材料分析方法课后答案周玉

材料分析方法课后答案周玉【篇一：材料分析方法考试重点】纹衍射的图样，条纹间距随小孔尺寸的变大，衍射的图样的中心有最大的亮斑，称为埃利斑。2、差热分析是在程序的控制条件下，测量在升温、降温或恒温过程中样品和参比物之间的温差。3、差示扫描量热法（dsc）是在程序控制条件下，直接测量样品在升温、降温或恒温过程中所吸收的或放出的热量。4、倒易点阵是由晶体点阵按照一定的对应关系建立的空间点阵，此对应关系可称为倒易变换。5、干涉指数在（hkl）晶面组（其晶面间距记为dhkl）同一空间方位，设若有晶面间距为dhkl/n（n为任意整数）的晶面组（nh，nk，nl）即（h,k,l）记为干涉指数。6、干涉面简化布拉格方程所引入的反射面（不需加工且要参与计算的面）。7、景深当像平面固定时（像距不变）能在像清晰地范围内，允许物体平面沿透镜轴移动的最大距离。8、焦长固定样品的条件下，像平面沿透镜主轴移动时能保持物象清晰的距离范围。9、晶带晶体中，与某一晶向【uvw】平行的所有（hkl）晶面属于同一晶带，称为晶带11、数值孔径子午光线能进入或离开纤芯（光学系统或挂光学器件）的最大圆锥的半顶角之余弦，乘以圆锥顶所在介质的折射率。12、透镜分辨率用物理学方法(如光学仪器)能分清两个密切相邻物体的程度13衍射衬度由样品各处衍射束强度的差异形成的衬度成为衍射衬度。15质厚衬度由于样品不同区间存在原子序数或厚度的差异而形成的非晶体样品投射电子显微图像衬度，即质量衬度，简称质厚衬度。制造水平。（√）二、填空题6）按入射电子能量的大小，电子衍射可分为（高能电子衍射）、（低能电子衍射）及（反射式高能电子衍射）。18）阿贝成像原理可以简单地描述为两次（干涉）：平行光束受到有周期性特征物体的衍射作用形成（衍射波），各级衍射波通过（物镜）重新在像平面上形成反映物的特征的像。12）按照出射信号的不同，成分分析手段可以分为两类：x光谱和电子能谱），出射信号分别是（x射线，电子）。11）表面形貌分析技术经历了（光学显微分析）、（透射电镜分析）、（扫描探针显微镜分析）的发展过程。4材料性能主要决定于其（化学成分）、（物相组成）、（微观组织）。7）常用的热分析法有（差热分析法）、（差热扫描量热法）、（热重法）及动态热机械法和热机械分析法。13）电子能谱包括（光电子能谱）（俄歇电子能谱）（电子能量损失能谱），（离子中和谱）。17）光谱分析方法包括各种（吸收光谱分析）和（发射光谱分析）以及（散射光谱分析）9）光谱分析仪器主要由（光源）、（光谱仪）及（检测器）。22）材料分析的三个基本方面：（成分分析）、（结构分析）和（形貌分析）。23）光学透镜的像差包括（球差）、（色差）及（像散）。1光学光学系统包括（目镜）、（物镜）、光源及（聚光器）。14）获取衍射花样的三种基本方法是（劳埃法）（周转晶体法）（粉末法）20）利用电磁线圈激磁的电磁透镜，通过调节（磁电流）可以很方便地调节（磁场强度），从而调节（透镜焦距和放大倍数）。5）德拜相机底片安装方法包括（正装法）、（反装法）、（偏装法）。16）入射x射线可使样品产生（相干散射）和（非相干散射）。（相干散射）是x射线衍射分析方法的技术基础。21）热电偶实际上是一种（测温元件），它将热能转换为（热电流），利用所产生的（热电势）测量温度。2）通常有三种抛光的方法，即（机械抛光）、（电解抛光）、（化学抛光）。3通常透射电镜由（成像系统）、电源系统、（记录系统）、循环冷却系统和（真空系统）组成15）依据差热分析曲线特征，可定性分析物质的（物理或化学）变化过程，还可依据峰面积半定量的测定反应热）。19）衍射波的两个基本特征—衍射线在空间分布的（方位）和（强度），与晶体内原子（分布规律）密切相关。8）质谱分析可用于测定化合物的（相对分子质量），推测（分子式）和（结构式）。10）主要的物相分析手段有三种：（x射线衍射）、（电子衍射）、（种子衍射）三、简答题1）说明倒易点阵与正空间点阵的关系。1.正点阵晶面族（hkl）可以用倒易矢量（uvw）来唯一地表征2.倒易点阵完全保留了正空间点阵的周期性信息3.正空间点阵中的一个晶带的特点可以用一个过倒易点阵原点且垂直于该晶带轴的倒易矢量来唯一表征2）试述获取衍射花样的三种基本方法及其用途？获取衍射花样的三种基本方法是劳埃法、旋转晶体法和粉末法。劳埃法主要用于分析晶体的对称性和进行晶体定向；旋转晶体法主要用于研究晶体结构；粉末法主要用于物相分析3）光学显微镜的成像原理是什么，从成像原理看，如何才能获得清晰的物像？（一）折射和衍射光线通过不同密度介质的透明物体时，则发生折射现象，这是由于光在不同介质的传播速度不同造成的。当与透明物面不垂直的光线由空气射入透明物体(如玻璃)时，光线在其介面改变了方向，并和法线构成折射角。（二）凸透镜成像原理，显微镜有两组镜头，物镜成倒立放大的实像，目镜则将物镜成的像再次成像，只不过成的是放大的虚像，因此经过两次成像后，显微镜下看到的物象是倒立放大的虚像。由于透镜常产生像差：球差，像场弯曲，像散，色差（1）选择更短的波长（2）为提高数值孔径,用折射率很高的材料（3）采用功能性的目镜如惠更斯目镜4）实验中选择阳极靶和滤波片原则是什么？已知一个以cu为主要成分的样品，试选择合适的阳极靶和滤波片？snni选靶原则：靶材产生的特征x射线尽可能少地激发样品的荧光辐射，以降低衍射花样背底，使图像清晰。滤波片原则：选择材料，使其k吸收限（波长k滤）处于入射的ka射线与kb射线波长之间，则kb射线因激发滤片的荧光辐射而被滤片吸收。滤片原子序数与z靶满足下述条件时，波长kb小于波长k滤小于波长ka靶；当z靶小于40时，z滤=z靶-1：当z靶大于40时，z滤=z靶-25）简述电子衍射和x射线衍射共同点和不同点。相同点：1、电子衍射的原理和x射线衍射相似，是以满足（或基本满足）布拉格方程作为产生衍射的必要条件。2、两种衍射技术得到的衍射花样在几何特征上也大致相似：多晶体的电子衍射花样是一系列不同半径的同心圆环，单晶衍射花样由排列得十分整齐的许多斑点所组成，而非晶体物质的衍射花样只有一个漫散的中心斑点4、原子对电子的散射能力远高于它对x射线的散射能力（约高出四个数量级），故电子衍射束的强度较大，摄取衍射花样时曝光时间仅需数秒钟。5、电子衍射适合对表层或薄膜样品的分析。6）推导布拉格方程，并说明布拉格方程式有何用途？8）透射电镜中有哪些主要光阑?分别安装在什么位置?其作用如何?主要有三种光阑：①聚光镜光阑。在双聚光镜系统中,该光阑装在第二聚光镜下方。作用:限制照明孔径角。②物镜光阑。安装在物镜后焦面。作用:提高像衬度；减小孔径角，从而减小像差；进行暗场成像。③选区光阑:放在物镜的像平面位置。作用:对样品进行微区衍射分析。10）磁透镜的像差是怎样产生的?如何来消除和减少像差?球差是磁透镜中心区和边沿区对电子的折射能力不同引起的.增大透镜的激磁电流可减小球差。像散是由于电磁透镜的周向磁场不非旋转对称引起的.可以通过引入一强度和方位都可以调节的矫正磁场来进行补偿。色差是电子波的波长或能量发生一定幅度的改变而造成的.稳定加速电压和透镜电流可减小色差。14）什么是双光束衍射？电子衍衬分析时，为什么要求在近似双光束条件下进行？双光束衍射:倾转样品，使晶体中只有一个晶面满足bragg条件，从而产生衍射，其它晶面均远离bragg位置，衍射花样中几乎只存在大的透射斑点和一个强衍射斑点。原因：在近似双光束条件下，产生强衍射，有利于对样品的分析15）简要说明多晶（纳米晶体）、单晶及非晶衍射花样的特征多晶体的电子衍射花样是一系列不同半径的同心圆环。多晶取向完全混乱，可看作是一个单晶体围绕一点在三维空间内旋转，故其倒易点是以倒易原点为圆心，（hkl）晶面间距的倒数为半径的倒易球，与反射球相截为一个圆。所有能产生衍射的半点都扩展为一个圆环，故为一系列同心圆环。单晶体的电子衍射花样由排列的十分整齐的许多斑点组成。倒易原点附近的球面可近似看作是一个平面，故与反射球相截的是而为倒易平面，在这平面上的倒易点阵都坐落在反射球面上，相应的晶面都满足bragg方程，因此，单电子的衍射谱是而为倒易点阵的投影，也就是某一特征平行四边形平移的花样。非晶态物质的电子衍射花样只有一个漫散的中心斑点。非晶没有整齐的晶格结构【篇二：内蒙古科技大学材料分析课后答案】t第十四章1、波谱仪和能谱仪各有什么优缺点?优点:1）能谱仪探测x射线的效率高。2）在同一时间对分析点内所有元素x射线光子的能量进行测定和计数，在几分钟内可得到定性分析结果，而波谱仪只能逐个测量每种元素特征波长。3）结构简单，稳定性和重现性都很好4）不必聚焦，对样品表面无特殊要求，适于粗糙表面分析。缺点：1）分辨率低。2）能谱仪只能分析原子序数大于11的元素；而波谱仪可测定原子序数从4到92间的所有元素。3）能谱仪的si(li)探头必须保持在低温态，因此必须时时用液氮冷却。分析钢中碳化物成分可用能谱仪；分析基体中碳含量可用波谱仪。2、举例说明电子探针的三种工作方式（点、线、面）在显微成分分析中的应用。答：(1)、定点分析：将电子束固定在要分析的微区上用波谱仪分析时，改变分光晶体和探测器的位置，即可得到分析点的x射线谱线；用能谱仪分析时，几分钟内即可直接从荧光屏（或计算机）上得到微区内全部元素的谱线。(2)、线分析：将谱仪（波、能）固定在所要测量的某一元素特征x射线信号（波长或能量）的位置把电子束沿着指定的方向作直线轨迹扫描，便可得到这一元素沿直线的浓度分布情况。改变位置可得到另一元素的浓度分布情况。(3)、面分析：电子束在样品表面作光栅扫描，将谱仪（波、能）固定在所要测量的某一元素特征x射线信号（波长或能量）的位置，此时，在荧光屏上得到该元素的面分布图像。改变位置可得到另一元素的浓度分布情况。也是用x射线调制图像的方法。3、要在观察断口形貌的同时，分析断口上粒状夹杂物的化学成分，选用什么仪器？用怎样的操作方式进行具体分析？答：（1）若观察断口形貌，用扫描电子显微镜来观察：而要分析夹杂物的化学成分，得选用能谱仪来分析其化学成分。(2)a、用扫描电镜的断口分析观察其断口形貌：a、沿晶断口分析：靠近二次电子检测器的断裂面亮度大，背面则暗，故短裤呈冰糖块状或呈石块状。沿晶断口属于脆性断裂，断口上午塑性变形迹象。b、韧窝断口分析：韧窝的边缘类似尖棱，故亮度较大，韧窝底部比较平坦，图像亮度较低。韧窝断口是一种韧性断裂断口，无论是从试样的宏观变形行为上，还是从断口的微观区域上都能看出明显的塑性变形。韧窝断口是穿晶韧性断口。c、解理断口分析：由于相邻晶粒的位相不一样，因此解理断裂纹从一个晶粒扩展到相邻晶粒内部时，在晶界处开始形成河流花样即解理台阶。解理断裂是脆性断裂，是沿着某特定的晶体学晶面产生的穿晶断裂。d、纤维增强复合材料断口分析：断口上有很多纤维拔出。由于纤维断裂的位置不都是在基体主裂纹平面上，一些纤维与基体脱粘后断裂位置在基体中，所以断口山更大量露出的拔出纤维，同时还可看到纤维拔出后留下的孔洞。b、用能谱仪定性分析方法进行其化学成分的分析。定点分析:对样品选定区进行定性分析.线分析:测定某特定元素的直线分布.面分析:测定某特定元素的面分布a、定点分析方法：电子束照射分析区,波谱仪分析时,改变分光晶体和探测器位置.或用能谱仪,获取、e—i谱线,根据谱线中各峰对应的特征波长值或特征能量值,确定照射区的元素???i组成；b、线分析方法：将谱仪固定在要测元素的特征x射线波长值或特征能量值,使电子束沿着图像指定直线轨迹扫描.常用于测晶界、相界元素分布.常将元素分布谱与该微区组织形貌结合起来分析；c、面分析方法：将谱仪固定在要测元素的特征x射线波长值或特征能量值,使电子束在在样品微区作光栅扫描,此时在荧光屏上便得到该元素的微区分布,含量高则亮。4、扫描电子显微镜是由电子光学系统，信号收集处理、图像显示和记录系统，真空系统三个基本部分组成。（1）、电子光学系统（镜筒）1）电子枪:提供稳定的电子束，阴阳极加速电压2）电磁透镜