材料现代测试分析方法作业.doc

材料现代测试分析方法期末作业
题目:材料近代测试分析方法的应用现状和发展趋势
学生姓名: 石晓榴
院(系): 材料科学与工程学院
专业班级: 材料1006
学号: 201012010627
指导教师: 胥聪敏
完成时间: 2013年11月28日
前言
现代分析测试技术和仪器的发展,对材料结构和性质的深入研究,促进了对材料本质的了解,同时,冶金学、金属学、陶瓷学、高分子科学等的发展也对材料本身的研究大大加强,从而对材料的制备、结构与性能,以及它们之间的相互关系的研究愈来愈深入,为材料科学理论体系的形成打下坚实的基础。现代科学技术的发展,促使新材料的研究日益向微观层次深入,材料的结构从宏观到微观、介观,按研究的层次,包含了宏观组织结构、显微组织结构、原子或分子排列结构、原子中的电子结构等。因此,需要各有关学科包括物理、化学、数学、力学、机械、冶金、陶瓷、电子学、计算机等各领域专家的协同和努力,用新的现代化仪器和思想,集中探索研究材料中的微观现象,把宏观性能同微观现象的联系更深刻地揭示出来。
材料是人类用以制成用于生活和生产的物品、器件、构件、机器及其它产品的物质,是人类赖以生存和发展的物质基础。随着现代科学技术的飞速发展,新材料的不断涌现,把各类材料分别作为独立学科或从属于某一学科进行研究的方法已不能满足当今高科技发展的需求,必须综合考虑材料的合成制备和加工技术,并且结合组织结构和性质的现代分析测试技术和方法,才能满足新材料的研制和应用的需要。本文主要论述材料现代测试分析方法的应用与发展趋势。从x射线衍射,材料电子显微分析,电子能谱分析和光谱分析方法等四个方面对材料的现代测设方法的应用和发展趋势进行了介绍和展望。
限于本文作者的水平,疏漏和错误之处在所难免,欢迎同行和读者批评指正。
目录
1 X射线衍射分析方法 1
X射线衍射的基本原理 1
X射线衍射的主要应用 2
物相定性分析即固体由哪几种物质构成 2
物相定量分析 2
结晶度的测定 3
宏观应力的测定 3
晶粒大小的测定 3
晶体点阵参数的确定 3
X射线衍射的进展 4
由多晶材料得到类单晶衍射数据 4
.2 X射线衍射分析的发展趋势 4
2 材料电子显微镜分析方法 5
扫描电镜(SEM) 5
5
扫描电子显微(SEM)分析的原理 5
扫描电子显微分析的应用现状 6
扫描电子显微分析的发展趋势 8
透射电镜(TEM) 8
定义 8
透射电子显微分析原理 8
透射电子显微分析的应用 10
透射电子显微分析的发展趋势 11
3 电子能谱分析方法 12
X射线光电子能谱 12
X射线光电子能谱分析的应用现状 12
俄歇电子能谱及其应用现状 13
4 光谱分析方法 16
红外光谱的应用与发展趋势 16
红外光区的划分 16
红外光谱的特点 16
红外光谱的应用 17
拉曼光谱及其应用 18
19
19
拉曼光谱在金属材料中的应用 19
参考文献 20
1 X射线衍射分析方法
X射线衍射的基本原理
1895年,德国物理学家伦琴()发现X射线后,由于许多X射线工作者的努力,对其产生性质和理论已研究得相当透彻,并在许多领域获得广泛应用.
X射线衍射的理论:
(1) X射线衍射的基本原理
1912年劳厄(Laue)等人根据理论预见,并用实验证实了X射线与晶体相遇时能产生衍射现象,,由于这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有相同数量级,故能相互干涉,在某些特殊方向上产生X射线衍射,衍射线在空间分布的方位和强度,与晶体结构相关.
衍射线空间方位与晶体结构的关系可用布拉格(Bragg)方程表示2dsinθ= nλ式中d为晶面间距,θ为掠射角,n为反射级数,λ为X射线波长。
(2) X射线衍射的运动学理论
达尔文(Darwin)(Frannhofer)衍射问题来处理,认为晶体的每个体积元的散射与其他体积元的散射无关,,也能得出衍射强度,但运动学理论的根本性假设并不完全合