材料分析方法 第3版( 周玉) 出版社配套PPT课件 第11章 机械工业出版社
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现代材料分析方法第一章绪论1、简述材料研究的意义和内容答:意义:材料的性能取决于材料的组成、结构和外部因素(使用条件),材料的结构又取决于材料的制备工艺和材料的使用条件,而材料的性能决定着材料的使用性能。
所以研究材料对于人们生产、使用、和发展材料具有重要的指导意义。
内容:A:材料的组成B:材料的结构C:材料的性能2 材料研究方法是如何分类的?怎样理解现代研究方法的重要性?答:层次:重要性:随着现代科学的不断进步,材料研究方法不断发展,有了先进的现代的材料的分析方法(分析技术和仪器),人们对物质结构及性能的认识从而不断深入,科研工作者对材料的特殊性能成因有了更细微的探究,对材料的物理化学变化和显微结构有了深入地了解,极大的促进了材料科学的发展。
因此可以说,材料科学的发展是离不开现代材料分析方法的。
3、材料结构的层次是如何划分的?答:材料结构从尺度上来讲,可分为微观结构、亚显微结构、显微结构和宏观结构等四个不同的层次。
每个层次上观察所用的结构组成单元均不相同。
按观察用具或设备的分辨率范围来划分:A:宏观与显微结构的划分以人眼的分辨率为界;B:显微结构和亚显微结构的划分以光学显微镜的分辨率为界;C:亚显微结构和微观结构的分界相当于普通扫描电子显微镜的分辨率。
即宏观结构:肉眼的分辨率。
物体尺寸>100μm显微结构:光学显微镜(OM)的分辨率。
物体尺寸0.2μm~100μm亚显微结构:普通电子显微镜的分辨率。
物体尺寸0.01μm~0.2μm微观结构:高分辨电子显微镜的分辨率。
物体尺寸<0.01μm4、材料分析的内容是什么?答:A:表面和内部组织形貌:a材料的外观形貌(如纳米线、断口、裂纹等)b晶粒大小与形态c各种相的尺寸与形态、含量与分布d界面(表面、相界、晶界)e位向关系(新相与母相、孪生相)f晶体缺陷(点缺陷、位错、层错)、夹杂物g内应力B:晶体的相结构:a晶体结构类型b晶体常数c相组成C:化学成分和价键(电子)结构:a宏观和微区化学成分(不同相的成分、基体与析出相的成分)b同种元素的不同价键类型c化学环境D:有机物的分子结构和官能团。
第一章X射线物理学基础2、若X射线管的额定功率为1.5KW,在管电压为35KV时,容许的最大电流是多少?答:1.5KW/35KV=0.043A。
4、为使Cu靶的Kβ线透射系数是Kα线透射系数的1/6,求滤波片的厚度。
答:因X光管是Cu靶,故选择Ni为滤片材料。
查表得:μmα=49.03cm2/g,μmβ=290cm2/g,有公式,,,故:,解得:t=8.35um t6、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?答:eVk=hc/λVk=6.626×10-34×2.998×108/(1.602×10-19×0.71×10-10)=17.46(kv)λ0=1.24/v(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm)其中h为普郎克常数,其值等于6.626×10-34e为电子电荷,等于1.602×10-19c故需加的最低管电压应≥17.46(kv),所发射的荧光辐射波长是0.071纳米。
7、名词解释:相干散射、不相干散射、荧光辐射、吸收限、俄歇效应答:⑴当χ射线通过物质时,物质原子的电子在电磁场的作用下将产生受迫振动,受迫振动产生交变电磁场,其频率与入射线的频率相同,这种由于散射线与入射线的波长和频率一致,位相固定,在相同方向上各散射波符合相干条件,故称为相干散射。
⑵当χ射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后,可以得到波长比入射χ射线长的χ射线,且波长随散射方向不同而改变,这种散射现象称为非相干散射。
⑶一个具有足够能量的χ射线光子从原子内部打出一个K电子,当外层电子来填充K空位时,将向外辐射K系χ射线,这种由χ射线光子激发原子所发生的辐射过程,称荧光辐射。
或二次荧光。
⑷指χ射线通过物质时光子的能量大于或等于使物质原子激发的能量,如入射光子的能量必须等于或大于将K电子从无穷远移至K层时所作的功W,称此时的光子波长λ称为K系的吸收限。