现代分析测试技术物相分析概论精品文稿.ppt

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1、现代分析测试技术物相分析概论1第1页，本讲稿共10页5.1 材料的相组成及其对性能的影响 在材料科学领域，相是指具有特定的结构和性能的物质状态。材料中原子的排列方式决定了晶体的相结构，原子排列方式的变化导致了相结构的变化。2第2页，本讲稿共10页材料的物理、化学性能与材料中相结构有直接的对应关系。如：由于体心立方结构的滑移系较少，无法提供足够的交滑移机会，因此相材料常常出现脆性断裂；与之相反，相的面心立方结构使之容易发生塑性变形，断裂 方式通常为韧性断裂。3第3页，本讲稿共10页5.2 物相分析的含义 材料的相结构对于性能起着决定性作用。物相分析是指利用衍射分析的方法探测晶格类型和晶胞常数，确

2、定物质的相结构。物相分析不仅包括对材料物相的定性分析，还包括定量分析，和各种不同的物相在组织中的分布情况。4第4页，本讲稿共10页 如：通过电子衍射（TEM）和图像观察，可以确定其中硅纳米晶的结构为面心立方结构，偏离了正常的金刚石结构，还可以测量出硅纳米晶的尺寸为5-7 nm，而且分散得比较均匀，这样细小弥散的且具有奇异结构的硅纳米晶对于获得良好的发光很有益处。5第5页，本讲稿共10页5.3 物相分析的手段 主要的物相分析手段有三种：X射线衍射、电子衍射及中子衍射。其共同的原理是：利用电磁波、运动电子束或中子束等与材料内部规则排列的原子作用产生相干散射，获得材料内部原子排列的信息，从而重组出物

3、质的结构。6第6页，本讲稿共10页 优点：简便快捷，适用于多相体系的综合分析，也能对尺寸在微米量级的单颗晶体材料进行结构分析。缺点：无法实现对X射线的有效聚焦，所以不能在更为微观的层次对材料进行结构分析。5.3.1 X射线衍射 7第7页，本讲稿共10页 由于电子与物质的相互作用比X射线枪4个数量级，而电子束又可以在电磁场作用下汇聚的很细小，所以特别适合测定微细晶体或亚微米尺度的晶体结构。高能电子衍射：相比较于X设下，电子穿透能力差，因而透射式高能电子衍射只适用于对薄膜样品的分析。可实现样品选定区域电子衍射（选取电子衍射）并可实现微区样品结构（衍射）分析与形貌观察相对应的特点。低能电子衍射：样品表面1-5个原子层的结构信息，故低能电子衍射是分析晶体表面结构的重要方法。5.3.2 电子衍射 8第8页，本讲稿共10页5.3.3 中子衍射 中子受物质中原子核的散射，所以轻重原子对中子的散射能力差别比较小，中子衍射有利于测定材料中轻原子的分布。中子衍射仪价格较高。9第9页，本讲稿共10页X射线衍射电子衍射中子衍射应视分析材料的具体情况作选择X射线衍射法；高能电子衍射法（透射电镜）学习重点 第六章 晶体结构；第七章 衍射原理 知识储备End 10第10页，本讲稿共10页