材料結(jié)構(gòu)表征與應(yīng)用PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1材料結(jié)構(gòu)表征材料結(jié)構(gòu)表征(bio zhn)與應(yīng)用與應(yīng)用第一頁，共53頁。 材料研究的基本內(nèi)容材料研究的基本內(nèi)容 材料的制備工藝研究材料的制備工藝研究 材料的各種處理工藝研究（熱處理、表面處理材料的各種處理工藝研究（熱處理、表面處理） 材料的各種性能分析方法材料的各種性能分析方法(fngf)及測試（力學(xué)、及測試（力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)） 材料的組成表征方法材料的組成表征方法(fngf)及分析研究（成分、及分析研究（成分、微觀結(jié)構(gòu)、顯微組織微觀結(jié)構(gòu)、顯微組織）歸納歸納材料的制備與處理工藝、材料的組成（成分、材料的制備與處理工藝、材料的組成（成分、結(jié)構(gòu)）及材料的性能。結(jié)構(gòu)）及

2、材料的性能。材料研究工作，不管具體干什么，總離不開這幾個(gè)方材料研究工作，不管具體干什么，總離不開這幾個(gè)方面內(nèi)容。面內(nèi)容。第1頁/共53頁第二頁，共53頁。第2頁/共53頁第三頁，共53頁。第3頁/共53頁第四頁，共53頁。第4頁/共53頁第五頁，共53頁。第5頁/共53頁第六頁，共53頁。第6頁/共53頁第七頁，共53頁。第7頁/共53頁第八頁，共53頁。第8頁/共53頁第九頁，共53頁。第9頁/共53頁第十頁，共53頁。0.111010010001000010.10.010.0010.000110 10100100010000100000100000010000000觀觀察察倍率倍率掃掃描探

3、描探針顯針顯微微鏡鏡掃掃描描電電子子顯顯微微鏡鏡光學(xué)光學(xué)顯顯微微鏡鏡分辨率分辨率第10頁/共53頁第十一頁，共53頁。第11頁/共53頁第十二頁，共53頁。Ni-Cr合金的鑄造(zhzo)組織 第12頁/共53頁第十三頁，共53頁。第13頁/共53頁第十四頁，共53頁。第14頁/共53頁第十五頁，共53頁。第15頁/共53頁第十六頁，共53頁。第16頁/共53頁第十七頁，共53頁。第17頁/共53頁第十八頁，共53頁。掃描(somio)電子顯微鏡NoImage第18頁/共53頁第十九頁，共53頁。第19頁/共53頁第二十頁，共53頁。第20頁/共53頁第二十一頁，共53頁。第21頁/共53頁第

4、二十二頁，共53頁。SPM云母的表面原子(yunz)陣列第22頁/共53頁第二十三頁，共53頁。第23頁/共53頁第二十四頁，共53頁。第24頁/共53頁第二十五頁，共53頁。TEM第25頁/共53頁第二十六頁，共53頁。方法或儀器分析原理檢測信號基本應(yīng)用透射電鏡（TEM）透射與衍射透射電子與衍射電子1形貌分析（顯微組織、晶體缺陷）2晶體結(jié)構(gòu)分析3成分分析掃描電鏡（SEM）電子激發(fā)二次電子；電子吸收和背散射二次電子、背散射電子和吸收電子1形貌分析（顯微組織、斷口形貌、三維立體形態(tài)）2成分分析3斷裂過程動(dòng)態(tài)分析4結(jié)構(gòu)分析第26頁/共53頁第二十七頁，共53頁。第27頁/共53頁第二十八頁，共53

5、頁。第28頁/共53頁第二十九頁，共53頁。X射線衍射(ynsh)（X-ray diffraction，XRD）理學(xué)(lxu)D/max 2000自動(dòng)X射線儀202530354045505560Two Theta (degree)Intensity圖2 鋯英石為主晶相的X射線譜t-ZrO2ZrSiO4第29頁/共53頁第三十頁，共53頁。第30頁/共53頁第三十一頁，共53頁。第31頁/共53頁第三十二頁，共53頁。第32頁/共53頁第三十三頁，共53頁。第33頁/共53頁第三十四頁，共53頁。第34頁/共53頁第三十五頁，共53頁。第35頁/共53頁第三十六頁，共53頁。分析方法俄歇電子能譜

6、分析AESX射線光電子能譜XPS紫外光電子能譜UPS元素定性分析適合與除H、He以外的所有元素適合與除H、He以外的所有元素不適合元素定性分析元素定量分析一般用于Z小于33的元素。準(zhǔn)確度較XPS差，相對靈敏度與XPS相近，分析速度較XPS快適于Z大、重元素。相對靈敏度不高（大于0.1%），絕對靈敏度高難于準(zhǔn)確定量結(jié)構(gòu)分析與物質(zhì)分析研究結(jié)構(gòu)定性分析確定元素的化學(xué)狀態(tài)元素存在于何種化合物中（常與XPS結(jié)合分析）1結(jié)構(gòu)定性分析2固體能帶結(jié)構(gòu)測量3電子軌道結(jié)構(gòu)分析4有機(jī)分子電荷轉(zhuǎn)移1結(jié)構(gòu)定性分析2固體能帶結(jié)構(gòu)測量3電子軌道結(jié)構(gòu)分析4分子振-轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)分析5原子蔟的UPS研究第36頁/共53頁第三十七頁，共

7、53頁。分析方法俄歇電子能譜分析AESX射線光電子能譜XPS紫外光電子能譜UPS固體表面分析1表面成分分析（微區(qū)分析、點(diǎn)分析、線分析、面分析，深度剖析）2表面結(jié)構(gòu)定性分析1表面成分分析（可作深度分析）2表面能帶結(jié)構(gòu)分析3表面結(jié)構(gòu)定性分析與表面化學(xué)研究1表面能帶結(jié)構(gòu)分析2表面結(jié)構(gòu)定性分析與表面化學(xué)研究固體樣品探測深度約0.42nm（俄歇電子能量502000eV范圍內(nèi)）（與電子能量及樣品材料有關(guān)）約0.52.5nm(金屬及金屬氧化物)；約410nm(有機(jī)化合物和聚合物)。約0.42.0nm(光電子能量10100eV范圍內(nèi))。第37頁/共53頁第三十八頁，共53頁。第38頁/共53頁第三十九頁，共5

8、3頁。第39頁/共53頁第四十頁，共53頁。第40頁/共53頁第四十一頁，共53頁。分析方法基本分析項(xiàng)目與應(yīng)用原子發(fā)射光譜分析（AES）元素定性、半定量、定量分析。對于無機(jī)物分析是最好的定性、半定量分析方法。原子吸收光譜分析（AAS）元素定量分析X射線熒光光譜分析（XFS）元素定性、半定量、定量分析。（適合于Z5的元素）紫外、可見（分子）吸收光譜分析（UV、VIS）結(jié)構(gòu)定性分析（有機(jī)物）、有機(jī)物構(gòu)型和構(gòu)象的測定、組分定量分析、化學(xué)和物理數(shù)據(jù)測定（氫鍵強(qiáng)度、化合物相對分子質(zhì)量測定等）第41頁/共53頁第四十二頁，共53頁。紅外吸收光譜分析（IR）未知物定性分析、結(jié)構(gòu)分析，定量分析，反應(yīng)機(jī)理研究核磁共振波譜分析（NMR）定性分析（有機(jī)物結(jié)構(gòu)鑒定）；定量分析；相對分子質(zhì)量的測定；化學(xué)鍵性質(zhì)研究拉曼光譜分析定性分析（有機(jī)物結(jié)構(gòu)），分子結(jié)構(gòu)分析，高聚物研究（結(jié)晶度、取向性、碳鏈結(jié)構(gòu)等）第42頁/共53頁第四十三頁，共53頁。第43頁/共53頁第四十四頁，共53頁。第44頁/共53頁第四十五頁，共53頁。第45頁/共53頁第四十六頁，共53頁。第46頁