分析测试课件第一章优秀课件.ppt
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1、分析测试课件第一章分析测试课件第一章第1页,本讲稿共24页4.4.相的成分、结构、形态、含量及分布相的成分、结构、形态、含量及分布5.5.界面界面6.6.位向关系位向关系7.7.夹杂物夹杂物8.8.内应力内应力三、传统的显微组织结构与成分分析测试方法1.1.光学显微镜光学显微镜 分辨本领低分辨本领低 、放大倍率低、只能观察表面形态、放大倍率低、只能观察表面形态2.2.化学分析化学分析 平均成分平均成分第2页,本讲稿共24页四、X射线衍射与电子显微镜1.X射线衍射(XRDXRD,X XRay DiffractionRay Diffraction)晶体结构、晶格参数、晶体缺陷、晶体结构、晶格参数、
2、晶体缺陷、物相分析、内应力等物相分析、内应力等2.电子显微镜(EM,Electron Microscope)(EM,Electron Microscope)(1 1)透射电子显微镜)透射电子显微镜(TEM,Transmission Electron(TEM,Transmission Electron Microscope)Microscope)分辨率分辨率 10101 1nm nm 放大倍数放大倍数10106 6组织形态与结构同位分析组织形态与结构同位分析第3页,本讲稿共24页(2 2)扫描电子显微镜)扫描电子显微镜(SEM,Scanning Electron(SEM,Scanning Ele
3、ctron Microscope)Microscope)分辨率分辨率 1nm 1nm 放大倍数放大倍数2x102x105 5 与电子探针结合使用,可形貌观察与化学成分同位分析与电子探针结合使用,可形貌观察与化学成分同位分析(3 3)电子探针显微分析)电子探针显微分析(EPMA,Electron Probe(EPMA,Electron Probe Micro-Analysis)Micro-Analysis)成分分析成分分析五五.热分析法热分析法 分析研究在加热或冷却过程中物质的物理变分析研究在加热或冷却过程中物质的物理变化和化学变化过程化和化学变化过程第4页,本讲稿共24页六、讲授的主要内容及要
4、求基本原理和方法及部分应用基本原理和方法及部分应用1.1.材料材料X X射线衍射分析射线衍射分析2.2.材料电子显微分析材料电子显微分析3.3.热分析热分析三、主要参考书1.1.常铁军、祁欣主编,常铁军、祁欣主编,材料近代分析测试方法材料近代分析测试方法,哈,哈尔滨工业大学出版社尔滨工业大学出版社2.2.周玉主编,周玉主编,材料分析方法材料分析方法,机械工业出版社,机械工业出版社第5页,本讲稿共24页第一章 X射线物理学基础一、引言第6页,本讲稿共24页二、X 射线的本质1.X 射线的本质:波长很短的电磁波第7页,本讲稿共24页2.X 射线的特性:波粒二象性 波动性:以一定的频率和波长在空间传
5、播,反映了物质运动的连续性;注:(1)=c/(nm)(0.00110nm)(2)硬X射线:波长短 软X射线:波长长 (3)金属探伤0.10.005nm X射线晶体结构分析0.250.05nm第8页,本讲稿共24页微粒性:以光子形式辐射和吸收时具有一定质量、微粒性:以光子形式辐射和吸收时具有一定质量、能量和动量,反映了物质运动的分立性。能量和动量,反映了物质运动的分立性。注:光(量)子:注:光(量)子:X X射线在空间传播时,可看射线在空间传播时,可看成是大量以光速运动的粒子流,这些粒子称成是大量以光速运动的粒子流,这些粒子称为光(量)子为光(量)子n n能量:能量:=h=h =hc/=hc/n
6、 n动量:动量:p=mc=h/p=mc=h/n n每个光量子的能量每个光量子的能量h h 是是X X射线的最小能量单位射线的最小能量单位第9页,本讲稿共24页3.X3.X射线强度射线强度 在单位时间内,通过垂直于传播方向的单位截面在单位时间内,通过垂直于传播方向的单位截面的能量大小的能量大小 (J Jcmcm-2-2s s-1-1)n n强度的平均值与波的振幅平方成正比;强度的平均值与波的振幅平方成正比;n n强度是通过单位截面的光(量)子流率,即单强度是通过单位截面的光(量)子流率,即单位时间内通过与位时间内通过与X X射线传播方向相垂直的单位射线传播方向相垂直的单位面积上的光(量)子数目与
7、光(量)子能量面积上的光(量)子数目与光(量)子能量的乘积的乘积第10页,本讲稿共24页三、三、X X射线谱射线谱1.X1.X射线的射线的产生产生2.X2.X射线谱射线谱 测量出各种波长的强度,并按波长与强度关系绘测量出各种波长的强度,并按波长与强度关系绘成曲线,该曲线就称成曲线,该曲线就称X X射线谱射线谱(1 1)连续连续X X射线谱射线谱1 1)强度随波长连续变化)强度随波长连续变化 I=nhI=nh 2 2)每条曲线都有一个强度最大值,并在短波方向有)每条曲线都有一个强度最大值,并在短波方向有一波长极限,称短波限(一波长极限,称短波限(o)o)eU=heU=h maxmax=hc/=h
8、c/o o o=1.24/Uo=1.24/U (o:nmo:nm,U:kVU:kV)第11页,本讲稿共24页3)3)连续谱受管电压连续谱受管电压(U)(U)、管电流、管电流(i)(i)和阳极靶材的序和阳极靶材的序数数z z作用作用n n随随U U 增加(增加(i i、z z不变),各种波长的强度均不变),各种波长的强度均增加,各曲线对应的强度最大值对应的波长增加,各曲线对应的强度最大值对应的波长和短波限均向短波方向移动和短波限均向短波方向移动n n提高管电流提高管电流i i,各波长,各波长X X射线强度提高,但各射线强度提高,但各短波限和最大强度对应的波长不变短波限和最大强度对应的波长不变n
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