材料分析测试技术3

材料分析测试技术材料分析测试技术是指通过对材料的组成、结构、性能等进行分析和测试，以获取材料的相关信息和数据，为材料的研究、开发和应用提供科学依据和技术支持。

材料分析测试技术在材料科学与工程领域具有重要的意义，对于提高材料的质量、性能和可靠性，推动材料创新和产业发展具有重要作用。

一、材料分析测试技术的分类。

1.化学分析技术，包括元素分析、化合物分析、表面分析等，常用的方法有光谱分析、质谱分析、色谱分析等。

2.结构分析技术，包括晶体结构分析、显微结构分析、电子显微镜分析等，常用的方法有X射线衍射、电子显微镜、原子力显微镜等。

3.性能测试技术，包括力学性能测试、热物性测试、电磁性能测试等，常用的方法有拉伸试验、热分析、磁性测试等。

4.损伤分析技术，包括断裂分析、磨损分析、腐蚀分析等，常用的方法有断口分析、磨损测试、腐蚀试验等。

二、材料分析测试技术的应用领域。

1.材料研究与开发，通过对材料的成分、结构、性能进行分析和测试，为新材料的研究与开发提供科学依据和技术支持。

2.材料质量控制，通过对材料的质量、性能进行测试，保证材料的质量符合要求，满足产品的生产需求。

3.产品应用与改进，通过对产品材料的分析和测试，了解产品的材料特性，为产品的应用与改进提供技术支持。

4.事故分析与预防，通过对材料损伤的分析和测试，了解损伤的原因和机理，为事故的分析与预防提供技术支持。

三、材料分析测试技术的发展趋势。

1.多元化，随着材料科学与工程的发展，材料的种类和应用领域不断扩大，对材料分析测试技术提出了更高的要求，需要开发出更多样化、多功能化的分析测试技术。

2.智能化，随着信息技术和人工智能技术的发展，材料分析测试技术也向智能化方向发展，实现数据的自动采集、处理和分析，提高测试的效率和准确性。

3.微观化，随着纳米技术和微观技术的发展，材料分析测试技术也向微观化方向发展，实现对材料微观结构和性能的精细分析和测试。

4.综合化，随着材料科学与工程的交叉融合，材料分析测试技术也向综合化方向发展，实现不同分析测试技术的融合应用，提高分析测试的综合能力。

填空题1.透射电镜、扫描电镜、电子探针、扫描燧道显微镜的英文字母缩写分别是、、、。

2.透射电镜主要由、、三大部分组成。

3.若一个分子是由N个原子组成，则非线性分子的振动自由度为，而线性分子的振动自由度为。

4.利用电子束与样品作用产生的特征X射线来分析样品的微区成分，有、i.二种方法。

5.透射电镜的复型技术主要有、、三类。

6.在光谱法中，测量的信号是物质内部能级跃迁所产生的发射、吸收或散射光谱的和。

7.根据光谱的波长是否连续，可将光谱分为三种类型，即光谱、光谱、光谱。

8.原子吸收分光光度计一般概括为四大基本组成部分，它们分别是：、、、。

9.根据分子轨道理论，当两个原子靠近而结合成分子时，两个原子的原子轨道就可以线性组合生成两个分子轨道。

其中一个分子轨道具有低能量，称为轨道。

另一个分子轨道具有高能量，称为轨道。

10.根据朗伯—比尔定律，一束平行电磁辐射，强度为0I，穿过厚度为b、组分浓度为c的透明介质溶液后，由于介质中粒子对辐射的吸收，结果强度衰减为e I，则溶液的吸光度A表示为。

11.透射电镜、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、核磁共振的英文字母缩写分别是、、、。

12.根据衍衬成像原理，透射电镜可进行二种衍衬成像操作，分别得到像和i.像。

13.电子探针分析主要有三种工作方式，分别是分析、分析和分析。

14.高能电子束照射在固体样品表面时激发的信号主要有、、、等。

（至少答四种信号）15.简正振动可分为振动和振动两种基本类型。

16.拉曼位移定义为_________________散射线与______________或________________i.散射线之间的频率差。

17.在电子能谱仪的试样系统中, 真空度往往要达到10-6~10-8Pa , 这是因为_________。

18.在电子能谱法中, 从X射线管中发出的特征X射线, 常常选择K系X射线作为激发辐射, 其原因是_______________________。

材料分析测试材料分析测试是一种通过对材料进行实验和检测，以获取材料性能和特性的方法。

在工程领域和科学研究中，材料分析测试是至关重要的，它可以帮助我们了解材料的组成、结构、性能和行为，为材料的设计、选择和应用提供科学依据。

本文将介绍材料分析测试的一些常用方法和技术。

一、光学显微镜分析。

光学显微镜是一种常用的材料分析测试工具，它可以通过放大和观察材料的微观结构来了解材料的组织和形貌特征。

在材料科学研究和工程实践中，光学显微镜广泛应用于金属材料、陶瓷材料、塑料材料等材料的组织分析和缺陷检测。

二、扫描电子显微镜分析。

扫描电子显微镜是一种高分辨率的显微镜，它可以通过电子束对材料进行扫描，获得材料表面的形貌和结构信息。

扫描电子显微镜广泛应用于纳米材料、生物材料、复合材料等领域，可以观察到材料的微观形貌和表面特征，对材料的研究和分析具有重要意义。

三、X射线衍射分析。

X射线衍射是一种通过X射线对材料进行衍射，获取材料晶体结构和晶体学信息的方法。

X射线衍射广泛应用于金属材料、无机材料、晶体材料等领域，可以确定材料的晶体结构、晶格参数和晶体取向，对材料的性能和行为有重要影响。

四、热分析测试。

热分析是一种通过对材料在不同温度条件下的热性能进行测试和分析的方法。

常见的热分析方法包括热重分析、差热分析、热膨胀分析等，可以了解材料的热稳定性、热分解特性和热膨胀行为，对材料的加工和使用具有指导意义。

五、力学性能测试。

力学性能测试是一种通过对材料在外力作用下的变形和破坏行为进行测试和分析的方法。

常见的力学性能测试包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等，可以了解材料的强度、韧性、硬度等力学性能指标，对材料的设计和评价具有重要意义。

六、化学成分分析。

化学成分分析是一种通过化学方法对材料的成分进行测试和分析的方法。

常见的化学成分分析方法包括光谱分析、质谱分析、原子吸收光谱分析等，可以确定材料的元素组成和含量，为材料的合金设计和质量控制提供依据。

材料现代分析测试技术（安徽理工大学版）知到章节测试答案智慧树2023年最新第一章测试1.K值法属于内标法参考答案:对2.K值法，不适合于n≥2的混合样品的定量分析参考答案:错3.K值法，需要在试样中加入标准相来进行分析。

参考答案:对第二章测试1.在某元素的K系辐射中，Kα2的波长比Kα1的波长长。

（）参考答案:对2.X射线具有波长，显示了其粒子性。

（）参考答案:错3.定性分析XRD谱图常用的软件是（）参考答案:Jade4.满足布拉格方程是得到XRD衍射峰的（）。

参考答案:必要条件5.关于K值法，下列说法正确的是（）。

参考答案:适合于n≥2的混合样品的定量分析;K值法属于内标法;需要在试样中加入标准相来进行分析6.XRD主要实验参数包括（）。

参考答案:扫描范围;狭缝宽度;扫描速度第三章测试1.透射电镜的分辨本领主要取决于照明束的波长，此外还收到像差的限制。

（）参考答案:对2.蚀刻就是人为的在复型表面制造一层密度比较大的元素膜厚度差，以改善复型图形的衬度。

（）参考答案:错3.SEM的放大倍数的表达式是（）参考答案:荧光屏上图像的边长与电子束在样品上的扫描振幅之比4.波谱仪和能谱仪中检测的物理信号是（）。

参考答案:特征X射线5.关于TEM衍射花样分析，下列说法正确的是（）。

参考答案:分析衍射花样，可以与标准花样对照;衍射花样遵循晶体消光规律;衍射花样满足布拉格方程6.SEM的成像物理信号中，（）可以得到原子序数衬度。

参考答案:背散射电子;吸收电子第四章测试1.DTA是在程序控制温度下，样品的热能对温度变化的方法。

（）参考答案:错2.DSC与DTA不同，DSC既可以用于定性分析，又可以用于定量分析。

（）参考答案:对3.差示扫描量热法按照测量方式不同分为（）两种。

参考答案:功率补偿型;热流型4.DTA谱线中，试样吸热效应时（）。

参考答案:ΔT＜05.热重分析其特点是定量性强，能准确的测量物质（）。

参考答案:质量变化6.对于熟知的热塑性丁苯橡胶（SBS）和丁苯橡胶（SBR）说法正确的是。

材料分析测试技术
材料分析测试技术是一项非常重要的技术，它可以帮助我们了解材料的性质和组成，以及评估其质量和性能。

以下是几种常见的材料分析测试技术。

1. 光谱分析技术：光谱分析技术通过测量材料与光的相互作用，来获取材料的组成和性质信息。

常见的光谱分析技术包括紫外可见光谱分析、红外光谱分析和拉曼光谱分析等。

2. 核磁共振技术：核磁共振技术可以通过测量材料的核磁共振信号，来获取材料的分子结构和组成信息。

常见的核磁共振技术包括质子核磁共振技术和碳-13核磁共振技术等。

3. 电子显微镜技术：电子显微镜技术可以通过对材料进行高分辨率的电子显微镜观察，来研究材料的晶体结构和表面形貌。

常见的电子显微镜技术包括扫描电子显微镜和透射电子显微镜等。

4. 热分析技术：热分析技术可以通过加热和测量材料在不同温度下的性质变化，来研究材料的热稳定性和热降解行为。

常见的热分析技术包括差示扫描量热法、热重分析和热导率测量等。

5. 表面分析技术：表面分析技术可以通过对材料表面进行分析，来研究材料的表面组成和表面特性。

常见的表面分析技术包括
X射线光电子能谱分析、原子力显微镜和扫描隧道显微镜等。

以上只是几种常见的材料分析测试技术，当然还有其他很多的
技术，如X射线衍射分析、负离子萃取法、电化学测试等。

不同的技术可以相互补充，提供更全面的材料信息。

材料分析测试技术在材料科学和工程中具有重要作用，可以用于材料的开发、制备、优化和质量控制等方面，为我们的科研和工业发展提供了重要的支持。

材料分析测试技术部分课后答案太原理工大学材料物理0901 除夕月1-1 计算0.071nm(MoKα)和0.154nm(CuKα)的X-射线的振动频率和能量。

ν=c/λ=3*108/(0.071*10-9)=4.23*1018S-1E=hν=6.63*10-34*4.23*1018=2.8*10-15 Jν=c/λ=3*108/(0. 154*10-9)=1.95*1018S-1E=hν=6.63*10-34*2.8*1018=1.29*10-15 J1-2 计算当管电压为50kV时，电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大动能.E=eV=1.602*10-19*50*103=8.01*10-15 Jλ=1.24/50=0.0248 nm E=8.01*10-15 J(全部转化为光子的能量)V=(2eV/m)1/2=(2*8.01*10-15/9.1*10-31)1/2=1.32*108m/s1-3分析下列荧光辐射产生的可能性，为什么？（1）用CuKαX射线激发CuKα荧光辐射；（2）用CuKβX射线激发CuKα荧光辐射；（3）用CuKαX射线激发CuLα荧光辐射。

答：根据经典原子模型，原子内的电子分布在一系列量子化的壳层上，在稳定状态下，每个壳层有一定数量的电子，他们有一定的能量。

最内层能量最低，向外能量依次增加。

根据能量关系，M、K层之间的能量差大于L、K成之间的能量差，K、L层之间的能量差大于M、L层能量差。

由于释放的特征谱线的能量等于壳层间的能量差，所以Kß的能量大于Ka 的能量，Ka能量大于La的能量。

因此在不考虑能量损失的情况下：CuKa能激发CuKa荧光辐射；（能量相同）CuKß能激发CuKa荧光辐射；（Kß>Ka）CuKa能激发CuLa荧光辐射；（Ka>la）1-4 以铅为吸收体，利用MoKα、RhKα、AgKαX射线画图，用图解法证明式（1-16）的正确性。

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过材料分析技术，了解材料的成分、结构、性能等基本特征，并掌握材料分析方法的基本原理和操作步骤。

通过本次实验，培养学生的实验技能、数据分析能力和科学研究素养。

二、实验原理材料分析技术主要包括光谱分析、热分析、力学性能测试、电学性能测试等。

本实验主要采用光谱分析、热分析、力学性能测试等方法对材料进行分析。

1. 光谱分析：通过分析样品的光谱图，确定样品中的元素成分和含量。

2. 热分析：通过分析样品在加热过程中的热性能变化，确定样品的相组成、热稳定性等。

3. 力学性能测试：通过测试样品的力学性能，如抗拉强度、抗压强度、硬度等，了解样品的力学性能。

三、实验仪器与试剂1. 仪器：光谱仪、热分析仪、万能试验机、样品研磨机、天平等。

2. 试剂：无水乙醇、丙酮、盐酸、硝酸等。

四、实验步骤1. 样品制备：将样品研磨成粉末，过筛，取适量样品用于光谱分析和热分析。

2. 光谱分析：将样品粉末置于光谱仪中，进行光谱分析，记录光谱图。

3. 热分析：将样品粉末置于热分析仪中，进行热分析，记录热分析曲线。

4. 力学性能测试：将样品制备成标准试样，进行力学性能测试，记录测试数据。

五、实验结果与分析1. 光谱分析结果：通过光谱分析，确定了样品中的主要元素成分和含量。

2. 热分析结果：通过热分析，确定了样品的相组成、热稳定性等。

3. 力学性能测试结果：通过力学性能测试，确定了样品的抗拉强度、抗压强度、硬度等。

根据实验结果，对样品的成分、结构、性能进行了综合分析，得出以下结论：1. 样品主要成分为金属元素和非金属元素，含量分别为60%和40%。

2. 样品具有较好的热稳定性，熔点约为1200℃。

3. 样品的力学性能较好，抗拉强度约为500MPa，抗压强度约为600MPa，硬度约为HRC60。

六、实验总结本次实验通过对材料分析技术的应用，掌握了材料分析方法的基本原理和操作步骤，培养了实验技能、数据分析能力和科学研究素养。

今有一张用CuKa 辐射摄得的钨(体心立方)的粉末图样，试计算出头四根线条的相对积分强度（不计e -2M和A （θ））。

若以最强的一根强度归一化为100，其他线强度各为多少?这些线4--8在德拜图形上获得某简单立方物质的如下四条谱线；所给出的均有Cu 衍射的结果。

以为外推函数，请用柯亨法计算晶格常数，精确到四位有效数字解： ,+=1，可得下表：所以得：154.8213=6489A+231.114C① 6.728=231.114A+14.093C② 由1，2得A=0.01648，C=0.2071。

又有,===0.5994求淬火后低温回火的碳钢样品，不含碳化物（经金相检验），A （奥氏体）中含碳1％，M （马氏体）中含碳量极低。

经过衍射测得A220峰积分强度为2.33（任意单位），M200峰积分强度为16.32，试计算该钢中残留奥氏体的体积分数（实验条件：Fe K α辐射，滤波，室温20℃，α-Fe 点阵参数a=0.286 6 nm ，奥氏体点阵参数a=0.3571＋0.0044wc ，wc 为碳的质量分数。

解： • 根据衍射仪法的强度公式，• • 令 ,• 则衍射强度公式为：I = (RK/2μ)V由此得马氏体的某对衍射线条的强度为I α=(RK α/2μ)V α，残余奥氏体的某对衍射线条的强度为I y =(RK y /2μ)V y 。

两相强度之比为：• 残余奥氏体和马氏体的体积分数之和为f γ+f α=1。

则可以求得残余奥氏体的百分含量：对于马氏体，体心立方，又α－Fe 点阵参数a=0.2866nm, Fe K α波长λ＝1.973A 。

，Θ＝453K,T=293K∴sin θ1=2dλ= 0.19370.286622⨯=0.6759⇒θ1=42.52。

，P 200=6,F=2f,M 1＝226(x)1sin x 4a h m K φθλ⎡⎤⎛⎫+ ⎪⎢⎥Θ⎣⎦⎝⎭＝1.696⨯2114d ⨯10－19＝2.65⨯10－18对于奥氏体面心立方，a=0.3571 ⨯0.0044 ⨯1%=0.3575nm∴sin θ2=2d λ=0.19370.35752 =0.7661⇒θ2=50.007。