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氢氧化镍电极材料的研究发展

氢氧化镍电极材料的研究发展
氢氧化镍电极材料的研究发展

氢氧化镍电极材料的研究进展

进入21世纪以来,随着能源危机的加剧以及各种移动用电设备的普及,对比能量高、循环性能好、环境污染小的化学电源有了越来越高的需求,其中镍氢电池能够较好地满足上述要求。镍氢电池以其功率密度高、安全、环保等优点,在动力电源领域得到十分广泛的应用。如今氢氧化镍电极材料的研究已经在许多的方面有了很大的发展。以下是氢氧化镍电极发展的几个方面

蓄电池是一种性能优良的碱性蓄电池,它被广泛地用于导弹、火箭以及人造地球卫星的能源系统。随着Cd-Ni蓄电池应用范围的不断扩大,人们发现其正极性能的改进和提高成为不容忽视的问题。因为Cd-Ni蓄电池的性能常常受制于正极———氢氧化镍电极,因此制备出高性能的镍电极便成为人们日益关注的焦点

目前有三种比较典型的反应机理。1中间态机理鲍尔苏克夫等人认为镍电极是通过中间态阶段顺利进行充放电过程的。在镍电极充电过程中,Ni(OH)2失去一个电子而形成不稳定的中间态离子(Ni(OH)2);随后Ni(OH)2快速分解为NiOOH和H+;最后H+转入层间,与层间的OH-进行中和反应生成层间水。放电过程则与上述相反。

2质子扩散机理根据质子扩散机理,在镍电极进行阳极过程时,Ni(OH)2在固相内的活化点被氧化成NiOOH,同时释放出质子H+;接着H+扩散,通过固相到达固液界面,并与界面处的OH-离子中和生成界面水;最后界面水扩散到电解质溶液里。镍电极阴极过程则与上述相反。

3氢氧根离子嵌入机理Carbonio R E等人采用动电位扫描法进行研究后,提出了OH-嵌入机理。他们认为随着氧化反应的进行,H+从导电基体与Ni(OH)2的界面处不断地通过Ni(OH)2层向液体界面扩散;同时溶液界面处的OH-嵌入固相中,与H+结合生成水而停留在Ni(OH)2的层间。整个反应生成的H2O不断向固相渗透,致使层间距不断扩大,整个反应受OH-的扩散控制。

普通镍电极的应用及制备

1袋式镍电极镍电极的最初形式是将粉末状的活性物质及导电剂(如石墨)封闭在由穿孔钢带加工而成的条状袋中,并叠在一起制成的袋式镍电极,也称有极板盒式镍电极。它具有寿命长、荷电保持能力好,但比容量较低、大电流放电性能不好等特点,目前仍有使用。1908年的Eison以一系列专利阐述了管式镍电极的结构,即用管状结构取代袋式结构,以间隔的镍箔取代石墨作导电剂,从而使电极的寿命得到了保障

2塑料粘结式镍电极该电极是20世纪70年代为简化镍电极生产工艺和降低镍制作成本而发展起来的,随着Zn-Ni电池和MH-Ni电池的发展逐渐趋于成熟。其制备方法由于采用的粘结剂不同而有三种工艺:成膜法、热压法和刮浆法。它具有大电流充放性能差、电极寿命较短等缺点

3烧结式镍电极多孔烧结镍基体是将高纯度镍粉在900高温条件下烧结到穿孔镀镍钢带上,形成多孔导电基体。这种导电基体孔率高、稳定性好。

纳米级氢氧化镍的制备方法

据制备原理的不同粗略可分三类。

1提高过饱和度以增大分散度等的原理

据V on Weiman??验公式:V=K?(Q-S)?S-1,分散度V与沉淀开始时的瞬间过饱和度(Q-S)成正比,比例系数K与沉淀物的性质、介质和温度等有关,式中S为溶解度。由于Ni(OH)2等金属氢氧化物属无定型晶体,V大,粒径小,易形成纳米级晶体。以此原理制备的纳米级Ni(OH)2有形式多样的水热法。田周玲等用水热直接法时,详细讨论了温度、pH、熟化时间和水热高压釜填充度等对Ni(OH)2纳米晶大小、形貌的影响。陈德良[4]把无定形Ni(OH)2沉淀洗涤后分散在乙醇中,于160℃热处理24h,得到直径(2.0±0.5)nm,长(22±5)nm的细针

结晶。赵力的草酸盐沉淀转化法[5]中加入Tween-80,使Ni(OH)2晶粒被表面活性剂包裹,有效地抑制了晶粒的增大和团聚。还有加乙二胺[6]等配合剂的称配合法,具有结晶过程可控性强的特点。为了提高晶相的均匀度,还有加尿素等的均相法[7],以及张秀英等的离子交换法[8]。水热法研究较多,工艺条件探讨较成熟,粒径形貌易于控制,是最有实际意义的制法之一,尤其适用于纯Ni(OH)2的制备。但由于掺杂元素氢氧化物与Ni(OH)2的饱和度差异,共沉积制备掺杂Ni(OH)2时,掺杂元素在晶相中的分布均匀性较难控制。

2 微区域结晶的原理

创造条件让生成Ni(OH)2反应限制在微区域内,只能生成纳米级微晶。如微乳液法(或称反相胶束法)、低温固相法、模板法等。

2.1 微乳液法

乳状液由表面活性剂、助剂、有机相和水组成。其中水相以微小球体被表面活性剂均匀分散在有机相中,虽微乳球之间互不相连,但剧烈搅拌或微波作用或加热时,微乳球具类似生物细胞的自组织和自复制功能[9],微球内物相可接触反应。

由于微乳球径可控制在几十纳米范围,使Ni(OH)2在微区域内的沉淀粒径小至纳米级。且粒径可通过改变微乳液的组成、温度和搅拌方式等来实现。赵力等用环己烷、正己醇、TX-100(OP)、水构成W/O体系,分别在两份乳液中加入氯化镍和氨水,然后混合搅拌使之乳化,保温2h,洗涤,在243K下真空干燥,得粒径为15~50nm的不规则Ni(OH)2微晶。此法能在一定程度上抑制团聚,比水相中反应的产物粒径更均匀。但此法的有机相回收较费事,且水相只占一定比例,产量少。尚难实现工业化。

2.2 低温固相法

低温固相合成法是用含结晶水的反应物在室温下合成。因为反应物仅利用少量结晶水为其提供反应场所,微粒互相碰撞而迅速成核。由于离子通过各物相扩散慢,晶核不能迅速生长,易得到粒径小的产物。崔静洁等的固相法[10],为防团聚加少量聚乙二醇为分散剂,得到的纳米级球形微晶,粒径均匀,比不加分散剂有更高的放电平台。LiXL[11]则先用Ni2+盐和草酸钠反应生成NiC2O4?2H2O,再与NaOH在固相中反应得到粒径约8nm的不规则形Ni(OH)2微晶。此类方法无需溶剂或仅加少量分散剂,室温下反应已较快,产率高,产品稳定性好。但制备掺杂Ni(OH)2时,掺杂元素与镍元素的含结晶水盐混合研磨难以完全均匀,影响了晶相中掺杂元素分布的均匀性。

2.3 模板法

此法是利用固相模板预先设定的微区域来沉积Ni(OH)2,并定向生成纳米级微晶。李玮场等[12]用多孔氧化铝为模板,浸入一定浓度NiCl2中,取出烘干。再滴加氨水,使之生成Ni(OH)2。重复多次后,将氧化铝模板和沉积其中的Ni(OH)2溶于NaOH溶液,其中的Ni(OH)2被沉淀下来,??洗涤、干燥,得到长度为微米级范围,外径180-220nm,管壁厚20-30nm的中空结构β-Ni(OH)2纳米管。这种管状闭合结构有形变弹性,表现独特电化学性能,极具潜在价值。Aurora M F通过化学沉积法制得具有层状结构超分子聚合物薄膜,该模板层间距小于100nm,在其间生长的Ni(OH)2粒径在几十至几百nm之间。此类方法制备的Ni(OH)2晶体形貌、粒径可控性强,还能制备具管状闭合的独特结构晶粒。但目前尚处于研究的初步阶段,且制备过程复杂,产量低,成本高,难以扩大规模。

3 高能球磨分散的原理

彭成红等利用球磨机的转动、振动使硬球对原料作强烈撞击、研磨、搅拌,直接将粉末粉碎、挤压成纳米级颗粒。此法工艺简单,产量高,易放大,适合批量生产,产品熔点较高。但均匀性差,易引入杂质。面是纳米镍电极的制备方法

随着人们对镍电极认识程度的加深,对其性能的改进速度将越来越快,因而Cd-Ni蓄电

池的综合性能将会更加适合于导弹、火箭以及人造地球卫星的能源系统。随着镍电极结构与性能的不断改进,以及它在MH-Ni电池、燃料电池、锂电池等其他电池的应用,镍电极的发展将会有更加广阔的前景。

功能高分子材料研究进展

功能高分子材料研究进展 摘要 功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支,它是研究各种功能性高分子材料的分子设计和合成、结构和性能关系以及作为新材料的应用技术,它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。它主要包括化学功能高分子材料、光功能高分子材料、电、磁功能高分子材料、声功能高分子材料、高分子液晶、医用高分子材料几部分,这一领域的研究主要包括研究分子结构、组成与形成各种特殊功能的关系,也就是从宏观乃至深入到微观,以及从半定量深入到定量,从化学组成和结构原理来阐述特殊功能的规律性,从而探索和合成出新的功能性材料。本文主要论述了在工程上应用较广和具有重要应用价值的一些功能高分子材料,如吸附分离功能高分子、反应型功能高分子、光功能高分子、电功能高分子、医用功能高分子、液晶高分子、高分子功能膜材料等。 关键词:高分子材料;功能高分子;功能材料; Abstract Functional polymer materials is an important branch of polymer science, it is the study of various functional polymer molecular design and synthesis of relationship between structure and properties and application technology as a new material. its importance is that contains every kind of polymer has special function it light functional polymer materials mainly include chemical functional polymer materials electric magnetic functional polymer materials acoustic functional polymer materials, polymer liquid crystal sections medical polymer materials, the research of this field mainly includes the study of the function of the molecular structure and formation of various sorts of special relationship, which is from the macro and go deep into the micro, and from the quantitative and semi-quantitative into from the chemical composition and structure principle to explain the special function of regularity, to explore and this paper mainly discusses the synthesis of new functional materials. Keywords:high polymer materials; functional polymer; functional Materials;

材料研究方法作业答案

材料研究方法

第二章思考题与习题 一、判断题 √1.紫外—可见吸收光谱是由于分子中价电子跃迁产生的。 ×2.紫外—可见吸收光谱适合于所有有机化合物的分析。 ×3.摩尔吸收系数的值随着入射波光长的增加而减少。 ×4.分光光度法中所用的参比溶液总是采用不含待测物质和显色剂的空白溶液。 ×5.人眼能感觉到的光称为可见光,其波长围是200~400nm。 ×6.分光光度法的测量误差随透射率变化而存在极大值。 √7.引起偏离朗伯—比尔定律的因素主要有化学因素和物理因素,当测量样品的浓度极大时,偏离朗伯—比尔定律的现象较明显。 √8.分光光度法既可用于单组分,也可用于多组分同时测定。 ×9.符合朗伯—比尔定律的有色溶液稀释时,其最大吸收波长的波长位置向长波方向移动。 ×10.有色物质的最大吸收波长仅与溶液本身的性质有关。 ×11.在分光光度法中,根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比耳定律的结论,被测定溶液浓度越大,吸光度也越大,测定的结果也越准确。() √12.有机化合物在紫外—可见区的吸收特性,取决于分子可能发生的电子跃迁类型,以及分子结构对这种跃迁的影响。() ×13.不同波长的电磁波,具有不同的能量,其大小顺序为:微波>红外光>可见光>紫外光>X射线。() ×14.在紫外光谱中,生色团指的是有颜色并在近紫外和可见区域有特征吸收的基团。() ×15.区分一化合物究竟是醛还是酮的最好方法是紫外光谱分析。() ×16.有色化合物溶液的摩尔吸光系数随其浓度的变化而改变。() ×17.由共轭体系π→π*跃迁产生的吸收带称为K吸收带。() √18.红外光谱不仅包括振动能级的跃迁,也包括转动能级的跃迁,故又称为振转光谱。() √19.由于振动能级受分子中其他振动的影响,因此红外光谱中出现振动偶合谱带。() ×20.确定某一化合物骨架结构的合理方法是红外光谱分析法。() ×21.对称分子结构,如H2O分子,没有红外活性。() √22.分子中必须具有红外活性振动是分子产生红外吸收的必备条件之一。() √23.红外光谱中,不同化合物中相同基团的特征频率总是在特定波长围出现,故可以根据红外光谱中的特征频率峰来确定化合物中该基团的存在。() ×24.不考虑其他因素的影响,下列羰基化合物的大小顺序为:酰卤>酰胺>酸>醛>酯。() √25.傅里叶变换型红外光谱仪与色散型红外光谱仪的主要差别在于它有干涉仪和计算机部件。()√26.当分子受到红外光激发,其振动能级发生跃迁时,化学键越强吸收的光子数目越多。() ×27.游离有机酸C=O伸缩振动v C=O频率一般出现在1760cm-1,但形成多聚体时,吸收频率会向高波数移动。() 二、选择题 1.在一定波长处,用2.0 cm吸收池测得某试液的百分透光度为71%,若改用3.0 cm吸 收池时,该试液的吸光度A为(B) (A)0.10 (B)0.22 (C)0.45 2.某化合物浓度为c1,在波长λ1处,用厚度为1 cm的吸收池测量,求得摩尔吸收系数为ε1,在浓度为3 c1时,在波长λ1处,用厚度为3 cm的吸收池测量,求得摩尔吸收系数为ε2。则它们的关系是(A)(A)ε1=ε2(B)ε2=3ε1(C)ε2>ε1

功能材料文献综述

聚丙烯酸系高效减水剂在高强高性能混凝土中的作用 摘要:高效减水剂是指在保持混凝土坍落度基本相同的条件下能大幅度减少拌和用水量的外加剂。聚丙烯酸高效减水剂具有强度高、耐热性、耐久性、耐候性等优异性能,正是由于聚丙烯酸高效减水剂的这些优良特性而使它成为世界性的研究热点。本文则通过查阅国内外文献,总结阐述聚丙烯酸系减水剂在高强高性能混凝土中的作用,它的研究进展,以及未来发展方向。 关键字:聚丙烯酸系高效减水剂高强混凝土高性能混凝土 一、前言 高性能混凝土是指符合特殊性能组合和匀质性要求的混凝土,当混凝土的某些特征是为某一特定的用途和环境而设定时,这就是高性能混凝土。而高强混凝土是以混凝土的抗压强度指标为特征而命名的,我国现阶段通常将强度等级达到或超过C60的混凝土称为高强混凝土。可以看出当高性能混凝土的强度很高时便是高强混凝土,即高强混凝土是高性能混凝土的一种,故下文将聚丙烯酸系高效减水剂在高强高性能混凝土中的作用统称为在高性能混凝土中的作用。 混凝土与水泥砂浆一样,具有抗压强度高、稳定性好、施工机械简单、成本低廉等优点,是应用最广泛的建筑材料之一。但由于其自身存在诸如坍落度损失大、水泥用量大、耐久性不够好等缺陷,使其功能和使用范围受到一定限制。而外加剂具有改善混凝土拌合物和易性、合理降低水泥用量和提高混凝土抗渗、抗冻性能等优点,所以,利用外加剂改善新拌混凝土的工作性,提高混凝土硬化后的力学性能、体积稳定性和耐久性,是现代高性能混凝土技术发展的方向。在混凝土中减水剂不仅具有改善混凝土拌合物流变性能的作用,同时还具有提高硬化后的混凝土力学性能、体积稳定性和耐久性能的作用。高效减水剂是指在保持混凝土坍落度基本相同的条件下能大幅度减少拌和用水量的外加剂。在这些高效减水剂中,聚丙烯酸系减水剂是当今混凝土高性能减水剂研究中较为前沿的研究课题,该类减水剂具有低掺量、高减水率、抑制坍落度经时损失等特点。本文通过查阅国内外文献,总结阐述聚丙烯酸系减水剂在高强高性能混凝土中的作用,聚丙烯酸系减水剂的研究进展,以及未来发展方向。 二、聚丙烯酸系高效减水剂的作用机理 聚丙烯酸系减水剂由于其优异性能而引起广泛的关注,为了有效研究和开发这一类型的减水剂,对其减水机理的研究非常重要。减水剂的分散减水机理主要包括以下几个方面: 1、聚丙烯酸减水剂可以有效降低水泥颗粒固液界面能 H 聚丙烯酸减水剂由于分子结构中有大分子的主链和侧基- COOH,- OH,- SO 3等,既有亲水性又有亲油性,在水泥- 水界面上具有很强的吸附能力。减水剂吸附在水泥颗粒表面,能够降低水泥颗粒固液界面能,降低水泥- 水分散体系的总能量,从而提高分散体系的热力学稳定性,这样有利于水泥颗粒的分散。 2、聚丙烯酸减水剂静电斥力的作用 新拌混凝土中掺入减水剂后,由于减水剂分子结构中的- COOH、- OH、- SO H 3等极性基团的电离作用,使得水泥颗粒表面带上电性相同的电荷,并且电荷量随

超导材料的发展

超导材料的发展 摘要:超导材料的发现为人类诸多梦想的实现提供了可能,新型超导材料一直是人类追求的目标。该文主要从超导材料的探索与发现、制备技术、研究面临的挑战等几个方面来探讨超导材料的发展与研究现状。 关键词:超导材料高温超导 引言:超导材料是在低温条件下能出现超导电性的物质。超导材料最独特的性能是电能在输送过程中几乎不会损失。近年来,随着材料科学的发展,超导材料的性能不断优化,实现超导的临界温度也越来越高。正如半导体带来了资讯时代、光纤带来了传讯时代,高温超导材料将从根本上改变人类的用电方式,给电力、能源、交通以及其它与电磁有关的科技业带来革命性的发展。 1.超导材料的探索与发展 探索新型超导材料在超导材料研究中始终起着关键的作用,同时也是一项高风险、高投人的研究工作。自191 1年荷兰物理学家卡麦林·昂尼斯发现汞在4.2K 附近的超导电性以来,人们发现的新超导材料几乎遍布整个元素周期表,从轻元素硼、锂到过渡重金属铀系列等。超导材料的最初研究多集中在元素、合金、过渡金属碳化物和氮化物等方面。至1973年,发现了一系列A15型超导体和三元系超导体,如Nb3Sn、V3Ga、Nb3Ge,其中Nb3Ge超导体的临界转变温度(T c)值达到23.2K。以上超导材料要用液氦做致冷剂才能呈现超导态,因而在应用上受到很大限制。 1986年,德国科学家柏诺兹和瑞士科学家穆勒发现了新的金属氧化物超导材料即钡镧铜氧化物(La—BaCuO),其T c为35K,第一次实现了液氮温区的高温超导。铜酸盐高温超导体的发现是超导材料研究上的一次重大突破,打开了混合金属氧化物超导体的研究方向。l987年初,中、美科学家各自发现临界温度大于90K的YBaCuO超导体,已高于液氮温度(77K),高温超导材料研究获得重大进展。后来法国的米切尔发现了第三类高温超导体BiSrCuO,再后来又有人将Ca掺人其中,得到BiSrCaCuO超导体,首次使氧化物超导体的零电阻温度突破100K大关。

材料研究方法作业答案

材料研究方法作业答案

材料研究方法

第二章思考题与习题 一、判断题 √1.紫外—可见吸收光谱是由于分子中价电子跃迁产生的。 ×2.紫外—可见吸收光谱适合于所有有机化合物的分析。 ×3.摩尔吸收系数的值随着入射波光长的增加而减少。×4.分光光度法中所用的参比溶液总是采用不含待测物质和显色剂的空白溶液。 ×5.人眼能感觉到的光称为可见光,其波长范围是200~400nm。 ×6.分光光度法的测量误差随透射率变化而存在极大值。 √7.引起偏离朗伯—比尔定律的因素主要有化学因素和物理因素,当测量样品的浓度极大时,偏离朗伯—比尔定律的现象较明显。 √8.分光光度法既可用于单组分,也可用于多组分同时测定。 ×9.符合朗伯—比尔定律的有色溶液稀释时,其最大吸

收波长的波长位置向长波方向移动。 ×10.有色物质的最大吸收波长仅与溶液本身的性质有关。 ×11.在分光光度法中,根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比耳定律的结论,被测定溶液浓度越大,吸光度也越大,测定的结果也越准确。() √12.有机化合物在紫外—可见区的吸收特性,取决于分子可能发生的电子跃迁类型,以及分子结构对这种跃迁的影响。() ×13.不同波长的电磁波,具有不同的能量,其大小顺序为:微波>红外光>可见光>紫外光>X射线。()×14.在紫外光谱中,生色团指的是有颜色并在近紫外和可见区域有特征吸收的基团。() ×15.区分一化合物究竟是醛还是酮的最好方法是紫外光谱分析。() ×16.有色化合物溶液的摩尔吸光系数随其浓度的变化而改变。() ×17.由共轭体系π→π*跃迁产生的吸收带称为K吸收带。() √18.红外光谱不仅包括振动能级的跃迁,也包括转动能级的跃迁,故又称为振转光谱。() √19.由于振动能级受分子中其他振动的影响,因此红

新型功能材料发展趋势

新型功能材料发展趋势 功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料,是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料,同时也对改造某些传统产业,如农业、化工、建材等起着重要作用。功能材料种类繁多,用途广泛,正在形成一个规模宏大的高技术产业群,有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。功能材料按使用性能分,可分为微电子材料、光电子材料、传感器材料、信息材料、生物医用材料、生态环境材料、能源材料和机敏(智能)材料。由于我们已把电子信息材料单独作为一类新材料领域,所以这里所指的新型功能材料是除电子信息材料以外的主要功能材料。 功能材料是新材料领域的核心,对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,在全球新材料研究领域中,功能材料约占 85 % 。随着信息社会的到来,特种功能材料对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,是二十一世纪信息、生物、能源、环保、空间等高技术领域的关键材料,成为世界各国新材料领域研究发展的重点,也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。 鉴于功能材料的重要地位,世界各国均十分重视功能材料技术的研究。 1989年美国200多位科学家撰写了《90年代的材料科学与材料工程》报告,建议政府支持的6类材料中有5类属于功能材料。从1995年至2001年每两年更新一次的《美国国家关键技术》报告中,特种功能材料和制品技术占了很大的比例。2001年日本文部省科学技术政策研究所发布的第七次技术预测研究报告中列出了影响未来的100项重要课题,一半以上的课题为新材料或依赖于新材料发展的课题,而其中绝大部分均为功能材料。欧盟的第六框架计划和韩国的国家计划等

材料研究方法期末复习资料(不错)

材料研究方法复习 X射线,SEM(扫描电子显微镜),TA,DTA,DSC,TG,红外,拉曼 1.X射线的本质是什么?是谁首先发现了X射线,谁揭示了X射线的本质? 本质是一种波长很短的电磁波,其波长介于0.01-1000A。1895年由德国物理学家伦琴首先发现了X射线,1912年由德国物理学家laue揭示了X射线本质。 2.试计算波长0.071nm(Mo-Kα)和0.154A(Cu-Kα)的X射线束,其频率和每个量子的能量? E=hν=hc/λ 3.试述连续X射线谱与特征X射线谱产生的机理 连续X射线谱:从阴极发出的电子经高压加速到达阳极靶材时,由于单位时间内到达的电子数目极大,而且达到靶材的时间和条件各不相同,并且大多数电子要经过多次碰撞,能量逐步损失掉,因而出现连续变化的波长谱。 特征X射线谱: 从阴极发出的电子在高压加速后,如果电子的能量足够大而将阳极靶原子中内层电子击出留下空位,原子中其他层电子就会跃迁以填补该空位,同时将多余的能量以X射线光子的形式释放出来,结果得到具有固定能量,频率或固定波长的特征X射线。 4. 连续X射线谱强度随管电压、管电流和阳极材料原子序数的变化规律? 发生管中的总光子数(即连续X射线的强度)与: 1 阳极原子数Z成正比; 2 与灯丝电流i成正比; 3 与电压V二次方成正比: I 正比于i Z V2 可见,连续X射线的总能量随管电流、阳极靶原子序数和管电压的增加而增大 5. Kα线和Kβ线相比,谁的波长短?谁的强度高?

Kβ线比Kα线的波长短,强度弱 6.实验中选择X射线管以及滤波片的原则是什么?已知一个以Fe为主要成分的样品,试选择合适的X射线管和合适的滤波片? 实验中选择X射线管要避免样品强烈吸收入射X射线产生荧光幅射,对分析结果产生干扰。必须根据所测样品的化学成分选用不同靶材的X射线管。 其选择原则是: Z靶≤Z样品+1 应当避免使用比样品中的主元素的原子序数大2-6(尤其是2)的材料作靶材。 滤波片材料选择规律是: Z靶<40时: Z滤=Z靶-1 Z靶>40时: Z滤=Z靶-2 例如: 铁为主的样品,选用Co或Fe靶,不选用Ni或Cu靶;对应滤波片选择Mn 7. X射线与物质的如何相互作用的,产生那些物理现象? X射线与物质的作用是通过X射线光子与物质的电子相互碰撞而实现的。 与物质作用后会产生X射线的散射(弹性散射和非弹性散射),X射线的吸收,光电效应与荧光辐射等现象 8. X射线强度衰减规律是什么?质量吸收系数的计算? X射线通过整个物质厚度的衰减规律: I/I0 = exp(-μx) 式中I/I0称为X射线穿透系数,I/I0 <1。I/I0愈小,表示x射线被衰减的程度愈大。μ为线性吸收系数 μm表示,μm=μ/ρ 如果材料中含多种元素,则μm=Σμmi w i其中w i为质量分数 9.下列哪些晶面属于[111]晶带? (111)、(3 21)、(231)、(211)、(101)、(101)、(133),(-1-10),(1-12), (1- 32),(0-11),(212),为什么?

超导的研究现状及其发展前景

题目:超导的研究现状及其发展前景 作者单位:陕西师范大学物理学与信息技术学院物理学一班 作者姓名:杜瑞,程琳,党晓菲,闫甜,王福琼,刘洁,刘园,郭丽丽 学号:40606043,40606042,40606044,40606045,40606046,40606047,40606048,40606049 指导教师:郭芳侠 交论文时间:20007-11-28

超导的研究现状及其发展前景 (陕西师范大学物理学一班第七组 710062) 摘要:本文简单介绍了一些与超导相关的概念,超导材料,超导的简史,超导的研究现状及对超导应用的前景展望。 关键字:超导,超导体,超导现象,超导材料,临界参量,研究现状,前景 Superconductivity research present situation and prospects for development (Shaanxi normal university physics one class Seventh group 710062) Abstract: This article simply introduced some and the superconductivity correlation concept, the superconductivity material, the superconductivity brief history, the superconductivity research present situation and to the superconductivity application prospect forecast.

功能材料发展趋势

材料】功能材料发展趋势 功能材料发展趋势 功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料,是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料,同时也对改造某些传统产业,如农业、化工、建材等起着重要作用。功能材料种类繁多,用途广泛,正在形成一个规模宏大的高技术产业群,有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。功能材料按使用性能分,可分为微电子材料、光电子材料、传感器材料、信息材料、生物医用材料、生态环境材料、能源材料和机敏(智能)材料。由于我们已把电子信息材料单独作为一类新材料领域,所以这里所指的新型功能材料是除电子信息材料以外的主要功能材料。 功能材料是新材料领域的核心,对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,在全球新材料研究领域中,功能材料约占85%。随着信息社会的到来,特种功能材料对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,是二十一世纪信息、生物、能源、环保、空间等高技术领域的关键材料,成为世界各国新材料领域研究发展的重点,也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。 鉴于功能材料的重要地位,世界各国均十分重视功能材料技术的研究。1989年美国200多位科学家撰写了《90年代的材料科学与材料工程》报告,建议政府支持的6类材料中有5类属于功能材料。从1995年至2001年每两年更新一次的《美国国家关键技术》报告中,特种功能材料和制品技术占了很大的比例。2001年日本文部省科学技术政策研究所发布的第七次技术预测研究报告中列出了影响未来的100项重要课题,一半以上的课题为新材料或依赖于新材料发展的课题,而其中绝大部分均为功能材料。欧盟的第六框架计划和韩国的国家计划等在他们的最新科技发展计划中,都把功能材料技术列为关键技术之一加以重点支持。各国都非常强调功能材料对发展本国国民经济、保卫国家安全、增进人民健康和提高人民生活质量等方面的突出作用。 1、新型功能材料国外发展现状 当前国际功能材料及其应用技术正面临新的突破,诸如超导材料、微电子材料、光子材料、信息材料、能源转换及储能材料、生态环境材料、生物医用材料及材料的分子、原子设计等

材料研究方法简单总结

XRD: ●所有的衍射峰都有一定的宽度是因为:1.晶体不是严格的晶体;2.X射线不是严格的单 色光;3.仪器设计造成。 ●XRD用途:1.精确测定晶胞参数——可反映晶体内部成分、受力状态等的变化,可用 于鉴别固溶体类型、测量固溶度、测定物质的真实密度等等。 2.物相定性分析——各衍射峰的角度位置所确定的晶面间距d以及它们的相对强度I/Io 是物质的固有特性。因而呢过用于五物相分析。 3.物相的(半)定量分析——外标法(物相数=2);内标法(物相数>2);基体冲洗法(修 正了内标法由于引入参比物导致的误差) 4.纳米物质平均粒度分析——当粒度小于200nm的时候,衍射线会发生宽化(相干散射 的不完全所致),测定待测样品的衍射峰的半高宽和标准物质的衍射峰的半高宽,用公式即可以得出纳米颗粒的平均粒度。 电镜: 电镜的缺陷:其实际分辨率达不到理论值 原因:电磁透镜存在像差(几何像差和色差) 几何像差:由透镜磁场几何形状上的缺陷而造成的,包括球差和像散。 球差:由于电磁透镜中心区域和边缘区域磁场强度的差异,从而造成对电子会聚能力不 同而造成的。 像散:由于透镜的磁场轴向不对称所引起的一种像差。 色差:由于成像电子的能量或波长不同而引起的一种像差。 像差的存在使同一物点散射的具有不同能量的电子经透镜后不再会聚于一点,而是在像 面上形成一漫射圆斑。 ●透射电镜(TEM):1.观察水泥及其原料颗粒表面及聚集体的状态,揭示水泥熟料的微 细结构,研究水泥浆体的断面结构,观察其水化产物、未水化产物及孔的大小、形状和分布 2.黏土矿物的形态和结晶习性对陶瓷至关重要,可用TEM观察陶瓷的显微结构、点阵 缺陷和畸变。 3.TEM广泛应用于金相分析和金属断口分析。 4.TEM可以观察高分子粒子的形状、大小及分布。 ●扫描电镜(SEM):用于形貌分析(观察粉体表面形貌、材料断面、材料表面形貌)●电子探针(EPMA 配合波谱仪或能谱仪使用):主要用于材料表面层成分的定性和定 量分析 能谱仪(EDS) 优点:1.分析速度快;2.灵敏度高;3.谱线重复性好 缺点:1.能量分辨率低,峰背比低;2.使用条件苛刻 波谱仪(WDS) 优点:波长分辨率高 缺点:1.为了有足够的色散率,聚焦圆半径需足够大。导致X射线光子收集率低,使其对X射线利用率低 2.X光经衍射后,强度损失大,难以在低束流和低激发强度下使用 热分析 具体的研究内容有:熔化、凝固、升华、蒸发、吸附、解吸、裂解、氧化还原、相图制

超导材料的现状及发展趋势分析

超导材料的现状及发展方向自1911年荷兰莱顿实验室的卡末林·昂纳斯首次在4.2K时发现水银零电阻现 象即超导现象以来。人们相继在超导 材料方面取得很多突破,后来在梅斯 勒发现超导体的抗磁性之后, 1934 —1985年后超导物理学理论逐步发 展,超导材料逐步应用于实际科学技 术领域。但由于种种原因,至今超导 物理学理论也不够完善。在这一阶段 人们研究的超导材料临界转变温度 较低。 后来进入高温超导研究阶段,高温超导材料指的是:钇系(92 K)、铋系(110 K)、铊系(125 K)和汞系(135 K)以及2001年1月发现的新型超导体二硼化镁(39 K)。高温超导体属于非理想的第II类超导体。临界磁场和临界电流且比低温超导体更高。同时已对高温超导材料进研究开发,氧化物复合超导材料具有耐用和稳定性好的特点。通过研究浸泡实验表明,超导电性的退化主要来自于杂相及时效过程中的析出相。为了改善薄膜对环境的敏感性,美国西北大学的Mirkin建议把分子单层表面化学改性引入到高温超导铜氧化合物中。 以铋锶钙铜氧系为第一代高温超导带材,它的可加工性优良,在超导强电应用领域占据重要位置。但铋系材料的实用临界电流密度较低,并且在77 K的应用磁场也很低。然而钇钡铜氧化物材料在77 K的超导电性比铋锶钙铜氧材料好的多;但它的可加工性极差,故要做出超导性好的带材通过传统的压力加工和热处理工艺就很难。 随着材料科学工艺技术的发展,近年来一种在轧制金属基带上制造钇钡铜氧超导带材的工艺被称作“第二代”带材。欧洲国家努力开展高温超导材料工艺及应用研究。丹麦已批量制造铋系超导带材。2003年11月我国第一个10m、 10.5kV/1.5kA 三相交流高温超导电缆系统日前在中国科学院电工研究所研制成功,并于成功地进行了试验运行。2011年5月信赢和公司团队研发的世界最大功率的超导限流器刚成功。2011年9月25日,特拉维夫大学的研究小组开发出了一种超导体材料——蓝宝石单晶体纤维,可用于高压电缆输电,输电量是相同直径铜线输电量的40倍。研究人员称这种超导材料将有可能彻底改变电力输送占空间、高损耗的状况。 高温超导材料主要有:膜材(薄膜、厚膜)、块材、线材和带材等类型。薄膜最常用、最有效的两种镀膜技术是:磁控溅射和脉冲激光沉积。还有金属有机

功能材料概论论文

【摘要】碳纤维的出现是材料史上的一次革命。碳纤维是目前世界首选的高性能材料,具有高强度、高模量、耐高温、抗疲劳、导电、质轻、易加工等多种优异性能,正逐步征服和取代传统材料。现已广泛应用于航天、航空和军事领域。世界各国均把发展高性能碳纤维产业放在极其重要的位置。碳纤维除了在军事领域上的重要应用外,在民品的发展上有着更加广阔的空间,并已经开始深入到国计民生的各个领域。在机械电子、建筑材料、文体、化工、医疗等各个领域碳纤维有着无可比拟的应用优势。 我国对碳纤维的研究由于起步较晚,技术力量薄弱,虽然碳纤维及其复合材料在我国已被纳入国家“863”和“973”计划,但总体情况不尽理想,我国仍不具备成熟的碳纤维工业化生产技术,国防和民用碳纤维产品基本依赖进口。 【关键词】碳纤维、性能、技术 碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维,是由含碳量较高、在热处理过程中不熔融的人造化学纤维经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。其含碳量随种类不同而异,一般90以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性,如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等,但与一般碳素材料不同的是,其外形有显著的各向异性、柔软、可加工性好,沿纤维轴方向表现出很高的度,且碳纤维比重小。 1、碳纤维的化学性能 碳纤维是一种纤维状的碳素材料。我们知道碳素材料是化学性能稳定性极好的物质之一。这是历史上最早就被人类认识的碳素材料的特征之一。除强氧化性酸等特殊物质外,在常温常压附近,几乎为化学惰性。可以认为在普通的工作温度≤250℃环境下使用,很难观察到碳纤维发生化学变化。根据有关资料介绍,从碳素材料的化学性质分析,在≤250℃环境下,碳素材料既没有明显的氧化发生,也没有生成碳化物和层间化合物生成。由于碳素材料具有气孔结构,因此气孔率高达25%左右,在加热过程易产生吸附气体脱气情况,这样的过程更有利于我们稳定电气性能和在电热领域的应用。 2、碳纤维的物理性能 (a)热学性质:碳素材料因石墨晶体的高度各向异性,而不同于一般固体物质与温度的依存性,从工业的应用角度来看,碳素材料比热大体上是恒定的。几乎不随石墨化度和碳素材料的种类而化 (b)导热性质:碳素材料热传导机理并不依赖于电子,而是依靠晶格振动导热,因此,不符合金属所遵循的维德曼—夫兰兹定律。根据有关资料介绍,普通的碳素材料导热系数极高,平行于晶粒方向的导热系数可与黄铜媲美。 (c)电学性质:碳素材料电学性质主要与石墨晶体的电子行为和不同的处理温度有关,石墨的电子能带结构和载流子的种类及其扩散机理决定了上述性质。碳素材料这类电学性质具有本征半导体所具备的特征,电阻率变化主要与载流子的数量

超导体的发展史

超导体的发展史 1911年: 1911年,荷兰科学家卡末林—昂内斯(Heike Kamerlingh-Onnes)用液氦冷却汞,当温度下降到4.2K(﹣268.95℃)时,水银的电阻完全消失,这种现象称为超导电性,此温度称为临界温度。根据临界温度的不同,超导材料可以被分为:高温超导材料和低温超导材料。 1933年: 1933年,迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现,如果把超导体放在磁场中冷却,则在材料电阻消失的同时,磁感应线将从超导体中排出,不能通过超导体,这种现象称为抗磁性。 1973年: 1973年,发现超导合金――铌锗合金,其临界超导温度为23.2K(﹣249.95℃),这一记录保持了近13年。 1986年: 1986年,设在瑞士苏黎世的美国IBM公司的研究中心报道了一种氧化物(镧钡铜氧化物)具有35K(﹣240.15℃)的高温超导性。此后,科学家们几乎每隔几天,就有新的研究成果出现。1986年,美国贝尔实验室研究的超导材料,其临界超导温度达到40K(﹣235.15℃)液氢的“温度壁垒”(40K)被跨越。 1987年: 1987年,美国华裔科学家朱经武以及中国科学家赵忠贤相继在钇-钡-铜-氧系材料上把临界超导温度提高到90K(﹣185.15℃)以上,液氮的“温度壁垒”(77K)也被突破了。1987年底,铊-钡-钙-铜-氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K(﹣150.15℃)。从1986-1987年的短短一年多的时间里,临界超导温度提高了近100K。 来自德国、法国和俄罗斯的科学家利用中子散射技术,在高温超导体的一个成员单铜氧层Tl2Ba2CuO6+δ中观察到了所谓的磁共振模式,进一步证实了这种模式在高温超导体中存在的一般性。该发现有助于对铜氧化物超导体机制的研究。 1988年:

材料研究方法思考题答案重点及真题汇编

第1章 1、材料是如何分类的?材料的结构层次有哪些? 答:材料按化学组成和结构分为:金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料; 按性能特征分为:结构材料、功能材料; 按用途分为:建筑材料、航空材料、电子材料、半导体材料、生物材料、医用材料。 材料的结构层次有:微观结构、亚微观结构、显微结构、宏观结构。 2、材料研究的主要任务和对象是什么,有哪些相应的研究方法? 答:任务:材料研究应着重于探索制备过程前后和使用过程中的物质变化规律,也就是在此基础上探明材料的组成(结构)、合成(工艺过程)、性能和效能及其之间的相互关系,或者说找出经一定工艺流程获得的材料的组成(结构)对于材料性能与用途的影响规律,以达到对材料优化设计的目的,从而将经验性工艺逐步纳入材料科学与工程的轨道. 研究对象和相应方法见书第三页表格。 3、材料研究方法是如何分类的?如何理解现代研究方法的重要性? 答:按研究仪器测试的信息形式分为图像分析法和非图像分析法;按工作原理,前者为显微术,后者为衍射法和成分谱分析。 第2章 1、简述现代材料研究的主X射线实验方法在材料研究中有那些主要应用? 答:现代材料研究的主X射线实验方法在材料研究中主要有以下几种应用: (1)X射线物相定性分析:用于确定物质中的物相组成 (2)X射线物相定量分析:用于测定某物相在物质中的含量 (3)X射线晶体结构分析:用于推断测定晶体的结构 2、试推导Bragg方程, 并对方程中的主要参数的范围确定进行讨论. 答:见书第97页。 3、X射线衍射试验主要有那些方法, 他们各有哪些应用,方法及研究对象. 答: 实验方法所用 辐射 样 品 照相法衍射仪法 粉末法劳厄法转晶法单色辐射 连续辐射 单色辐射 多晶或晶 体粉末 单晶体 单晶体 样品转动或固定 样品固定 样品转动或固定 德拜照相 机 劳厄相机 转晶-回 摆照相机 粉末衍射仪 单晶或粉末衍 射仪 单晶衍射仪 最基本的衍射实验方法有:粉末法,劳厄法和转晶法三种。由于粉末法在晶体学研究中应用最广泛,而且实验方法及样品的制备简单,所以,在科学研究和实际生产中的应用不可缺少;而劳厄法和转晶法主要应用于单晶体的研究,特别是在晶体结构的分析中必不可少,在某种场合下是无法替代的。 第3章 1、如何提高显微镜分辨本领,电子透镜的分辨本领受哪些条件的限制? 答:分辨本领:指显微镜能分辨的样品上两点间的最小距离;以物镜的分辨本领来定义显微镜的分辨本领。光学透镜:d0 =0.061λ/n·sinα= 0.061λ/N·A,式中:λ是照明束波长;α是透镜孔径半角; n是物方介 质折射率;n·sinα或N·A称为数值孔径。 在物方介质为空气的情况下,N·A值小于1。即使采用油浸透镜(n=1.5;α一般为70°~75°), N·A值也不会超过1.35。所以 d0≈1/2λ。因此,要显著地提高显微镜的分辨本领,必须使用波长比可见光短得多的 照明源。

超导材料论文

超导材料的研究进展 陈志义 2011326690110 应用物理11(1)班 摘要:超导是金属或合金在较低温度下电阻变为零的性质。超导材料是当代材料科学领域一个十分活跃的重要前沿,其发展将推动功能材料科学的深入发展。高温超导材料经过近 20年的研发,已经初步进入了大规模实际应用和产业化。随着超导材料临界温度的提高和材料加工技术的发展,它将会在许多高科技领域获得重要应用。 关键词:超导高温超导体进展超导超导材料临界温度进展 引言:随着社会的进步,工业的发展,人们对能源的需求量越来越大。但是,像石油、煤等能源储备有限且不可再生。故而,如何在有限能源的条件下使社会健康稳步地发展,亦即如何做到可持续发展成了当今人们亟需解决的问题。对于这些问题的解决方法,超导材料表现出了巨大的潜力。长期以来,如何找到一种完全没有电阻,能消除电能损耗的导电材料,一直是物理学家和材料科学工作者梦寐以求的愿望。1911年,荷兰物理学家卡麦林·昂尼斯首次意外地发现了超导现象:将水银冷却到接近绝对零度时,其电阻突然消失。这一现象的发现为解决电路损耗带来了福音。从此,对于超导材料的研究如火如荼。 一、超导材料的概念 超导材料是在低温条件下能出现超导电性的物质。超导材料最独特的性能是电能在输送过程中几乎不会损失。超导材料的发展经历了从低温到高温的过程,经过无数科学家的努力,超导材料的研究已经取得了巨大的发展。近年来,随着材料科学的发展,超导材料的性能不断优化,实现超导的临界温度也越来越高。高温超导材料的制备工艺也得到了长足的发展,一些制备高温超导材料的材料陆续被科学家发现。现在,超导材料的研究主要集中在超导输电线缆,超导变压器等电力系统方面,还有,利用超导材料可以形成强磁场,是超导材料在磁悬浮列车的研究上有了用武之地,另外,超导材料在医学,生物学领域也取得了很大的成就。超导材料的研究未来,超导材料的研究将会努力向实用化发展。一旦室温超导体达到实用化、工业化,将对现代文明社会中的科学技术产生深刻的影响。 二、超导材料的分类 超导材料分为低温超导材料和高温超导材料。 1、低温超导材料 何谓低温超导材料?低温超导材料是具有低临界转变温度(T c<3OK=在液氦温度条件下工作)的超导材料,分为金属、合金和化合物。具有实用价值的低温超导金属是Nb(铌),T c 为9.3K已制成薄膜材料用于弱电领域。合金系低温超导材料是以Nb为基的二元或三元合金组成的β相固溶体,T c在9K以上。低温超导材料一般都需在昂贵的液氦环境下工作,由于液氦制冷的方法昂贵且不方便,故低温超导体的应用长期得不到大规模的发展。低温超导材料的应用分为:强电应用,主要包括超导在强磁场中的应用和大电流输送;弱电应用,主要包括超导电性在微电子学和精密测量等方面的应用。 2、高温超导材料 高温超导体材料(HTS)具有超导电性和抗磁性两个重要特性。要让超导体得到现实的应用,首先要有容易找到的超导材料。即主要研究方向就是寻找能在较高温度下存在的超导体材料。高温超导材料用途非常广泛,大致可分三大类:大电流应用、电子学应用和抗磁性应用。大电流应用是由于超导材具有零电阻和完全的抗磁性,因此只需消耗极少的电能,就可以获得的稳定强磁场。超导体的基本特性之一是当它处于超导态时具有理想的导电性,同时由于其载流能力远远强于常规导体,因此,利用超导体可以传输大电流和产生强磁场,并且没有电阻热损耗。电工设备的基本特点是大电流、强磁场和高电压,因此在电工设备中使用超导材料可以减少电气损耗、提高效率、缩小体积、减轻重量、降低成本,还可以提高装置

生物功能材料的研究进展

生物功能材料的研究进展 随着人民生活水平的提高,人们对于医疗保健方面的要求也越来越强,使得对于生物医用材料的要求也越苛刻。本文详细阐述了生物医用功能高分子材料近年来的应用研究及发展状况,综述了国内外生物医用高分子材料的分类、特性及研究成果,展望了未来的生物医用高分子材料的发展趋势。 生物功能材料和加工技术的发展, 使得人工合成材料在医学上的应用, 变得越来越广泛。数十年的医学发展和临床应用, 证明医用高分子材料在人体内外, 获得了成功的应用, 而医学的进步, 又给高分子材料提出了大量新的课题, 使其向“精细化”, “功能化”的方向发展, 赋予了高分子材料以新的生命力。 生物医用高分子材料分合成和天然两大类,下面我们就分别对这两种材料进行详细的论述。 ﹙1﹚天然生物材料 天然生物材料是指从自然界现有的动、植物体中提取的天然活性高分子,如从各种甲壳类、昆虫类动物体中提取的甲壳质壳聚糖纤维,从海藻植物中提取的海藻酸盐,从桑蚕体内分泌的蚕丝经再生制得的丝素纤维与丝素膜,以及由牛屈肌腱重新组构而成的骨胶原纤维等。这些纤维由于他们来自生物体内且都具有很高的生物功能和很好的生物适应性,在保护伤口、加速创面愈方面具有强大的优势,已引起国内外医务界广泛的关注。自然界广泛存在的天然生物材料仍有着人工材料无可比拟的优越性能。例如:迄今为止再高明的材料学家也做不出具有高强度和高韧性的动物牙釉质,海洋生物能长出色彩斑斓、坚阊义不被海水腐蚀的贝壳等等。甲壳素又称几丁质(chitin),广泛存在于虾、蟹等甲壳动物及昆虫、藻类和细菌中,是世界上仅次于纤维素的第二大类天然高分子化合物。它是一种惰性多糖,用浓碱脱去乙酰基可转变成聚壳糖(chintosan)。甲壳素、聚壳糖及其衍生物具有良好的生物相容性和生物降解性。降解产物带有一定正电荷,能从血液中分离出血小板因子,增加血清中H-6水平,促进血小板聚集或凝血素系统,作为止血剂有促进伤口愈合,抑制伤口愈合中纤维增生,并促进组织生长的功能,对烧、烫伤有独特疗效。比如家蚕丝脱胶后可得到纯丝素蛋白成分,丝素蛋白是一种优质的生物医学材料,具有无毒、无刺激性、良好的血液相容性和组织相容性。根据研究报道,由于天然高分子医用材料的独特临床效果,它的应用前景相当广阔。﹙2﹚合成生物材料 由于天然材料的有限,人们需要大量的生物材料来维持他们的健康。合成高分子材料因与人体器官组织的天然高分子有着极其相似的化学结构和物理性能,因而可以植入人体,部分或全部取代有关器官。因此,在现代医学领域得到了最为广泛的应用,成为现代医学的重要支柱材料。与天然生物材料相比,合成高分子材料具有优异的生物相容性,不会因与体液接触而产生排斥和致癌作用,在人体环境中的老化不明显。通过选用不同成分聚合物和添加剂,改变表面活性状态等方法可进一步改善其抗血栓性和耐久性,从而获得高度可靠和适当有机物功能响应的生物合成高分子材料。目前,使用于人体植入产品的高分子合成材料包括聚酰胺、环氧树脂、聚乙烯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚甲醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯、硅橡胶和硅凝胶等。应用场合涉及组织粘合、手术缝线、眼科材料(人工玻璃体、人工角膜和人工晶状体等)、软组织植入物(人工心脏、人工肾、人工肝等)和人工管形器(人工器官、食道)等。 合成医用高分子材料发展的第一阶段始于1937年,其特点是所用高分子材料都是已有的现成材料,如用丙烯酸甲酯制造义齿的牙床。第二阶段始于1953年,其标志是医用级有机硅

智慧树知到2019材料研究方法章节测试答案

第一章 由于透镜的中心区域和边缘区域对光的折射能力不符合预定规律而造成的图像模糊现象称为() 答案:球差 光学透镜的像差主要有() 答案:像场弯曲#球差#色差 光学显微镜具有()放大功能。 答案:二级 光学透镜要能区分开两个成像物点,则此两物点形成的埃利斑之间的最小距离应 答案:大于埃利斑半径 光学显微镜的极限分辨能力为() 答案:200nm 光学透镜成像的基础是光可以() 答案:折射 光学透镜的像差主要有() 答案:像场弯曲#球差#色差 由于照明光源波长不统一形成的图像模糊称为() 答案:色差 成像物体上能分辨出来的两物点间的最小距离称为() 答案:分辨率 要提高显微镜的分辨率,关键是要() 答案:减小光源波长

干镜的有效放大倍数一般为()倍 答案:500~1000 为获得大景深,可以考虑() 答案:减小数值孔径#降低放大倍数 金相砂纸后标号越大,说明砂纸上的磨削颗粒越() 答案:小 抛光平面样品时,可以选择() 答案:机械抛光#化学抛光#电解抛光#复合抛光 砂纸背面的防水标志是() 答案:WATERPROOF 透镜的像差是由于本身几何光学条件的限制造成的,和光源波长无关()答案:错 逆光拍照时,明暗对比强烈的地方出现的彩色边缘就是色差() 答案:对 最小散焦斑是点光源成像质量最好的情况() 答案:对 衬度是指图像上相邻部分间的黑白对比度或颜色差() 答案:对 油镜的最大数值孔径小于干镜的最大数值孔径() 答案:错 明场照明时光线损失很少() 答案:错

只要聚焦准确,点光源的像可以是一个清晰的亮点() 答案:错 从衍射效应来看,透镜分辨的最小距离和数值孔径成反比()答案:对 有效放大倍数和人眼的分辨能力无关() 答案:错 只要是导电材料,都可以用电火花线切割切取样品() 答案:错 第二章 发现X射线的是 答案:伦琴 进行第一次晶体衍射实验的是 答案:劳厄 X射线衍射时,首先出现的衍射峰必定是()的晶面。 答案:低指数 对衍射强度影响最大的是 答案:结构因数 能影响短波限位置的因素是 答案:管电压 X射线是物理学家伦琴发现的() 答案:对 X射线管的效率极低,一般仅有百分之几() 答案:对

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