材料研究与测试方法

复习题

一、名词解释

1、系统消光: 把由于FHKL=0而使衍射线有规律消失的现象称为系统消光。

2、X射线衍射方向: 是两种相干波的光程差是波长整数倍的方向。

3、Moseley定律：对于一定线性系的某条谱线而言其波长与原子序数平方近似成反比关系。

4、相对强度：同一衍射图中各个衍射线的绝对强度的比值。

5、积分强度：扣除背影强度后衍射峰下的累积强度。

6、明场像 暗场像：用物镜光栏挡去衍射束，让透射束成像，有衍射的为暗像，无衍射的为明像，这样形成的为明场像；用物镜光栏挡去透射束和及其余衍射束，让一束强衍射束成像，则无衍射的为暗像，有衍射的为明像，这样形成的为暗场像。

7、透射电镜点分辨率、线分辨率：点分辨率表示电镜所能分辨的两个点之间的最小距离；线分辨率表示电镜所能分辨的两条线之间的最小距离。

8、厚度衬度:由于试样各部分的密度(或原子序数)和厚度不同形成的透射强度的差异；

9、衍射衬度：由于晶体薄膜内各部分满足衍射条件的程度不同形成的衍射强度的差异；

10相位衬度：入射电子收到试样原子散射，得到透射波和散射波，两者振幅接近，强度差很小，两者之间引入相位差，使得透射波和合成波振幅产生较大差异，从而产生衬度。

11像差：从物面上一点散射出的电子束，不一定全部聚焦在一点，或者物面上的各点并不按比例成像于同一平面，结果图像模糊不清，或者原物的几何形状不完全相似，这种现象称为像差

球差：由于电磁透镜磁场的近轴区和远轴区对电子束的汇聚能力不同造成的

像散：由于透镜磁场不是理想的旋转对称磁场而引起的像差

色差：由于成像电子的波长（或能量）不同而引起的一种像差

12、透镜景深：在不影响透镜成像分辨本领的前提下，物平面可沿透镜轴移动的距离

13、透镜焦深：在不影响透镜成像分辨本领的前提下，像平面可沿透镜轴移动的距离

14、电子衍射 ：电子衍射是指当一定能量的电子束落到晶体上时，被晶体中原子散射，各散射电子波之间产生互相干涉现象。它满足劳厄方程或布拉格方程，并满足电子衍射的基本公式Lλ=Rd L是相机长度，λ为入射电子束波长，R是透射斑点与衍射斑点间的距离。

填空题(每空1分)

1.当X射线管电压超过临界电压就可以产生 连续谱X射线和 特征谱 X射线。

2. 点阵常数测定过程中需要确定峰位，确定峰位的常用方法有峰顶法 、 切线法 、半高宽法，和抛物线拟合法 。

3. 经过厚度为H的物质后，X射线的强度为 HHmeII0 。

4. X射线扫描仪中的常规测量中的实验参数包括狭缝宽度、扫描速度和 时间常数 。

5. 磁透镜的物距L1，相距L2和焦距f三者之间的关系为 。

6. 透射电镜样品制备各方法主要有复型法、和薄膜法，其中复型样品制备中塑料-碳二的复型优于碳一的 复型是由于 其制备过程不损坏金相试样表面，重复性好，供观察的第二级复型一碳膜导电导热性好，

在电子束照射下较为稳定 。

7. 差热分析曲线总的峰高表示 试样和 参比物 之间的最大温差，即从封顶到该峰所在基线碱的垂直距离。

8. 第一类应力导致X射线衍射线位移，第二类应力导致X射线衍射线线形变化，第三类应力导致X射线衍射线 强度降低。

9. 红外光谱法定量分析的具体方法主要有 标准法 、吸光度比法 和 补偿法 共同组成。

10.单晶体电子衍射花样是规则的衍射斑点组成。

11. 大量实验证明，X射线具有波动性和微粒性 的双重性，即波粒二象性。

12. 布拉格方程式衍射分析中最基本的公式，其应用主要集中在 结构分析 和

成分分析两个方面。

13.由于X射线的发展，相继产生了X射线透射学 、 X射线衍射学 和 X射线光谱学 等三个学科。

14.提高透镜分辨率的本领 波长 ， 介质 和 孔径半角 。

15. 电磁透镜的几何像差包括 球差和 像散，而电子束波长的稳定性决定的像差为色差 。

16. 透射电镜主要有电子光学系统、电源控制系统和 真空系统构成。

17. 非弹性散射机制主要有 单电子激发 、 等离子激发 、和 声子激发 。

18. 透射电镜的主要性能指标分辨本领、 放大倍数 、和 加速电压 。

材料科学研究与测试方法

材料科学研究是关于材料的性质、结构、制备和应用等方面的研究。为了深入了解材料的特性和性能，需要使用一系列的测试方法来进行材料的分析和表征。下面是一些常用的材料科学研究与测试方法：

1. X射线衍射分析：通过照射材料样品，通过测量材料对X射线的衍射模式来确定材料的晶体结构和晶格参数。

2. 扫描电子显微镜（SEM）：通过扫描电子束与材料表面的相互作用，获取高分辨率的表面形貌和形态信息。

3. 透射电子显微镜（TEM）：通过透射电子束与材料的相互作用，观察材料的微观结构和晶体缺陷。

4. 热重分析（TGA）：通过监测材料在升温过程中的质量变化，来确定材料的热稳定性和热分解特性。

5. 差示扫描量热仪（DSC）：通过测量材料在升温和降温过程中的热流量变化，来研究材料的相变、热性能和热分解行为。

6. 红外光谱（IR）：通过测量材料对红外辐射的吸收和散射，来确定材料的分子结构和官能团。

7. 核磁共振（NMR）：通过测量材料中的核自旋共振现象，来确定材料的分子结构和化学环境。

8. 拉伸试验：通过施加外力，测量材料在拉伸过程中的力学性能，如强度、延展性和弹性模量等。

9. 硬度测试：通过施加外力，测量材料在表面的压痕大小，来评估材料的硬度和耐磨性。

10. 电导率测量：通过测量材料的电导率，来评估材料的导电性能和电子迁移性能。

以上是材料科学研究与测试方法中的一部分，不同的材料和研究目的会选择不同的测试方法来进行材料的表征和分析。

含能材料热性能测试与分析研究

一、引言

含能材料是一种高能化学材料，其具有瞬间释放大量热能的特殊性质，因此被广泛应用于军事、能源等领域。热性能是评价含能材料燃烧特性的指标之一，对于含能材料的稳定性和安全性有着重要的作用。本文将对含能材料热性能测试与分析研究进行阐述与探讨。

二、含能材料概述

含能材料是一种高能化学材料，常见的有硝化纤维素、十二烷基硝基苯、三硝基甲苯等。这些材料在燃烧过程中能够产生高温、高压的爆炸反应，释放出大量的热能和气体，有着强大的破坏力。

三、热性能测试

热性能测试是对含能材料燃烧特性的评价指标之一，包括热分解温度、燃烧热值、热稳定性等。常用的测试技术有差示扫描量热仪（DSC）、热重分析仪（TGA）等。

DSC技术是一种测试样品热性能的热分析方法，可测定样品在吸放热过程中的温度、热容、热分解等参数。该方法的测试能力较强，可以测定含能材料在升温、降温过程中的热分解情况，对于含能材料的热稳定性评价较为准确。 TGA技术是通过对含能材料样品在恒定升温速率下进行加热，测定样品质量变化的轻量测定方法。该方法的测试结果可以反映含能材料在高温条件下的热分解特性，对于含能材料的热稳定性评价也有着一定的作用。

四、热性能分析

热性能分析是对含能材料燃烧特性的解释和评价，通过分析燃烧过程中的热能释放、气体产生、物质变化等参数，可以对含能材料的燃烧特性进行深入理解。

热能释放是含能材料燃烧过程中最主要的特征之一，其热能释放量与含能材料的类型、形态、燃烧速率等有着密切关系。热能释放量可以通过差示扫描量热仪等测试技术进行测定，对于评价含能材料燃烧能力具有重要意义。

气体产生是含能材料燃烧过程中的另一个重要特征，其主要成分包括氧化物、一氧化碳、二氧化碳等。不同含能材料的气体产生量和成分具有较大差异，可以通过后续的气相分析技术进行深入探究和分析。

物质变化是含能材料在燃烧过程中发生的化学变化，包括热分解、氧化还原等反应。通过对于不同含能材料在燃烧过程中物质变化的分析和比较，可以对含能材料的稳定性和安全性进行评价和研究。 五、存在的问题