材料表征学思考题

建筑材料复习思考题(填空简答计算)

二、填空题1.材料的吸水性用吸水率表示吸湿性用含水率表示耐水性用软化系数表示。

软化系数大于0.85 被认为是耐水性材料。

2.石膏与石灰在水化硬化时最大的不同是：石膏较石灰凝结硬化快且水热化（收缩）小。

表征水玻璃溶液性质的两个参数是密度和波美度。

3. 选取石子最大粒径时，应尽可能选用较大、较粗的颗粒，但又受到混凝土结构截面尺寸和配筋的间距等条件的限制。

4. 引起水泥体积安定性不良的主要原因有游离氧化钙过多、游离氧化镁过多和石膏掺量过多。

5. 硬化水泥石是由凝胶体、毛细孔和未水化熟料颗粒内核组成，随水化龄期增加，凝胶体组成增加，而毛细孔组成减少，水泥石的强度和密实度提高。

6. 硅酸盐水泥中 C 3S 和 C 3A 矿物含量高时，水泥水化热高，早期强度高，而 C 2S 矿物含量高时，则水化热小，早期强度低，但后期强度增进率大。

7. 同种材料当容重增大时则材料的密度不变 ,强度增大 ,导热性增大。

8. 粉磨水泥时掺入石膏是为了调节水泥凝结时间，适当提高石膏掺量可达到快硬目的，当石膏掺量过多时，易引起硫酸盐的腐蚀。

9. 水泥胶砂强度实验中，水泥：标准砂：水＝ 1：3：0.5 ，标准试件尺寸为 40x40x160 mm 。

养护温度为（20±1）℃ 的水中，养护龄期为 3d 和 28d 。

抗压强度、抗折强度10. 材料质量为m ，绝对密实状态下体积为V ，自然状态下体积为Vo ，则该材料密度为 m/v ,表观密度为 m/v 0 ，孔隙率为 00V V V - ⨯ 100% ，密实度为 0V V ⨯ 100% 。

11. 气硬石灰的结硬是由结晶和碳化两个过程来完成的。

12. 石灰在熟化时释放出大量热量，体积显著膨胀；石灰在硬化时，释放大量水分，体积显著缩小。

13. 硅酸盐水泥的质量指标主要包括：细度、凝结时间、安定性及强度等级等项。

材料表征方法思考题答案.

第一章XRD1.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射线定义：高速运动的粒子与某种物质相撞击后猝然减速，且与该物质中的内层电子相互作用而产生的。

性质：看不见；能使气体电离，使照相底片感光，具有很强的穿透能力，还能使物质发出荧光；在磁场和电场中都不发生偏转；当穿过物体时只有部分被散射；能杀伤生物细胞。

连续X射线产生：经典物理学解释——由于极大数量的电子射到阳极上的时间和条件不相同，因而得到的电磁波将具有连续的各种波长，形成连续X射线谱。

量子力学解释——大量的电子在到达靶面的时间、条件均不同，而且还有多次碰撞，因而产生不同能量不同强度的光子序列，即形成连续谱。

特点：强度随波长连续变化特征X射线产生：当管电压达到或高于某一临界值时，阴极发出的电子在电场的加速下，可以将物质原子深层的电子击到能量较高的外部壳层或击出原子外，使原子电离。

此时的原子处于激发态。

处于激发态的原子有自发回到激发态的倾向，此时外层电子将填充内层空位，相应伴随着原子能量降低。

原子从高能态变为低能态时，多出的能量以X射线的形式释放出来。

因物质一定，原子结构一定，两特定能级间的能级差一定，故辐射出波长一定的特征X射线。

特点：仅在特定的波长处有特别强的强度峰。

2.X射线与物质的相互作用答：X射线与物质的相互作用，如图所示一束X射线通过物体后，其强度因散射和吸收而被衰减，并且吸收是造成强度衰减的主要原因。

散射分为两部分，即相干散射和不相干散射。

当X射线照射到物质的某个晶面时可以产生反射线，当反射线与X射线的频率、位相一致时，在相同反射方向上的各个反射波相互干涉，产生相干散射；当X射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后，产生波长比入射X射线波长长的X射线，且波长随着散射方向的不同而改变，这种现象称为不相干散射。

其中相干散射是X射线在晶体中产生衍射现象的基础。

物质对X射线的吸收是指X射线通过物质时，光子的能量变成了其它形式的能量，即产生了光电子、俄歇电子和荧光X射线。

思考题.doc

材料失效分析课程思考题第一章材料失效分析概论1. 概述失效分析学科有哪些特点。

2. 失效是什么？它与事故、事件、故障有什么区别？3. 失效分析的作用和意义是什么？4. 简述失效模式、失效机理、失效缺陷和失效起因的的物理含义；举例说明它们之间的相互关系。

5. 简要说明材料失效分析涉及的“六品”、“五件”和“四化”的物理含义。

6. 一个结构件的失效分析，一般需考虑哪几个主要因素？7. 简述失效分析过程中的主要步骤及其任务。

8. 一辆自行车是由许多零部件组装而成，你认为哪些最容易发生失效，它们的失效模式是什么？9. 设想一下有没有永远不会失效的材料。

如有，请举例并从失效模式和失效机理出发叙述其理由。

第二章材料的断裂失效形式与机理1. 工程结构件的强度设计，一般选取σs或σb二者中的最小值，许用应力的安全系数是如何选取的？2. 材料的强度设计准则、刚度设计准则和变形设计准则有什么区别？试用生活'中的实例来说明它们各自的重要意义。

3. 韧性断裂和脆性断裂有什么区别？它们的断口形貌有什么不同？4. 概述强度设计和断裂设计的区别，并谈谈如何防止脆性断裂。

5. 什么叫断裂力学？ KI和KIC两者有什么关系？6. 疲劳断口有什么特征？如何确定疲劳裂纹的起裂点？7. 材料的抗断裂设计，有哪几个断裂参量可以选用？8. 哪些参数可以用来表征材料的韧性？9. 硬度测定有哪些方法？金属、陶瓷和聚合物的硬度测定方法为什么大多数不能互用？10.简述金属材料在不同失效模式下有哪些不同的失效机理。

第三章材料的腐蚀失效形式与机理1. 什么叫腐蚀？化学腐蚀和电化学腐蚀有什么不同？请各举一例说明。

2. 在电化学腐蚀中，金属的损失伴随的是还原反应还是氧化反应？腐蚀发生在阴极上还是阳极上？3. 概述局部腐蚀的类型？它们有哪些特征？4. 什么叫电偶腐蚀，其腐蚀机理是什么？5. 点蚀的机理是什么？哪些介质最容易引起点蚀？6. 什么条件下会发生缝隙腐蚀，它和点蚀本质上有什么区别？7. 码头的钢桩为什么在水下的腐蚀较慢，而与大气交替接触的表面，其腐蚀则会严重得多？试分析其原因。

材料科学与工程基础思考题(第二部分)

算其应变大小。(已知铝的弹性模量为��铝 = ��)
解：由题意：应力大小σ
=
F S
=
35500 10×12.7×10−6
Pa
=
2.8
×
108 Pa
由于发生弹性形变，因此E = σ = 2.8×108 Pa = 7 × 1010Pa
ε
ε
解得：ε = 4.075 × 10−3
试样上留下压痕单位压痕表面积
S
上所承受的平均压力， �� = �� = �� =
��
��
�� ，（HB 单位：Pa；D 为压头直径）。
�� −（��−��）��
解：横向应变ε1
=
��×��−�� 8
（11）洛氏硬度：以圆锥角为 120 度的金刚石椎体或直径为 1.588mm 的淬火钢球为压头，加两次载
荷
P0、
P1，用压痕深度
t
来表征材料的硬度，��
=
��
−
�� .��
（压头为金刚石时
K=100，压头为钢球时，K=130）。
（8）滑移：材料在切应力作用下，沿着一定的晶面和一定的晶向进行的切变过程。
（9）孪生：发生在金属晶体内部区域，沿一定晶面和晶向进行的均匀切变过程。切变区的宽度较小，

材料分析思考题（答案）.

材料分析思考题（答案）.安徽⼯业⼤学材料分析测试技术复习思考题第⼀章 X射线的性质X射线产⽣的基本原理1 X射线的本质：电磁波、⾼能粒⼦、物质2 X射线谱：管电压、电流对谱的影响、短波限的意义等连续谱短波限只与管电压有关，当固定管电压，增加管电流或改变靶时短波限λ0不变。

随管电压增⾼，连续谱各波长的强度都相应增⾼，各曲线对应的最⼤值和短波限λ0都向短波⽅向移动。

3⾼能电⼦与物质相互作⽤可产⽣哪两种X射线？产⽣的机理？连续X射线：当⾼速运动的电⼦(带电粒⼦)与原⼦核内电场作⽤⽽减速时会产⽣电磁辐射,这种辐射所产⽣的X射线波长是连续的,故称之为连续X射线。

特征(标识)X射线：由原⼦内层电⼦跃迁所产⽣的X射线叫做特征X射线。

X射线与物质的相互作⽤1两类散射的性质(1)相⼲散射：与原⼦相互作⽤后光⼦的能量（波长）不变，⽽只是改变了⽅向。

这种散射称之为相⼲散射。

(2)⾮相⼲散射:：与原⼦相互作⽤后光⼦的能量⼀部分传递给了原⼦，这样⼊射光的能量改变了，⽅向亦改变了，它们不会相互⼲涉，称之为⾮相⼲散射。

2⼆次特征辐射（X射线荧光）、饿歇效应产⽣的机理与条件⼆次特征辐射（X射线荧光）：由X射线所激发出的⼆次特征X射线叫X射线荧光。

俄歇效应：俄歇电⼦的产⽣过程是当原⼦内层的⼀个电⼦被电离后，处于激发态的电⼦将产⽣跃迁，多余的能量以⽆辐射的形式传给另⼀层的电⼦，并将它激发出来。

这种效应称为俄歇效应。

第⼆章 X射线的⽅向晶体⼏何学基础1 晶体的定义、空间点阵的构建、七⼤晶系尤其是⽴⽅晶系的点阵⼏种类型晶体：在⾃然界中，其结构有⼀定的规律性的物质通常称之为晶体2 晶向指数、晶⾯指数（密勒指数）定义、表⽰⽅法，在空间点阵中的互对应晶向指数（略）晶⾯指数：对于同⼀晶体结构的结点平⾯簇，同⼀取向的平⾯不仅相互平⾏，⽽且，间距相等，质点分布亦相同，这样⼀组晶⾯亦可⽤⼀指数来表⽰，晶⾯指数的确定⽅法为：A、在⼀组互相平⾏的晶⾯中任选⼀个晶⾯，量出它在三个坐标轴上的截距并以点阵周期a、b、c为单位来度量；B、写出三个截距的倒数；C、将三个倒数分别乘以分母的最⼩公倍数，把它们化为三个简单整数h、k、l，再⽤圆括号括起，即为该组晶⾯的晶⾯指数，记为(hkl)。

材料专业综合实验思考题库

实验 4.聚合物的注射成型
1.在选择料筒温度、注射速度、保压压力、冷却时间的时候，应该考虑哪些问题?
料筒温度保证树脂塑化均匀，使熔体粘度满足注射要求，温度不能过高，在 Tf 或 Tm 以上，但是不能高于 Td。
注射速度保证熔料能充满模腔，速度慢、充模的时间长，剪切作用使熔体分子取向程度增大。反之，则充模的时间短、熔料温度差较小、密度均匀，熔接强度较高，制品外观及尺寸稳定性良好。但是，注射速度过快时，熔体高速流经截面变化的复杂流道并伴随热交换行为，出现十分复杂的流变现象，制品可能发生不规则流动及过量充模的弊病。
实验 7. 原子力显微镜的工作原理及应用
1、原子力显微镜有哪些应用？
（1）形貌观察 AFM 可以对样品表面形态、纳米结构、链构象等方面进行研究。（2）AFM 在高分子科学方面的应用 AFM 在高分子方面的应用起源于 1988 年，如今， AFM 已经成为高分子科学的一个重要研究手段。AFM 对高分子的研究发展十分迅速、（a）高分子表面形貌和纳米结构的研究高分子的形貌可以通过接触式 AFM、敲击式 AFM 来研究。接触式 AFM 研究形貌的分辨率与针尖和样品接触面积有关。一般来说，针尖与样品的接触尺寸为几纳米，接触面积可以通过调节针尖与样品接触力来改变，接触力越小，接触面积就越小；同时也减少了针尖对样品的破坏。为了获得高分辨高分子图像，人们用各种方法来对样品进行微力检测。在空气中扫描样品时，由于水膜的存在使得样品与针尖有较强的毛细作用，达就加大了针尖与样品的表面作用力。为了消除毛细作用，人们提出在液相中扫描样品可得到几纳牛的扫描力。（b）AFM 对高分子材料纳米机械性能的研究扫描探针技术是研究高分子材料纳米范围机械性能的强有力工具。在接触式 AFM 中．以不同的力扫描样品可以得到样品机械性能的信息。高分子材料弹性模量的变化范围从几 MPa 到几 GPa，这就需要根据样品的不同性质来选样低力或高力对样品成像。（c）高分子组分分布研究许多高分子材料由不均一相组成，因此研究相的分布可以给出高分子材料许多重要的信息。如图 7 增韧塑料是由两种不同高分子材料和橡胶颗粒共混而成的，其高度图和相图有明显的不同相图中不仅可以分辨出两种不同高分子组分，而且可以见到约 1nm 尺寸的橡胶颗粒。（3）AFM 在生物大分子中的应用 AFM 是研究生物大分子强有力的工具。生物大分子不同于一般高分子聚合物．它在生物体中多以单个分子存在，因此容易得到单个分子的形貌图像，单个生物分子的三维形貌及动力学性质研究对解释生命现象有不可估量的作用．如今人们用 AFM 研究各种生物分子，如 DNA、蛋白质、抗原抗体分子及其他一些重要分子。

思考题

1、对于拉伸试样，如何使拉伸实验断裂在有效部分？分析试样断裂在标线外的原因？尽量保证标准里面要求的形状公差，平行段圆弧连接过渡要好。

次要因素是粗糙度，到也不能太差了。

这样就可以保证断裂发生在平行段里面。

原因：1、试样上夹拉伸机有问题。

2、内螺纹铜管都是等截面的，在夹头附近本来就容易形成应力集中，容易断裂，所以断裂在标距外也很正常。

3、紫铜管太软，内螺纹管又细小，很容易把夹持部分夹变形，产生应力集中。

2、改变实验的拉伸速度会对测试结果产生什么影响？在拉力机曲线上可以看出，任何碳钢材料使用引伸计做拉伸试验时，拉伸速度不仅对测试数据有影响，它对拉伸曲线的形状也是有影响的，低碳钢材料拉伸时其曲线在上屈服力处不是沿线弹性直线向上达到下屈服力时，曲线先向右，而后向上，再向下，再向下来回颤抖向右晃动；最后再进入下屈服点。

这表明试样在拉伸达到屈服力附近时，材料开始产生不均匀的塑性变形，力量-变形曲线出现平台或锯齿，在此过程中，外力不增加（保持恒定）试样仍然继续伸长，或外力增加到一定数值时突然下降，随后在外力不增加或上下波动的情况下，试样可以继续伸长变形，由于以上某种原因引伸计标距范围外的部分首先进入了屈服状态，其试样积蓄的轴向变形快速增加，而释放是拉力机传递能量的速度小于试样塑性变形增加的速度，也就是如果此时拉力机横梁位移速度过低，就不能及时满足试样的屈服流动伸长变形时横梁位移的需求，就不能在引伸计标距范围内还处于线弹性状态的一段保持其变形的正常增加，造成引伸计标距范围内这一段试样的变形回弹。

3、同样的PP材料，为什么测定的拉伸性能（强度、断裂伸长率、模量）有差异？拉伸试验一般是将材料试样两端分别夹在两个间隔一定距离的夹具上，两夹具以一定的速度分离并拉伸试样，测定试样上的应力变化，直到试样破坏为止。

拉伸试验需要使用恒速运动的拉力试验机。

4、试比较橡胶、塑料在应力-应变曲线中的不同？塑料分为热塑性塑料和热固性塑料，塑料和橡胶的区别在于塑料在拉伸过程中（根据应力应变曲线）能够出现一个拉伸平台。

材料工程基础思考题

因为柔顺性是高分子链通过内旋转作用改变其构象的性能分子内旋转是导致分子链柔顺性的根本原因因此只有在高分子内部具有一定的内旋转自由度出现分子链的内部旋转才会表现出柔顺性
材料工程基础思考题
主要的高分子材料的合成类型和方法；高分子单体、单元结构的概念以及与高分子组成和结构性质的关系；聚合物的反应掌握高分子链结构的长、柔和复杂的特点；掌握高分子分子量与分子量分布的表征，理解高分子聚集态结构的多样性、复杂性与多缺陷特点，掌握相变与转变温度的物理意义以及对加工性质和力学性质的影响；理解高聚物高弹性的特点 1.为什么说柔顺性是高分子独有的性质？答：因为柔顺性是高分子链通过内旋转作用改变其构象的性能，分子内旋转是导致分子链柔顺性的根本原因，因此只有在高分子内部，具有一定的内旋转自由度，出现分子链的内部旋转，才会表现出柔顺性。 2.高分子的分子量相对于小分子和无机物有何特点，主要的表示和描述方法有哪些？高聚物分子量有两个特点：一是分子量大，二是分子量的多散性。首先，从相对分子质量来看——小分子和无机化合物的相对分子质量只有几十到几百；高聚物的相对分子质量相对高得多其次，高聚物的晶态结构比小分子物质的晶态有序程度差得多，高聚物的非晶态结构比小分子物质液态的有序程度高。综上，高分子的分子量可以用聚合物的多分散性、平均分子量、多分散系数来表示。 3.高分子的聚集体包括哪些内容，为什么聚合物不易形成100%的结晶以及宏观单晶？另外试述高分子的聚集体有哪些特点，以及成型加工条件、性能的关系？ 4.如何理解高分子材料拉伸的应力-应变的时温等效性和蠕变特性？时温等效原理;时间温度等效原理;时间温度对应原理;time temperature correspondence 分子式：CAS号：性质：又称时间温度对应原理。观察高分子材料的某种力学响应（如力学松弛），既可在较低温度下通过足够长的观察时间来实现，也可在较高温度下短时间内观察来实现，简单地说，升高温度与延长观察时间具有相同的效果。高分子材料蠕变指的是高分子材料在外界恒定应力作用下，由于材料内部分子的位移产生的应变（即外观形变）随着时间而变大。当应力去掉后，由于高分子材料有弹性记忆回复能力，形变可以部分回复。 5.高分子材料组成和结构的基本特征、高分子链的组成和结构、高分子链的聚集态结构。 ①高分子材料组成和结构的基本特征是： 1、平均分子量大和存在分子量分布 2、具有多种形态 3、组成与结构的多层次性 ②高分子链的组成和结构主要指组成高分子链的结构单元的化学组成、键接方式、空间构型和高分子链的形态等。 A、高分子链中的原子类型根据主链上原子类型，高分子链可分为：碳链高分子、杂链高分子、元素有机高分子、无机高分子、梯形和螺旋形高分子。 B、结构单元的键接方式共有三种可能的键接方式：头头接、尾尾接、头尾接。其造成的原子排列方式为：无规共聚、交替共聚、嵌段共聚和接枝共聚。Ｃ空间立体构型全同立构；间同立构；无规立构。Ｄ支化和交联结构

纳米材料思考题

纳米材料思考题1【1】简述纳米材料具有的几种纳米效应。

【2】半导体纳米晶表现出随尺寸减小吸收和发射光谱蓝移的现象，解释这是由于哪种纳米效应引起的。

【3】简述扫描隧道电子显微镜（STM）是基于哪种纳米效应及工作原理。

【1】(1)小尺寸效应：当颗粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏，非晶态纳米粒子的颗粒表面层附近的原子密度减少，导致声、光、电、磁、热、力学等特性呈现新的物理性质的变化称为小尺寸效应。

(2)表面效应：指纳米晶体粒表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。

(3)量子尺寸效应：是指当粒子尺寸下降到某一数值时，费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级或者能隙变宽的现象。

当能级的变化程度大于热能、光能、电磁能的变化时，导致了纳米微粒磁、光、声、热、电及超导特性与常规材料有显著的不同。

(4)宏观量子隧道效应：当微观粒子的总能量小于势垒高度时，该粒子仍能穿越这一势垒。

近年来，人们发现一些宏观量，例如微颗粒的磁化强度，量子相干器件中的磁通量等亦有隧道效应，称为宏观的量子隧道效应。

【2】半导体纳米晶表现出随尺寸减小吸收和发射光谱蓝移的现象，是由量子尺寸效应引起的。

对于半导体纳米晶材料来说，当该纳米晶的颗粒的尺寸逐渐减小到该对应材料激子的波尔半径时，便会出现的量子尺寸效应。

根据能带理论，当某种合成的材料的尺寸已经低于某个临界值时，电子在该材料中的运动便一定会受到某种三维的限制，即电子的能量在三个不同的维度方向上的量子化。

这种三维的限制，导致该材料中的电子运输无论是在距离上还是维度上都受到了极大的限制，而该材料中的电子的平均自由程便无疑所以由于在该纳米晶材料中的载流子（即电子或者空穴）在纳米晶材料中的运动受到了很多限制，从而导致了其载流子动能的增加，进而相应的能带的结构，也从体相的连续的能带式结构，改变成为了类似于分子的准分裂的能级结构。

材料分析思考题3

材料分析习题五1、物相定性分析的原理是什么？对食盐进行化学分析与物相定性分析，所得信息有何不同？答：物相定性分析的原理是根据每一种结晶物质都有自己独特的晶体结构，即特定点阵类型、晶胞大小、原子的数目和原子在晶胞中的排列等。

因此，从布拉格公式和强度公式知道，当X射线通过晶体时，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反射晶面的晶面间距值d和反射线的强度来表征。

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

任何一种结晶物质的衍射数据d和I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。

对食盐进行化学分析与物相定性分析，化学分析获得食盐化学组成，如获得Na+、Cl-的含量。

物相定性分析能获得物相组成NaCl及晶体结构等信息。

2．试述X射线衍射单物相定性分析基本原理与分析步骤？答：X射线物相分析的基本原理是每一种结晶物质都有自己独特的晶体结构，即特定点阵类型、晶胞大小、原子的数目和原子在晶胞中的排列等。

因此，从布拉格公式和强度公式知道，当X射线通过晶体时，每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样，衍射花样的特征可以用各个反射晶面的晶面间距值d和反射线的强度I来表征。

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

通过与标准物质的物相衍射数据比较鉴定物相。

单相物质定性分析的基本步骤是：（1）计算或查找出衍射图谱上每根峰的d值与I值；（2）利用I值最大的三根强线的对应d值查找索引，找出基本符合的物相名称及卡片号；（3）将实测的d、I值与卡片上的数据一一对照，若基本符合，就可定为该物相。

2．物相定量分析的原理是什么？试述用K值法进行物相定量分析的过程。

答：X射线定量分析的任务是：在定性分析的基础上，测定多相混合物中各相的含量。

定量分析的基本原理是物质的衍射强度与参与衍射的该物质的体积成正比。

K值法是内标法延伸。

《材料结构表征和应用》思考题

第二章1、什么是贝克线？其移动规律如何？有什么作用？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.在这轮廓附近可以看到一条比较明亮的线细线.当升降镜筒时.亮线发生移动.这条明亮的细线称为贝克线。

贝克线的移动规律：提升镜筒.贝克线向折射率大的介质移动。

根据贝克线的移动.可以比较相邻两晶体折射率的相对大小。

2、单偏光镜和正交偏光镜有什么区别？单偏光下和正交偏光下分别可以观察哪些现象？单偏光（仅使用下偏光）下可以观察晶体的形态、结晶习性、解理、颜色以及突起、糙面、多色性和吸收性.比较晶体的折光率（贝克线移动）.用油浸法测定折光率等.对矿物鉴定十分重要。

正交偏光镜：联合使用上、下偏光镜.且两偏光镜的振动面处于互相垂直位置。

可看到消光现象、球晶。

第三章1. 电子透镜的分辨率受哪些条件的限制？透镜的分辨率主要取决于照明束波长λ。

其次还有透镜孔径半角和物方介质折射率。

2. 透射电镜主要分为哪几部分？电子光线系统（镜筒）、电源系统、真空系统和操作控制系统。

3. 透射电镜的成像原理是什么？透射电镜.通常采用热阴极电子枪来获得电子束作为照明源。

热阴极发射的电子.在阳极加速电压的作用下.高速穿过阳极孔.然后被聚光镜会聚成具有一定直径的束斑照到样品上。

具有一定能量的电子束与样品发生作用.产生反映样品微区厚度、平均原子序数、晶体结构或位向差别的多种信息。

透过样品的电子束强度.其取决于这些信息.经过物镜聚焦放大在其平面上形成一幅反映这些信息的透射电子像.经过中间镜和投影镜进一步放大.在荧光屏上得到三级放大的最终电子图像.还可将其记录在电子感光板或胶卷上。

4. 请概述透射电镜的制样方法。

支持膜法.复型法、晶体薄膜法和超薄切片法。

高分子材料必要时还需染色、刻蚀。

5. 扫描电镜的工作原理是什么？由三极电子枪发射出来的电子束.在加速电压作用下.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。

材料力学思考题答案

材料力学复习思考题1. 材料力学中涉及到的内力有哪些？通常用什么方法求解内力？轴力，剪力，弯矩，扭矩。

用截面法求解内力2. 什么叫构件的强度、刚度与稳定性？保证构件正常或安全工作的基本要求是什么？杆件的基本变形形式有哪些？构件抵抗破坏的能力称为强度。

构件抵抗变形的能力称为刚度。

构件保持原有平衡状态的能力称为稳定性。

基本要求是：强度要求，刚度要求，稳定性要求。

基本变形形式有：拉伸或压缩，剪切，扭转，弯曲。

3. 试说出材料力学的基本假设。

连续性假设：物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙。

均匀性假设：物体内，各处的力学性质完全相同。

各向同性假设：组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。

小变形假设：材料力学所研究的构件在载荷作用下的变形或位移,其大小远小于其原始尺寸。

4. 什么叫原始尺寸原理？什么叫小变形？在什么情况下可以使用原始尺寸原理？可按结构的变形前的几何形状与尺寸计算支反力与内力叫原始尺寸原理。

可以认为是小到不至于影响内力分布的变形叫小变形。

绝大多数工程构件的变形都极其微小，比构件本身尺寸要小得多，以至在分析构件所受外力（写出静力平衡方程）时可以使用原始尺寸原理。

5. 轴向拉伸或压缩有什么受力特点和变形特点。

受力特点：外力的合力作用线与杆的轴线重合。

变形特点：沿轴向伸长或缩短6. 低碳钢在拉伸过程中表现为几个阶段？各有什么特点？画出低碳钢拉伸时的应力－应变曲线图，各对应什么应力极限。

弹性阶段：试样的变形完全弹性的，此阶段内的直线段材料满足胡克定律εσE =。

p σ --比例极限。

e σ—弹性极限。

屈服阶段：当应力超过b 点后，试样的荷载基本不变而变形却急剧增加，这种现象称为屈服。

s σ--屈服极限。

强化阶段：过屈服阶段后，材料又恢复了抵抗变形的能力，要使它继续变形必须增加拉力.这种现象称为材料的强化。

b σ——强度极限局部变形阶段：过e 点后，试样在某一段内的横截面面积显箸地收缩，出现颈缩 (necking)现象，一直到试样被拉断。

材料表面与界面课后思考题

材料表面与界面课后思考题第一章1.试述表面张力（表面能）产生的原因。

怎样测试液体的表面张力（1）原因液体表面层的分子所受的力不均匀而产生的。

液体表面层即气液界面中的分子受到指向液体内部的液体分子的吸引力，也受到指向气相的气体分子的吸引力，由于气相吸引力太小，这样，气液界面的分子净受到指向液体内部并垂直于表面的引力作用，即为表面张力。

这里的分子间作用力为范德华力。

（2）测试①毛细管上升法测定原理将一支毛细管插入液体中, 液体将沿毛细管上升, 升到一定高度后, 毛细管内外液体将达到平衡状态, 液体就不再上升了。

此时, 液面对液体所施加的向上的拉力与液体总向下的力相等。

则γ=1 /2(ρl-ρg)ghrcosθ (1)(1)式中γ为表面张力, r为毛细管的半径, h为毛细管中液面上升的高度,ρl为测量液体的密度,ρg为气体的密度( 空气和蒸气) , g为当地的重力加速度, θ为液体与管壁的接触角。

若毛细管管径很小, 而且θ=0 时, 则上式(1)可简化为γ=1/2ρghr (2）②Wilhelmy 盘法测定原理用铂片、云母片或显微镜盖玻片挂在扭力天平或链式天平上, 测定当片的底边平行面刚好接触液面时的压力, 由此得表面张力, 公式为: W总-W片=2γlcosφ式中,W总为薄片与液面拉脱时的最大拉力,W片为薄片的重力, l为薄片的宽度, 薄片与液体的接触的周长近似为2l, φ为薄片与液体的接触角。

③悬滴法测定原理悬滴法是根据在水平面上自然形成的液滴形状计算表面张力。

在一定平面上, 液滴形状与液体表面张力和密度有直接关系。

由Laplace 公式, 描述在任意的一点P 曲面内外压差为式中R1, R2 为液滴的主曲率半径; z 为以液滴顶点O为原点, 液滴表面上P 的垂直坐标; P0 为顶点O处的静压力。

定义S= ds/de式中de为悬滴的最大直径, ds为离顶点距离为de 处悬滴截面的直径再定义H=β(de/b)2 则得γ= (ρl-ρg)gde2/H 式中b为液滴顶点O处的曲率半径。

材料结构表征及应用思考题

材料结构表征及应用思考题Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT第二章1、什么是贝克线其移动规律如何有什么作用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，在这轮廓附近可以看到一条比较明亮的线细线，当升降镜筒时，亮线发生移动，这条明亮的细线称为贝克线。

贝克线的移动规律：提升镜筒，贝克线向折射率大的介质移动。

根据贝克线的移动，可以比较相邻两晶体折射率的相对大小。

2、单偏光镜和正交偏光镜有什么区别单偏光下和正交偏光下分别可以观察哪些现象单偏光（仅使用下偏光）下可以观察晶体的形态、结晶习性、解理、颜色以及突起、糙面、多色性和吸收性，比较晶体的折光率（贝克线移动），用油浸法测定折光率等，对矿物鉴定十分重要。

正交偏光镜：联合使用上、下偏光镜，且两偏光镜的振动面处于互相垂直位置。

可看到消光现象、球晶。

第三章1. 电子透镜的分辨率受哪些条件的限制透镜的分辨率主要取决于照明束波长λ。

其次还有透镜孔径半角和物方介质折射率。

2. 透射电镜主要分为哪几部分电子光线系统（镜筒）、电源系统、真空系统和操作控制系统。

3. 透射电镜的成像原理是什么透射电镜，通常采用热阴极电子枪来获得电子束作为照明源。

热阴极发射的电子，在阳极加速电压的作用下，高速穿过阳极孔，然后被聚光镜会聚成具有一定直径的束斑照到样品上。

具有一定能量的电子束与样品发生作用，产生反映样品微区厚度、平均原子序数、晶体结构或位向差别的多种信息。

透过样品的电子束强度，其取决于这些信息，经过物镜聚焦放大在其平面上形成一幅反映这些信息的透射电子像，经过中间镜和投影镜进一步放大，在荧光屏上得到三级放大的最终电子图像，还可将其记录在电子感光板或胶卷上。

4. 请概述透射电镜的制样方法。

支持膜法，复型法、晶体薄膜法和超薄切片法。

高分子材料必要时还需染色、刻蚀。

5. 扫描电镜的工作原理是什么由三极电子枪发射出来的电子束，在加速电压作用下，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。

材表复习题答案(曾巍)

电流，使其物平面由物镜背焦面下降到物镜像平面处。 6）什么是影响电磁透镜分辨本领的主要因素？透射电镜的分辨率是多少，提高分别率的途
径。
因为电磁透镜总是会聚透镜，所以球差是影响电磁透镜分辨本领的主要因素。如同时考
虑衍射和球差对分辨率的影响，则在 rs
1 4
Cs
3
r0
0.61 N sin
0.61 N
r0
辨率将迅速变差，为减小球
差，孔径半角α 宜取得小
其半径(折算到透镜物平面) 可由下式确定：
rA fA ， f A 为由透镜
磁场非旋转对称产生的焦距差。像散是像差中对电子显微镜获得高分辨本领有严重影响的缺陷，但它能通过消像散器有效地加以补偿矫正造成电子束能量变化的原因很多，主要由两方面的因素： ①电子枪加速电压的不稳定，引起照明电子束的能量波动； ②即使单一能量的电子束通过样品后，也将与样品原子的核外电子发生非弹性散射而造成能量损失；另外，透镜电流的波动Δ I，虽然与电子速度无关，但Δ I 也影响焦距的变化，同样造成像的失焦现象。
电子枪优点缺点钨丝灯价格便宜真空度要求低操作温度高寿命短能量发散度高lab亮度较钨丝灯高能量散布较小加热活性强真空要求高冷场发射亮度最高能量散布最小分辨率最高允许低电压操作超高真空度要求材料强度要求高发射总电流小热场发射免除了针尖flashing的需要发射电流稳定较低真空要求电子能量散布较冷式大35倍分辨率较差试比较电磁透镜在成像中与玻璃薄凸透镜的异同性
围内也存在着一个最小散焦斑，称为色差散
焦斑 r0
C0
|
E E
|
C0为电子透镜的色差
系数，Δ E/E为成像电子束能量变化率
优化措施最小散焦斑的半径：

乙氧亚甲基丙二酸二乙酯的合成与表征思考题

乙氧亚甲基丙二酸二乙酯的合成与表征思考题在有机化学领域中，乙氧亚甲基丙二酸二乙酯是一种重要的化合物，广泛应用于化学合成和医药领域。

它不仅具有较高的化学稳定性，还具有一定的生物活性，因此备受研究者的关注。

在本篇文章中，我们将对乙氧亚甲基丙二酸二乙酯的合成与表征进行深入探讨。

一、乙氧亚甲基丙二酸二乙酯的合成乙氧亚甲基丙二酸二乙酯的合成方法多种多样，其中最常用的是酯化反应。

酯化反应通常采用醇和羧酸在酸性条件下发生缩合，生成酯类产物。

具体合成过程如下：1. 将丙二酸与乙醇混合，并加入硫酸等酸性催化剂，使得反应物在酸性条件下进行缩合反应。

2. 随着反应的进行，酸性催化剂能够有效地促进酯化反应，生成乙氧亚甲基丙二酸二乙酯。

3. 利用蒸馏或萃取等分离技术，将产物从反应混合物中提取出来，得到纯净的乙氧亚甲基丙二酸二乙酯。

二、乙氧亚甲基丙二酸二乙酯的表征乙氧亚甲基丙二酸二乙酯的表征方法主要包括物理性质测试和分析化学方法。

1. 物理性质测试：物理性质测试是最直观的一种表征方法，包括颜色、溶解性、熔点、沸点等参数的测试。

这些参数的测试结果能够为化合物的鉴定和应用提供重要参考。

2. 分析化学方法：分析化学方法主要包括红外光谱、质谱、核磁共振等技术。

通过这些技术的应用，能够准确地确定化合物的结构、组成和功能基团信息，为进一步的研究和开发提供有力支持。

总结回顾：通过以上对乙氧亚甲基丙二酸二乙酯的合成与表征的讨论，我们可以清楚地了解到这一化合物的重要性和研究方法。

乙氧亚甲基丙二酸二乙酯的合成方法多样，可以根据具体需求选择适合的合成路线。

在表征过程中，物理性质测试和分析化学方法的综合应用能够为化合物的研究和应用提供全面的信息支持。

个人观点：乙氧亚甲基丙二酸二乙酯作为一种重要的有机化合物，具有广泛的应用前景。

在今后的研究中，应该进一步深入探讨其合成方法和表征技术，为其在化学合成和医药领域的应用提供更多可能性。

在我看来，乙氧亚甲基丙二酸二乙酯是一种具有潜力的化合物，其合成与表征的研究将会为有机化学领域的发展提供新的动力和方向。

材料组织结构的表征_复习思考题答案

7.证明 2dsinθ=λ与 k k g 是等价的。
在倒易空间中画出衍射晶体的倒易点阵，以倒易原点为端点作入射波的波矢量，该矢量平行于入射方向，长度等于波长的倒数。在入射线上，以倒易原点为端点，圆心在入射线上为 O，以 1/λ为半径作一球，即爱瓦尔德球。此时，若有倒易阵点 G 正好落在球面上，则相应的晶面组与入射束的方向必满足布拉格条件，而衍射束的方向就是 OG，或写出波矢量 k’，其长度也等于 1/λ。O’G=g。得 K’-K=g 由 O 向 O’G 做垂线，垂足为 D，因为 g 平行于（hkl）的法向 Nhkl，所以 OD 就是正空间中（hkl）晶面的方位，若它与入射束方向夹角为θ，则有 O’D=ODsinθ，即 g/2=ksin θ 由于 g=1/d,k=1/λ,故有 2dsinθ=λ
11.单晶电子衍射花样标定的方法。
确定零层倒易截面上个矢量端点（倒易矢量）的指数；零层倒易截面的法向即衍射花样所属晶带轴；样品的点阵类型、物相及位向。单晶衍射的特点：电子束方向 B 近似平行于晶带轴[uvw]，因为θ很小，即入射束近似平行于衍射晶面。反射球很大，θ很小，在 0* 附近反射球近似为平面。 3) 倒易点阵的扩展。花样特征：单晶电子衍射花样就是(uvw)* 0 零层倒易截面的放大像 1.尝试-核算（校核）法 1)测量靠近中心斑点的几个衍射斑点至中心斑点距离 R1，R2，R3，R4 •••• 2）根据衍射基本公式 R=Lλ/d 求出相应的晶面间距 d1，d2，d3，d4；3）因为晶体结构是已知的，故可根据 d 值定出相应的晶面族指数{hkl}；4）测定各衍射斑点之间的夹角；5）决定离中心斑点最近衍射斑点的指数，第一个指数可以是等价晶面中任意一个；6) 决定第二个斑点的指数。不能任选，因为它和第 1 个斑点之间的夹角必须符合夹角公式。7）决定了两个斑点后，其它斑点可以根据矢量运算求得 8）根据晶带定律求零层倒易截面的法线方向，即晶带轴的指数。

材料现代分析方法(期末复习)·思考题(6～10章)

《材料现代分析方法》期末复习
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为调制信号而得到的一种像衬度，这种像衬度表示了微区化学成分的差异。在原子序数 Z 小于40的范围内，背散射电子的产额对原子序数十分敏感。以利用背散射电子的亮暗衬度来判断相应区域原子序数的高低，对金属及其合金进行显微组织分析。（原子序数较高（重元素）的区域收集到的背散射电子较多，图像较亮；而轻元素区域图像较暗）
10. 对 p.90 例二中的单电子衍射花样进行标定。
11. 金属薄膜样品制备的基本要求有哪些？ A.薄膜对于电子束应该是“透明”的，即电子束可以穿透薄膜。一般样品厚度为50～
200nm，合适的厚度与加速电压、金属材料密度有关。加速电压越高，薄膜允许厚度越大；材料密度越大，薄膜允许厚度越小。
B.制得的薄膜应该与大块样品具有相同的组织结构，即薄膜制备过程中材料的显微组织和性能未发生变化。故薄膜的最后减薄只能采用无应力的化学或电化学抛光方法，以尽量减少机械损伤或热损伤。
c.沿晶短口：是析出相、夹杂物及S、P 等有害杂质元素在晶界上偏聚使晶界强度降低而导致的断裂。属于脆性断裂，断口无塑性变形迹象。图像特点：断裂沿晶界发生，故断口微观特征呈冰糖块状或石块状。
3. 简述背散射电子原子序数衬度原理。背散射电子原子序数衬度是利用对原子序数或化学成分变化敏感的背散射电子信号作
3、透射电镜的电子光学部分可分为哪几个系统？照明系统、样品室、成像系统、图像观察与记录系统。
3. 根据 p.76 图 7-3 说明透射电镜成像原理。遵循阿贝成像原理，可以简单地描述为两次干涉作用：
（1）平行光束（入射波）受到有周期性特征物体的散射作用在后焦面上形成衍射谱，（2）各级衍射波通过干涉重新在像平面上形成反映物的特征的像。