Re小论文、课堂演示题、思考题—材料科学与研究方法
材料研究方法 论文
1.1
光学显微镜（Optical Microscope，简写OM）是利用光学原理，把人眼所不能分辨的微小物体放大成像，以供人们提取微细结构信息的光学仪器。光学显微镜一般由载物台、聚光照明系统、物镜，目镜和调焦机构组成。载物台用于盛放被观察的物体。利用调焦旋钮可以驱动调焦机构，使载物台作粗调和微调的升降运动，使被观察物体调焦清晰成像。它的上层可以在水平面内沿作精密移动和转动，一般都把被观察的部位调放到视场中心。
1.2
利用金相显微镜来研究金属和合金组织的方法叫光学显微分析法。它可以解决金属组织方面的很多问题，如非金属夹杂物，金属与合金的组织，晶粒的大小和形状，偏析、裂纹以及热处理工艺是否合理等。金相样品是用来在显微镜下进行分析、研究的试样，金相样品的制备过程包括取样、磨光、抛光、腐蚀等步骤
1.2.1
定量金相分析是利用体视学原理，通过测量二维金相试样磨面或薄膜上的显微组织，计算和确定合金组织的三维空间形貌，从而建立合金成分、组织和性能间的定量关系。它对材料的研究、生产和使用都具有极大的理论意义和实践意义。
材料科学与工程论文范文
材料科学与工程论文范文随着科技的不断进步和发展，材料科学与工程作为一门重要的学科逐渐受到了人们的关注。
在材料科学与工程领域，人们通过研究材料的结构、性能和应用，为社会经济的发展做出了重要贡献。
本文将以某新型材料的研究为例，介绍材料科学与工程论文的写作格式和内容安排。
引言：材料科学与工程是一门综合性的学科，它研究材料的性能、结构以及在各个领域中的应用。
在引言部分，我们对所研究的新型材料进行简要描述，并说明为何选择这个材料进行研究。
同时，我们也需要概括已有研究中所存在的问题，以及本文所要解决的问题和研究目的。
材料与方法：在这一部分，我们需要详细介绍所研究的材料的制备方法、测试和分析方法等。
对于制备方法，可以列举所使用的材料、实验条件和步骤等；对于测试和分析方法，可以介绍所使用的仪器设备、实验步骤以及数据处理方法。
结果与讨论：在结果与讨论部分，我们可以先列出实验结果的数据和图表，并对其进行解读。
然后，我们可以将实验结果与已有的文献进行对比分析，指出实验结果的优点和不足之处。
通过讨论，我们可以进一步分析实验结果的原因，并提出改进意见或者进一步研究的方向。
结论：在结论部分，我们需要对整个研究工作进行总结，并给出研究结果的意义和应用前景。
同时，我们也可以提出一些该研究的局限性和未来研究的方向。
参考文献：在论文的最后，我们需要列出所引用的文献列表，以便读者查阅和参考。
总结：材料科学与工程论文的写作格式主要包括引言、材料与方法、结果与讨论、结论和参考文献。
在写作过程中，我们应该注重内容的准确性和科学性，避免出现诸如拼写错误、语法错误等对阅读体验产生不良影响的问题。
同时，合理的分节和标题设置可以提高文章的整体结构，使读者更加容易理解和阅读。
本文以新型材料研究为例，展示了材料科学与工程论文的写作范文。
希望通过本文的介绍，读者能够更好地了解材料科学与工程论文的写作方法和要求，从而提高自己的写作水平。
材料化学研究方法结课论文
目录引言一、形状记忆材料的概念二、形状记忆材料的分类三、形状记忆材料的发展史1、神奇的合金——形状记忆合金(Shape Memory Alloy ,SMA)发现过程：记忆合金的记忆过程：形状记忆合金机理：2、形状记忆高聚物材料形状记忆机理：形状记忆效应:工业应用：一个流程图：3、形状记忆陶瓷氧化锆陶瓷的基本结构与相变：氧化锆陶瓷的形状记忆效应:四、分析、总结和感想五、参考文献注：行文附若干“随时思考”，是我对每一次进展与科学研究或材料化学研究方法之关系的思考。
其中：楷体是引用内容，宋体是自己叙述的内容。
引言在这学期的研究性教学中，我进行了形状记忆材料的自学。
通过查阅，我发现现在对形状记忆材料进行系统梳理的基础性文献资料可谓凤毛菱角，大多数资料只是针对形状记忆合金的介绍，鲜少涉及形状记忆高分子和形状记忆陶瓷。
很多同学在学习过程中甚至把形状记忆高分子材料和形状记忆合金相混淆。
通过材料化学研究方法这门课的学习，我认识到：科学已不只是事实或规律的知识单元，而是由这些知识单元形成的一个多层次体系。
整理知识和创造知识是不可分割的，都是科学研究的重要组成部分。
从事科学研究的人不仅应该是知识的发现者，更应该是知识的综合者。
因此我决定尽己所能，借由这次课的机会，以收集到的文献和一些著作为基础，对形状记忆材料的相关知识进行体系内的浅层次归纳总结，以供初学者和专业外感兴趣人士的参阅学习。
同时通过人们发现、深入研究、广泛应用形状记忆材料的过程来揭示它的每一次进展与材料化学研究方法之间的关系。
自上个世纪以来，形状记忆材料独特的性能引起了人们极大的兴趣。
由于形状记忆材料具有形状记忆效应、高回复形变、良好的抗震性和适应性等优异性能，它的发展越来越受到重视。
什么是形状记忆材料，它的大类有哪些，它的形变机理和效应是什么，它到底是怎么被人们一步步研究利用的？带着这些疑问我开始了自己对形状记忆材料的探索和归纳。
一、形状记忆材料的概念形状记忆材料（shape memory materials，简称SMM）是指具有一定初始形状的材料经形变并固定成另一种形状后，通过热、光、电等物理剌激或化学剌激的处理又可恢复成初始形状的材料。
材料科学!!!研究方法
材料科学研究方法概述一．材料的定义、特点与分类1.定义物质经材料合成或材料化后才成为材料，材料具有指定工作条件下使用要求的形态和物理状态的物质。
2.分类材料按物理化学属性可分为：金属、无机非金属、高分子材料、复合材料；按来源可分为：天然材料和人造材料；按用途可分为：功能材料和结构材料；按状态可分为：气态、固态和液态。
3.材料的几大效应（1）材料的界面效应材料的界面有晶界、相界、亚晶界、孪晶界等。
材料的力学性能、物理性能及化学、电化学性能都与材料的各种界面有着非常密切的关系。
材料的形变、断裂与失效过程，起源于各种界面的占了大部分，材料加工过程中的各种变化也基本上都与界面有关。
界面的研究在材料科学中有着重要的地位。
不同材料的界面有以下几种效应。
A.分割效应。
是指一个连续体被分割成许多小区域，其尺寸大小、中断程度、分散情况等对基体力学性能及力学行为的影响；B.不连续效应。
界面上引起的结构、物理、化学等性质的不连续和界面摩擦出现的现象，如电阻、介电特性、耐热性、尺寸稳定性等；C.散射和吸收效应。
界面处对声波、光波、热弹性波、冲击波等各种波产生的散射和吸收，影响材料的透光性、隔热性、隔音性、耐冲击性等；D.感应效应。
界面产生的感应效应，特别是应变、内部应力及由此产生的某些现象，如高的弹性、低的热膨胀性、耐热性等。
界面问题涉及界面两侧原子的对势、电子态和电子结构、界面原子键合的性质、结合能、界面两侧晶体结构和界面晶体结构的关系、界面切变模量、界面位错形核与反应、环境对界面过程的影响等多方面的问题。
界面的热力学、界面偏析、界面扩散、界面化学反应等都是材料科学中的重要问题，特别是纳米材料的界面及其新的效应、复合材料的界面更是现代材料科学研究中的热点。
（2）材料的表面效应晶体表面也是材料界面的一种，只是材料的固体表面和周围介质（气体、液体）的界面。
材料表面的原子、分子或离子具有未饱和键，并且由于结构的不对称而造成晶格畸变，所以材料表面都具有很高的反应活性和表面能，而且具有强烈降低其表面能，力求处于更稳定能量状态的倾向。
《材料研究方法》PPT课件
❖ a(cos co)s
❖ 当光程差等于波长的整数倍（ n ）时 ，在 角方向散射干涉加强。
即程差δ=0，从上式可以看出一层原子面上所有散射波干涉将会加强。与可见光 的反射定律相类似，Ⅹ射线从一层原子面呈镜面反射的方向，就是散射线干涉加 强的方向，因此，常将这种散射称从晶面反射。
布拉格定律的推证
a
z
x
2
c=,
a
x
y
2
正、倒点阵参数之间的关系
❖ 正点阵与倒点阵二者互为倒易的。
❖ 点阵参数之间的关系式 ❖ 书中P１４公式（１－２６）至（１－３１）
倒易点阵性质
❖ 根据定义在倒易点阵中,从倒易原点到任一倒易点的
矢量称倒易矢量ghkl ❖ g* hkl =hak blc
❖ 可以证明:
❖ 1. g*矢量的长度等于其对应晶面间距的倒数 g* hkl =1/dhkl ，其方向与晶面相垂直即 g* //N(晶面法
❖ 因此，将x射线的晶面反射称为选择反射，反射之所以有 选择性，是晶体内若干原子面反射线干涉的结果。
布拉格定律的讨论------
（2） 衍射的限制条件
❖ 由布拉格公式2dsinθ=nλ可知，sinθ=nλ/2d，因 sinθ<1，故nλ/2d <1。
材料研究方法课后习题与答案
材料研究方法课后习题答案第一章绪论1. 材料时如何分类的？材料的结构层次有哪些？答：材料按化学组成和结构分：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料材料的结构层次有：微观结构、亚微观结构、显微结构、宏观结构。
2.材料研究的主要任务和对象是什么？有哪些相应的研究方法？答：任务：研究、制造和合理使用各类材料。
研究对象：材料的组成、结构和性能。
研究方法：图像分析法、非图形分析法：衍射法、成分谱分析。
成分谱分析法：光谱、色谱、热谱等；光谱包括：紫外、红外、拉曼、荧光；色谱包括：气相、液相、凝胶色谱等；热谱包括：DSC、DTA等。
3.材料研究方法是如何分类的？如何理解现代研究方法的重要性？答：按研究仪器测试的信息形式分为图像分析法和非图形分析法；按工作原理，前者为显微术，后者为衍射法和成分谱分析。
重要性：1）理论：新材料的结构鉴定分析；2）实际应用需要：配方剖析、质量控制、事故分析等。
第二章光学显微分析1.区分晶体的颜色、多色性及吸收性，为何非均质体矿物晶体具有多色性？答：颜色：晶体对白光中七色光波选择吸收的结果。
多色性：由于光波和晶体中的振动方向不同，使晶体颜色发生改变的现象。
吸收性：颜色深浅发生改变的现象称为吸收性。
光波射入非均质矿物晶体时，振动方向是不同的，折射率也是不同的，因此体现了多色性。
2.什么是贝克线？其移动规律如何？有什么作用？答：在两个折射率不同的物质接触处，可以看到比较黑暗的边缘，称为晶体的轮廓。
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。
移动规律：提升镜筒，贝克线向折射率答的介质移动。
作用：根据贝克线的移动规律，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？答：糙面：在单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，好像粗糙皮革一样这种现象称为糙面。
科学研究论文-新型材料的制备和性能研究
科学研究论文-新型材料的制备和性能研究1. 引言1.1 概述在现代科技快速发展的时代背景下，材料科学领域的研究也取得了重要进展。
新型材料的制备和性能研究成为了当前科学研究的热点。
随着人们对材料性能要求的不断提高，传统材料已经无法满足需求，因此寻找新型材料并研究其制备及性能显得尤为重要。
本文将深入探讨新型材料制备方法和性能研究方法，并通过实验结果与讨论来验证这些方法的可行性和有效性。
同时，文章还将总结主要的研究发现，并展望进一步的研究方向，以期为新型材料领域的科学家们提供有价值的参考。
1.2 文章结构本文共分为五个部分：引言、新型材料的制备方法、新型材料的性能研究方法、实验结果与讨论以及结论与展望。
引言部分会对整篇文章进行概述，阐述当前新型材料制备和性能研究所面临问题及其重要性。
接着会给出全文章节目录，使读者能够对全文的结构和内容有一个清晰的了解。
新型材料的制备方法部分将详细介绍三种常见的制备方法：化学法、物理法和生物法。
每一种方法都将重点讨论其原理、步骤和适用范围，以便科研人员选择适合自己研究对象的制备方法。
新型材料的性能研究方法部分将介绍三个主要测试与分析领域：结构表征与分析、力学性能测试与分析以及热学性能测试与分析。
这些方法将帮助科研人员系统地评估材料在不同方面的性能，并为后续实验提供参考。
实验结果与讨论部分将具体展示和解析实验数据，包括优化后的制备工艺及微观结构分析结果、材料力学性能测试结果及其分析，以及材料热学性能测试结果及其分析。
通过对实验证据进行系统的讨论，读者可以更好地理解新型材料在各项性能上的表现。
最后，在结论与展望部分，我们将总结本文主要研究发现，并探讨进一步研究所需关注的方向。
这样做旨在为未来的研究提供方向指引，促进新型材料领域的科学发展。
1.3 目的本文的主要目的是系统、全面地介绍新型材料制备和性能研究的方法，并通过实验结果与讨论加以验证。
希望能够为科学家们在新型材料领域的研究提供参考与启示，并为该领域进一步的探索和发展做出贡献。
材料研究方法
材料研究方法1.如何理解材料研究方法的综合应用，为什么有时必须应用多种测试方法才能解决问题？解答：不论哪一种研究方法都有其相应的应用领域，即在应用上有一定的局限性。
而作为材料基本研究内容的材料结构与性能往往随时间与外界环境的变化而变化，是十分复杂的，单凭一种仪器分析方法难以确定，一般要综合运用多种测试手段在不同层次和不同侧面对材料进行分析描述，这些方法相互补充，互相验证，从而得到较为准确和全面的结论。
所以在材料的研究领域中，经常涉及到多种测试方法的综合运用。
2、何谓化学位移？它有什么重要性？影响化学位移的因素有哪些？答：某一质子吸收峰出现的位置与标准物质质子吸收峰出现的位置之间的差异称为该质子的化学位移。
它是分析分子中各类氢原子所处位置的重要依据。
影响化学位移的因素有：原子与分子的磁屏蔽、诱导效应、共轭效应、磁各向异性效应、范德华效应、氢键效应、溶剂效应、介质磁化率效应、顺磁效应。
1、什么是弛豫？答：由于核磁共振中氢核发生共振时吸收的能量是很小的，因而跃迁到高能态的氢核不可能通过发射谱线的形式失去能量而返回到低能态，这种由高能态回复到低能态而不发射原来所吸收的能量的过程称为弛豫过程2、产生红外吸收的原因是什么？阐述分子振动的形式原因：（1）辐射具有刚好能满足物质跃迁时所需的能量，分子中某个基团的的振动频率和红外辐射的频率一致就满足了（2）辐射与物质之间有相互作用，分子的偶极距必须发生变化的振动，分子振动的形式：1．伸缩振动2．面外变形振动8、简述热重分析的特点和影响因素。
答：热重分析的特点：热重分析就是在程序控制温度下测量获得物质的质量与温度关系的一种技术。
其特点是定量性强，能准确地测量物质的质量变化及变化的速率。
影响因素：1）热重曲线的基线漂移：基线漂移是指试样没有变化而记录曲线却指示出有质量变化的现象，它造成试样失重或增重的假象。
这种漂移主要与加热炉内气体的浮力效应和对流影响、Knudsen力及温度与静电对天平机构等的作用紧密相关。
材料科学论文写作的实验与分析
材料科学论文写作的实验与分析摘要材料科学论文是将研究成果以学术形式呈现的重要载体。
一篇优秀的材料科学论文需要严谨的实验设计、精密的实验操作、准确的数据分析以及清晰的论证表达。
本文将围绕材料科学论文写作中的实验与分析环节展开探讨，分别从实验设计、数据处理、结果分析、结论阐述以及论文结构等方面进行详细阐述，并结合实际案例，为材料科学领域的研究者提供参考。
关键词：材料科学论文写作，实验设计，数据处理，结果分析，结论阐述，论文结构1. 绪论材料科学是研究材料的组成、结构、性质及制备、加工、应用等方面的科学，涵盖了金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料、纳米材料等多个领域。
随着科技的不断发展，材料科学的研究也日益深入，取得了丰硕的成果。
将这些研究成果以学术论文的形式发表，是科研工作者进行学术交流、推动科技进步的重要手段。
一篇优秀的材料科学论文需要将实验设计、数据分析、结论阐述等环节紧密结合，以清晰、严谨、科学的语言，向读者传递研究成果，并为相关领域的研究提供参考和借鉴。
因此，掌握材料科学论文写作技巧，特别是实验与分析环节的写作方法，对科研工作者至关重要。
2. 实验设计实验设计是整个研究过程中至关重要的环节，它决定了实验数据的可信度和可靠性，直接影响着论文的质量。
一个合理的实验设计应符合以下原则：*科学性:实验方案应基于科学理论基础，并与研究目标相一致。
*可行性:实验方案应考虑现有条件和资源，确保实验的可操作性。
*重复性:实验方案应具有可重复性，以保证实验结果的可靠性。
*控制性:实验方案应控制无关变量，以确保实验结果的准确性。
在进行实验设计时，需要考虑以下几个关键要素：*研究目的:明确实验的具体目标，明确要研究什么问题，需要获得什么样的结果。
*实验变量:确定实验中需要控制的变量和需要测量的变量，并进行合理的控制和测量。
*实验方法:选择合适的实验方法，确保实验方法能够有效地收集到所需数据。
*数据分析:预计实验结果类型，选择合适的分析方法，以便对实验数据进行有效分析。
Re小论文、课堂演示题、思考题—材料科学与研究方法
s m 0 m 2 *r 1/ 2 d 1/ 2
21. 试述耗散结构在材料超塑性、蠕变、变形或相变等方面的应用或耗散结构与它们之间的 关系。 22. 什么是超塑性？试综述超塑性成形的特点、方法及其应用。 23. 综述金属基复合材料在超塑性研究和应用方面的最新进展。 24. 什么是蠕变？如何确定材料的蠕变性能？综述某种抗蠕变耐热材料（如镁合金）的最新 进展和应用。 25. 对仿生结构与功能材料的研究与发展发表自己的认识和想法。 26. 如何理解“具有最佳性能的材料几乎总是具有某种不稳定结构”，试举例说明。
课堂演示特别欢迎有创意的内容！
例如：实验类题目 33. 利用身边易得的材料与器件或结合Flash动画，演示一个完整的实验，并藉此说明教材 中的一个问题、现象或规律。 34. 动态性：强调实验的“动” ，实验应包含一个连续性的动作或过程。 35. 形象性：强调实验的“像” ，所采用的材料或制作的模型应与实验对象实际形态相同或 相近。 36. 针对性：实验过程应恰如其分地说明说明教材中的一个问题、现象或规律，能有效地帮 助大家理解和掌握教材中的相关内容。
论述论述1到到2种材料研究基本方法并举例说明在材料科学技术方面应用了某一种科学研究种材料研究基本方法并举例说明在材料科学技术方面应用了某一种科学研究方法而取得的几种很大的进展要求书本和课堂没有举的例子
材料科学与研究方法
习题与作业
一、小论文 要求 : 检索文献，以 MSE 学科中的新材料、新工艺、新理论等最新进展写作小论文。 篇幅: > 1000 字,形式为小论文 (包括题目、摘要（ > 100 字） ，前言，内容、结论和参考文献） ； 规范列出参考文献,正文中要引出； 检索最新文献资料, >5 篇; 语言通顺, 格式规范(按照江大本科毕业论文格式）; 题目内容自定,主题相对集中； 完成日期：12 月 8 日（本部）及 9 日（京江） 同时交电子版和打印论文。
材料科学研究方法
材料科学研究方法1、矿物可根据组成元素或组成化合物分为8类：元素矿物，硫化物类矿物，氧化物类矿物，卤化物类矿物，含氧盐类矿物。
2、地壳中主要元素含量：氧49，13。
硅26.铝7,45。
铁4,20。
3、材料是指具有制定工作条件下使用要求的形态和·物理状态的物质。
4、材料根据物理化学属性分类:金属材料，无机非金属材料，有机高分子材料，复合材料。
根据材料来源分类：天然材料和人造材料。
根据材料用途分类：结构材料和功能材料。
5、结构材料是指利用材料的强度韧性弹性等力学性能用于不同的环境下承受载荷的各种结构件和零部件，分为机器结构材料和建筑结构材料。
6、功能材料是利用其物理化学某种优良的特性，被用于非结构目的的高技术材料。
按材料特性物理效应可分为：压电材料，热电材料，铁电材料，光电材料，声光材料，磁性材料，磁致伸缩材料等。
7、材料科学与工程是一级大学科。
分为材料物理与化学，材料学材料加工工程等三个二级学科。
8、材料科学，材料工程和材料科学与工程三者之间是有一定区别的。
材料科学主要从事材料本质的发现，分析和了解方面的研究，目的在于提供材料结构的统一描述或模型，以及解释材料结构与性能之间的关系。
材料工程着中进行把基础知识应用于材料的研制，生产，改性和应用的开发上，解决应用过程中在技术经济社会上产生的一些问题。
材料科学与工程是理工交叉学科。
9、四面体：合成制备，结构成分，性质，效能。
10、五要素：合成制备，组织结构，成分，性质，效能。
11、离子键无饱和性无方向性，共价键有饱和性有方向性，金属键无饱和性无方向性，分子键有饱和性有方向性。
12、金属与陶瓷材料的实际断裂强度大大低于理论断裂强度的主要原因是在实际晶体中存在着许多裂纹和位错等缺陷。
13、材料的相变原理;位移型：重构型;有序无序型。
14、金属容易产生滑移而产生塑性变形，原因是金属键没有方向性。
15、材料的强韧化原理：固溶强化，细晶强化，第二相强化，应力诱导相变增韧，微裂纹增韧。
材料研究方法结课论文
现代分析方法在课题研究中的应用1 研究方向酸性或碱性条件下铁路辙叉钢的腐蚀磨损性能的研究2 研究背景辙叉是使车轮由一股钢轨通过另一股钢轨的轨线平面交叉设备，主要由翼轨、心轨及联接零件组成。
目前铁路辙叉用钢铁有两种：高锰钢和贝氏体钢。
高锰钢作为铁路辙叉材料,其标准成分C1.0%~1.4%、Mn10%~14%（质量分数）[1]。
燕山大学利用再合金化的原理开发了一种加工硬化能力高、自减摩性能好的铁路辙叉专用高锰钢，化学成分（质量分数）为：C1.0%~1.2%，Mn11%~13%，N 0.04%~0.08%，Cr 1.5%~2.5%，Cu0.8%~1.0%，Re 0.1%~0.3%。
热处理工艺为：加热到1 000~1 100 ℃保温后水淬，获得单相奥氏体组织。
常规力学性能为：抗拉强度>800 MPa，冲击性能>150 J/cm2，这种成分高锰钢辙叉的使用寿命比普通成分高锰钢辙叉使用寿命提高30%以上[2]。
随着铁路向高速重载及长寿命方向发展,对改变火车运行方向的关键部位-辙叉提出了更高的要求,由于传统的整体固定型高锰钢辙叉已经不能很好满足现有的长寿命及高速重载的需求,所以急需一种性能更好的新型辙叉材料,这样贝氏体钢辙叉应运而生。
贝氏体钢化学组成是低碳和低合金元素，含碳量一般<0.05％，主要合金元素有Mn，Cr，Ni，Mo，B等。
贝氏体组织通常通过空冷或控制冷却速度得到。
这类钢具有高强度(530～1500MPa)、高韧性、抗拉强度随贝氏体转变温度的降低而提高。
工艺性能（可焊性和成型性)较好。
与高锰钢相比，贝氏体钢伸长率虽然比高锰钢低，而断面收缩率比高锰钢铸造辙叉高，抗拉强度也比高锰钢大很多。
本文主要对贝氏体体钢的腐蚀磨损方面的研究进行总结。
3 研究常用的表征方法3.1 SEM的应用[4]用SEM分析两个服役过的贝氏体钢辙叉的横截面：表明两个辙叉的表面是相对光滑的，且没有明显严重的划痕和褶皱。
材料研究方法思考题习题
材料研究方法思考题习题思考问题、练习和参考资料第1章1。
材料是如何分类的？材料的结构层次是什么？2。
材料研究的主要任务和对象是什么，相应的研究方法是什么？3.材料研究方法是如何分类的？如何理解现代研究方法的重要性？第2章1。
辨别晶体的颜色、多色性和吸收率。
为什么非各向同性体矿物晶体是多色的？2.什么是贝克线？它的运动规律是什么？效果如何？3。
什么是晶体的粗糙表面、突起和闪光突起？决定晶体粗糙度和突起等级的因素是什么？什么是干涉色？影响晶体干涉色的因素有哪些？5。
白云母有三个主要折射率Ng=1.588，Nm=1.582，Np=1.552。
如果要制造干涉色为1/4λ(147nm)的测试板，垂直于Ng截面的切片厚度应该是多少？6。
平行金红石(四方)(100)晶面呈薄片状，折射率计测得的C轴方向为2.616，垂直于C轴的方向为2.832；试着画出它的光学指标，并写出最大双折射及其正负光学性质7.取平行莫来石(斜方)斜方柱(110)的所有平面测得晶体的最大折射率为1.654，取垂直直斜方柱的所有平面(001)测得的折射率变化在1.644-1.642之间给定光轴平面//(010)，试着画出它的光学指标，写出最大双折射，光学符号和光学方向8.辉石是正射晶体。
在正交偏振下，其最高干涉色是次黄(r = 880微米)，⊥Bxa截面具有原色亮灰色干涉色(r = 210微米)，设置Ng-Nm=0.019，并计算片材厚度9.将橄榄石晶体片的厚度设置为0.03毫米，Ng=1.689，Nm=1.670，Np=1.654，并询问:垂直Bxa切割平面、垂直Bxo平面和平行光轴平面之间的光程差是多少？10.如何使用锥光镜来识别晶体的光学和轴向特性？11.如何提高光学显微分析的分辨率？12.阐述了光学显微分析用光学片的制备方法。
13。
近场光学显微镜的原理及其与传统光学显微镜的异同分析14。
近场光学显微镜为什么能突破光学显微镜的分辨率极限？参考文献1。
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。
材料科学研究方法
物质：是指在人类生活环境内所能获取的单元素的单质或多元素的化合物，物质是制备材料的原料，材料是物质，但不是所有物质都是材料。
材料的分类：根据材料的化学组成：金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料根据材料用途：结构材料和功能材料材料学科的交叉和渗透(论述):1、三大材料的交叉，衍生出许多的复合材料；以金属为基体加入陶瓷等无机物组成为具有优异性能的金属基复合材料。
2、基础学科向各材料学科的交叉和渗透；物理、化学、力学、热力学、动力学等与金属材料的结合形成物理冶金。
3、各材料学科之间的相互渗透、移植与借鉴；金属冶金上的结构、亚结构等概念在科学观念上和工业生产上开始向非金属渗透。
4、在制造技术上也是相互渗透、移植和借鉴；粉末冶金借鉴了传统的陶瓷制造技术，所以被称为金属陶瓷术。
5、新技术在各类材料中都得到了广泛的应用；等离子技术在冶金工业、金属材料焊接、表面化学热处理、气相沉积、高分子和无机非金属材料等许多技术得到广泛的应用。
材料科学与工程的定义：材料科学与工程是关于材料成分、结构、工艺和他们性能与应用之间有关知识开发和应用的科学。
它是从科学岛工程的一个专业连续领域，其间，各专业广传贯串整个体系。
材料科学与工程五要素的模型：成分、合成/制备、组织结构、性质和效能。
材料的成分、工艺、组织结构、性能是密切相关的。
材料科学研究分类：基础研究又分为纯基础研究（没有商业目的而进行的为了使科学知识进展的原始性研究）和应用基础研究（有广泛应用背景，但以针对技术中存在的普遍性问题进行理论探索）两类、应用研究（运用基础研究成果，探索、开辟应用的新途径）、开发研究（应用基础研究和应用研究的成果，从事某一新产品或工程设计、试验和试制所涉及到的一些列技术工作）科学研究选题的基本原则1、需要性原则：满足社会需要和科学自身发展的需要，有实际生产的需要、社会生活的需要和科学本身发展的需要。
2、科学性原则：研究选题必须有科学理论依据。
材料科学研究方法试题库(doc 74页)
第一章一、选择题1.用来进行晶体结构分析的X射线学分支是（）A.X射线透射学；B.X射线衍射学；C.X射线光谱学；D.其它2. M层电子回迁到K层后，多余的能量放出的特征X射线称（）A.Kα；B. Kβ；C. Kγ；D. Lα。
3. 当X射线发生装置是Cu靶，滤波片应选（）A．Cu；B. Fe；C. Ni；D. Mo。
4. 当电子把所有能量都转换为X射线时，该X射线波长称（）A.短波限λ0；B. 激发限λk；C. 吸收限；D. 特征X射线5.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（）（多选题）A.光电子；B. 二次荧光；C. 俄歇电子；D. （A+C）二、正误题1. 随X射线管的电压升高，λ0和λk都随之减小。
（）2. 激发限与吸收限是一回事，只是从不同角度看问题。
（）3. 经滤波后的X射线是相对的单色光。
（）4. 产生特征X射线的前提是原子内层电子被打出核外，原子处于激发状态。
（）5. 选择滤波片只要根据吸收曲线选择材料，而不需要考虑厚度。
（）三、填空题1. 当X射线管电压超过临界电压就可以产生 X射线和 X射线。
2. X射线与物质相互作用可以产生、、、、、、、。
3. 经过厚度为H的物质后，X射线的强度为。
4. X射线的本质既是也是，具有性。
5. 短波长的X射线称，常用于；长波长的X射线称，常用于。
习题第一章一、选择题1.用来进行晶体结构分析的X射线学分支是（）A.X射线透射学；B.X射线衍射学；C.X射线光谱学；D.其它2. M层电子回迁到K层后，多余的能量放出的特征X射线称（）A.Kα；B. Kβ；C. Kγ；D. Lα。
3. 当X射线发生装置是Cu靶，滤波片应选（）A．Cu；B. Fe；C. Ni；D. Mo。
4. 当电子把所有能量都转换为X射线时，该X射线波长称（）A.短波限λ0；B. 激发限λk；C. 吸收限；D. 特征X射线5.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（）（多选题）A.光电子；B. 二次荧光；C. 俄歇电子；D. （A+C）二、正误题1. 随X射线管的电压升高，λ0和λk都随之减小。
材料科学研究与测试方法
材料科学研究与测试方法
材料科学是研究材料结构、性能和制备的学科，是现代工业和科技发展的重要基础。
为了深入了解材料的性质和特点，研究人员需要使用各种测试方法和工具来对材料进行分析和评估。
本文将介绍一些常见的材料科学研究和测试方法，包括电子显微镜、X射线衍射、拉伸试验、硬度测试等。
电子显微镜是一种用于观察材料微观结构的强大工具。
它可以通过聚焦电子束来放大样品的图像，以纳米级别的分辨率显示材料的详细结构。
这种技术在材料科学中的应用广泛，包括研究材料的晶体结构、纳米颗粒、表面形貌和化学成分等。
X射线衍射是一种用于研究材料结构的分析方法。
通过将X射线照射到样品上，然后观察反射和散射的X射线，可以确定材料的晶体结构、晶胞参数和晶体缺陷等信息。
这种方法广泛应用于研究晶体材料、催化剂、陶瓷等。
拉伸试验是一种用于评估材料强度和刚度的测试方法。
在此测试中，样品通常被拉伸到破裂，测量其应力和应变，然后计算出其杨氏模量和屈服强度等参数。
这种方法广泛应用于研究金属、塑料、玻璃等材料的机械性能。
硬度测试是一种用于评估材料抗压强度和耐磨性的测试方法。
这种方法通常涉及将一个硬度针或球压入样品表面，然后测量针或球的深度，以确定样品的硬度。
这种方法广泛应用于研究金属、陶瓷、塑料等材料的耐磨性和切削性能。
综上所述，材料科学研究和测试方法是深入了解材料结构和性能的重要手段。
通过使用各种测试方法和工具，研究人员可以获得有关材料微观结构、晶体结构、力学性能和耐磨性等方面的重要信息。
这些信息对于材料的制备和应用具有重要意义。
材料科学研究方法
光学分析法：利用待测物质的光学性质进行测定的方法。
电化学分析法：利用待测物质的电化学性质进行分析测定的方法。
分离分析法：利用各待测组分在互不相容的两相中的溶解、亲和、吸附与解析、渗透等性质方面的不同而进行分离和吸附的方法。
灵敏度S:物质单位浓度或单位质量的变化引起信号响应值变化的程度。
检出限：某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度、质量等。
紫外光谱UV分子中某些价电子吸收一定波长的紫外光，由低能级的基态跃迁至高能级的激发态而产生的光谱。
波长范围：10-400nm，近紫外光区：200-400nm朗伯-比尔定律：溶液的吸光度与溶液中物质的浓度及液层厚度成正比。
A = lg (10/1 J = ；d发色团：可以使分子在紫外-可见光区产生吸收带的原子团。
例如：C=C C=O C=N-，-N=N-助色团：含有未成键n电子，本身不吸收大于200nm波长的紫外光，但与发色团相连时，能使发色团吸收波长变大或吸收强度增加。
例如：-OH, -NHz，-OR, -NR2，-SR红移：max向长波方向移动增色效应：使最大吸收强度；max增大的效应R带：由n》一跃迁引起，由带孤对电子的发色团产生。
特点①'max>270nm 佔<100②溶剂极性增强，max发生蓝移K带：由:-:跃迁引起，特指共轭体系1max 210-270 ,^max>10000B带：由苯环的二‘ 一跃迁引起，苯环的UV特征吸收，为宽峰，230-270nm，有精细结构。
200< <3000。
E带：E1及E2吸收带，可分别看成苯环中乙烯键和共轭乙烯键所引起。
UV结构判断基本原则：① 200-400nm无吸收峰，饱和化合物，单烯。
② 270-350nm有吸收峰，；=10-100nm醛酮n、二跃迁产生的R 带③ 250-300nm具有中等强度的吸收峰（；二200-2000）芳环的特征吸收，具有精细结构的B带④ 200-250nm具有强吸收峰（£>10000）,表明含有一个共轭体系K 带。
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课堂演示特别欢迎有创意的内容！
例如：实验类题目 33. 利用身边易得的材料与器件或结合Flash动画，演示一个完整的实验，并藉此说明教材 中的一个问题、现象或规律。 34. 动态性：强调实验的“动” ，实验应包含一个连续性的动作或过程。 35. 形象性：强调实验的“像” ，所采用的材料或制作的模型应与实验对象实际形态相同或 相近。 36. 针对性：实验过程应恰如其分地说明说明教材中的一个问题、现象或规律，能有效地帮 助大家理解和掌握教材中的相关内容。
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27. 就中国的社会经济发展和能源、资源及环境污染等方面的关系与问题，谈谈你的认识、 想法和建议。 28. 选择1种或几种材料设计或模拟的方法，综述应用该方法的最新研究进展（要求书本和 课堂没有举的例子） 。 29. 如何从材料选择和设计等方面考虑，延缓世贸大厦倒塌的时间？ 30. 综述国内外“金属材料强韧化的多尺度结构设计与制备”的某些方面的最新进展。 31. 其它您认为可以与大家分享的与材料或科学技术有关的内容。 32. 新教材题： (1) 试举例说明材料演化过程中的竞择性及其应用。 (2) 谈谈你对绿色材料科学技术的认识和想法。 (3) 根据你对材料产业可持续发展的理解，从金属材料、高分子材料和无机非金属材 料中任选一种，考虑如何实现材料的可持续发展，并提出几项可具体实施的技术 或管理措施。 (4) 结合材料科学与工程的四要素、五要素模型， 试从材料科学与工程学科发展趋势 和系统论角度论述材料设计 (模拟) 研究的范围、思路与特点。
s m 0 m 2 *r 1/ 2 d 1/ 2
21. 试述耗散结构在材料超塑性、蠕变、变形或相变等方面的应用或耗散结构与它们之间的 关系。 22. 什么是超塑性？试综述超塑性成形的特点、方法及其应用。 23. 综述金属基复合材料在超塑性研究和应用方面的最新进展。 24. 什么是蠕变？如何确定材料的蠕变性能？综述某种抗蠕变耐热材料（如镁合金）的最新 进展和应用。 25. 对仿生结构与功能材料的研究与发展发表自己的认识和想法。 26. 如何理解“具有最佳性能的材料几乎总是具有某种不稳定结构”，试举例说明。
鼓励发表自己的看法
以诚为本，反对抄袭
二、参 考 文 献
教材及图书馆如金属手册等书 /kns50/ 中国期刊全文数据库 http://202.195.60.78/wfrs_mirror/default.htm 万方数据资源 Elsevier 爱思唯尔英文期刊全文数据库 Materials Today （/） Nature Materials （/nmat/journal/v6/n8/index.html） 三、课堂演示讨论题及思考题（可作小论文参考题及可能的开卷考试题） 1. 谈谈现代科学技术的发展史、材料的发展史或材料科学的发展史。 2. 围绕航天材料、大飞机材料或高速铁路材料的某一方面（包括国内外新材料的种类技术 制备工艺等等）谈谈取得的进展或存在的问题。 3. 什么叫仿生学?你认为自然界中的什么现象人们可以进行仿生研究。举一例，并说明自 己的设想和思路。 4. 介绍材料研究领域的热门方向，如纳米材料、非晶态、超导等。 （着重介绍其潜在的应 用前景） 5. 诺贝尔奖离我们有多远？（科学技术方面，特别是物理、化学方面和实验有关的生动例
1Hale Waihona Puke 子） 6. 你认为在我们社会经济和日常生活中， 有哪些与材料相关的产品或事物可值得研究开发 或改进的？并说出你的设想和思路。 （目的、装置、材料、步骤） 7. 科学技术成果往往是一把双刃剑（如纳米材料、生物燃料等） 。检索文 献,以材料类为 例说明，并设想如何来改进其副作用。 8. 环境污染、能源消耗和资源利用是二十一 世纪人类共同面对的问题。检索文献,试就某 一方面以材料为例提出你的设想和思路。 9. 根据材料科学与工程的四要素、五要素模型，结合已学内容提出新的模型，要求画图和 文字说明。 10. 如何理解性能、结构、过程和能量是材料的四个重要的共性问题，结合材料科学与工程 的四要素、五要素模型，讨论它们之间的联系。 11. 试归纳总结（对比）材料的共同效应和共性特征。举例说明位错对金属材料或陶瓷材料 形变、强度或结晶等过程的影响规律。 12. 试归纳总结陶瓷和金属材料的强韧化机制和原理。 举例说明某种强韧化机制在材料研究 开发中的应用。 13. 谈谈创新模式、思路、理念、方法、能力或应具备的素质，并就材料科学研究或应用方 面举例论述。 14. 什么是类比法和移植法，试举材料科学研究中的例子加以说明。 （新教材题） 15. 科学研究课题的来源有哪些？试举例说明。 （新教材题） 16. 论述1到2种材料研究基本方法， 并举例说明在材料科学技术方面应用了某一种科学研究 方法而取得的几种很大的进展（要求书本和课堂没有举的例子） 。 17. 从新材料“十二五”规划等方面，谈谈材料的发展趋势。 18. 选择一种“超”字新材料，综述其最新研究进展和应用。 19. 以最大提高某一性能（如力学性能）为目标，思考或设计一种理想的纳米复合材料（如 金属Al基）结构，并陈述这种理想结构能够实现这一目标的理由。 20. 解释以下给出的Hall-Petch公式，依据教材和课堂教学等内容，归纳总结与此公式相关 的问题及得到的启示。
研究设计类题目
37. 灯泡的选材分析。 （灯泡中的重要部件；重要部件的材料选择；组装灯泡的工艺。 ） 38. 航天飞船返回舱隔热材料设计（自行设计所需材料；与实际应用材料对比；钛合金是否 适用。 ） 39. 列车提速的材料因素。 （与列车提速密切相关的部件；提速前后的选材比较。 ） 40. 泰坦尼克号失事的材料问题。 （工作环境分析；材料因素分析及其与失事的关系。 ） 41. 人工关节材料设计。 （工作条件分析；各部位材料选择及其原因；加工工艺。 ） 42. 焊接机器人臂选材设计。 （精确焊接对臂的选材有哪些要求；选择一种合适材料。 ）
材料科学与研究方法
习题与作业
一、小论文 要求 : 检索文献，以 MSE 学科中的新材料、新工艺、新理论等最新进展写作小论文。 篇幅: > 1000 字,形式为小论文 (包括题目、摘要（ > 100 字） ，前言，内容、结论和参考文献） ； 规范列出参考文献,正文中要引出； 检索最新文献资料, >5 篇; 语言通顺, 格式规范(按照江大本科毕业论文格式）; 题目内容自定,主题相对集中； 完成日期：12 月 8 日（本部）及 9 日（京江） 同时交电子版和打印论文。