纸的物理性能
★定量：定量俗称克重，是指单位面积纸张的重量，一般以每平方米多少克来表示。国外也有以每令纸多少磅或多少公斤来表示的，可以根据纸的长、宽规格和每令张数换算为每平方米多少克。
定量是纸最基本的一项物理指标，它的高低及其均一性，影响着纸张所有的物理、机械、光学和印刷性能。一般印刷纸的各种性能指标，如厚度、抗张强度、耐破度、不透明度等都与定量密切相关。如果纸张定量明显低于其标准规定，不但容易发生透印的印刷故障，而且会因机械强度不够而发生断线。反之，如果定量过于偏高，则生产中就要浪费纸浆，并且保证不了用户每吨卷简纸的实用面积。当一张纸与下一张纸的定量不同时，印刷调节工作不能在这种纸张间隔中进行，就会发生套印不准和印迹深浅不一的问题。同一张纸定量不均匀时，更易导致文字字迹不清和图片色泽不一致。
★厚度与紧度：厚度表示纸张的厚薄程度。测微计进行测定，以一定的面积一定的压力下测定纸张厚度大小，一般压力为980千帕，一般要求一批纸或纸板的厚度一致，否则制成物品的厚薄就不一致。紧度是指每立方厘米的纸和纸板的重量．其结果以克/厘米3表示。紧度是衡量纸或纸板结构的松紧程度的指标，是纸和纸板的基本性质。
★平滑度：平滑度是指在一定的真空度下，一定容积的空气通过受一定压力的试样表面与玻璃面之间的间隙所需的时间，以秒表示。平滑度决定于纸张的表面状况，如果纸面凹凸不平，纸的平滑度很差。纸的机械性能★抗张强度和伸长率：抗张强度是指纸或纸板所承受的张力。通常以绝对抗张力表示：即一定宽度的试样的抗张力（牛顿）；或以裂断长表示：即一定宽度的纸条在本身重力作用下将纸拉断时所需的纸张长度（米）；或与横向切面的抗张力表示；即以试样单位横截面的抗张力（牛顿／米2）表示。抗张强度是物理特性中的重要参数之一。又是一种基本检验。长率是指纸或纸板受到一定的张力后．至裂断时的伸长对原试样长度的百分率。伸长率是衡量纸张强韧性的一项重要指标。
★撕裂度：撕裂度是指撕裂预先切口的试样至一定长度时所需的力，以毫牛（顿）表示。纸的断裂度就是纸与纸板抗衡裂的能力。
★耐折度：耐折度是指纸和纸板在一定张力下，所能经受180°的往复折叠次数。以往复折叠次数表示。耐折度表示纸张的耐柔折叠的能力。
期末复习题 一、填空（20） 1.一长30cm的圆杆，直径4mm，承受5000N的轴向拉力。如直径拉成3.8 mm，且体积保持不变，在此拉力下名义应力值为，名义应变值为。 2.克劳修斯—莫索蒂方程建立了宏观量介电常数与微观量极化率之间的关系。 3．固体材料的热膨胀本质是点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。 4．格波间相互作用力愈强，也就是声子间碰撞几率愈大，相应的平均自由程愈小，热导率也就愈 介电常数一致，虚部表示了电介质中能量损耗的大小。 ．当磁化强度M为负值时，固体表现为抗磁性。8．电子磁矩由电子的轨道磁矩和自旋磁矩组成。 9．无机非金属材料中的载流子主要是电子和离子。 10．广义虎克定律适用于各向异性的非均匀材料。 ?（1-m）2x。11．设某一玻璃的光反射损失为m，如果连续透过x块平板玻璃，则透过部分应为 I 12．对于中心穿透裂纹的大而薄的板，其几何形状因子。 13．设电介质中带电质点的电荷量q，在电场作用下极化后，正电荷与负电荷的位移矢量为l，则此偶极矩为 ql 。 14．裂纹扩展的动力是物体内储存的弹性应变能的降低大于等于由于开裂形成两个新表面所需的表面能。 15.Griffith微裂纹理论认为，断裂并不是两部分晶体同时沿整个界面拉断，而是裂纹扩展的结果。16．考虑散热的影响，材料允许承受的最大温度差可用第二热应力因子表示。 17．当温度不太高时，固体材料中的热导形式主要是声子热导。 18．在应力分量的表示方法中，应力分量σ,τ的下标第一个字母表示方向，第二个字母表示应力作用的方向。 19．电滞回线的存在是判定晶体为铁电体的重要根据。 20．原子磁矩的来源是电子的轨道磁矩、自旋磁矩和原子核的磁矩。而物质的磁性主要由电子的自旋磁矩引起。 21. 按照格里菲斯微裂纹理论，材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量，而是决定于裂纹的大小，即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。 22.复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大，产生很大的内应力，使坯体产生微裂纹。 23.晶体发生塑性变形的方式主要有滑移和孪生。 24.铁电体是具有自发极化且在外电场作用下具有电滞回线的晶体。 25.自发磁化的本质是电子间的静电交换相互作用。 二、名词解释(20) 自发极化：极化并非由外电场所引起，而是由极性晶体内部结构特点所引起，使晶体中的每个晶胞内存在固有电偶极矩，这种极化机制为自发极化。 断裂能：是一种织构敏感参数,起着断裂过程的阻力作用，不仅取决于组分、结构，在很大程度上受到微观缺陷、显微结构的影响。包括热力学表面能、塑性形变能、微裂纹形成能、相变弹性 能等。
漫谈物理化学的发展及学科特点 2007化教一班222007316011045 王祖龙 摘要：经历漫长而艰难的发展，物理化学终以一门新的学科出现。它具有自身独特的特点，并在化学中占有极重要位置。随着人们不断的深入认识，越来越多地为人们服 务。 关键词：物理化学形成发展学科特点前景 世界的变化日新月异，尤其在当今，新兴学科层出不穷，但统而观之，它们有一个重要特点，即很多都是边缘学科（亦称交叉学科，1926年美国首次出现）——横跨两种或两种以上基础学科。边缘学科的产生，是随着人们对物质运动形式及固有次序的逐步揭示，是当基础学科发展到一定阶段时的必然结果，是人们知识的深化。 化学，在其漫长的发展历程中，形成了自己独有的特色，并且一直以来对于人类文明的发展起到了很大的推动作用。与此同时，一系列化学的分支学科也不断形成，大大的丰富了化学知识，拓展了人们的眼界。在所有化学分支学科中，当属物理化学最为重要。 而物理化学，作为最早形成的第一门边缘学科，被称为交叉学科的典范，是现代化学的核心内容和理论基础，在基础化学课程体系中起着龙头作用。它的形成与发展经历了较漫长而艰难的时期。 一、物理化学的形成与发展 “物理化学”这个术语曾在十八世纪首先被罗蒙诺索夫创用，但是它的主要研究方向和基本内容却是在十九世纪下半叶才被确定下来。至今其研究内容也都是在当时的基础上不断深入发展的。对于物理化学的形成，不得不提到一个人——杰出的俄国一德国物理化学家奥斯特瓦尔德(Ostwald，W.F.，1853一1932)，他为物理化学作出了最伟大的贡献，在1887年创办了第一份名副其实的专业性期刊:德文的《物理化学杂志》(Zeitschrift physikalische Chemie)121，标志着物理化学的形成.。奥斯特瓦尔德因此被称为“物理化学之父”，也曾被列宁誉为“伟大的化学家和渺小的哲学家”。 在十九世纪下半叶以前的近代化学初期，化学家往往又是物理学家，他们研究的问题常常相互有关，相互渗透和相互补充。例如，1807年法国化学家盖吕萨克观测到气体向真空膨胀后温度没有变化，于是物理学家便据此作出“气体膨胀至真空没有作功”这种结论。又如道尔顿，他起初是一位物理学家，后来才研究化学。他从长期观测气象着手，研究空气组成并得出气体的“微粒说”；再经过对碳的两种氧化物以及多种氢化物的组成的化学分析实验，在1804年正式提出倍比定律，后来将物理原子论(即哲学“微粒说”)发展成为“化学原子论”，成为了近代化学诞生的标志。 到了十九世纪下半世纪，随着工业生产力的发展，以及此前大量拥现的化学和物理学成就的逐步积累，近代化学迅速向专业化分工，化学家在研究方向及方法上和物理学家终于分道扬镰。物理化学正是在这个时期开始独立形成的。在这一时期，主要是以李比希和杜马等为代表的有机化学家。有机化学取得了重大的成就，使得从类型理论向结构理论的发展逐步系统化。同时在这一时期，有少数化学家（有的本来也就是物理学家和数学家）关心物理学的理论和发现，这就使得化学和物理学相结合起来，例如拉乌尔(Raoutt，F.M，1830一1901，法国)、瓦格(Waage，P.1933一1990，娜威)、范霍夫(Van't Hoff，J.H.，1852一1911) 以及能斯特(Nernst，H.W.，1864一1941，德国)等。他们都为物理化学最终成为现代化学的一个独立分支做出了开创性的工作，是初期物理化学的共同奠基人。 从道尔顿提出原子论以来，近代化学前期到奥斯特瓦尔德创办《物理化学杂志》之间，有着许多与物理化学形成有关的十分重要的史实： 1、关于原子一分子学说
温度变化对反应堆的影响 反应性系数 反应性系数是反应堆的反应性相对于某一个参数的变化率。温度系数的表示式 按照反应性的定义ρ＝1－k －1，反应性温度系数可 6 温度系数对反应堆稳定性的影响 正的反应性温度效应会造成反应堆具有内在的不稳定性。在反应堆设计时不希望出现正的温度系数。 具有负温度系数的反应堆，温度变化引起的反应性变化是负反馈效应，因而具有内在的稳定性。 T上升，K eff 下降，功率P下降，T回到初始值。 T下降，K eff 上升，功率P上升，T也会回到初始值。
燃料温度系数 燃料温度变化一度时所引起的反 燃料温度系数的影响因素燃料温度系数的影响因素：燃料温度，燃料燃耗 慢化剂温度系数 慢化剂温度变化—度时所引起的反应性变化称为慢化剂温 慢化剂温度系数与水铀比的关系慢化剂温度系数与单位体 慢化剂的反应性温度系数慢化剂温度系数与温度和燃耗的关系 慢化剂温度系数与 慢化剂温度、硼浓 随着慢化剂温度的 增加，慢化剂温度 系数向负的方向变 加，慢化剂温度系 数向正的方向变化。
空泡系数几种堆型的反应性系数 功率系数 单位功率变化所引起的反应性称为功率反应性系数。 典型压水堆的功率系数功率系数一般为负值。 功率亏损 从运行上更有意义的是功率系数的积分量，即功率 功率亏损定义为从零功率变化到满功率时反应性的 从一功率升到另一功率一定要向堆芯引入正反应性。
剩余反应性：堆芯没有任何控制毒物时的反应性称 反应性控制中常用物理量反应性的三种控制方式 反应性控制的任务 主要任务是使得反应堆保持受控运行状态： 反应性控制的类型控制分成三类： 控制反应性的方法 在压水堆中主要有两种 反应性控制手段的比较
海底天然气物理化学性质 第一节海底天然气组成表示法 一、海底天然气组成 海底天然气是由多种可燃和不可燃的气体组成的混合气体。以低分子饱和烃类气体为主，并含有少量非烃类气体。在烃类气体中，甲烷（CH 4 ）占绝大部分， 乙烷（C 2H 6 ）、丙烷（C 3 H 8 ）、丁烷（C 4 H 10 ）和戊烷（C 5 H 12 ）含量不多，庚烷以上 （C 5+）烷烃含量极少。另外，所含的少量非烃类气体一般有氮气（N 2 ）、二氧化 碳（CO 2）、氢气（H 2 ）、硫化氢（H 2 S）和水汽（H 2 O）以及微量的惰性气体。 由于海底天然气是多种气态组分不同比例的混合物，所以也像石油那样，其物理性质变化很大，它的主要物理性质见下表。 海底天然气中主要成分的物理化学性质 名称分 子 式 相 对 分 子 质 量 密度 /Kg ·m-3 临界 温度 /℃ 临 界 压 力 /MP a 粘度 /KP a ·S 自 燃 点 / ℃ 可燃性 限 /% 热值 /KJ·m-3 (15.6℃， 常压) 气体 常数 / Kg· m· (Kg ·K)-1 低 限 高 限 全 热 值 净 热 值 甲烷CH 4 16. 043 0.71 6 -82. 5 4.6 4 0.01( 气) 6 4 5 5. 15. 372 62 334 94 52.8 4 乙烷C 2 H 6 30. 070 1.34 2 32.2 7 4.8 8 0.009( 气) 5 3 3. 2 12. 45 661 51 602 89 28.2 丙烷C 3 H 8 44. 097 1.96 7 96.8 1 4.2 6 0.125( 10℃) 5 1 2. 37 9.5 937 84 862 48 19.2 3 正丁烷n-C 4 H 10 58. 12 2.59 3 152. 01 3.8 0.174 4 9 1. 86 8.4 1 121 417 108 438 14.5 9 异丁烷i-C 4 H 10 58. 12 2.59 3 134. 98 3.6 5 0.194 1. 8 8.4 4 121 417 108 438 14.5 9 氨He 4.0 03 0.19 7 -267 .9 0.2 3 0.0184 211. 79 氮N 228. 02 1.25 -147 .13 3.3 9 0.017 30.2 6
氨三乙酸 化学式CH6N9O6，分子量191.14，结构式N（CH2COOH）3，白色棱形结晶粉末，熔点246~249℃（分解），能溶于氨水、氢氧化钠，微溶于水，饱和水溶液pH为2.3，不溶于多数有机溶剂，溶于热乙醇中可生成水溶性一、二、三碱性盐。属于金属络合剂，用于金属的分离及稀土元素的洗涤，电镀中可以代替氰化钠，但稳定性不如EDTA。 丙酮 最简单的酮。化学式CH3COCH3。分子式C3H6O。分子量58.08。无色有微香液体。易着火。比重0.788（25/25℃）。沸点56.5℃。与水、乙醇、乙醚、氯仿、DMF、油类互溶。与空气形成爆炸性混和物，爆炸极限2.89~12.8%（体积）。化学性质活泼，能发生卤化、加成、缩合等反应。广泛用作油脂、树脂、化学纤维、赛璐珞等的溶剂。为合成药物（碘化）、树脂（环氧树脂、有机玻璃）及合成橡胶等的重要原料。 冰乙酸 化学式CH3COOH。分子量60.05。醋的重要成份。一种典型的脂肪酸，无色液体。有刺激性酸味。比重1.049。沸点118℃，可溶于水，其水溶液呈酸性。纯品在冻结时呈冰状晶体（熔点16.7℃），故称“冰醋酸”，能参与较多化学反应。可用作溶剂及制造醋酸盐、醋酸酯（醋酸乙酯、醋酸乙烯）、维尼纶纤维的原料。 苯酚 简称“酚”，俗称“石炭酸”，化学式C6H5OH，分子量94.11，最简单的酚。无色晶体，有特殊气味，露在空气中因被氧化变为粉红，有毒！并有腐蚀性，密度1.071（25℃），熔点42~43℃，沸点182℃，在室温稍溶于水，在65℃以上能与任何比与水混溶，易溶于酒精、乙醚、氯仿、丙三醇、二硫化碳中，有弱酸性，与碱成盐。水溶液与氯化铁溶液显紫色。可用以制备水杨酸、苦味酸、二四滴等，也是合成染料、农药、合成树脂（酚醛树脂）等的原料，医学上用作消毒防腐剂，低浓度能止痒，可用于皮肤瘙痒和中耳炎等。高浓度则产生腐蚀作用。 1,2-丙二醇 化学式CH3CHOHCH2OH，分子量76.10，分子中有一个手征性碳原子。外消旋体为吸湿性粘稠液体；略有辣味。比重1.036（25/4℃），熔点-59℃，沸点188.2℃、83.2℃（1，333Pa），与水、丙酮、氯仿互溶，溶于乙醚、挥发油，与不挥发油不互溶，左旋体沸点187~189℃，比旋光度-15.8。丙二醇在高温时能被氧化成丙醛、乳酸、丙酮酸与醋酸。为无毒性抗冻剂。可用于酿酒、制珞中，是合成树脂的原料。医学上用作注射剂、内服药的溶剂与防腐剂，防腐能力比甘油大4倍，此外还可用于室内空气的消毒。 丙三醇 学名1,2,3-三羟基丙烷，分子式C3H8O3，分子量92.09，有甜味的粘稠液体，甜味为蔗糖的0.6倍，易吸湿，对石蕊试纸呈中性。比重1.26362（20/20℃）。熔点7.8℃，沸点290℃（分解）167.2℃（1，3332Pa）。折光率1.4758（15℃），能吸收硫化氢、氰化氢、二氧化硫等气体。其水溶液（W/W水）的冰点：10%，-1.6℃；30%，-9.5℃；50%，-23℃；80%，-20.3℃。与水、乙醇互溶，溶于乙酸乙酯，微溶于乙醚，不溶于苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、石油醚、油类。可以制备炸药（硝化甘油）、树脂（醇酸树脂）、润滑剂、香精、液体肥皂、增塑剂、甜味剂等。在印刷、化妆品、烟草等工业中作润滑剂。医学上可用滋润皮肤，防止龟裂；作为栓剂（甘油栓）可用作通便药。切勿与强化剂如三氧化铬、氯酸钾、高锰酸钾放在一起，以免引起爆炸。 蓖麻油 化学式C57H104O9，分子量933.37。无色或淡黄色透明液体，具有特殊臭味，凝固点-10℃，比重
第一章—核反应堆的核物理基础 直接相互作用：入射中子直接与靶核内的某个核子碰撞，使其从核里发射出来，而中子却留在了靶核内的核反应。 中子的散射：散射是使中于慢化(即使中子的动能减小)的主要核反应过程。 非弹性散射：中子首先被靶核吸收而形成处于激发态的复合核，然后靶核通过放出中子并发射γ射线而返回基态。 弹性散射：分为共振弹性散射和势散射。 111001 100[]A A A Z Z Z A A Z Z X n X X n X n X n +*+→→++→+ 微观截面：一个粒子入射到单位面积内只含一个靶核的靶子上所发生的反应概率，或表示一个入射粒子同单位面积靶上一个靶核发生反应的概率。 宏观截面：表征一个中子与单位体积内原子核发生核反应的平均概率大小的一种度量。也是一个中子穿行单位距离与核发生相互作用的概率大小的一种度量。 平均自由程：中子在介质中运动时，与原子核连续两次相互作用之间穿行的平均距离叫作平均自由程。 核反应率：每秒每单位体积内的中子与介质原子核发生作用的总次数(统计平均值)。 中子通量密度：某点处中子密度与相应的中子速度的乘积，表示单位体积内所有中子在单位时间内穿行距离的总和。 多普勒效应：由于靶核的热运动随温度的增加而增加，所以这时共振峰的宽度将随着温度的上升而增加，同时峰值也逐渐减小，这种现象称为多普勒效应或多普勒展宽。 瞬发中子和缓发中子：裂变中，99％以上的中子是在裂变的瞬间(约10-14s)发射出来的，把 这些中子叫瞬发中子；裂变中子中，还有小于1％的中子是在裂变碎片衰变过程中发射出来的，把这些中子叫缓发中子。 第二章—中子慢化和慢化能谱 慢化时间：裂变中子能量由裂变能慢化到热能所需要的平均时间。 扩散时间：无限介质内热中子在自产生至被俘获以前所经过的平均时间。 平均寿命：在反应堆动力学计算中往往需要用到快中子自裂变产生到慢化成为热中子，直至最后被俘获的平均时间，称为中子的平均寿命。 慢化密度：在r 处每秒每单位体积内慢化到能量E 以下的中子数。 分界能或缝合能：通常把某个分界能量E c 以下的中子称为热中子， E c 称为分界能或缝合能。 第三章—中子扩散理论 中子角密度：在r 处单位体积内和能量为E 的单位能量间隔内，运动方向为Ω的单位立体角内的中子数目。 慢化长度：中子从慢化成为热中子处到被吸收为止在介质中运动所穿行的直线距离。 徙动长度：快中子从源点产生到变为热中子而被吸收时所穿行的直线距离为r M 。 第四章—均匀反应堆的临界理论 反射层的作用： 1. 减少芯部中子泄漏，从而使得芯部的临界尺寸要比无反射层时的小，节省一部分燃料；
期末复习题参考答案 一、填空 1.一长30cm的圆杆，直径4mm，承受5000N的轴向拉力。如直径拉成3.8 mm，且体积保持不变，在此拉力下名义应力值为，名义应变值为。 2.克劳修斯—莫索蒂方程建立了宏观量介电常数与微观量极化率之间的关系。 3．固体材料的热膨胀本质是点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。 4．格波间相互作用力愈强，也就是声子间碰撞几率愈大，相应的平均自由程愈小，热导率也就愈低。 5．电介质材料中的压电性、铁电性与热释电性是由于相应压电体、铁电体和热释电体都是不具有对称中心的晶体。 6．复介电常数由实部和虚部这两部分组成，实部与通常应用的介电常数一致，虚部表示了电介质中能量损耗的大小。 7．无机非金属材料中的载流子主要是电子和离子。 8．广义虎克定律适用于各向异性的非均匀材料。 ?（1-m）2x。9．设某一玻璃的光反射损失为m，如果连续透过x块平板玻璃，则透过部分应为 I 10．对于中心穿透裂纹的大而薄的板，其几何形状因子Y= 。 11．设电介质中带电质点的电荷量q，在电场作用下极化后，正电荷与负电荷的位移矢量为l，则此偶极矩为 ql 。 12．裂纹扩展的动力是物体内储存的弹性应变能的降低大于等于由于开裂形成两个新表面所需的表面能。 13.Griffith微裂纹理论认为，断裂并不是两部分晶体同时沿整个界面拉断，而是裂纹扩展的结果。14．考虑散热的影响，材料允许承受的最大温度差可用第二热应力因子表示。 15．当温度不太高时，固体材料中的热导形式主要是声子热导。 16．在应力分量的表示方法中，应力分量σ,τ的下标第一个字母表示方向，第二个字母表示应力作用的方向。 17．电滞回线的存在是判定晶体为铁电体的重要根据。 18．原子磁矩的来源是电子的轨道磁矩、自旋磁矩和原子核的磁矩。而物质的磁性主要由电子的自旋磁矩引起。 19. 按照格里菲斯微裂纹理论，材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量，而是决定于裂纹的大小，即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。 20.复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大，产生很大的内应力，使坯体产生微裂纹。 21.晶体发生塑性变形的方式主要有滑移和孪生。 22.铁电体是具有自发极化且在外电场作用下具有电滞回线的晶体。 23.自发磁化的本质是电子间的静电交换相互作用。 二、名词解释 自发极化：极化并非由外电场所引起，而是由极性晶体内部结构特点所引起，使晶体中的每个晶胞内存在固有电偶极矩，这种极化机制为自发极化。 断裂能：是一种织构敏感参数,起着断裂过程的阻力作用，不仅取决于组分、结构，在很大程度上受到微观缺陷、显微结构的影响。包括热力学表面能、塑性形变能、微裂纹形成能、相变弹性 能等。 滞弹性：当应力作用于实际固体时，固体形变的产生与消除需要一定的时间，这种与时间有关的弹性称为滞弹性。 格波：处于格点上的原子的热振动可描述成类似于机械波传播的结果，这种波称为格波，格波的一个
各元素物理化学性质 序号符 号 中 文 读音 原子 量 外层 电子 常见化 合价 分类英文名英文名音标其它 1 H 氢轻 1 1s1 1、-1 主/非 /其 Hydrogen ['haidr?d??n] 最轻 2 He 氦害 4 1s2 主/非 /稀 Helium ['hi:li?m] 最难液化 3 Li 锂里7 2s1 1 主/碱Lithium ['liθi?m] 活泼 4 Be 铍皮9 2s2 2 主/碱 土 Beryllium [be'rili?m] 最轻碱土金属元素 5 B 硼朋10.8 2s2 2p1 3 主/类Boron ['b?:r?n] 硬度仅次于金刚石 的非金属元素 6 C 碳探12 2s2 2p2 2、4、-4 主/非 /其 Carbon ['kɑ:b?n] 沸点最高 7 N 氮蛋14 2s2 2p3 -3 1 2 3 4 5 主/非 /其 Nitrogen ['naitr?d??n] 空气中含量最多的 元素 8 O 氧养16 2s2 2p4 -2、-1、2 主/非 /其 Oxygen ['?ksid??n] 地壳中最多 9 F 氟福19 2s2 2p5 -1 主/非 /卤 Fluorine ['flu?ri:n] 最活泼非金属，不能 被氧化 10 Ne 氖乃20 2s2 2p6 主/非 /稀 Neon ['ni:?n] 稀有气体 11 Na 钠那23 3s1 1 主/碱Sodium ['s?udi?m] 活泼 12 Mg 镁每24 3s2 2 主/碱 土 Magnesium [mæɡ'ni:zi?m] 轻金属之一 13 Al 铝吕27 3s2 3p1 3 主/金 /其 Aluminum [,ælju'minj?m] 地壳里含量最多的 金属 14 Si 硅归28 3s2 3p2 4 主/类Silicon ['silik?n] 地壳中含量仅次于 氧 15 P 磷林31 3s2 3p3 -3、3、5 主/非 /其 Phosphorus ['f?sf?r?s] 白磷有剧毒 16 s 硫留32 3s2 3p4 -2、4、6 主/非 /其 Sulfur ['s?lf?] 质地柔软，轻。与氧 气燃烧形成有毒的 二氧化硫 17 Cl 氯绿35.5 3s2 3p5 -1、1、3、 5、7 主/非 /卤 Chlorine ['kl?:ri:n] 有毒活泼 18 Ar 氩亚40 3s2 3p6 主/非 /稀 Argon ['ɑ:ɡ?n] 稀有气体，在空气中 含量最多的稀有气 体 19 K 钾假39 4s1 1 主/碱Potassium [p?'tæsj?m] 活泼，与空气或水接触发生反应，只能储存在煤油中 20 Ca 钙盖40 4s2 2 主/碱 土 Calcium ['kælsi?m] 骨骼主要组成成分
第二章材料的热学性能 热容：热容是分子或原子热运动的能量随温度而变化的物理量，其定义是物体温度升高1K所需要增加的能量。 不同温度下，物体的热容不一定相同，所以在温度T时物体的热容为： 物理意义：吸收的热量用来使点阵振动能量升高，改变点阵运动状态，或者还有可能产生对外做功；或加剧电子运动。 晶态固体热容的经验定律： 一是元素的热容定律—杜隆-珀替定律：恒压下元素的原子热容为25J/（K?mol）； 二是化合物的热容定律—奈曼-柯普定律：化合物分子热容等于构成此化合物各元素原子热容之和。 热差分析：是在程序控制温度下，将被测材料与参比物在相同条件下加热或冷却，测量试样与参比物之间温差(ΔT)随温度(T)时间(t)的变化关系。 参比物要求：应为热惰性物质，即在整个测试的温度范围内它本身不发生分解、相变、破坏，也不与被测物质产生化学反应同时参比物的比热容，热传导系数等应尽量与试样接近。 第三章材料的光学性能 四、选择吸收：同一物质对各种波长的光吸收程度不一样，有的波长的光吸收系数可以非常大，而对另一波长 的吸收系数又可以非常小。 均匀吸收：介质在可见光范围对各种波长的吸收程度相同。 金属材料、半导体、电介质产生吸收峰的原因 （1）金属对光能吸收很强烈，这是因为金属的价电子 处于未满带，吸收光子后即呈激发态，用不着跃迁到导 带即能发生碰撞而发热。（2）半导体的禁带比较窄， 吸收可见光的能量就足以跃迁。（3）电介质的禁带宽， 可见光的能量不足以使它跃迁，所以可见光区没有吸收 峰。紫外光区能量高于禁带宽度，可以使电介质发生跃 迁，从而出现吸收峰。电介质在红外区也有一个吸收峰， 这是因为离子的弹性振动与光子辐射发生谐振消耗能量所致。 第六章材料的磁学性能 一、固有磁矩产生的原因 原子固有磁矩由电子的轨道磁矩和电子的自旋磁矩构成，电子绕原子核运动，产生轨道磁矩；电子的自旋也产生自旋磁矩。当电子层的各个轨道电子都排满时，其电子磁矩相互抵消，这个电子层的磁矩总和为零。原子中如果有未被填满的电子壳层，其电子的自旋磁矩未被抵消(方向相反的电子自旋磁矩可以互相抵消)，原子就具有“永久磁矩”。 二、抗磁性与顺磁性 抗磁性：轨道运动的电子在外磁场作用下产生附加的且与外磁场反向的磁矩。 产生原因：外加磁场作用下电子绕核运动所感应的附加磁矩造成的。 顺磁性：材科的顺磁性来源于原子的固有磁矩。 产生原因：因为存在未填满的电子层，原子存在固有磁矩，当加上外磁场 时，为了降低静磁能，原子磁矩要转向外磁场方向，结果使总磁矩不为零而表 现出磁性。 三、强顺磁性：过渡族金属在高温都属于顺磁体，这些金属的顺磁性主要是由 于3d, 4d, 5d电子壳层未填满，而d和f态电子未抵消的磁矩形成晶体离子 构架的固有磁矩，因此产生强烈的顺磁性。 四、磁化曲线、磁滞回线
1.微观粒子的波粒二象性 在量子力学里，微观粒子在不同条件下分别表现出波动或粒子的性质。这种量子行为称为波粒二象性。 2.波函数及其物理意义 微观粒子具有波动性，是一种具有统计规律的几率波，它决定电子在空间某处出现的几率，在t 时刻，几率波应是空间位置（x,y,z,t)的函数。此函数 称波函数。其模的平方代表粒子在该处出现的概率。 表示t 时刻、 （x 、y 、z ）处、单位体积内发现粒子的几率。 3.自由电子的能级密度 能级密度即状态密度。 dN 为E 到E+dE 范围内总的状态数。代表单位能量范围内所能容纳的电子数。 4.费米能级 在0K 时，能量小于或等于费米能的能级全部被电子占满，能量大于费米能级的全部为空。故费米能是0K 时金属基态系统电子所占有的能级最高的能量。 5.晶体能带理论 假定固体中原子核不动，并设想每个电子是在固定的原子核的势场及其他电子的平均势场中运动，称单电子近似。用单电子近似法处理晶体中电子能谱的理论，称能带理论。 6.导体，绝缘体，半导体的能带结构 根据能带理论，晶体中并非所有电子，也并非所有的价电子都参与导电，只有导带中的电子或价带顶部的空穴才能参与导电。从下图可以看出，导体中导带和价带之间没有禁区，电子进入导带不需要能量，因而导电电子的浓度很 大。在绝缘体中价带和导期隔着一个宽的禁带E g ，电子由价带到导带需要外界供给能量，使电子激发，实现电子由价带到导带的跃迁，因而通常导带中导电电子浓度很小。半导体和绝缘体有相类似的能带结构，只是半导体的禁带较窄(E g 小) ，电子跃迁比较容易 1.电导率 是表示物质传输电流能力强弱的一种测量值。当施加电压于导体的两 端 时，其电荷载子会呈现朝某方向流动的行为，因而产生电流。电导率 是以欧姆定律定义为电流密度 和电场强度 的比率： κ=1/ρ 2.金属—电阻率与温度的关系 金属材料随温度升高，离子热振动的振幅增大，电子就愈易受到散射，当电子波通过一个理想品体点阵时(0K)，它将不受散射；只有在晶体点阵完整性遭到破坏的地方，电子被才受到散射(不相干散射)，这就是金属产生电阻的根本原因。由于温度引起的离子运动(热振动)振幅的变化(通常用振幅的均方值表示)，以及晶体中异类原于、位错、点缺陷等都会使理想晶体点阵的周期性遭到破坏。这样，电子波在这些地方发生散射而产生电阻，降低导电性。 金属电阻率在不同温度范围与温度变化关系不同。一般认为纯金属在整个温度区间产生电阻机制是电子-声子（离子）散射。在极低温度下，电子-电子散射构成了电阻产生的主要机制。金属融化，金属原子规则阵列被破坏，从而增强了对电子的散射，电阻增加。 3.离子电导理论 离子电导是带有电荷的离子载流子在电场作用下的定向移动。一类是晶体点阵的基本离子，因热振动而离开晶格，形成热缺陷，离子或空位在电场作用下成为导电载流子，参加导电，即本征导电。另一类参加导电的载流子主要是杂质。 离子尺寸，质量都远大于电子，其运动方式是从一个平衡位置跳跃到另一个平衡位置。离子导电是离子在电场作用下的扩散。其扩散路径畅通，离子扩散系数就高，故导电率高。 4.快离子导体（最佳离子导体，超离子导体） 具有离子导电的固体物质称固体电解质。有些
玻璃物理化学性能计算 一、玻璃的粘度计算 ...1.粘度和温度的关系 ...2.玻璃组成对温度的作用 ...3.粘度参考算点及在生产中的应用 ...4.粘度的计 二、玻璃的机械性能和表面性质 ...1.玻璃表面张力的物理与工艺意义 ...2.玻璃表面张力与组成及温度的关系 ...3.玻璃的表面性质 ...4.玻璃的密度计算 三、玻璃的热学性质和化学稳定性 ...（一）玻璃的热学性能 ...（二）玻璃的化学稳定性 ...（三）玻璃的光学性质 一、玻璃粘度和温度的关系 粘度是玻璃的重要性质之一。它贯穿着玻璃生产整个阶段，从熔制、澄清、均化、成型、加工、直到退火都与粘度密切相关。在成型和退火方面年度起着控制性的作用。在高速成型机的生产中，粘度必须控制在一定的范围内，而成型机的速度决定与粘度随温度的递增速度。此外玻璃的析晶和一些机械性能也与粘度有关。 所有实用硅酸盐玻璃，其粘度随温度的变化规律都属于同一类型，只是粘度随温度变化的速度以及对应某给定温度的有所不同。在10怕.秒（或者更低）至约1011怕.秒的粘度范围内，玻璃的粘度由玻璃化学成分所决定的，而在从约1011怕.秒（1015泊，或者更高）的范围内，粘度又是时间的函数。
这些现象可由图来说明： Na 2O---CaO---SiO 2 玻璃的弹性、粘度与温度的关系 上图的三个区。在A区温度较高。玻璃表现为典型的粘度液体，他的弹性性质近于消失。在这一温度去中粘度仅决定于玻璃的组成和温度。当温度近于B 区时，粘度随温度下降而迅速增大，弹性模量也迅速增大。在这一温度区的粘度去决定于组成和温度外，还与时间有关。当温度进入C区，温度继续下降，弹性模量继续增大，粘滞留东变得非常小。在这一温度区，玻璃的粘度和其它性质又决定于组成和温度而与时间无关。图中所市的粘度和弹性随温度的变化现象，可以从玻璃的热历史说明。
甲醇 MSDS 基本信息 中文名：甲醇；木酒精木精；木醇英文名： Methyl alcohol；Methanol 分子式：CH4O 分子量： 32.04 CAS号： 67-56-1 外观与性状：无色澄清液体，有刺激性气味。 主要用途：主要用于制甲醛、香精、染料、医药、火药、防冻剂等。 物理化学性质 熔点： -97．8 沸点： 64．8 相对密度(水=1)：0．79 相对密度(空气=1): 1．11 饱和蒸汽压(kPa)：13．33／21．2℃ 溶解性：溶于水，可混溶于醇、醚等多数有机溶剂临界温度(℃)：240 临界压力(MPa)：7．95 燃烧热(kj/mol)：727．0 甲醇由甲基和羟基组成的，具有醇所具有的化学性质。[3] 甲醇可以在纯氧中剧烈燃烧，生成水蒸气(I)和二氧化碳(IV)。另外，甲醇也和氟气会产生猛烈的反应。[4] 与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，遇热、明火或氧化剂易 燃烧。燃烧反应式为： CH3OH + O2 → CO2 + H2O 具有饱和一元醇的通性，由于只有一个碳原子，因此有其特有的反应。例如：① 与氯化钙形成结晶状物质CaCl2·4CH3OH，与氧化钡形成B aO·2CH3OH的分子化合物并溶解于甲醇中；类似的化合物有MgCl2·6CH3OH、CuSO4·2CH3OH、CH3OK·CH3OH、AlCl3·4CH3OH、AlCl3·6CH3OH、AlCl3·10CH3OH等；② 与其他醇不同，由于-CH2OH基与氢结合，氧化时生成的甲酸进一步氧化为CO2；③ 甲醇与氯、溴不易发生反应，但易与其水溶液作用，最初生成二氯甲醚(CH2Cl)2O，因水的作用转变成HCHO与HCl；④ 与碱、石灰一起加热，产生氢气并生成甲酸钠；CH3OH+NaOH→HCOONa+2H2；⑤与锌粉一起蒸馏，发生分解，生成 CO和H2O。[2] 产品用途 1.基本有机原料之一。主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种 有机产品。也是农药（杀虫剂、杀螨剂）、医药（磺胺类、合霉素等）的原料，合成对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的原料之一。还是重要的溶剂，亦
Ce3+激活的锂26玻璃闪烁体发光及核物理性能的研究3 朱永昌,高祀建,欧阳世翕,腾伟峰 (中国建筑材料科学研究总院,北京100024) 摘 要: 选取Ce3+为激活剂离子,锂26和硼210为靶核核素分别研制了可用于热中子探测的玻璃闪烁体,并系统研究了其发光性能及部分核物理性能。研究结果表明,Ce3+激活的锂26玻璃闪烁体具有较长的发射波长(390nm),较短的衰减时间(46.9ns)以及良好的γ射线甄别性能和温度效应,是探测热中子优良的玻璃基质材料。靶核核素与激活剂离子在锂26玻璃闪烁体中均有一较佳的浓度范围,浓度过大将产生不同程度的淬灭效应。 关键词: 锂26;硼210;玻璃闪烁体;Ce3+;温度效应 中图分类号: TQ171.l文献标识码:A 文章编号:100129731(2009)1121770203 1 引 言 随着中子探测在核能的利用、放射性同位素的产生和应用核物理研究等领域的应用日益广泛,中子探测材料的研究日益受到世界各国材料和物理专家的重视,其中玻璃闪烁体由于化学稳定性好,耐高温热冲击,组成可变,容易制得大尺寸等性能使其在一些环境比较恶劣的场合显示出了独特的优越性,日益成为中子探测材料领域的研究热点[1]。中子是中性的高能粒子,不能直接引起物质电离而被探测,因此常规的玻璃闪烁体材料无法达到探测中子的目的,探测中子须借助其与原子核发生的相互作用而产生的次级带电粒子来实现。通常采用的方法是将可与中子发生核反应的靶核核素引入到掺有激活剂离子的玻璃基质中通过核反应产生的核动能激发闪烁体中Ce3+发光,将对中子的探测转化为对可见光或紫外光的探测。对于Ce3+激活的普通玻璃闪烁体国内外学者已经进行了系统的研究,涉及的玻璃系统已包括磷酸盐、硼酸盐、硅酸盐及锗酸盐等[2～7],但是对于中子探测玻璃闪烁体的研究很少,原因跟中子探测玻璃闪烁体复杂的熔制工艺及靶核核素在使用上的管制有关。本文在前人研究的基础上[8～10]选取了锂26和硼210两种靶核核素分别制备了可用于热中子探测的玻璃闪烁体,系统研究了玻璃闪烁体的发光性能、γ射线甄别性能、温度效应以及闪烁体中激活剂离子和靶核核素的浓度效应,以期对我国中子探测玻璃闪烁体的发展提供必要的理论与技术基础。2 试 验 锂26和硼210玻璃闪烁体组成分别为(55～65) SiO2?(10～15)Al2O3?(5～10)MgO?(55～65) SiO2?(10～15)Al2O3?(5～10)MgO?(5～11)Li2O ?(5～10)Ce2O3;(60～70)B2O3?(60～70)B2O3?(10～15)Al2O3?(5～10)Na2O?(5～10)Ce2O3。靶核核素锂26和硼210的引入物分别采用碳酸锂26和三氧化二硼210。按化学计量分别称取两种玻璃闪烁体的配合料充分研磨混合后放入硅钼棒炉中进行高温中熔炼,锂26玻璃闪烁体熔炼温度为1500℃,硼210玻璃闪烁体熔炼温度为1350℃。熔炼过程中炉内通N2并放置适量石墨以保持强还原气氛,熔炼坩埚采用刚玉坩埚,熔炼2h后,倒入预热好的模具中成型,然后放入马弗炉中退火。待两种玻璃闪烁体冷却至室温后切割成合适尺寸的样品进行各项性能检测。 发光光谱采用HJ Y公司Fluomax24荧光光谱仪测量;荧光衰减时间采用英国爱丁堡FS290荧光光谱仪测量;热中子与γ射线脉冲幅度谱采用北京核仪器厂B H1224多道能谱分析仪测量,中子源241Am2Be;采用半导体制冷器及镍铬丝电加热控制闪烁体的温度。 3 结果与讨论 3.1 热中子脉冲幅度谱 图1为锂26和硼210玻璃闪烁体的热中子与γ射线脉冲幅度谱。图1中所示,锂26和硼210玻璃闪烁体对热中子γ射线均有很好的响应,其中硼210玻璃闪烁体热中子脉冲幅度峰的位置在50道附近,锂26玻璃闪烁体热中子脉冲幅度峰的位置在320道附近。图1中可以看出硼210玻璃闪烁体的热中子峰完全被其γ峰所淹没,说明其对γ射线的甄别性能较差,而锂26玻璃闪烁体其热中子峰与γ峰的峰位距离比较远且相互独立,很容易通过电子学手段进行区分,γ射线甄别性能较好。一般在热中子探测领域不可避免的要受到γ射线的干扰,对γ射线的甄别性能已成为玻璃闪烁体能否实现应用的主要性能指标,因此从这个角度,作为热中子探测的靶核核素,锂26要明显的优于硼210。玻璃闪烁体对γ射线的甄别性能主要取决于闪烁体中靶核 077 12009年第11期(40)卷 3基金项目:国家自然科学基金资助项目(50672092) 收到初稿日期:2009204206收到修改稿日期:2009207221 通讯作者:朱永昌 作者简介:朱永昌 (1977-),男,山东临沂人,博士,主要从事特种光学玻璃研究。
第四节纸张的主要性能与纸张老化 纸张与古代其他文字载体材料相比，有纸草之便，不易破裂；有竹木之廉，体积不大；有缣帛羊皮之软，无其贵；有金石之坚，而不笨重。 一、纸张的主要性能(property) 物理性能：包括定量、厚度、紧度、透气度、施胶度和吸收 性等光学性能：包括白度、不透明度等 机械性能(机械强度) ：包括抗张强度、耐破度、耐折度和撕裂度等化学性能：包括化学成分的含量、水分、PH 值、灰分、铜价和粘度等 (一)纸张的物理性能 1.定量与厚度( quantity and thickness ) 定量是指纸张单位面积的重量，一般以每平方米 纸张有多少克表示，即g/m2。 厚度是指在一定的面积和一定的压力下，测得纸样两面之间的垂直距离。 2.紧度(tightness) 紧度是指每立方厘米纸张的重量，其结果以g/cm3表示。 3.施胶度施胶度表示纸张抗水性能的大小。施胶度是以标准墨水划线时，不扩散也不渗透的线条最大宽度( mm )表示。 4.吸收性(absorptivity) 纸张对液体、气体具有吸收能力。吸收的原理：1)纸张纤维之间具有无数毛细孔隙， 2)纤维素和半纤维素具有大量亲水基团—OH 。 纸张的含水量(正常含水量一般为7%) 吸收有害气体，不利于纸张的耐久性 (二)纸张的光学性能 白度(whiteness) 是指纸张受到光照后全面反射的能力，以百分数表示。某一纸张白度下降表示纸张老化耐久性下降的指标。 (三)纸张的机械性能 纸张的机械性能又称机械强度，是指纸张在一定机械外力条件下，抵抗外力作用的能力。也是衡量纸张耐久性的重要指标。 机械强度(mechanical shrength) 取决于纸张纤维的原始强度，和纤维与纤维之间的结合强度。 1.抗张强度(tensiling strength) ：纸张能承受的最大张力。通常以一定宽度的试样的抗张力，以N/15mm 、KN/m 表示。 2.耐破度(wearproof strength) ：纸张在单位面积上所承受的均匀增大的最大压力，以Pa、Mpa、Kpa 表示。 3.耐折度(foldproof strength) ：纸张在一定张力下，试样来回做一定角度折叠，直至其断裂时的折叠次数，以双次表示。 4.撕裂度(tearproof strength) ：纸张被切出一定长度的裂口，再从裂口开始撕破所需要的力，以mN 表示。 (四)纸张的化学性能 1.水分 结合水(bound water)：纤维素非结晶区上有许多游离氢氧基，能于水分子氢键结合， 这部分水是结合水。结合水分子排列有一定方向，赋予纤维柔韧性和好的机械强度。 游离水(free water):纤维结构中的各个单元，如微纤维之间、原细纤维之间或大分子之间存在大量毛细管，由毛细管作用所吸附的水称之为游离水。促使纸张纤维素发生各种有害化学反应，并为微生物和档案害虫提供水分。 2.纸张的PH 值酸是纤维素水解反应的催化剂，氢离子浓度越大，刺激氧桥断裂，影响纸张耐
材料物理性能期末复 习考点
一名词解释 1.声频支振动：震动着的质点中所包含的频率甚低的格波，质点彼此之间的相位差不大，格波类似于弹性体中的应变波，称声频支振动。 2.光频支振动：格波中频率甚高的振动波，质点间的相位差很大，临近质点的运动几乎相反，频率往往在红外光区，称光频支振动。 3.格波：材料中一个质点的振动会影响到其临近质点的振动，相邻质点间的振，动会形成一定的相位差，使得晶格振动以波的形式在整个材料内传播的波。 4.热容：材料在温度升高和降低时要时吸收或放出热量，在没有相变和化学反应的条件下，材料温度升高1K时所吸收的热量。 5.一级相变：相变在某一温度点上完成，除体积变化外，还同时吸收和放出潜热的相变。 6.二级相变：在一定温度区间内逐步完成的，热焓无突变，仅是在靠近相变点的狭窄区域内变化加剧，其热熔在转变温度附近也发生剧烈变化，但为有限值的相变。 7.热膨胀：物体的体积或长度随温度升高而增大的现象。 8.热膨胀分析：利用试样体积变化研究材料内部组织的变化规律的方法。 9.热传导：当材料相邻部分间存在温度差时，热量将从温度高的区域自动流向温度低的区域的现象。 10.热稳定性（抗热震性）：材料称受温度的急剧变化而不致破坏的能力。 11.热应力：由于材料的热胀冷缩而引起的内应力。 12.材料的导电性：在电场作用下，材料中的带电粒子发生定向移动从而产生宏观电流 13.载流子：材料中参与传导电流的带电粒子称为载流子 14.精密电阻合金：需要电阻率温度系数TRC或者α数值很小的合金，工程上称其为精密电阻合金 15.本征半导体：半导体材料中所有价电子都参与成键，并且所有键都处于饱和（原子外电子层填满）状态，这类半导体称为本征半导体。 16. n型半导体:掺杂半导体中或者所有结合键处被价电子填满后仍有部分富余的价电子的这类半导体。 17. p型半导体：在所有价电子都成键后仍有些结合键上缺少价电子，而出现一些空穴的一类半导体。 18.光致电导：半导体材料材料受到适当波长的电磁波辐射时，导电性会大幅升高的现象。
核物理综合作业 1、什么是散裂中子源？ 2、中子源特征 3、散裂中子源与反应堆中子源相比优点 4、在测井中的前景 5、世界上的散裂中子源 6、问题 一、什么是散裂中子源？ 当一个中高能质子，打到重原子核上时，一些中子被轰击出来，这个过程被称为散裂反应。被轰击的原子核温度升高，更多的中子就会“沸腾”起来并脱离原子核的束缚。如果将一个垒球用力投到装满球的筐中，有一些球会立刻蹦出来，而更多的球则会弹跳并翻出筐外，散裂反应与这个过程很相似。每个与原子核相作用的质子能够轰击出20到30个中子。 从上世纪80年代开始发展起来的、基于先进加速器技术的 散裂中子源是目前世界上最先进的中子源。其基本原理是用高能强流质子加速器产生能量在1GeV以上的质子束轰击重元素靶（如钨或铀），在靶中发生散裂反应，产生大量的中子。
当一个中等能量的质子打到重核（钨、汞等元素）之后会导致重核的不稳定而“蒸发”出20-30个中子，这样重核“裂开”并向各个方向“发散”出相当多的中子，大大提高了中子的产生效率，按这种原理工作的装置称为散裂中子源。(过程如下图) 二、中子源特征 用中子散射技术来进行材料科学和生命科学研究，与X射线技术以及同步辐射技术相比具有以下特点和优势： 1、中子具有同位素识别能力。中子与核的相互作用可以轻易地识别同位素，包括像氢、碳、氧，还可以识别原子系数相邻的元素，如铁、钴、镍，对有机化合物和生物大分子的研究，对有机化合物和生物大分子的研究以及一些合金材料和磁性材料的研究特别有利。因此，中子科学装置成为开展生命科学研究重要的平台。 2、中子不带电，但有磁矩，它和晶格的磁散射是直接探测物质磁性结构和磁动力学的唯一物理工具，可以用来研究磁性材料的磁结