在其他方向上有无反射线?为什么?与可见光的镜面反射有何异同?为什么?21.α-Fe属立方晶系,点阵参数a=0.2866nm。
教学大纲(无机非金属材料工程专业).-中南大学资源加工与生物工程学院
无机非金属材料工程课程编号:030301Z1课程名称:材料学概论英文名称:Introduction of Materials Science学时与学分:16 /1先修课程要求:物理化学适应专业:无机非金属材料工程参考教材:材料科学基础,杜丕一,中国建材工业出版社,2002年课程简介:本课程是无机非金属材料专业学生在系统学习基础课程后,对材料的概念、性质和应用有一个比较系统的认识,了解材料科学的内涵、所要研究的基本科学问题,及与其它学科的交叉;并了解材料科学的基本研究方法和现代技术对材料性能的基本要求,掌握无机非金属材料的基本范畴和专业特点,了解学科的发展前沿。
教学大纲:一、课程在培养方案中的地位、目的和任务材料是人类技术进步的标志。
材料科学与工程所探讨的是材料的制备、结构、性能与功能之间的相互关联,涉及的领域宽广。
本课程是无机非金属材料专业学生在系统学习基础课程后,对材料的概念、性质和应用有一个比较系统的认识,了解材料科学的内涵、所要研究的基本科学问题,及与其它学科的交叉;并了解材料科学的基本研究方法和现代技术对材料性能的基本要求,掌握无机非金属材料的基本范畴和专业特点,了解学科的发展前沿。
二、课程的基本要求《材料学导论》是无机非金属材料工程的专业课程。
要求学生能掌握材料科学的基本概念、研究范畴和研究方法,能结合所学的基础知识认识材料科学的基本科学问题,了解材料的基本性能,制备的共性技术与基本原理等。
能综合应用已学的物理化学、力学、机械等课程的基础知识,加深对材料科学的理解。
三、课程的基本内容以及重点难点基本内容包括:材料学研究领域与研究方法,晶体结构与晶体化学原理,晶体的完整性和固溶体,非晶态固体和固体材料中的质点运动,材料制备的共性技术与原理,材料改性与新型无机材料合成,材料设计原理与方法,材料学与其它学科的交叉,典型新材料的性能和应用,高新技术的材料要求,材料学发展趋势。
四、实验要求无实验。
无机非金属测试方法
第一章XRD1、X光与可见光的区别是什么?答:①、X光不折射,因为所有物质对X光的折射指数都接近1,因此无X光透镜或X 光显微镜。
②、X光无反射。
③、X光可为重元素所吸收,故可用于医学造影。
2、X射线管转靶和非转靶有什么区别?答:X射线管非转靶工作时,当高速电子打到靶上以后,一部分能量转化为X射线,而大部分能量切变为热能,使靶的温度急剧升高,因此为了防止X射线管损坏,必须对阳极进行冷却,而X射线管转靶以高速作旋转运动,受电子束轰击的点不断的改变,热量有充分的时间散发出去,故不需要冷却,但由于有转动机构,需要维修保养。
3、何谓Kα射线?何谓Kβ射线?这两种射线中哪种射线强度大?X射线衍射用的是哪种射线?答:L壳层电子跃迁跳到K层空位时,多余的能量以X射线光子的形式放出来,称Kα射线。
同理,M层电子跃迁到K层,放出的X射线称为Kβ射线。
X射线的相对强度是由电子在各能级之间的跃迁几率决定的,L层电子逃入K层空位的几率比M层电子跳入K层空位的几率大,因此Kα射线比Kβ射线强。
X射线衍射用的是Kα射线,因为Kβ射线强度很弱,易被物质吸收,不利于衍射分析。
L壳层的能级实际上是L1、L2、L3三个子能级构成,他们分别对应于3个子壳层,电子从L3和L2子能级逃入K层空位时产生的谱线分别为Kα1和Kα2.4、X射线与物质的作用是什么?答:当X射线照射到物体上时,一部分光子由于和原子碰撞而改变了前进的方向,造成了散射线,另一部分光子可能被原子吸收,产生光电效应;再有一部分光子的能量可能在于原子碰撞过程中传递给了原子或为热振动能量。
5、倒易点阵(倒格子)的本质是什么?答:①、每个倒易矢量代表一组晶面,该矢量的方向垂直于所代表的晶面。
②、该矢量的长度为晶面间距的倒数。
6、布喇格方程的表达式。
答:①、由来:晶体是由许多平行等间距的原子面层层叠合而成的,晶面间距为d,当散射方向满足“光学镜面反射”条件时,散射波将互相干涉加强,形成衍射光束。
材料分析测试技术应用
• 1.表面科学:无机物包括金属、半导体、磁 性材料、陶瓷、玻璃、粉剂的观察,有机 物方面包括薄膜、高分子、纤维的观察, 还有一些特殊界面如摩擦表面、腐蚀面的 观察。
• 2.力学及其他:材料表面光洁度测定、磁场、 摩擦力等特性的测试。
材料分析测试技术应用
AFM的优点:
➢分辨率更高。
➢样品处理很方便,无须喷金使其导电。 ➢实验条件要求不高,常温常压下即可 测量。
2. 样品表面要光滑,要求扫描区域的粗糙度 (最低和最高的差值)不能超过2 μ m 。
3. 样品要干净,比如表面有油污,会污染针 尖,使测试不准 。
4. 样品最好干燥,因为表面有水膜会吸附针 尖,使测试不准 。
材料分析测试技术应用
2.10 电子显微分析在无机非金属材料中的应用
●粉末颗粒分析:可确定粉末颗粒的外形 轮廓、轮廓清晰度、颗粒尺寸和薄膜、 粒度分布和聚焦或堆叠状态等。可看 P172-174上照片。
材料分析测试技术应用
因此,差热分析的基本原理是: 由于试样在加热和冷却过程中产生
的热变化导致试样和参比物间产生温度 差通过热电偶反映出来,记录仪记下差 热曲线。差热曲线所反映的是试样本身 的特性,对差热曲线进行分析,就可对 物相进行鉴定。
材料分析测试技术应用
差热分析仪
差热分析仪由加热炉、温控器、信 号放大器、试样架-测量系统及记 录系统等几大部分组成。试样架- 测量系统也叫差热系统,是差热分 析仪的核心部分,试样架常用石英、 刚玉、钼、铂、钨等材料做坩埚。
●玻璃分相的观察: ●在陶瓷材料方面的应用: ●在水泥和混凝土方面的应用:
材料分析测试技术应用
第三章 热 分 析
本章主要介绍三种热分析方法:即差热 分析、热重分析、热膨胀法。同时介绍 相应的三种热分析仪器:即差热分析仪、 热重分析仪和热膨胀仪。
《陶瓷工艺基础》课程教学大纲
《陶瓷工艺学》课程教学大纲课程代码:ABCL0320课程中文名称:陶瓷工艺学课程英文名称:Technology of domestic porcelain课程性质:必修课程学分数:2.5学分课程学时数:40学时授课对象:材料物理本课程的前导课程:《硅酸盐岩相学》、《无机材料物理化学》、《无机材料测试技术》、《无机材料物理性能》一、课程简介素质教育、技能教育、创新能力的培养是中国高校培养社会主义事业建设者和接班人的三个落脚点,专业课程的教育直接传授专业知识,培养学生的技能。
而科学精神是专业知识的前提,创新是专业理论发展的动力,因此,专业知识的教育是创新教育的前提和保障,又是创新能力发展的重要舞台。
技能和创新能力的培养就是素质教育的沉淀或积累,只有具备了丰厚的知识的人才可能具有良好的素质。
陶瓷工艺学是一门研究陶瓷材料组成、结构、性能以及陶瓷生产的基本工艺理论,各种生产工艺因素之间内在联系的专业课程。
传授本课程知识将授学生以技能,并在学习与研究中充分挖掘、发挥其创新思想,服务于国民经济的发展。
由此可见,提高和加强高等学校无机非金属材料相关专业,特别是热能工程专业的大学生的陶瓷工艺知识和技能的教学不仅是高等院校的重要任务,也是新世纪对于人才的需要。
对于以陶瓷为特色教学的景德镇陶瓷学院而言,陶瓷工艺课程教学的重要地位与作用不容轻视,其承担的使命不言而喻。
制订陶瓷工艺学课程教学规范,有利于保证专业课程的教学质量,保证国家对合格人才的基本要求。
陶瓷材料是重要的无机非金属材料,在国民经济建设发展方面起到十分重要的作用,陶瓷工艺学的教学目标就是要培养热能工程专业的大学生不公要掌握陶瓷材料制备技术,还要了解陶瓷在国民经济中的重要作用,掌握陶瓷生产基本工艺技术,特别是烧成干燥技术,具体来说,本课程教学应达到以下基本要求:(一)知识目标1、掌握陶瓷生产的基本工艺过程;2、掌握陶瓷生产工艺流程的各个阶段,各阶段的特点以及影响各工艺过程的因素;3、了解陶瓷的基本性能及其影响因素;4、了解陶瓷性能对水泥生产工艺过程的要求;高等学校陶瓷工艺教学是关于陶瓷生产工艺过程及原理的相关知识方面的教育,旨在使学生掌握陶瓷生产研究基础理论及工艺控制方法,具备从事陶瓷生产及研究的基本的能力;掌握陶瓷制备的基本原理及配方调整、分析方法;了解国内外陶瓷制备技术及装备现状与发展方向;具备今后从事陶瓷生产、研究工作的基本能力。
自考专升本考试科目_自考本科的必考科目
自考专升本考试科目——北京市西城区腾达培训学校什么是自考专升本?自考专升本(即独立本科段)指已经获得了专科文凭的学生或者在读大专生,通过自考的方式拿到本科的毕业证。
自考本科是我国基本高等教育制度之一,成绩合格后由主考学院和高等教育自学考试委员会联合颁发大学毕业证书,国家承认学历,符合条件者由主考大学授予学士学位。
独立本科段报考条件很松,简单点说就是在拿本科毕业证之前有国家承认的专科学历(国民教育系列学历)就可以,自考也比较自由,考试没有考过可以补考,相对来说次数没有限制,也没有具体的时间限制。
自考主考学校和专业很多,考试科目也很多,有的自考本科需考试一二十门左右,有的甚至超过30门。
自考专升本考试科目:根据专业的不同,考试科目不同,下面举例一些专升本专业主要课程,仅供参考。
1、会计学(专升本)本专业培养具有良好综合素质,熟悉经济、管理基本理论,掌握现代财务理论和会计专业知识与操作技能,具有基本科研能力和实践能力,毕业后能在会计师事务所,企事业单位,各级各类行政部门从事会计实务,会计管理及会计研究的应用型高级专门人才。
主要课程:成本会计、财务会计、统计学、管理会计学、中国税制、数据库原理与应用、计算机会计、资本运营管理、财务报表分析、高级财务会计、审计学和市场营销学等。
2、工程管理(专升本)本专业培养具备土木工程技术和管理学、经济学基础知识,掌握现代管理科学理论、方法,具有创新能力和实践能力,可在政府工程建设主管部门、投资开发公司、房地产开发企业、工程监理咨询公司、施工企业、国际工程承包公司、物业管理等单位从事相关工作的复合型管理人才。
主要课程:管理学原理、结构力学、工程结构、工程经济学、工程造价、工程合同管理、工程建设项目管理、房地产开发与经营、施工技术、施工组织学等。
3、工商管理(专升本)本专业培养具有良好综合素质,熟悉管理学、经济学和企业管理基本理论和基本知识,掌握现代企业管理方法和技能,具有处理企业管理实际问题基本能力,适合在企、事业单位及各级政府部门从事管理、科研的应用型高级专门人才。
无机物常用表征方法
一、我国的立法体制
❖(三)我国的立法主体 ❖4.经济特区所在地的省、市的人大及其常委会
▪ 经济特区所在地的省、市的人大及其常委会根据全 国人大的授权决定,制定法规,在经济特区范围内 实施
一、我国的立法体制
❖ (三)我国的立法主体 ❖ 5.民族自治地方的人民代表大会
▪ 有权依照当地民族的政治、经济和文化的特点,制定自治条 例和单行条例
一、我国的立法体制
❖(一)立法主体
▪ 是指根据宪法和有关法律规定,有权制定、修 改、补充、废止各种规范性法律文件以及认可 法律规范的国家机关、社会组织、团体和个人
▪ 立法主体是立法权的载体,是立法权的行使者
一、我国的立法体制
❖(一)立法主体
▪ 立法机关
• 是指在国家机构体系中有权制定修改补充和废止宪 法和法律的国家机关
一、我国的立法体制
❖立法体制
▪ 是指一个国家立法权限的划分及立法机构的设 置
▪ 其核心是立法权限的划分问题,特别是关于中 央和地方立法权限的划分问题
▪ 一个国家采取什么样的立法体制,是由这个国 家的国体、政体、国家结构形式等一系列因素 决定的
▪ 作为最重的国家权力的立法权,其行使主体是 由国体决定的
二、立法程序
❖立法程序
▪ 是指有关国家机关制定、修改或废除规范性规律文 件的法定步骤和方式。
▪ 立法作为一项决策活动,是一项严肃、复杂的系统 工程,整个立法活动必然要经过一系列法律规定的 步骤和环节
粉末X射线衍射法
• 自治条例和单靠条例可以依照当地民族特点,对法律、行政法规的规 定作出变通规定,但不得违背法律或者行政法规的基本原则,不得对 宪法和民族区域自治法的规定以及其他有关法律、行政法规专门就民 族自治地方所作的规定作出变通规定
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1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线 时发现了X射线。(1901年获得首届诺贝尔 奖)1912年,德国的Laue第一次成功地进 行X射线通过晶体发生衍射的实验,验证了 晶体的点阵结构理论。并确定了著名的晶 体衍射劳埃方程式。从而形成了一门新的 学科—X射线衍射晶体学。 (1914年获得 诺贝尔奖)1913年,英国Bragg导出X射线 晶体结构分析的基本公式,既著名的布拉 格公式。并测定了NaCl的晶体结构。 ( 1915年获得诺贝尔奖)
无机材料测试技术
授课人:曹春娥 卢希龙 景德镇陶瓷学院材料学院
2021/3/17
二、教学基本要求
1. 掌握各种测试技术(主要指X—射 线衍射技术,电子显微分析技术和热 分析技术)的基本原理与各种研究方 法与测试技术的应用范围及优缺点; 2绍,使学生 对这些现代测试技术有所了解,提高 阅读科技文献的能力;
产生机理:主要有两种解释。
经典物理学理论认为是高速运动热电子的动能 变成电磁波辐射能。数量极大的电子流射到阳极 靶上时,由于到达靶面上的时间和被减速的情况 各不相同,因此产生的电磁波具有连续的各种波 长。
X射线的产生
X-射线:波长0.001~10nm的电磁波
高速电子撞击使 阳极元素的内层 电子激发;产生 X射线辐射。
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X
光 管 工 作 情 形
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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
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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2偏021/3转/17 。
λ=hc/ △E
2021/3/17
高速电子在撞击到原子时,很容易将能量传 送給原子中的电子,而使原子离子化。当原 子內层轨道的电子被激发后,其空位很快会 被外层电子的跃入填满,在此电子跃迁的过 程中,由于不同轨道间的能量差,X光会随 着放出。 此过程所产生的X光与原子中电子 轨道的能量有关。
2021/3/17
2021/3/17
三、考核方式
考试成绩为70%,平时成绩为 30%。平时成绩由作业、实验、 考勤、课堂纪律等组成。可制定 相关奖惩制度,在第一次课向学生 公布,奖惩分数在总评后的成绩 中直接加减。按百分制将成绩计 算出后,再折算为考查课的五级 记分,即优、良、中、及格、不 及格。
2021/3/17
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3. 通过实验课的训练,以培养学生的 严谨科学作风和态度,使他们加深理 解基本原理、熟悉仪器设备的构造与 性能,对电子显微分析照片、X射线衍 射图谱和热分析曲线等有分析处理与 进行物相鉴定的能力,并具备采用必 要测试技术对无机非金属材料进行物 相分析的基本能力,为今后的毕业课 题研究工作打下坚实的基础。
主要内容
一、X射线衍射分析 二、电子显微分析 三、热分析
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第一篇 X射线衍射分析技术
第一章 X射线物理学基础 §1-1 X射线的产生及性质 §1-2 X射线谱 §1-3 X射线与物质的相互作用
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§1-1 X射线的产生及性质
1895年德国物理学家伦琴在研究阴极 射线时发现了X射线,后人为了纪念 发现者也称它为“伦琴射线”。 X射 线技术目前在工业和科学技术中的应 用十分广泛,在硅酸盐材料工业及材 料科学中X射线物相分析是一种重要 分析方法。
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续前
电磁波谱:电磁辐射按波长顺序排列
γ射线→ X 射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波
波长
高能辐射区 γ射线 能量最高,来自于核能级跃迁
χ射线 来自内层电子能级的跃迁
光学光谱区 紫外光 来自原子和分子外层电子能级的跃迁
可见光
红外光 来自分子振动和转动能级的跃迁
波谱区 微波
的纯数学理论,特别对研究大分子生物
物质结构方面起了重要推进作用,他们 因此获1985年诺贝尔化学奖。
莫赛莱于1914年发现标识X射线的波长 与原子序数的关系,奠定了X射线光谱
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X射线的本质
X射线与无线电波、红外线、可见光、 紫外线γ射线、宇宙射线一样也是一种电 磁波或电磁辐射,它的波长为10-12- 10-8m ,在电磁波谱中位于紫外线与 γ 射线之间并与它们部分相重叠。一般波 长短的X射线穿透能力强,称为硬X射线, 反之则称为软X射线。用于晶体衍射分 析常用的X射线波长约在2.5Ǻ到0.5 Ǻ之 间。
来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁
长
无线电波 来自原子核自旋能级的跃迁
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X射线产生的原理
电磁原理: 当带电粒子在加速或减速过程中,会释放 出电磁波,在巨大加速或减速过程中,所 释放的电磁波具有高能量,当其波長在1012-10-8m則成X光。
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当高速加速的电子束撞击阳极靶时,高速 电子受到靶原子的阻挡,急速停下来,其 部分动能則以X光的形式释放出來。高速 电子撞击时减少的能量△E 、所转化出来 的X光波長λ,根据爱因斯坦公式△E=h ν=hc/λ可表示为:
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此外,巴克拉(1917年,发现元素的标 识X射线),塞格巴恩(1924年,X射线 光谱学),德拜(1936年)、马勒 (1946年)、柯马克(1979年)等人由 于在X射线及其应用方面研究而获得化
学、生物、物理诺贝尔奖。有机化学家 豪普物曼和卡尔勒在50年代后建立了应 用X射线分析的以直接法测定晶体结构
小结
一、X 射线的产生
X射线管
-
KA
+
X射线
二、X射线的性质 X射线 : 10-2102A
劳厄(Laue)实验(1912) 准直缝 晶
证实了X射线的波动性 X射线 体
劳厄斑
····
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§1-2 X射线谱
1、连续X射线谱 2、X射线特征光谱
2021/3/17
1.连续X射线谱
定义:是具有连续变化波长的X射线,也 称多色X射线。