材料制备与表征复习范围1

铁电材料

1、感应式极化：离子晶体中最主要的极化形式是电子位移极化和离子位移极化，这两种极化都属于感应式极化，极化强度大小依赖于外施电场。线性关系，E=0，P=0。

2、自发极化：铁电体所表现的自发极化，却是不依赖于外电场，并能随外电场反向而发生反转。非线性关系，E=0，P≠0。

3、铁电体(ferroelectric)：具有自发极化，且自发极化方向能随外场改变的晶体。它们最显著的特征，或者说宏观的表现就是具有电滞回线。

4、电滞回线(hysteresis curve)：铁电体在铁电态下极化对电场关系的典型回线。

5、电畴（domain）：在铁电体中，固有电偶极矩在一定的子区域内取向相同的这些区域就称为电畴或畴。

6、畴壁（domain wall）：畴的间界。

7、铁电相变：铁电相与顺电相之间的转变。当温度超过某一值时，自发极化消失，铁电体变为顺电体。

8、居里温度（Curie temperature or Curie point）：铁电相变的温度。

9、铁电体的分类：1）按结晶化学；2）按力学性质；3）按相转变的微观机构；4）按极化轴多少。

10、铁电陶瓷：在一定温度范围内具有自发极化，且自发极化能为外电场所转向的陶瓷称为铁电陶瓷。

典型的铁电材料BaTiO3

什么是电畴？电畴是如何形成的，180°畴和90°畴有何异同？自发极化与铁电体的概念？什么是铁电陶瓷？

压电陶瓷

1、压电陶瓷基本概念

正压电效应：在没有对称中心的晶体上施加机械作用时，发生与机械应力成比例的介质极化，同时在晶体的两端面出现正负电荷。

逆压电效应：当在晶体上施加电场时，则产生与电场强度成比例的变形或机械应力。

预极化：对于铁电陶瓷来说，虽然各晶粒都有较强的压电效应，但由于晶粒和电畴分布无一定规则，各方向几率相同，使ΣP =0，因而不显示压电效应，故必须经过人工预极化处理，使ΣP ≠0，才能对外显示压电效应。

压电陶瓷的预极化方式：直流电场+升温（矫顽场Ec减小）。但温度升高，材料的绝缘电阻下降，因此容易击穿。所以温度不能过高

2、压电陶瓷的晶体结构

钙钛矿结构

钨青铜型结构

铌酸锂型结构

铋层状结构

3、压电陶瓷主要参数

4、铅基压电陶瓷

5、压电陶瓷为什么要进行预极化？如何进行预极化？

催化剂材料

1、晶体的宏观特征和微观结构特点（The macroscopical and microcosmic characters of

materials）

2、基本知识点：

宏观特征：规则的几何形状、晶面角守恒、固定的熔点以及各向异性；点阵概念：结构单元、点阵、点阵单位和晶胞、原子分数坐标和晶面指数；晶系。

1、一个好的工业催化剂应满足哪些条件？

2、载体在催化剂中的作用是什么？

3、固体催化剂按导电性分为几类？每类催化剂的基本特征是什么？

4、d穴和d%的含义是什么？脱除功φ的含义是什么？如何改变催化剂的d穴和φ？

影响金属催化剂的化学吸附性能的因素有哪些？影响其活性和选择性的基本因素有哪些？

5、生成热与金属催化剂的活性有什么关系

6、下列氧化物可能显示何种半导性？VO2、Cu2O、WO3、Nb2O5

7、何谓质子酸和非质子酸？它们的催化作用有何异同？

8、酸度和酸强度的含义？如何测定？区别B 酸和L 酸的实验方法？

9、为什么SiO2-Al2O3 会有酸性？其B 酸、L 酸活性中心的结构特征及相互转化

的条件是什么？

10、分子筛催化剂有哪些重要特性？其表面酸性是怎样产生的？

11、影响分子筛催化剂的酸度和酸强度的主要因素是什么？改变其酸度和酸强

度的方法有哪些？

12、决定酸碱催化剂活性和选择性的基本因素是什么？

13、费米能级的意义？半导体与费米能级的关系？改变费米能级的办法？

14、影响半导体催化剂化学吸附的因素有哪些？

15、影响半导体催化剂的活性、选择性的因素？如何提高半导体催化剂的活性、

选择性？

16、合成氨催化剂的组成及各组分的作用是什么？提高其活性应如何着手？

17、何谓结构敏感性反应？合金的组成与结构及其对催化剂的性能有何影响？

常用的工业催化剂的制备方法有哪些？各自的有缺点及适用场合是什么？

18、沉淀法制备工业催化剂应如何选择原料、沉淀剂、沉淀反应？沉淀的条件有

哪些？

19、煅烧的目的是什么？

20、如何控制活性成分的分布？

21、催化剂的成型方法有哪些？如何选择成型方法？

22、比较点阵与晶体结构的关系，写出面心立方中的最密排晶面、晶向，并在晶胞图中画出最密排晶面、晶向（必须标明坐标系）

纳米材料

1、纳米材料的定义

2、纳米材料的特性

体积效应、表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应、库伦堵塞与量子隧道效应

3、纳米材料的制备

1)气相法制备纳米微粒

气体冷凝法，溅射法，通电加热法，激光诱导化学气相沉

2)液相法制备纳米微粒

沉淀法，sol-gel法，喷雾法，水热法

5、纳米材料的表征

透射电镜观察法，x-射线衍射线线宽法，比表面积法

新型显微技术

扫描隧道显微镜，原子力显微镜，真空扫描隧道显微镜

7、纳米材料的性能

热学性能

纳米微粒的熔点，烧结温度，晶化温度均降低

磁学性能

超顺磁性，矫顽力，居里温度

光学性能

宽频带强吸收，红移和蓝移现象，纳米微粒发光

表面性能

表面活性与敏感特性，光催化性能

力学性能

摔不破的陶瓷

8、纳米粒子的分散与团聚

分散，团聚，化学活性

9、表（界）面效应可以影响纳米材料的哪些性质

材料表征

1、简述现代材料研究的X射线实验方法在材料研究中有那些主要应用。

2、X射线衍射试验主要有那些方法，他们各有那些应用

3、X光衍射线宽法测纳米粒子尺寸的公式（即谢乐尔公式）为：D hkl=0.89λ/(cosθ•∆B)，试说出其中各参数代表的含义。

4、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？

5、试说明常见的电子探针、离子探针、俄歇谱仪表面微区成分分析技术的原

理及主要性能对比。