河北工业大学现代材料分析方法试题及答案2.doc

《河北工业大学现代材料分析方法试题及答案2.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《河北工业大学现代材料分析方法试题及答案2.doc（16页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、现代材料分析办法期末试卷1一、单项选择题每题2分，共10分1因素跟价键分析伎俩包括【b】aWDS、能谱仪EDS跟XRDbWDS、EDS跟XPScTEM、WDS跟XPSdXRD、FTIR跟Raman2分子结构分析伎俩包括【a】a拉曼光谱Raman、核磁共振NMR跟傅破叶变卦红外光谱FTIRbNMR、FTIR跟WDScSEM、TEM跟STEM透射电镜dXRD、FTIR跟Raman3表面描述分析的伎俩包括【d】aX射线衍射XRD跟电镜SEM(b)SEM跟透射电镜TEM(c)波谱仪WDS跟X射线光电子谱仪XPS(d)隧道显微镜STM跟SEM4透射电镜的两种要紧功能：【b】a表面描述跟晶体结构b内部结构

2、跟晶体结构c表面描述跟因素价键d内部结构跟因素价键5以下谱图所代表的化合物中含有的基团包括：【c】aC-H、OH跟NH2(b)C-H、跟NH2,(c)C-H、跟-C=C-(d)C-H、跟CO二、揣摸题精确的打，差错的打，每题2分，共10分1透射电镜图像的衬度与样品因素有关。2电镜的二次电子像的区分率比背散射电子像更高。3透镜的数值孔径与折射率有关。4减少倍数是揣摸显微镜功能的全然目的。5在样品台转动的义务办法下，X射线衍射仪探头转动的角速度是样品转动角速度的二倍。三、简答题每题5分，共25分1.电镜的区分率跟哪些因素有关？什么缘故?跟所用的旗帜暗记种类跟束斑尺寸有关，由于差别旗帜暗记的扩大年夜

3、效应差别，比如二次电子发生的地域比背散射电子小。束斑尺寸越小，发生旗帜暗记的地域也小，区分率就高。2原子力显微镜的使用的是哪两种力，又是怎么样探测描述的？范德华力跟毛细力。以上两种力可以感染在探针上，致使悬臂偏转,当针尖在样品上方时，探测器可实时地检测悬臂的形状，并将其对应的表面描述像表示记录上去。3.在核磁共振谱图中出现多重峰的缘故是什么？多重峰的出现是由于分子中相邻氢核自旋互相偶合形成的。在外磁场中，氢核有两种取向，与外磁场同向的起增强外场的感染，与外磁场反向的起减弱外场的感染。按照自选偶合的组合差别，核磁共振谱图中出现多重峰的数目也有差别，称心“n+1法那么4什么是化学位移，在哪些分析伎

4、俩中使用了化学位移？同种原子处于不同化学状况而引起的电子结合能的变卦，在谱线上形成的位移称为化学位移。在XPS、俄歇电子能谱、核磁共振等分析伎俩中均使用化学位移。5。拉曼光谱的峰位是由什么因素决定的,试述拉曼散射的过程。拉曼光谱的峰位是由分子基态跟激发态的能级差决定的。在拉曼散射中，假设光子把一部分能量给样品分子，使一部分处于基态的分子跃迁到激发态，那么散射光能量增加，在垂直倾向测量到的散射光中，可以检测到频率为0-)的谱线，称为斯托克斯线。相反，假设光子从样品激发态分子中获得能量，样品分子从激发态回到基态，那么在大年夜于入射光频率处可测得频率为0+)的散射光辉，称为反斯托克斯线四、征询答题1

5、0分阐明阿贝成像情理及其在透射电镜中的具体应用办法。答：阿贝成像情理5分：平行入射波受到有周期性特色物体的散射感染在物镜的后焦面上形成衍射谱，各级衍射波通过干涉重新在像破体上形成反应物的特色的像。在透射电镜中的具体应用办法5分。使用阿贝成像情理，样品对电子束起散射感染，在物镜的后焦面上可以获得晶体的衍射谱，在物镜的像面上形成反应样品特色的描述像。当中间镜的物面取在物镜后焦面时,那么将衍射谱减少，那么在荧光屏上失落失落落一幅电子衍射花招；当中间镜物面取在物镜的像面上时，那么将图像进一步减少,这的确是电子显微镜中的成像把持。五、打算题10分用CuKX射线=0.15405nm的作为入射光时，某种氧化

6、铝的样品的XRD图谱如下，谱线上标注的是2的角度值，按照谱图跟PDF卡片揣摸该氧化铝的典范，并写出XRD物相分析的一般步伐。答：判定氧化铝的典范5分按照布拉格方程2dsin=n，d=/(2sin)对三强峰进展打算：0.2090nm,0.1604nm,0.2588nm,与卡片10-0173-Al2O3符合，进一步比对其他衍射峰的结果可以判定是-Al2O3。XRD物相分析的一般步伐。5分测定衍射线的峰位及相对强度I/I1：再按照2dsin=n求出对应的面间距d值。(1)以试样衍射谱中三强线面间距d值为按照查Hanawalt索引。(2)按索引给出的卡片号寻出多少多张可以的卡片，并与衍射谱数据对比。(

7、3)假设试样谱线与卡片完好符合，那么定性完成。六、简答题每题5分，共15分1透射电镜中怎么样获得明场像、暗场像跟中心暗场像？答：假设让透射束进入物镜光阑，而将衍射束挡失落落，在成像办法下，就失落失落落明场象。假设把物镜光阑孔套住一个衍射斑，而把透射束挡失落落，就失落失落落暗场像，将入射束倾歪，让某一衍射束与透射电镜的中心轴平行，且通过物镜光阑就失落失落落中心暗场像。2简述能谱仪跟波谱仪的义务情理。答：能量色散谱仪要紧由Si(Li)半导体探测器、在电子束照射下，样品发射所含元素的荧光标识X射线，这些X射线被Si(Li)半导体探测器接收，进入探测器中被接收的每一个X射线光子都使硅电离成非常多电子空

8、穴对，形成一个电流脉冲，经缩大度转换成电压脉冲，脉冲高度与被接收的光子能量成正比。最初失落失落落以能量为横坐标、强度为纵坐标的X射线能量色散谱。在波谱仪中，在电子束照射下，样品发出所含元素的特色x射线。假设在样品上方水平放置一块存在适当晶面间距d的晶体，入射X射线的波长、入射角跟晶面间距三者符合布拉格方程时，谁人特色波长的X射线就会发生剧烈衍射。波谱仪使用晶体衍射把差别波长的X射线分开，即差别波长的X射线将在各自豪意布拉格方程的2倾向上被检测器接收，最初失落失落落以波长为横坐标、强度为纵坐标的X射线能量色散谱。3电子束与试样物质感染发生那些旗帜暗记？阐明其用途。1二次电子。当入射电子跟样品中原

9、子的价电子发生非弹性散射感染时会丧失落其部分能量(约3050电子伏特)，这部分能量激发核外电子分开原子，能量大年夜于材料逸出功的价电子可从样品表面逸出，变成真空中的自由电子，即二次电子。二次电子对试样表面形状特不敏感，能有效地表示试样表面的微不雅观描述。2背散射电子。背散射电子是指被固体样品原子反射归来回头的一部分入射电子。既包括与样品中原子核感染而形成的弹性背散射电子，又包括与样品中核外电子感染而形成的非弹性散射电子。使用背反射电子作为成像旗帜暗记不仅能分析描述特色，也可以用来表示原子序数衬度，进展定性因素分析。3X射线。当入射电子跟原子中内层电子发生非弹性散射感染时也会丧失落其部分能量(约

10、多少多百电子伏特)，这部分能量将激发内层电子发生电离，失落失落落内层电子的原子处于不动摇的较高能量形状，它们将按照肯定的选择定那么向能量较低的量子态跃迁，跃迁的过程中将可以发射存在特色能量的x射线光子。由于x射线光子反应样品中元素的形成状况，因此可以用于分析材料的因素。七、征询答题1按照光电方程阐明X射线光电子能谱XPS的义务情理。(5分)以MgK射线(能量为1253.8eV)为激来源，由谱仪功函数4eV测某元素电子动能为981.5eV，求此元素的电子结合能。5分答：在入射X光子的感染下，核外电子抑制原子核跟样品的束缚，逸出样品变成光电子。入射光子的能量h被分成了三部分：1电子结合能EB；2逸

11、出功功函数S跟3自由电子动能Ek。h=EB+EK+S因此，假设清楚了样品的功函数，那么可以失落失落落电子的结合能。X射线光电子能谱的工资情理为，用一束单色的X射线激发样品，失落失落落存在肯定动能的光电子。光电子进入能量分析器，使用分析器的色散感染，可测得起按能量高低的数目分布。由分析器出来的光电子经倍增器进展旗帜暗记的减少，在以适当的办法表示、记录，失落失落落XPS谱图，按照以上光电方程，求出电子的结合能，进而揣摸元素因素跟化学状况。此元素的结合能EB=hEKS1253.8-981.5-4=268.3eV2面心破方结构的结构因子跟消光法那么是什么？8分假设电子束沿面心破方的【100】晶带轴入射

12、，可以的衍射花招是什么，并对每个衍射斑点予以标注？7分现代材料分析测试期末试题2一、填空题每空1分共20分1.XRD、SEM、TEM、EPMA、DTA分不代表、跟分析办法。2.X射线管中，中心形状可分为跟，适宜于衍射仪义务的是。3.电磁透镜的像差有、跟。4.电子探针是一种分析跟分析相结合的微区分析。5.红外光谱图的横坐标是、纵坐标是。6.表面分析办法有、跟分析四种办法。现代材料分析办法2答案一、填空题每空1分共20分1.XRD、SEM、TEM、EPMA、DTA分不代表X射线衍射分析、电子显微分析、透射电子显微分析、电子探针分析跟差热分析分析办法。2.X射线管中，中心形状可分为点中心跟线中心，适

13、宜于衍射仪义务的是线中心。3.电磁透镜的像差有球差、色差、轴上像散跟畸变。4.电子探针是一种显微分析跟因素分析相结合的微区分析。5.红外光谱图的横坐标是波长波数、纵坐标是透过率吸光度。6.表面分析办法有俄歇电子能谱、紫外电子能谱、光电子能谱跟离子探针显微分析四种办法二、名词阐明名词阐明名词阐明名词阐明每题4分共20分1.标识X射线跟荧光X射线：标识X射线：只需当管电压逾越肯定的数值时才会发生，且波长与X射线管的管电压、管电流等义务条件有关，只决定于阳极材料，这种X射线称为标识X射线。荧光X射线：由于光电接收后，原子处于高能激发态，内层出现了空位，外层电子往此跃迁，就会发生标识X射线这种由X射线

14、激发出的X射线称为荧光X射线。2.布拉格角跟衍射角布拉格角：入射线与晶面间的交角。衍射角：入射线与衍射线的交角。3.背散射电子跟透射电子背散射电子：电子射入试样后，受到原子的弹性跟非弹性散射，有一部分电子的总散射角大年夜于90o,重新从试样表面逸出，称为背散射电子。透射电子：当试样厚度小于入射电子的穿透深度时，入射电子将穿透试样，从另一表面射出，称为透射电子。4.差热分析法跟示差量热法差热分析法：把试样跟参比物置于一样的加热条件下，测定两者的温度差对温度或时辰作图的办法。示差量热法：把试样跟参比物置于一样的加热条件下，在次序控温下，测定试样与参比物的温差保持为零时，所需要的能量对温度或时辰作图

15、的办法。5.红外接收光谱跟激光拉曼光谱红外接收光谱跟激光拉曼光谱：物质受光的感染时，当分子或原子基团的振动与光发生共振，从而发生对光的接收，假设将透过物质的光辐射用单色器色散，同时测量差别波长的辐射强度，失落失落落接收光谱。假设光源是红外光，的确是红外接收光谱；假设光源是单色激光，失落失落落激光拉曼光谱。三、征询答题共40分1.X射线衍射的多少多何条件是d、必须称心什么公式？写出数学表达式，并阐明d、的意思。5分答：.X射线衍射的多少多何条件是d、必须称心布拉格公式。1分其数学表达式：2dsin=1分其中d是晶体的晶面间距。1分是布拉格角，即入射线与晶面间的交角。1分是入射X射线的波长。1分2

16、.在X射线衍射图中，判定衍射峰位的办法有哪多少多种？各有用于什么状况？7分答：1.峰顶法：有用于线形锐利的状况。1分2.切线法：有用于线形顶部平坦，两侧直线性较好的状况。1分3.半高宽中点法：有用于线形顶部平坦，两侧直线性不可的状况。1分4.7/8高度法：有用于有重叠峰存在，但峰顶能清楚分开的状况。1分5.中点连线法：1分6.抛物线拟合理：有用于衍射峰线形漫散及双峰难不离的状况。1分7.重心法：烦扰小，重复性好，但此法打算量大年夜，宜配算打算机应用。1分3.什么缘故说d值的数据比相对强度的数据更要紧？2分答：由于接收的测量倾向等的阻碍，相对强度的数值屡屡可以发生特不大年夜的倾向，而d值的倾向一

17、般不会太大年夜。因此在将实验数据与卡片上的数据核对时，d值必须相当符合，一般要到小数点后第二位才赞同有倾向。4.二次电子是如何样发生的？其要紧特征有哪些？二次电子像要紧反应试样的什么特色？用什么衬度阐明？该衬度的形成要紧取决于什么因素？6分答：二次电子是单电子激发过程中被入射电子轰击出的试样原子核外电子。1分二次电子的要紧特色如下：1二次电子的能量小于50eV，要紧反应试样表面10nm层内的形状，成像区分率高。1分2二次电子发射系数与入射束的能量有关，在入射束能量大年夜于肯定值后，随着入射束能量的增加，二次电子的发射系数减小。1分3二次电子发射系数跟试样表面倾角有关：()=0/cos1分4二次

18、电子在试样上方的角分布，在电子束垂直试样表面入射时，遵从余弦定律。1分二此电子像要紧反应试样表面的描述特色，用描述衬度来阐明，描述衬度的形成要紧取决于试样表面相关于入射电子束的倾角。1分5.透射电镜分析的特征？透射电镜可用于对无机非金属材料进展哪些分析？用透射电镜不雅观看描述时，如何样制备试样？7分答：透射电镜分析的特征：高区分率r=0.104-0.25nm1分高减少倍数100-80万倍。1分透射电镜可用于对无机非金属材料进展以下分析1.描述不雅观看：颗粒晶粒描述、表面描述。1分2.晶界、位错及不的缺陷的不雅观看。1分3.物相分析：选区、微区物相分析，与描述不雅观看相结合，失落失落落物相大小、

19、形状跟分布信息。1分4.晶体结构跟取向分析。1分透射电子显微镜不雅观看描述时，制备复型样品。1分6.阻碍差热分析的因素有哪些？并阐明这些因素的阻碍如何样？4分答：1.升温速度：升温速度快，峰形窄而尖；升温速度慢，峰形宽而平，且峰位向后移动。1分2.粒度跟形状：颗粒形状差别，反应峰形状亦差别。1分3.装填密度：.装填密度差别，导热率差别。1分4.压力与气氛：压力增大年夜，反应温度向低温移动；压力减小，反应向低温移动。1分差其余气氛会发生差其余反应。7.红外光的波长是多少多？近红外、中红外、远红外的波长又是多少多？红外光谱分析常用哪个波段？红外光谱分析要紧用于哪多少多方面、哪些范围的研究跟分析？5

20、分答：红外光的波长=0.771000m，1分近红外=0.773.0m，中红外=3.030m，远红外=301000m。1分红外光谱分析常用中红外区，更多地用2.525m。1分红外光谱分析要紧用于化学形成跟物相分析，分子结构研究；1分较多的应用于无机化学范围，关于无机化合物跟矿物的判定开始较晚。1分8.表面分析可以失落失落落哪些信息？4分答：1.物质表面层的化学因素，1分2.物质表面层元素所处的形状，1分3.表面层物质的形状，1分4.物质表面层的物理性质。1分现代材料科学研究办法试题3一、比较以下名词每题3分，共15分1.X射线跟标识X射线：X射线：波长为0.011000之间的电磁波，1分标识X射

21、线：只需当管电压逾越肯定的数值时才会发生，且波长与X射线管的管电压、管电流等义务条件有关，只决定于阳极材料，这种X射线称为标识X射线。2分2.布拉格角跟衍射角：布拉格角：入射线与晶面间的交角，1.5分衍射角：入射线与衍射线的交角。1.5分3.静电透镜跟磁透镜：静电透镜：发生改变对称等电位面的电极安装即为静电透镜，1.5分磁透镜：发生改变对称磁场的线圈安装称为磁透镜。1.5分4.原子核对电子的弹性散射跟非弹性散射：弹性散射：电子散射后只修改倾向而不丧失落能量，1.5分非弹性散射：电子散射后既修改倾向也丧失落能量。1.5分5.热分析的热重法跟热膨胀法热重法：把试样置于次序把持的加热或冷却状况中，测

22、定试样的质量变卦对温度或时辰作图的办法，1.5分热膨胀法：在次序控温状况中，测定试样尺寸变卦对温度或时辰作图的方法。1.5分二、填空每空1分，共20分1.X射线衍射办法有劳厄法、转晶法、粉晶法跟衍射仪法。2.仪的义务办法有连续跟步进两种。3.在X射线衍射物相分析中，粉末衍射卡组是由粉末衍射规范结合委员会编制，称为JCPDS卡片，又称为PDF卡片。4.电磁透镜的像差有球差、色差、轴上像散跟畸变。5.透射电子显微镜的结构分为光学成像系统、真空系统跟电气系统。6.阻碍差热曲线的因素有升温速度、粒度跟颗粒形状、装填密度跟压力跟气氛。三、回答以下征询题45分1.X射线衍射分析可对无机非金属材料进展哪些分

23、析、研究？5分答：1.物相分析：定性、定量1分2.结构分析：a、b、c、d1分3.单晶分析：对称性、晶面取向晶体加工、籽晶加工1分4.测定相图、固溶度1分5.测定晶粒大小、应力、应变等状况1分2.在X射线衍射图中，判定衍射峰位的办法有哪多少多种？各有用于什么状况？7分答：1.峰顶法：有用于线形锐利的状况。1分2.切线法：有用于线形顶部平坦，两侧直线性较好的状况。1分3.半高宽中点法：有用于线形顶部平坦，两侧直线性不可的状况。1分4.7/8高度法：有用于有重叠峰存在，但峰顶能清楚分开的状况。1分5.中点连线法：1分6.抛物线拟合理：有用于衍射峰线形漫散及双峰难不离的状况。1分7.重心法：烦扰小，

24、重复性好，但此法打算量大年夜，宜配算打算机应用。1分3.在电子显微分析中，电子的波长是由什么决定的？电子的波长与该因素的关系如何样？关系式？3分答：电子的波长是由加速电压决定的，1分电子的波长与加速电压平方根成正比，1分=12.25V-1/21分4.电镜对试样有哪些恳求？块状跟粉末试样怎么样制备？试样表面镀导电膜的目的？8分答：电镜试样的恳求：1.试样大小要适宜仪器公用样品座的尺寸，小的样品座为30-35mm，大年夜的样品座为30-50mm，高度5-10mm。1分2.含有水分的试样要先烘干。1分3.有磁性的试样要先消磁。1分电镜试样的制备：1.块状试样：导电材料用导电胶将试样粘在样品座上。1分

25、不导电材料用导电胶将试样粘在样品座上，镀导电膜。1分2.粉末试样：将粉末试样用导电胶或火棉胶、或双面胶粘结在样品座上，镀导电膜。1分将粉末试样制成悬浮液，滴在样品座上，溶液挥发后，镀导电膜。1分试样表面镀导电膜的目的是以避免在电子束照射下发生电荷积压，阻碍图象质量。1分5.在透射电子显微分析中，电子图像的衬度有哪多少多种？分不有用于哪种试样跟成像办法？5分答：质厚衬度、衍射衬度跟相位衬度1分质厚衬度：有用于非晶体薄膜跟复形膜试样所成图象的阐明2分衍射衬度跟相位衬度：有用于晶体薄膜试样所成图象的阐明2分6.差热曲线中，怎么样判定吸热放热峰的起点跟起点？起点跟起点各代表什么意思？5分答：用外推法判

26、定吸热放热峰的起点跟起点：曲线开始偏离基线点的切线跟曲线最大年夜歪率切线的交点既为差热峰的起点；异常办法可以判定差热峰的起点。3分起点：反应过程的开始温度1分起点：反应过程的终了温度1分7.红外光谱要紧用于哪多少多方面、哪些范围的研究跟分析？红外光谱法有什么特征？7分答：红外光谱要紧用于1.化学形成跟物相分析，2.分子结构研究。2分应用范围：较多的应用于无机化学范围，关于无机化合物跟矿物的判定开始较晚。红外光谱法的特征：1.特色性高；2.不受物质的物理形状限制；3.测定所需样品数目少，多少多克以致多少多毫克；4.把持便当，测定速度快，重复性好；5.已有的规范图谱较多，便于查阅。5分8.光电子能

27、谱分析的用途？可获得哪些信息？5分答：光电子能谱分析可用于研究物质表面的性质跟形状，1分可以获得以下信息：1.物质表面层的化学因素，1分2.物质表面层元素所处的形状，1分3.表面层物质的形状，1分4.物质表面层的物理性质。1分现代材料分析办法期末试题4一、填空20分每空1分1.X射线管中，中心形状可分为点中心跟线中心，适宜于衍射仪义务的是线中心。2.在X射线物象分析中，定性分析用的卡片是由粉末衍射规范结合委员会编制，称为JCPDS卡片，又称为PDF(或ASTM)卡片。3.X射线衍射办法有劳厄法、转晶法、粉晶法跟衍射仪法。4.电磁透镜的像差有球差、色差、轴上像散跟畸变。5.电子探针是一种显微分析

28、跟因素分析相结合的微区分析。6.阻碍差热曲线的因素有升温速度、粒度跟颗粒形状、装填密度跟压力跟气氛。二、选择题多项选择、每题4分1.X射线是ADA.电磁波；B.声波；C.超声波；D.波长为0.011000。2.方程2dSin=叫ADA.布拉格方程；B.劳厄方程；C.其中称为衍射角；D.称为布拉格角。3.下面对于电镜分析表达中精确的选项是BDA.电镜只能不雅观看描述；B.电镜可不雅观看描述、因素分析、结构分析跟物相判定；C电镜分析在材料研究中广泛应用，是由于减少倍数高，与区分率有关；D电镜在材料研究中广泛应用，是由于减少倍数高，区分率高。4在电镜分析中ACE因素像能反应因素分布信息，描述像跟二次

29、电子像反应描述信息F所有电镜像，只能反应描述信息；G描述像中凸尖跟台阶边缘处最亮，平坦跟凹谷处最暗；H电镜区分率比透射电镜高。5差热分析中，掺比物的恳求是ABCE在全体测温范围内无热效应；F比热跟导热功能与试样濒临；G常用1520煅烧的高纯-Al2O3粉H无任何恳求。六、简答题30分答题要点1X射线衍射分析，在无机非金属材料研究中有哪些应用？8分答：1.物相分析：定性、定量2.结构分析：a、b、c、d3.单晶分析：对称性、晶面取向晶体加工、籽晶加工4.测定相图、固溶度5.测定晶粒大小、应力、应变等状况2仪的义务办法有哪两种？各有什么优缺陷？4分答：连续式跟步进式连续式：快速、便当；但有滞后和平

30、滑效应，形成区分率低、线形畸变步进式：无滞后和平滑效应，峰位精确、区分力好3电子显微分析的特征？8分答：1.区分率高：0.20.3nm2.减少倍数高：2030万倍3.是微取分析办法：可进展纳米规范的晶体结构跟化学因素分析4.多功能、综合性分析：描述、因素跟结构分析4透射电镜分析中有哪多少多种衬度，分不有用于何种试样？5分答：质厚衬度、衍射衬度跟相位衬度质厚衬度：有用于非晶体薄膜跟复形膜试样所成图象的阐明衍射衬度跟相位衬度：有用于晶体薄膜试样所成图象的阐明5差热曲线中，怎么样判定吸热放热峰的起点跟起点？起点跟起点各代表什么意思？5分答：用外推法判定吸热放热峰的起点跟起点：曲线开始偏离基线点的切线

31、跟曲线最大年夜歪率切线的交点既为差热峰的起点；同样办法可以判定差热峰的起点。起点：反应过程的开始温度起点：反应过程的终了温度七、论述题10分长余辉光致发光材料的研究又有新的进展，山东伦博公司研制出了铝硅酸盐超长余辉发光材料，假设我们也想把持铝硅酸盐超长余辉发光材料的形成跟制备技能，现有铝硅酸盐超长余辉发光材料的样品，并已经清楚其分子式为MOaAl2O3bSiO2:cLdN(其中M表示碱土金属离子，L、N表示稀土离子，a、b、c、d表示系数)。现请论述用学过的哪些材料测试办法进展分析研究，可获得哪些信息跟材料。答题要点：1.用电子探针分析振动光谱分析可判定M、L、N、a、b、c、d2.用X射线衍

32、射分析判定MOaAl2O3bSiO2:cLdN的晶体结构3.用差热分析判定MOaAl2O3bSiO2:cLdN的分析温度材料现代分析办法试题参考答案一、全然不雅观点题共10题，每题5分1什么是光电效应？光电效应在材料分析中有哪些用途？答：光电效应是指：当用X射线轰击物质时，假设X射线的能量大年夜于物质原子对其内层电子的束缚力时，入射X射线光子的能量就会被接收，从而导致其内层电子被激发，发生光电子。材料分析中应用光电效应情理研制了光电子能谱仪跟荧光光谱仪，对材料物质的元素形成等进展分析。2什么叫干涉面？当波长为的X射线在晶体上发生衍射时，相邻两个hkl晶面衍射线的波程差是多少多？相邻两个HKL干

33、涉面的波程差又是多少多？答：晶面间距为d/n、干涉指数为nh、nk、nl的想象晶面称为干涉面。当波长为的X射线照射到晶体上发生衍射，相邻两个hkl晶面的波程差是n，相邻两个HKL晶面的波程差是。3测角仪在搜罗衍射图时，假设试样表面转到与入射线成300角，那么计数管与入射线所成角度为多少多？能发生衍射的晶面，与试样的自由表面是何种多少多何关联？答：当试样表面与入射X射线束成30角时，计数管与入射X射线束的夹角是600。能发生衍射的晶面与试样的自由表面平行。4微不雅观应力对X射线衍射花招的阻碍是什么？衍射仪法测定微不雅观应力的办法有哪些？答：微不雅观应力对X射线衍射花招的阻碍是形成衍射线位移。衍射

34、仪法测定宏不雅观应力的办法有两种，一种是0-45法。另一种是sin2法。5薄膜样品的全然恳求是什么?具体工艺过程怎么样?双喷减薄与离子减薄各有用于制备什么样品?答：样品的全然恳求：1薄膜样品的结构结构必须跟大年夜块样品一样，在制备过程中，结构结构动摇更；2样品相关于电子束必须有充分的透明度；3薄膜样品应有肯定强度跟刚度，在制备、夹持跟把持过程中不会引起变形跟毁坏；4在样品制备过程中差别不测表发生氧化跟堕落。样品制备的工艺过程1)切薄片样品2)预减薄3)终减薄离子减薄：1不导电的陶瓷样品2恳求质量高的金属样品3不宜双喷电解的金属与合金样品双喷电解减薄：1不易于堕落的裂纹端试样2非粉末冶金试样3结

35、构中各相电解功能相差不大年夜的材料4不易于脆断、不克不迭清洗的试样6图阐明衍衬成像情理，并阐明什么是明场像、暗场像跟中心暗场像。答：设薄膜有A、B两晶粒内的某(hkl)晶面严峻称心Bragg条件，或B晶粒内称心“双光束条件，那么通过(hkl)衍射使入射强度I0分析为Ihkl跟IO-Ihkl两部分A晶粒内所有晶面与Bragg角相差较大年夜，不克不迭发生衍射。在物镜背焦面上的物镜光阑，将衍射束挡失落落，只让透射束通过光阑孔进展成像明场，现在，像破体上A跟B晶粒的光强度或亮度差别，分不为IAI0IBI0-Ihkl，B晶粒相对A晶粒的像衬度为：明场成像：只让中心透射束穿过物镜光栏形成的衍衬像称为明场镜

36、。暗场成像：只让某一衍射束通过物镜光栏形成的衍衬像称为暗场像。中心暗场像：入射电子束相对衍射晶面倾歪角，现在衍射斑将移到透镜的中心肠位，该衍射束通过物镜光栏形成的衍衬像称为中心暗场成像。7阐明透射电子显微镜成像系统的要紧形成、安装位置、特征及其感染。答：要紧由物镜、物镜光栏、选区光栏、中间镜跟投影镜形成.1物镜：强励磁短焦透镜f=1-3mm,减少倍数100300倍。感染：形成第一幅减少像2物镜光栏：装在物镜背焦面，直径20120um，无磁金属制成。感染：a.提高像衬度，b.减小孔经角，从而减小像差。C.进展暗场成像3选区光栏：装在物镜像破体上，直径20-400um，感染：对样品进展微区衍射分析

37、。4中间镜：弱压短透镜，长焦，减少倍数可调节020倍.感染a.把持电镜总减少倍数。B.成像/衍射办法选择。5投影镜：短焦、强磁透镜，进一步减少中间镜的像。投影镜内孔径较小，使电子束进入投影镜孔径角特不小。小孔径角有两个特征：a.景深大年夜，修改中间镜减少倍数，使总倍数变卦大年夜，也不阻碍图象清晰度。b.焦深长，放宽对荧光屏跟底片破体严峻位置恳求。8何为晶带定理跟零层倒易截面?阐明一致晶带中各晶面及其倒易矢量与晶带轴之间的关系。答：晶体中，与某一晶向uvw平行的所有晶面HKL属于一致晶带，称为uvw晶带，该晶向uvw称为此晶带的晶带轴，它们之间存在如斯的关系：取某点O*为倒易原点，那么该晶带所有

38、晶面对应的倒易矢倒易点将处于一致倒易破体中，谁人倒易破体与Z垂直。由正、倒空间的对应关系，与Z垂直的倒易面为uvw*,即uvw(uvw)*，因此，由同晶带的晶面形成的倒易面就可以用uvw*表示，且由于过原点O*，那么称为0层倒易截面uvw*。9含苯环的红外谱图中，接收峰可以出现在哪4个波数范围?答：3000-3100cm-1；1660-2000cm-1；1450-1600cm-1；650-900cm-110陶瓷纳米/微米颗粒的红外光谱的分析样品该怎么样制，什么缘故？答：陶瓷纳米/微米颗粒与KBr压片制备测试样品，也可采用红外光谱的反射式测试办法开门见山测试粉状样品。二、综合及分析题共5题，每题

39、10分1请阐明多相混淆物物相定性分析的情理与办法？答：多相分析情理是：晶体对X射线的衍射效应是取决于它的晶体结构的，不同种类的晶体将给出差其余衍射花招。假设一个样品内包括了多少多种差其余物相，那么各个物相仍然保持各自特色的衍射花招动摇。而全体样品的衍射花招那么相当于它们的迭合，不会发生烦扰。这就为我们鉴不这些混淆物样品中跟各个物相供应了可以。关键是怎么样将这多少多套衍射线分开。这也是多相分析的难点所在。多相定性分析办法1多相分析中假设混淆物是已经清楚的，无非是通过X射线衍射分析办法进展验证。在理论义务中也能经常遇到这种状况。2假设多相混淆物是未知且含量临近。那么可从每个物相的3条强线考虑，采用

40、单物相判定办法。1从样品的衍射花招中选择5相对强度最大年夜的线来，显然，在这五条线中至少有三条是确信属于一致个物相的。因此，假设在此五条线中取三条进展组合，那么共可得出十组差其余组合。其中至少有一组，其三条线根本上属于一致个物相的。当逐组地将每一组数据与哈氏索引中前3条线的数据进展对比，其中必可有一组数据与索引中的某一组数据全然符合。末尾判定物相A。2寻到物相A的呼应衍射数据表，假设判定无误，那么表中所列的数据确信可为实验数据所包括。至此，便已经判定出了一个物相。3将这部分能核对上的数据，也的确是属于第一个物相的数据，从全体实验数据中扣除。4对所剩下的数据中再寻出3条相对强度较强的线，用哈氏索

41、引进比较，寻到相对应的物相B，并将剩余的衍射线与物相B的衍射数据进展对比，以最初判定物相B。假假设样品是三相混淆物，那么，开始时应选出七条最强线，并在此七条线中取三条进展组合，那么在其中总会存在有如斯一组数据，它的三条线根本上属于一致物相的。对该物相作出判定之后，把属于该物相的数据从全体实验数据中除开，其后的义务便变成为一个判定两相混淆物的义务了。假设样品是更多相的混淆物时，判定办法闭情理仍然动摇，只是在最初需要拔取更多的线以供进展组合之用。在多相混淆物的判定中一般用芬克索引更便当些。3假设多相混淆物中各种物相的含量相差较大年夜，就可按单相判定办法进展。因为物相的含量与其衍射强度成正比，如斯占

42、大批的那种物相，它的一组簿射线强度清楚地强。那么，就可以按照三条强线定出量多的那种物相。并属于该物相的数据从全体数据中剔除。然后，再从剩余的数据中，寻出在条强线定出含量较从的第二相。其他依次进展。如斯判定必须是各种间含量相差大年夜，否那么，精确性也会有征询题。4假设多相混淆物中各种物相的含量临近，可将样品进展肯定的处理，将一个样品变成二个或二个以上的样品，使每个样品中有一种物相含量大年夜。如斯当把处理后的各个样品分析作X射线衍射分析。其分析的数据就可按3的办法进展判定。样品的处理办法有磁选法、重力法、浮选，以及酸、碱处理等。5假设多相混淆物的衍射花招中存在一些稀有物相且存在特色衍射线，应重视特

43、色线，可按照这些特色性强线把某些物相定出，剩余的衍射线就相对复杂了。6与其他办法如光学显微分析、电子显微分析、化学分析等办法独特。2关于晶粒直径分不为100，75，50，25nm的粉末衍射图形，请打算由于晶粒细化引起的衍射线条宽化幅度B设=450，=0.15nm。关于晶粒直径为25nm的粉末，试打算=100、450、800时的B值。答：关于晶粒直径为25nm的粉末，试打算：=10、45、80时的B值。答案：1请阐明多相混淆物物相定性分析的情理与办法？答：多相分析情理是：晶体对X射线的衍射效应是取决于它的晶体结构的，不同种类的晶体将给出差其余衍射花招。假设一个样品内包括了多少多种差其余物相，那么

44、各个物相仍然保持各自特色的衍射花招动摇。而全体样品的衍射花招那么相当于它们的迭合，不会发生烦扰。这就为我们鉴不这些混淆物样品中跟各个物相供应了可以。关键是怎么样将这多少多套衍射线分开。这也是多相分析的难点所在。多相定性分析办法1多相分析中假设混淆物是已经清楚的，无非是通过X射线衍射分析办法进展验证。在理论义务中也能经常遇到这种状况。2假设多相混淆物是未知且含量临近。那么可从每个物相的3条强线考虑，采用单物相判定办法。1从样品的衍射花招中选择5相对强度最大年夜的线来，显然，在这五条线中至少有三条是确信属于一致个物相的。因此，假设在此五条线中取三条进展组合，那么共可得出十组差其余组合。其中至少有一组，其三条线根本上属于一致个物相的。当逐组地将每一组数据与哈氏索引中前3条线的数据进展对比，其中必可有一组数据与索引中的某一组数据全然符合。末尾判定物相A。2寻到物相A的呼应衍射数据表，假设判定无