材料分析测试技术期末考试重点知识点归纳

材料测试技术复习知识点1.材料性能测试：材料性能测试是材料测试技术的核心内容之一、常见的材料性能测试包括力学性能测试、热性能测试、电性能测试等。

力学性能测试主要包括拉伸、压缩、弯曲等力学性能的测试，可以得到材料的强度、弹性模量、延伸率等力学性能参数。

热性能测试主要包括热膨胀系数、热导率、热稳定性等参数的测试。

电性能测试主要包括电导率、电阻率、介电常数等参数的测试。

这些测试可以帮助工程师和科研人员理解材料的性能特点，为材料选择和应用提供依据。

2.材料结构分析：材料结构分析是材料测试技术的另一重要内容。

结构分析主要包括显微结构分析、晶体结构分析和表面形貌分析。

显微结构分析主要通过光学显微镜、电子显微镜等工具对材料微观结构进行观察和分析，可以得到材料的晶粒大小、组织状态等信息。

晶体结构分析主要通过X射线衍射等手段对材料的晶体结构进行研究，可以得到材料的晶格常数、晶面指数等参数。

表面形貌分析主要通过扫描电子显微镜、原子力显微镜等工具对材料表面形貌进行观察和分析，可以得到材料的形貌特征和表面粗糙度等参数。

3.材料成分分析：材料成分分析是材料测试技术的另一个重要内容。

成分分析主要包括元素分析和化学组成分析。

元素分析主要是通过原子吸收光谱、电感耦合等离子体发射光谱等方法对材料中元素的含量进行测定，可以得到材料中各个元素的含量分布。

化学组成分析主要是通过质谱仪、红外光谱仪等方法对材料中化学组成和官能团进行鉴定，可以得到材料的化学成分和官能团结构。

4.材料性能评价：材料性能评价是材料测试技术的另一个重要内容。

性能评价主要是通过对材料进行一系列测试，来评价材料的适用性和可靠性。

常见的材料性能评价方法包括疲劳寿命测试、耐腐蚀性评价、抗磨损性评价等。

这些评价方法可以帮助生产厂家和应用方确定材料的使用寿命和适应环境。

5.材料缺陷检测：材料缺陷检测是材料测试技术的重要应用之一、常见的材料缺陷检测方法包括超声波检测、X射线检测、磁粉检测等。

材料分析测试方法复习重点材料分析是一项重要的测试方法，广泛应用于科学研究、工程技术以及品质控制等领域。

为了确保材料的性能和品质符合要求，我们需要使用一系列的测试方法对材料进行分析。

本文将重点介绍一些常用的材料分析测试方法及其原理。

一、化学分析方法化学分析方法是通过对材料中化学成分的定性和定量分析来确定材料的组成和含量。

常用的化学分析方法包括火花光谱法、质谱分析法、红外光谱法和紫外可见分光光度法等。

火花光谱法是一种用于金属材料分析的方法，通过在样品上施加高电压或放电，使金属原子受到激发并发出特定波长的光线，根据光谱图谱可以确定材料中金属元素的种类和含量。

质谱分析法是一种通过测量材料中各种离子的质荷比来确定其组成的方法。

通过对物质进行电离和分离，然后利用质谱仪测量各离子的质荷比，可以得到材料中各种离子的含量信息。

红外光谱法是一种通过测量材料对红外光波长的吸收来确定其组成的方法。

每种物质都有独特的红外吸收谱，通过测量材料在不同波长的红外光下的吸收情况，可以确定材料中的化学键、官能团和杂质等信息。

紫外可见分光光度法是一种通过测量材料对紫外或可见光的吸收程度来确定其组成的方法。

不同化合物对光的吸收和透射具有特定的规律，通过测量材料在不同波长的紫外或可见光下的吸收强度，可以确定材料中的成分和浓度。

二、物理分析方法物理分析方法是通过对材料的物理性质进行测试和分析来确定材料的特性和性能。

常用的物理分析方法包括扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和热分析等。

扫描电子显微镜是一种通过扫描样品表面并检测反射的电子束来观察材料微观形貌和内部结构的方法。

通过扫描电子显微镜可以获得高分辨率的图像，观察材料表面的形态、颗粒大小和分布等信息。

透射电子显微镜是一种通过透射样品的电子束来观察材料内部结构和成分的方法。

透射电子显微镜具有非常高的分辨率，可以观察到材料的晶体结构、晶粒大小和晶格缺陷等信息。

X射线衍射是一种通过测量材料对入射X射线的衍射图案来确定其晶体结构的方法。

材料科学：材料分析测试技术知识点（最新版） 考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。

1、问答题 解释红外光谱图的一般程序是什么？ 本题答案： 2、问答题 何为可动光阑？第二聚光镜光阑、物镜光阑和选区光阑在电镜的什么位置？它们各具有什么功能？ 本题答案： 3、问答题 衍射仪测量在入射光束、试样形状、试样吸收以及衍射线记录等方面与德拜法有何不同？ 本题答案： 4、问答题 何谓衬度？TEM 能产生哪几种衬度象，是怎样产生的，都有何用途 本题答案： 5、名词解释 偏离矢量s 本题答案： 6、问答题 假定需要衍射分析的区域属于未知相，但根据样品的条件可以分析其为可能的几种结构之一，试根据你的理解给出衍射图标定的一般步骤。

本题答案：姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------7、单项选择题晶体属于立方晶系，一晶面截x轴于a/2、y轴于b/3、z轴于c/4，则该晶面的指标为（）A、（364）B、（234）C、（213）D、（468）本题答案：8、问答题原子荧光光谱是怎么产生的？有几种类型？本题答案：9、名词解释衍射衬度本题答案：10、名词解释电子透镜本题答案：11、问答题聚光镜、物镜、中间镜和投影镜各自具有什么功能和特点？本题答案：12、问答题什么叫干涉面？当波长为λ的X射线在晶体上发生衍射时，相邻两个（hkl）晶面衍射线的波程差是多少？相邻两个HKL干涉面的波程差又是多少？本题答案：13、问答题为波谱仪和能谱仪？说明其工作的三种基本方式，并比较波谱仪和能谱仪的优缺点。

材料分析测试方法期末总结一、测试方法的基础概念在深入讨论测试方法之前，我们首先需要了解一些基本概念。

1. 测试目标：测试目标是测试活动的核心，它描述了测试所要达到的目标和结果。

常见的测试目标包括验证软件是否符合需求、发现软件中的缺陷以及评估软件的质量等。

2. 测试策略：测试策略是指定测试方法和测试过程的一组决策。

它描述了如何选择测试用例、测试技术和测试环境等，并确定了测试的优先级和风险。

3. 测试技术：测试技术是指用于执行测试活动的方法和工具。

常见的测试技术包括白盒测试、黑盒测试、灰盒测试等。

4. 测试用例：测试用例是一组输入、执行条件和预期结果的组合。

它描述了在特定条件下执行软件的步骤和结果，并用于评估软件功能的正确性和完整性。

5. 缺陷：缺陷是指软件中的错误或问题。

它可能导致软件无法正确执行预期功能，或者引发不可预料的行为。

二、常见的测试方法在软件开发过程中，有多种不同类型的测试方法被广泛应用。

下面是几种常见的测试方法：1. 单元测试：单元测试是对软件中最小可测试单元进行测试的方法。

它通常由开发人员在编写代码时进行，以确保代码的正确性和可靠性。

2. 集成测试：集成测试是将模块或子系统集成在一起进行测试的方法。

它的目标是验证这些模块或子系统在集成时是否可以正确地协同工作，并且预期功能是否得以实现。

3. 系统测试：系统测试是对整个系统进行全面测试的方法。

它的目标是验证软件是否符合需求规格说明书的规定，以及在实际使用环境中是否可靠、稳定和安全。

4. 验收测试：验收测试是在软件开发完成后，由用户或客户进行的最终测试。

它的目标是验证软件是否满足用户需求，并根据预定的验收标准来判断软件是否可以交付使用。

5. 故障注入测试：故障注入是一种测试方法，通过向软件中引入人为设计的故障来评估软件的可靠性和稳定性。

它可以帮助发现并修复软件中的潜在缺陷。

三、测试方法的重要性和应用测试方法在软件开发过程中起着非常重要的作用。

材料测试分析及技术考试重点总结第一篇：材料测试分析及技术考试重点总结十一章晶体薄膜衍射成像分析一、薄膜样品的制备必须满足以下要求：1.薄膜样品的组织结构必须和大块样品相同，在制备过程中，这些组织结构不发生变化。

2.薄膜样品厚度必须足够薄，只有能被电子束透过，才有可能进行观察和分析。

3.薄膜样品应有一定强度和刚度，在制备，夹持和操作过程中，在一定的机械力作用下不会引起变形或损坏。

4.在样品制备过程中不容许表面产生氧化和腐蚀。

氧化和腐蚀会使样品的透明度下降，并造成多种假象。

二、薄膜样品制备工艺过程和方法：第一步是从大块试样上切割厚度为0.3—0.5mm厚的薄片。

电火花线切割法是目前用得最广泛的方法第二步骤是样品的预先减薄。

包括机械法和化学法。

机械减薄法是通过手工研磨来完成的，把切割好的薄片一面用黏结剂粘接在样品座表面，然后在水砂纸上进行研磨减薄。

化学减薄法。

这种方法是把切割好的金属薄片放入配好的试剂中，使它表面受腐蚀而继续减薄。

第三步骤是最终减薄。

最终减薄方法有两种即双喷减薄和离子减薄。

四、晶体结构的消光规律1.简单立方：Fhkl恒不等于零，即无消光现象。

2.面心立方：h、k、l为异性数时，Fhkl=03.体心立方：h+k+l=奇数时，Fhkl=0h+k+l=偶数时Fhkl≠04.密排六方：h+2k=3n，l=奇数时，Fhkl≠0五、晶体缺陷：层错、位错、第二相粒子。

1.层错：发生在确定的镜面上，2.位错：在材料科学中，指晶体材料的一种内部微观缺陷，即原子的局部不规则排列3.第二相粒子：这里的第二相粒子指那些和基体之间处于共格或半共格状态的样子。

十三章扫描电子显微镜1.扫描电子显微镜成像原理：以电子束作为照明源，把聚焦得很细的电子束以光栅状扫描方式照射到试样上，产生各种与试样性质有关的信息，然后加以收集和处理从而获得微观形貌放大像。

2.扫描电子显微镜的构造：电子光学系统，信号收集处理、图像显示和记录系统，真空系统三个部分。

1热分析■在受控程序温度条件下和规定的气氛测量物质的物理性质随温度或时间变化的技术。

热膨胀计法——TD在程序控温下测量试样的尺寸或体积随温度的变化，得到比容一温度曲线的方法。

差热分析法——DTA在程序控温条件下测量试样与参比物Z间的温差随温度或时间的变化。

DTA的特点不能定量测量焙变DTA主要用于金属、陶瓷等无机材料的研究，较少用于聚合物领域。

差示扫描量热法---- DSC在程序控温下测量输入试样与参比物之间功率差变化，得到热流dH/dt ~T(t)曲线。

热重法(TG)是在程序控制温度下，测量物质的质量与温度关系的一种技术。

2TG测试有两类：①静态法（恒温法）：试样在某一恒定温度下，测定试样失重与时间的关系，称为“恒温失重法"，即W〜f （t） T②动态法（升温法）：试样在等速升温下，测定试样失重与温度的关系，称为“热失重曲线"，即W〜f （T）3静态力学性能：在恒应力或恒应变情况下的力学行为动态力学性能：物体在交变应力下的粘弹性行为静态粘弹性蠕变：应力恒定，研究应变与时间的关系应力松弛：应变恒定，研究应力与时间的关系动态粘弹性■应力或应变随时间变化（一般为正弦变化）研究相应的应变或应力随时间的变化。

滞后原因产生原因：链单元运动需要克服分了间的相互作用, 定的时间。

影响因素：柔性链大分子结构内因刚性链分子间作用外因外力作用频率、环境温度在某一温度下（Tg上下几十度范围内），链段能运动, 应力变化，滞后现象比较严重★增加频率与降低温度对滞后影响相同★降低频率与升高温度有相同影响形变落后于应力的变化，发生滞后现象每一循环变化屮要消耗功，称为力学损耗，即内耗。

力学损耗的分子运动机制拉伸吋外力对高聚物做功改变分子链的构象分了链卷曲伸展但又跟不上提供链段运动克服内“摩擦'，所需的能因此需要一高聚物对外做功动态力学分析(DMA) 在程序温度下测定物质在振动负荷下力学性能(模量.内耗)与温度.频率的关系温度扫描模式——在固定频率下，测量动态模量及力学损耗随温度的 变化。

材料分析测试技术复习资料材料分析测试技术复习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/λ3．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－1Z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Mn7. 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。

材料分析测试技术期末复习1.X射线的本质：X射线属电磁波或电磁辐射，同时具有波动性和粒子性特征，波长较为可见光短，约与晶体的晶格常数为同一数量级，在10（-8次方）cm左右。

其波动性表现为以一定的频率和波长在空间传播；粒子性表现为由大量的不连续的粒子流构成。

X射线的产生条件：产生自由电子；使电子做定向高速运动；在电子运动的路径上设置使其突然减速的障碍物。

2.P7(计算题例题）计算当管电压为50 kv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。

解：已知条件：U=50kv电子静止质量：m=9.1×10-31kg光速：c=2.998×108m/s电子电量：e=1.602×10-19C普朗克常数：h=6.626×10-34J.s电子从阴极飞出到达靶的过程中所获得的总动能为E=eU=1.602×10-19C×50kv=8.01×10-18kJ由于E=1/2m0v 02所以电子与靶碰撞时的速度为v0=(2E/m)1/2=4.2×106m/s所发射连续谱的短波限λ的大小仅取决于加速电压λ（Å）＝12400/U(伏) ＝0.248Å辐射出来的光子的最大动能为E0＝hʋ＝hc/λ＝1.99×10-15J3.靶材选择公式：为避免入射X射线在试样上产生荧光X射线，且被试样吸收最小，若试样的K系吸收限为λ k，则应选择靶的λKα略大于λ k 一般由如下经验公式：Z靶≤ Z试样＋14.底片安装方法：正装法、反装法、偏装法。

（记住书本上的图，P15）正装法：X射线从底片接口处入射，照射式样后从中心孔穿出，这样，低角的弧线接近中心孔，高角线则靠近端部。

由于高角线有较高的分辨率，有时能讲Kα双线分开。

正装法的几何关系和计算均较简单，常用于物相分析等工作。

反装法：X射线从底片中心孔摄入，从底片接口处穿出。

高角线条集中于孔眼附近，衍射线中除θ角极高的部分被光阑遮挡外，其余几乎全能记录下来。

材料分析测试方法考点总结1.化学成分分析化学成分分析是材料分析测试的基础内容之一、它可以通过测定材料中的元素含量来确定材料的化学成分。

常用的化学成分分析方法包括：火花光谱分析、光谱分析、质谱分析、原子光谱分析等。

2.物理性能测试物理性能测试是评估材料力学性质的重要手段。

包括材料的硬度、强度、韧性、弹性模量等。

常用的物理性能测试方法有：拉伸试验、硬度测试、冲击试验、压缩试验、剪切试验等。

3.微观结构分析微观结构分析是检测材料内部组织和晶体结构的重要方法。

常用的微观结构分析方法包括：显微镜观察、扫描电子显微镜(SEM)观察、透射电子显微镜(TEM)观察、X射线衍射(XRD)分析等。

4.表面分析表面分析是研究材料表面化学组成、结构和形貌的重要手段。

主要包括表面形貌观察和分析、表面成分分析、表面组织分析等。

常用的表面分析方法有：扫描电子显微镜(SEM)观察、能谱分析(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)分析、原子力显微镜(AFM)观察等。

5.热分析热分析是通过对材料在不同温度下的热响应进行测定和分析，来研究材料热性能的一种方法。

典型的热分析方法包括：热重分析(TGA)、差热分析(DTA)、差示扫描量热分析(DSC)等。

6.包装材料测试包装材料测试是对包装材料的物理性能、化学性能、机械性能、耐久性能等进行测试评估的一种方法。

常用的包装材料测试方法有：抗拉强度测试、撕裂强度测试、温湿度测试、冲击测试、水汽透过性测试等。

7.表征技术表征技术是通过测定和分析材料的性质和性能，来获得材料的各种特征和参数的方法。

常用的表征技术包括：拉曼光谱、红外光谱、紫外-可见分光光度计、液相色谱-质谱分析等。

总结而言，材料分析测试方法主要涵盖了化学成分分析、物理性能测试、微观结构分析、表面分析、热分析、包装材料测试和表征技术。

掌握这些测试方法，可以有效评估和控制材料的质量、性能和性质，为材料科学和工程提供有力支持。

现代材料分析测试考试重点总结1、X射线产生的条件：①用某种方法得到一定量的自由电子；②使这些自由电子在一定方向上做高速运动；③在电子运动的轨迹上设置一个能急剧阻止其运动的障碍物。

2、连续谱：在不同管压下都存在的、曲线呈丘包状的X射线谱成为连续谱。

3、连续辐射：大量电子击靶所辐射出的X射线光量子的波长必然是按统计规律连续分布，覆盖着一个很大的波长范围，故这种辐射成为连续辐射。

4、特征辐射：波长值能够反映出原子序数特征，而与原子所处的物理、化学状态无关的辐射成为特征辐射。

5、特征X射线谱：因X射线强度峰的波长反映了物质的原子序数特征，所以叫特征X射线，由特征X射线构成的X射线谱称为特征X射线谱。

6、Kα线：K层电子逸出后，电子由L→K跃迁，辐射出来的是K系特征谱线中的Kα线。

7、Kβ线：K层电子逸出后，电子由M→K跃迁，辐射出来的是K系特征谱线中的Kβ线。

8、相干散射：X射线的散射中含有与入射线束波长一致的线束，此种波长不变的散射称为相干散射。

9、非相干散射：X射线的散射中出现了随散射角增大散射线束波长增大的现象，这种移向长波的散射称为非相干散射。

10、二次特征辐射：为区别于电子击靶时产生的特征辐射，称由X射线激发产生的特征辐射为二次特征辐射。

11、倒易点阵的定义：如果用a、b、c表示晶体点阵的基本矢量；用a*、b*、c*来表示倒易点阵的基本平移矢量。

相对倒易点阵而言，把晶体点阵称为正点阵，则倒易点阵与正点阵的基本对应关系为：a* b=a* c=b* a=b* c=c* a=c* b=0; a* a=b* b=c* c=1。

12、倒易点阵的性质：①倒易矢量r*垂直于正点阵中的HKL面；②倒易矢量r*的长度等于HKL晶面间距d hkl的倒数13、劳厄方程的优缺点及应用：用途：解释了衍射现象；解决了衍射线的方向的问题；确定晶体结构。

优点：从本质上告诉我们如何获得衍射缺点：用劳厄方程描述X射线对晶体的衍射现象时，入射线、衍射线与晶轴的六个夹角不易决定，用该方程组求点阵常数比较困难，使用不方便。

材料研究与测试方法期末完整总结材料是生产活动中的主要要素之一，对材料的研究与测试方法的掌握，对于工程师和科研人员来说至关重要。

本文将对材料研究与测试方法进行全面总结，包括材料的基本性质研究、材料结构与组织分析、材料性能测试以及材料表征方法等方面。

一、材料基本性质研究材料的基本性质包括物理性质、化学性质、力学性质等。

对于材料的基本性质研究主要依靠实验方法和理论模型。

在实验方法上，可以通过温度、压力、湿度等参数的控制，对材料的基本性质进行研究和测试。

在理论模型方面，可以借助计算机仿真和模拟的方法，通过对材料的结构和组成进行建模，从而推导出其基本性质。

二、材料结构与组织分析材料的结构和组织对其性能具有重要影响。

材料结构与组织分析是研究材料的微观结构和宏观组织的方法。

其中，常见的方法包括金相显微镜观察、扫描电子显微镜分析、透射电子显微镜分析等。

金相显微镜可以观察材料内部的显微组织，对材料的晶粒结构、相分布等进行研究。

扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析可以进一步观察和分析材料的微观结构，了解材料的结晶度、晶格缺陷等信息。

三、材料性能测试材料性能测试是对材料的各种性能指标进行量化和评估的方法。

常见的材料性能测试包括力学性能测试、热学性能测试、电学性能测试等。

力学性能测试可以通过拉力试验、硬度测试等方法，获得材料的强度、韧性等力学性能参数。

热学性能测试可以通过热膨胀实验、热导率实验等方法，研究材料的热膨胀系数、热导率等特性。

电学性能测试可以通过电导率实验、电容测试等方法，评估材料的导电性能、绝缘性能等。

四、材料表征方法材料表征是对材料进行全面评估和描述的方法。

常用的材料表征方法包括X射线衍射分析、拉曼光谱分析、傅里叶变换红外光谱分析等。

X射线衍射分析可以通过测量材料的衍射图谱，确定材料的晶面结构，进而推断材料的晶体结构。

拉曼光谱分析可以通过测量材料的拉曼光谱，获取材料的分子振动信息，了解材料的结构和组成。

傅里叶变换红外光谱分析可以通过检测材料在红外区的吸收峰，推断材料的官能团和分子结构。

第一章1 特征X 射线：当加于X 射线管两端的电压增高到与阳极靶材相应的某一特定值K U 时，在连续谱的某些特定的波长位置上，会出现一系列强度很高、波长范围很窄的线状光谱，它们的波长对一定材料的阳极靶有严格恒定的数值，此波长可作为阳极靶材的标志或特征，故称为特征谱或标识谱。

2 莫赛莱定律：特征谱波长λ和阳极靶的原子序数Z 之间满足关系：)(12σλ-=Z Kσ和2K 均为常数。

阳极靶材的原子序数越大，相应于同一系的特征谱波长越短。

3 相干散射：当X 射线通过物质时，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。

4 不相干散射；X 射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后，得到波长比入射X 射线长的X 射线，且波长随散射方向不同而改变。

这种散射现象称为康普顿散射或康普顿一吴有训散射,也称之为不相干散射。

5 真吸收：有时将X 射线通过物质时造成的能量损失称为真吸收。

还包括X 射线穿过物质时所引起的热效应。

6 俄歇效应.：K 层的一个空位被L 层的两个空位所代替，这种现象称俄歇效应.7 滤波片的选择规则：1： Z 靶＜40时，Z 滤＝Z 靶-1；2： Z 靶＞40时，Z 滤＝Z 靶-2 8 阳极靶材选择规则：Z 靶≤Z 样-1；或Z 靶>>Z 样。

9 物质的原子序数越大，对X 射线的吸收能力越强；对一定的吸收体，X 射线的波长越短，穿透能力越强，表现为吸收系数的下降。

10 吸收限：当X 射线通过物质时产生光电效应，此效应消耗大量的入射能量，表现为吸收系数突增，对应的入射波长即为吸收限。

11 光电效应：原子被入射辐射电离的现象即为光电效应。

12 荧光辐射：由入射X 射线所激发出来的特征X 射线称为荧光辐射。

13 透射系数：0I I ,0I 为入射线的强度。

14 吸收系数：指X 射线通过通过单位面积上单位质量物质后强度的相对衰减量。

因为如果用σm 仍表示散射系数，τm 表示吸收系数。

材料分析测试技术复习参考资料（注：所有的标题都是按老师所给的“重点”的标题，）第一章x射线的性质1.X射线的本质：X射线属电磁波或电磁辐射，同时具有波动性和粒子性特征，波长较为可见光短，约与晶体的晶格常数为同一数量级，在10-8cm左右。

其波动性表现为以一定的频率和波长在空间传播；粒子性表现为由大量的不连续的粒子流构成。

2，X射线的产生条件：a产生自由电子；b使电子做定向高速运动；c在电子运动的路径上设置使其突然减速的障碍物。

3，对X射线管施加不同的电压，再用适当的方法去测量由X射线管发出的X射线的波长和强度，便会得到X射线强度与波长的关系曲线，称为X射线谱。

在管电压很低，小于某一值（Mo阳极X射线管小于20KV）时，曲线变化时连续变化的，称为连续谱。

在各种管压下的连续谱都存在一个最短的波长值λo，称为短波限，在高速电子打到阳极靶上时，某些电子在一次碰撞中将全部能量一次性转化为一个光量子，这个光量子便具有最高的能量和最短的波长，这波长即为λo。

λo=1.24/V。

4，特征X射线谱：概念：在连续X射线谱上，当电压继续升高，大于某个临界值时，突然在连续谱的某个波长处出现强度峰，峰窄而尖锐，改变管电流、管电压，这些谱线只改变强度而峰的位置所对应的波长不变，即波长只与靶的原子序数有关，与电压无关。

因这种强度峰的波长反映了物质的原子序数特征、所以叫特征x射线，由特征X射线构成的x射线谱叫特征x射线谱，而产生特征X射线的最低电压叫激发电压。

产生：当外来的高速度粒子(电子或光子)的动aE足够大时，可以将壳层中某个电子击出去，或击到原于系统之外，或使这个电子填到未满的高能级上。

于是在原来位置出现空位，原子的系统能量因此而升高，处于激发态。

这种激发态是不稳定的，势必自发地向低能态转化，使原子系统能量重新降低而趋于稳定。

这一转化是由较高能级上的电子向低能级上的空位跃迁的方式完成的，电子由高能级向低能级跃迁的过程中，有能量降低，降低的能量以光量子的形式释放出来形成光子能量，对于原子序数为Z的确定的物质来说，各原子能级的能量是固有的，所以．光子能量是固有的，λ也是固有的。

期末考试：现代材料测试分析方法及答案一、引言本文旨在介绍现代材料测试分析方法，并提供相关。

现代材料测试分析方法是材料科学与工程领域的重要内容之一，它帮助我们了解材料的性质和特性，为材料的设计和应用提供依据。

本文将首先介绍几种常见的现代材料测试分析方法，然后给出相应的。

二、现代材料测试分析方法1. 机械性能测试方法机械性能是材料的重要指标之一，它包括材料的强度、硬度、韧性等方面。

常见的机械性能测试方法包括拉伸试验、压缩试验、冲击试验等。

这些测试方法通过施加外力或载荷，测量材料在不同条件下的变形和破坏行为，从而评估材料的机械性能。

2. 热性能测试方法热性能是材料在高温或低温条件下的表现，它包括热膨胀性、热导率、热稳定性等方面。

常见的热性能测试方法包括热膨胀试验、热导率测试、热分析等。

这些测试方法通过加热或冷却材料，测量其在不同温度下的性能变化，从而评估材料的热性能。

3. 化学性能测试方法化学性能是材料在不同化学环境中的表现，它包括耐腐蚀性、化学稳定性等方面。

常见的化学性能测试方法包括腐蚀试验、酸碱浸泡试验等。

这些测试方法通过将材料置于不同的化学介质中，观察其在化学环境下的变化，从而评估材料的化学性能。

三、1. 机械性能测试方法的应用机械性能测试方法广泛应用于材料工程领域。

例如，在汽车工业中，拉伸试验可以评估材料的抗拉强度和延伸性，从而选择合适的材料制造汽车零部件。

在建筑工程中，压缩试验可以评估材料的抗压强度，确保建筑结构的稳定性和安全性。

在航空航天领域，冲击试验可以评估材料的抗冲击性能，确保飞机在遭受外力冲击时不会破坏。

2. 热性能测试方法的意义热性能测试方法对于材料的设计和应用非常重要。

通过热膨胀试验，我们可以了解材料在高温条件下的膨胀性，从而避免热膨胀引起的构件变形和破坏。

通过热导率测试，我们可以评估材料的导热性能，为热传导设备的设计提供依据。

通过热分析，我们可以了解材料在不同温度下的热行为，为材料的热稳定性评估提供依据。

一.原子力显微镜AFM原理应用范围原子力显微镜利用微悬臂感受和放大悬臂上尖细探针与受测样品原子之间的作用力，从而达到检测的目的，具有原子级的分辨率。

原子力显微镜并非利用电子隧穿效应，而是检测原子之间的接触、原子键合、范德瓦耳斯力或卡西米尔效应等来呈现样品的表面特性。

由于原子力显微镜既可以观察导体，也可以观察非导体，从而弥补了扫描隧道显微镜的不足。

除成像外，原子力显微镜还可以测量表面原子间的力，测量表面的弹性、塑性、粘着力。

可以在表面形态、纳米结构、链构象等方面进行研究，高分子表面形貌和纳米结构、机械性能、组分分布的研究。

AFM在生物大分子中的应用。

二.电子探针原理用细聚焦电子束入射样品表面，激发出样品元素的特征X射线。

分析特征X射线的波长(或特征能量)即可知道样品中所含元素的种类；【用来测定特征波长的谱仪叫做波长分散谱仪或波谱仪】分析X射线的强度，则可知道样品中对应元素含量的多少(定量分析)。

【用来测定X射线特征能量的谱仪叫做能量分散诺仪或能谱仪】三.扫描电子显微镜和透射电子显微镜透射电镜中入射电子束穿过试样，由于试样各处成分、厚度或晶粒位向不同使透射电子束透过率有差别，或延伸电子束强度有差别，使得试样各处的透射电子束强度有差别，通过电光转换系成像统利用透射电子束成像，这就产生了图像衬度。

透射电镜中物镜、中间镜、投影镜等电磁透镜可使透射电子束偏转，此即放大作用。

扫描电镜使入射电子束在试样表面一个矩形区域内扫描，激发出二次电子或背散射电子等成像信号，此信号强度随样品局部的成分或形貌不同而不同，通过电光转换成像系统使这些信号成像，即得到有衬度的图像。

扫描电镜放大倍数即图像尺寸和扫描区域尺寸之比。

扫描电镜中电磁透镜主要作聚光作用，不用作放大。

四.背散射电子像和二次电子相的特点的异同二次电子图象反映试样表面状态，二次电子产额强烈地依赖于入射束与试样表面法线之间的夹角θ，θ角大的地方出来的二次电子多，呈亮象；θ角小的地方出来的电子少，呈暗象。

材料现代分析测试方法知识总结现代分析测试方法是指在材料研究和应用过程中，通过各种仪器和设备对材料进行精确分析和测试的方法。

这些方法包括物理测试方法、化学测试方法和电子显微镜技术等。

以下是对现代分析测试方法的一些知识的总结。

一、物理测试方法：1.X射线衍射：通过X射线的衍射绘制出材料的结晶结构，确定材料的晶格常数、晶胞参数和晶体的相位等。

2.热重分析：通过加热材料并测量其重量的变化，判断其热稳定性、热分解性和可能的热分解产物。

3.红外光谱：通过测量材料在红外波段的吸收光谱，推断材料的分子结构、官能团以及物质的存在状态和纯度。

4.核磁共振：通过测量核磁共振信号，确定物质的结构、官能团和化学环境。

二、化学测试方法：1.光谱分析：包括紫外可见光谱、原子吸收光谱和发射光谱等，通过测量材料吸收或发射的光的波长和强度，确定材料的化学成分和浓度。

2.色谱分析：包括气相色谱、液相色谱和超高效液相色谱等，通过物质在固定相和流动相之间的相互作用，分离并测定材料中的组分。

3.原子力显微镜：通过测量微米和亚微米级尺寸范围内的力的作用，观察材料表面的形貌和物理特性。

4.微量元素分析：通过原子吸收光谱、荧光光谱和电感耦合等离子体发射光谱等方法，测量材料中的微量元素浓度。

三、电子显微镜技术：1.扫描电子显微镜：通过扫描电子束和样品表面之间的相互作用，观察材料表面的形貌、组成和结构。

2.透射电子显微镜：通过电子束穿透样品并与样品内部的原子发生相互作用，观察材料的晶格结构、晶格缺陷和界面等微观结构。

以上是现代材料分析测试方法的一些知识总结。

通过这些方法，我们可以准确地了解材料的组成、结构和性能，为材料的研究、设计和应用提供有力的支持。

材料分析测试技术复习参考资料1、 透射电子显微镜 其分辨率达10-1 nm ,扫描电子显微镜 其分辨率为Inmo 透射电子显微镜放大倍数大。

第一章x 射线的性质2、 X 射线的本质：X 射线属电磁波或电磁辐射，同时具有波动性和粒子性特征，波长较为可见光短，约与 晶体的晶格常数为同一数量级，在 10-8cm 左右。

其波动性表现为以一定的频率和波长在空间传播；粒子性表现为由大量的不连续的粒子流构成。

即电磁波。

3、 X 射线的产生条件：a 产生自由电子；b 使电子做定向高速运动；c 在电子运动的路径上设置使其突然减 速的障碍物。

X 射线管的主要构造：阴极、阳极、窗口。

4、 对X 射线管施加不同的电压，再用适当的方法去测量由 X 射线管发出的X 射线的波长和强度，便会得到X 射线强度与波长的关系曲线，称为X 射线谱。

在管电压很低，小于某一值（ Mo 阳极X 射线管小于20KV ）时，曲线变化时连续变化的，称为连续谱。

在各种管压下的连续谱都存在一个最短的波长值入o ,称为短波限，在高速电子打到阳极靶上时，某些电子在一次碰撞中将全部能量一次性转化为一个光量子，这个光量 子便具有最高的能量和最短的波长，这波长即为入0。

入o=1.24/V 。

5、 X 射线谱分连续X 射线谱和特征X 射线谱。

*6、特征X 射线谱：概念：在连续X 射线谱上，当电压继续升高，大于某个临界值时，突然在连续谱的某个波长处出现强度峰， 峰窄而尖锐，改变管电流、管电压，这些谱线只改变强度而峰的位置所对应的波长不变，即波长只与靶的 原子序数有关，与电压无关。

因这种强度峰的波长反映了物质的原子序数特征、所以叫特征 x 射线，由特征X 射线构成的x 射线谱叫特征x 射线谱，而产生特征 X 射线的最低电压叫激发电压。

产生：当外来的高速度粒子（电子或光子）的动aE 足够大时，可以将壳层中某个电子击出去，或击到原于系 统之外，或使这个电子填到未满的高能级上。

现代材料测试技术知识点识记、掌握1.材料现代分析方法的类别：基于电磁辐射及运动粒子束与材料相互作用的各种性质建立起来的分析方法已成为材料现代分析方法的重要组成部分，大体可分为光谱分析、电子能谱分析、衍射分析和电子显微分析等四大类。

此外，基于其它物理性质或电化学性质与材料的特征关系建立的色谱分析、质谱分析、电化学分析及热分析等方法，也是材料现代分析的重要方法。

材料分析测试技术的发展，使得材料分析不仅包括材料整体的成分、结构分析，也包括材料表面与界面分析、微区分析、形貌分析等内容。

组织形貌分析——A．光学显微分析：光学显微镜最先用于医学及生物学方面，直接导致了细胞的发现，在此基础上形成了19世纪最伟大的发现之一------细胞学说。

冶金及材料学工作者利用显微镜观察材料的显微结构，例如：经过抛光腐蚀后可以看到不同金属或合金的晶粒大小及特点，从而判断其性能及其形成条件，使人们能够按照自己的意愿改变金属的性能，或合成新的合金。

举例：纯钨丝退火过程中的组织变化。

B. 扫描电镜分析：扫描电子显微镜是用细聚焦的电子束在样品表面进行逐行扫描，电子束激发样品表面发射二次电子，二次电子被收集并转换成电信号，在荧光屏上同步扫描成像。

由于样品表面形貌各异，发射的二次电子强度不同。

对应在屏幕上亮度不同，得到表面形貌像。

目前扫描电子显微镜的分辨率已经达到了2nm左右。

举例：金属铸锭的树枝晶结构；化学法生长的纳米ZnO；钢铁中的珠光体组织（铁素体 -Fe和渗碳体Fe3C间层混合物）；Al-Cu合金；Ni合金大变形冷轧后晶粒状态；C. 透射电镜分析：举例：Ni合金大变形冷轧后晶粒状态；纯Al热轧晶粒状态；D. 扫描探针显微镜：1982年发明扫描隧道显微镜。

扫描隧道显微镜没有镜头，它使用一根探针。

探针和物体之间加上电压，如果探针距离物体表面大约在纳米级的距离时，就会产生电子隧穿效应。

电子会穿过物体与探针之间的空隙，形成一股微弱的电流。