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文檔簡介

習(xí)題1(1)

1、材料科學(xué)的四個基本要素是指[成分]、[結(jié)構(gòu)]、[加工]和[性能]。

2、材料分析方法分可以分為[形貌分析]、[物相分析]、[成分與價鍵分析]與[分

子結(jié)構(gòu)分析]四大類方法。

3、分子結(jié)構(gòu)分析是利用[電磁波]與[分子鍵]和[原子核]的作用,獲得分子結(jié)構(gòu)信

息。

4、材料分析的理論依據(jù)

除了個別研究手段(如SPM)以外,材料分析基本上是利用入射電磁波或物質(zhì)波

(X射線、電子束、可見光、紅外光)與材料作用,產(chǎn)生攜帶樣品信息的各種

出射電磁波或物質(zhì)波(X射線、電子束、可見光、紅外光),探測這些出射的信

號,進行分析處理,即可獲得材料的組織、結(jié)構(gòu)、成分、價鍵信息。

現(xiàn)代分析測試技術(shù)習(xí)題2

1、電磁波譜的中間部分,包括[紫外線]、[可見光]和[紅外線],統(tǒng)稱為光學(xué)光

譜。

2、短波部分(高能部分),包括X射線和y射線(以及宇宙射線),此部分可稱[射

線譜],是能量高的譜域。

3、根據(jù)量子理論,電磁波具有[波粒二象性]。

4、原子中電子受激向[高能級]躍遷或由高能級向[低能級]躍遷均稱為電子躍遷

或能級躍遷。

5、電子由高能級向低能級的躍遷可分為兩種方式:[輻射躍遷]和[無輻射躍遷]。

6、如果加速電壓為10kV,則電子波(運動電子束)波長為[0.01225/0.01子nm

7、名詞解釋

光譜項:用n(主量子數(shù))、S、L、J、等量子數(shù)表征原子能態(tài),則原子能級由

符號n%,表示,稱為光譜項。

激發(fā):

現(xiàn)代分析測試技術(shù)習(xí)題3

1、分子能級由[電子(運動)能級]、[振動能級]和[轉(zhuǎn)動能級]構(gòu)成。

2、絕對零度時固體中電子占據(jù)的最高能級稱為[費米能級],其能量稱[費米能]

3、絕緣體禁帶的能隙范圍約為[3—6eV]。

現(xiàn)代分析測試技術(shù)習(xí)題4

1、布拉菲通過數(shù)學(xué)方法推算出可能存在的陣胞只有[14]種,歸納為[7]大晶系。

2、畫出立方晶系中的“110”的晶面和晶相

3、確定下圖中晶面的晶面指數(shù),寫出具體步驟

確定下圖中晶面的晶面指數(shù).

寫出具體步驟。

首先選定坐標(biāo)系,如圖所示。

然后求出待標(biāo)晶面在a,b,

c軸上的截距,分別為3,2,

2。

取倒數(shù)后得到1/3,1/2,

1/2。

再將"化成最簡整數(shù)比,得

到2,3,3三個數(shù)。

于是該面的晶面指數(shù)為(233)。

習(xí)題5

1、輻射(能量)被吸收的程度(一般用吸光度)與v或入的關(guān)系(曲線),即輻射被

吸收程度對v或入的分布稱為[吸收光譜]0

2、輻射的發(fā)射是指物質(zhì)吸收能量后產(chǎn)生[電磁輻射]的現(xiàn)象。發(fā)射的[電磁輻射頻

率]取決于輻射前后兩個能級的能量(Ez與E)[之差]。

3、電磁輻射激發(fā)又稱為[光致發(fā)光],作為激發(fā)源的輻射光子稱[一次光子],而

物質(zhì)微粒受激后輻射躍遷發(fā)射的光子稱為[熒光]或[磷光]0

4、按輻射與物質(zhì)相互作用的性質(zhì),光譜分為[吸收光譜]、[發(fā)射光譜]與[散射光

譜(拉曼散射譜)]。

5、物質(zhì)在光照射下釋放電子(稱光電子)的現(xiàn)象又稱[(外)光電效應(yīng)]。光電子產(chǎn)

額隨入射光子能量的變化關(guān)系稱為物質(zhì)的[光電子能譜]。

6、[紫外、可見光譜]是物質(zhì)在紫外、可見輻射作用下分子外層電子在電子能級

間躍遷而產(chǎn)生的,故又稱為[電子光譜]。

7、激發(fā)態(tài)電子能量衰減方式一般包括[振動弛豫]、[內(nèi)部轉(zhuǎn)變]、[系間竄躍]、

[熒光]和[磷光]。

習(xí)題6

1、光電子發(fā)射過程由光電子的[產(chǎn)生](入射光子與物質(zhì)相互作用,光致電離產(chǎn)生

光電子)、[輸運](光電子自產(chǎn)生之處輸運至物質(zhì)表面)和[逸出]3步組成。

2、標(biāo)識KL2L3俄歇電子,其中K表示[俄歇過程初態(tài)空位所在能級]、L?表示[向

空位作無輻射躍遷電子原在能級]、L表示[所發(fā)射電子原在能級]

3、俄歇電子能譜以[俄歇電子強度](密度(電子數(shù))N(E)或其微分dN(E)/dE)為

縱坐標(biāo),以[電子能量(E)]為橫坐標(biāo),即俄歇能譜是[俄歇電子產(chǎn)額]對其[能量]

的分布。

第三章粒子(束)與材料的相互作用

1、入射電子照射固體時與固體中粒子的相互作用包括:[入射電子的散射]、[入

射電子對固體的激發(fā)]和[受激發(fā)粒子在固體中的傳播]。

2、電子吸收主要指由于電子能量[衰減]而引起的強度(電子數(shù))[衰減]。電子被

吸收時所達到的深度稱為[最大穿入深度(R)]o

3、依據(jù)二次電子建立的分析方法是[掃描電子顯微鏡];依據(jù)透射電子、彈性散射

電子建立的分析方法[透射電鏡];依據(jù)俄歇電子建立的分析方法是[俄歇電子能

譜]

4、電子與固體作用產(chǎn)生的信號中,哪些對應(yīng)入射電子?哪些是由電子激發(fā)產(chǎn)生

的?

5、[動量]和[能量轉(zhuǎn)移]是離子與固體相互作用的重要特征。

6、當(dāng)表面原子獲得足夠的[動量]和[能量]背離表面運動時,就引起表面粒子(原

子、離子、原子團等)的[發(fā)射],這種現(xiàn)象稱為濺射

第四章材料現(xiàn)代分析方法概述

1、X射線衍射儀的Cu靶K。波長是[1.54]Ao

2、獲得x射線必須具備的基本條件:ABD

A、產(chǎn)生自由電子

B、使電子作定向高速運動

C、讓電子一直高速運動

D、突然止住電子

3、x射線管中,陰極的作用是[發(fā)射電子];陽極的作用是使[電子突然減速]和

[發(fā)射X射線],陽極需要[循環(huán)水冷卻],防止靶熔化。

4、[衍射方向]和[衍射強度]是據(jù)以實現(xiàn)材料結(jié)構(gòu)分析等工作的兩個基本特征。

5、K層電子被擊出,L?層電子跳入K層空位,多余能量傳遞L3層電子。B

A、KL3L3

B、KL2L3

c、KL,L2

D、K"

第二篇衍射分析

1、物相分析的理論基礎(chǔ)是(C)

A、散射理論

B、干涉理論

C、衍射理論

D、折射理論

2、X射線衍射儀中,X射線照射過程中,記錄裝置與樣品臺以[2:1]的角速度同

步轉(zhuǎn)動,以保證記錄裝置始終處于接收反射線的位置上。

3、衍射產(chǎn)生的必要條件是(AC)

A、“選擇反射”

B、衍射

C、反射定律+布拉格方程

D、干涉

4、布拉格方程中,n稱[反射級數(shù)],d為[晶面間距],0稱為[布拉格角]

5、德拜相機結(jié)構(gòu)簡單,主要由[圓筒]、[光欄]、[承光管]和位于圓筒中心的[試

樣架]構(gòu)成。

6、光欄的作用是限制照射到樣品光束的[大?。莺停郯l(fā)散度]o

7、承光管有兩個作用,其一可以檢查X射線對樣品的[照準(zhǔn)]情況,其二可以將

透過試樣后入射線在管內(nèi)產(chǎn)生的[衍射]和[散射]吸收,避免這些射線混入樣品的

衍射花樣,給分析帶來困難。

8、X射線衍射儀的主要組成部分有[X射線衍射發(fā)生裝置]、[測角儀]、[輻射探

測器]和[測量系統(tǒng)]。

9、若希望提高分辨率則應(yīng)選擇[?。莸莫M縫寬度。

10、掃描速度是指探測器在測角儀圓周上均勻轉(zhuǎn)動的[角速度]。掃描速度對衍射

結(jié)果的影響與時間常數(shù)類似,掃描速度越[快],衍射線強度下降。

11、單晶體X射線衍射分析的基本方法為[勞埃法]與[周轉(zhuǎn)晶體法]。

第二篇習(xí)題主觀題

用CuKcqX射線(A=0.15405nm)解:

作為入射光時,某種氧化鋁的樣根據(jù)布拉格方程:

品的XRD圖譜如下,譜線上標(biāo)注的

2dsin9=nX,

是2。的角度值,通過計算、譜圖

和PDF卡片判斷該氧化鋁的類型。d=k/(2sin6)

(圖上標(biāo)注的2。值從左到右依次三強峰的2。值為:43.239,

為:25.467,35.037.37.672.

43.239,52.436,57.392,62.131,57.392,35.037

66.401,68.11,76.79,80.602,

95.162)通過計算得:d]=0.2090nm,

d,=0.1604nm,

d3=0.2588nin,

與卡片10-0173(X-AIQ3符

合,進一步比對其他衍射峰

的結(jié)果可以確定是a-A12()3。

第三篇電子顯微分析

1、透射電子顯微鏡是以波長很短的[電子束]做照明源,用[電磁透鏡]聚焦成像

的一種具有[高分辨本領(lǐng)]、[高放大倍數(shù)]的電子光學(xué)儀器。

2、200kV加速電壓下電子束的波長為(A)nm。

A、0.00251

B、0.0251

C、0.251

3、1、[陰極]、[陽極]和[控制極]決定著電子發(fā)射的數(shù)目及其動能,習(xí)慣通稱為

“電子槍”。

電子槍的重要性僅次于[物鏡],它決定[像的亮度]、[圖像穩(wěn)定度]和[穿透樣品

的能力]。

4、聚光鏡多為磁透鏡,調(diào)節(jié)其電流可以[控制照明亮度]、[照明孔徑角]和[束

斑大?。荨?/p>

5、透射電鏡的成像系統(tǒng)由[物鏡]、[中間鏡]和[投影鏡]與[樣品室]構(gòu)成,作用

是[安置樣品]、[放大成像]。

6、[分辨率]是TEM的最主要性能指標(biāo),一般包括[點分辨率]和[線分辨率]。

7、人眼分辨本領(lǐng)約[0.2]mm,OM約[眼2]um。OM的有效放大倍數(shù)是[1000]倍。

8、普通TEM的的加速電壓一般為[100]kV和[200]kV。

9、常用的支持膜材料包括(ABCD)。

A、火棉膠

B、碳

C、氧化鋁

D、聚乙酸甲基乙烯酯

10、支持膜上的粉末試樣要求[高度分散],分散方法一般包括[懸浮法]和[散布

法]。

11、在TEM樣品制備中,塊狀材料采用[晶體薄膜法]。

12、復(fù)型法是用對電子束透明的[薄膜]把材料表面或斷口的形貌[復(fù)制]下來的一

種[間接]樣品制備方法。

第十章掃描電子顯微鏡

1、目前掃描電子顯微鏡的分辨率達到了(B)nm左右。

A、20

B、2

C、0.2

D、200

2、掃描隧道顯微鏡依靠所謂的[隧道效應(yīng)]工作。

3、掃描電子顯微鏡是將[電子槍]發(fā)射出來的電子聚焦成很細的電子束,用此電

子束在樣品表面進行逐行掃描,電子束激發(fā)樣品表面發(fā)射[二次電子],[二次電

子]被收集并轉(zhuǎn)換成電信號,在熒光屏上同步掃描成像。

4、數(shù)值孔徑(NA)是物鏡前[透鏡]與被檢物體之間介質(zhì)的[折射率]和[半孔徑角]

的正弦之乘積。

5、分辨本領(lǐng)是由物鏡的NA值與照明光源的波長兩個因素決定,[NA值]越大,

照明光線[波長]越短,[分辨率]就越高。

6、現(xiàn)代先進的描電鏡的分辨率已經(jīng)達到[1]納米左右,且有較高的放大倍數(shù),在

[20-20萬倍]之間連續(xù)可調(diào)。

7、掃描電鏡的工作原理可以簡單地歸納為[光柵掃描,逐點成像]o

8、SEM中三種主要信號是指[背散射電子]、[二次電子]、[X射線]。

9、SEM的電子光學(xué)系統(tǒng)是由[電子槍]、[電磁透鏡]、[掃描線圈]、[樣品室]等

組成。

10、背散射電子既可以用來顯示[形貌襯度],也可以用來顯示[成分襯度]。樣品

中重元素區(qū)域在圖像上是[亮區(qū)],而輕元素在圖像上是[暗區(qū)]。利用[原子序數(shù)]

造成的襯度變化可以對各種合金進行定性分析。

11、二次電子像的分辨率約為[5T0]nm,背反射電子像的分辨率約為[50-200]nm。

12、掃描電鏡的最大優(yōu)點是樣品制備方法簡單,對于非導(dǎo)電樣品在觀察前要噴鍍

[導(dǎo)電層]進行處理,通常采用二次電子發(fā)射系數(shù)較高的[金銀]或[碳膜]做導(dǎo)電層,

膜厚控制在[20]nm左右。

13、掃描隧道顯微鏡的基本工作原理是利用[探針]與[樣品]在近距離(VO.1納米)

時,由于二者存在[電位差]而產(chǎn)生隧道電流,隧道電流對[距離]非常敏感;如果

把距離減?。?.1]nm,電流將增加一個[數(shù)量級]。

14、STM的另一個重要器件是[壓電陶瓷]。當(dāng)在[壓電陶瓷]對稱的兩個端面加上

電壓時,它會按特定的方向伸長或縮短。而伸長或縮短的尺寸與所加的電壓的大

小呈線形關(guān)系。也就是說,可以通過改變[電壓]來控制[壓電陶瓷]的微小伸縮。

15、每一種元素的原子及離子激發(fā)以后,都能輻射出一組表征該元素的[特征光

譜線]。譜線的產(chǎn)生是由于電子叢[高能級]向[低能級]躍遷的結(jié)果。其中有一條

或數(shù)條輻射的強度最強,最容易被檢出,所以也常稱做[最靈敏線]。一般根據(jù)元

素[靈敏線]的出現(xiàn)與否就可以確定樣品中是否有這些元素存在,這就是光譜定性

分析的基本原理。

16、譜線強度與激發(fā)電位成[負指數(shù)]關(guān)系,所以激發(fā)電位越高,譜線強度就[越

?。?。

17、躍遷幾率是指電子在某兩個能級之間[每秒躍遷的可能性的大?。?躍遷幾率

是與激發(fā)態(tài)壽命成[反比]的,即原子處于激發(fā)態(tài)的時間越長,躍遷幾率就[越?。?

產(chǎn)生的譜線強度就[弱],

18、光譜分析儀器主要由[光源]、[光譜儀]及[檢測器]所組成

19、進行分析時所使用的譜線稱為[分析線]。當(dāng)樣品中某元素的含量逐漸減少時,

最后仍能觀察到的幾條譜線,稱為[最后線],它也是該元素的[最靈敏線]。

第四篇光譜、電子能譜分析

1、分子的紫外-可見吸收光譜呈帶狀光譜,其原因是(D)

A、分子中價電子運動的離域性質(zhì);

B、分子振動能級的躍遷伴隨著轉(zhuǎn)動能級的躍遷;

C、分子中價電子能級的相互作用;

D、分子電子能級的躍遷伴隨著振動、轉(zhuǎn)動能級的躍遷

2、紫外-可見光光度計法合適的檢測波長范圍是(B)nm

A、400-800

B、200-800

C、200-400

D、10-1000

3、符合朗伯-比耳定律的有色溶液稀釋時,摩爾吸光系數(shù)的數(shù)值(C)。

A、增大

B、減小

C、不變

D、無法確定變化值

4、紫外吸收光譜研究的是分子的[電子]能級躍遷,它還包括了[振動]和[轉(zhuǎn)動]

能級躍遷。

5、紫外-可見光光譜中[吸光度最大處]所對應(yīng)的波長稱最大吸收波長。

6、測量某種物質(zhì)對不同波長[單色光]的吸收程度,以[波長]為橫坐標(biāo),[吸光度]

為縱坐標(biāo)作圖,可得到一條曲線,稱為吸收光譜曲線或光吸收曲線。

7、主觀題

0.176mg三價鐵離子,用硫氟酸鹽顯色后,在容量瓶中用水稀釋到100mL,用

1cm比色皿在波長480nm處測得T=0.182,求摩爾吸光系數(shù)。

解:

c=(0.176X10-3)/(56*0.1)

=3.14XlO-hnolL-1

A=-lgT=-lgO.182=0.74

e=A/bc

=2.35X104LmoBcm1

8、下面哪一種電子能級躍遷需要的能量最高?(A)

A、Of。*

B、nf。*

C、BfJl*

D>B—o*

9、區(qū)別n-n*和無一d躍遷類型,可以用吸收峰的(C)。

A、最大波長;

B、形狀;

C、摩爾吸光系數(shù)

D、面積

一化合?物溶解在己烷中,共壯;305run.而在乙醇中時,

Q307nm.弓|起該吸收的電子跳遼類型足()

回答正確

你的答案:C

正確答案:C

11、某化合物的一個吸收帶在正己烷中測得人則=327nm;在水中測得Xma=

305nm,請指出該吸收是由下述哪一種躍遷類型所引起的?A

A、nf冗*

B、nf。*

C、JifIT*

D、o—o*

第十二章分子吸收光譜

1、當(dāng)生色基團共胡時,吸收峰發(fā)生[紅移],且隨著多烯分子中共平面的共胡雙

鍵數(shù)目的增多,吸收光譜的入max逐步移向[長波方向],inax值也逐漸[增

大]。

2、苯的三個吸收帶波長大小順序為B>E2>E”而emax大小順序為

3、在紫外-可見光吸收光譜中,助色團對譜帶的影響是使譜帶(B)。

A、波長變短

B、波長變長

C、波長不變

D、譜帶藍移

4、下列基團不屬于紫外-可見光光譜中助色團的是(C)

A、-0H

B、-NH2

C、>C=02

D、-Cl

5、下列基團中,“助色”效應(yīng)最強的是(D)。

A、-F

B、-CH3

C、-OH

D、-NH2

6、某些無機鹽陰離子由于可以發(fā)生(B)躍遷而有紫外光譜吸收峰。

A、o->o*

B、nf兀*

C、冗一Ji*

D、nf。*

7、d-d躍遷所需的能量較少,因而配位體場吸收譜帶常發(fā)生在(C)。

A、紫外區(qū)

B、近紅外區(qū)

C、可見光區(qū)

D、真空紫外區(qū)

8、下列哪個化合物不適合作為紫外吸收光譜的溶劑?(D)

A、環(huán)己烷

B、甲醇

C、乙晴

D、甲苯

9、某化合物在220-400nm范圍內(nèi)沒有紫外吸收,該化合物可能屬于以下化合

物中的哪一類(D)o

A、芳香化合物

B、含共胡雙鍵化合物

C、醛類

D、正己烷

10、紅外光可引起物質(zhì)的能級躍遷是(C)。

A、分子的電子能級的躍遷,振動能級的躍遷,轉(zhuǎn)動能級的躍遷

B、分子內(nèi)層電子能級的躍遷

C、分子振動能級及轉(zhuǎn)動能級的躍遷

D、分子轉(zhuǎn)動能級的躍遷

11、C-H的k=5,求C-H的伸縮振動頻率?|

v=J303

=13035*172+1廣3。28"

12、H?0在紅外光譜中出現(xiàn)的吸收峰數(shù)目為(A)。

A、3

B、4

C、5

D、2

13、在下列分子中,不能產(chǎn)生紅外吸收的是(D)。

A、C0

B、H20

C、SO2

D、H2

13、同核雙原子分子心心CI-CKH-H等無紅外活性。A

A、正確

B、錯誤

14、紅外光譜圖中,不同化合物中相同基因的特征頻率峰總是在特定波長范圍內(nèi)

出現(xiàn),故可以根據(jù)紅外光譜圖中的特征頻率峰來確定化合物中該基團的存在。A

A、正確

B、錯誤

15、在紅外光譜中,C=0的伸縮振動吸收峰出現(xiàn)的波數(shù)(cm-)范圍(A)

A、1900-1600

B、2400-2100

C、1600-1500

D、1000-650

16、表示紅外光譜法通常是(C)。

A、HPLC

B、GC

C、IR

D、TLC

下圖是只含碳、氫、制的有機化介物的紅外光譜,根據(jù)此

0含?;?/p>

0爵

?烷姓B

第二節(jié)分子熒光光譜法

1、在醇類化合物中,O-H伸縮振動頻率隨溶液濃度增加而向低波數(shù)移動,原因

是(B)。

A、溶液極性變大

B、分子間氫鍵增強

C、誘導(dǎo)效應(yīng)變大

D、易產(chǎn)生振動耦合

2、芳香酮類化合物C=0伸縮振動頻率向低波數(shù)位移的原因為(A)。

A、共枕效應(yīng)

B、氫鍵效應(yīng)

C、誘導(dǎo)效應(yīng)

D、空間效應(yīng)

3、酰胺類化合物C=0振動頻率多出現(xiàn)在1680T650cm—范圍內(nèi),比醛酮C=O伸

縮振動頻率低的原因為(B)。

A、共扼效應(yīng)和形成分子間氫鍵

B、中介效應(yīng)和形成分子間氫鍵

C、誘導(dǎo)效應(yīng)和形成分子內(nèi)氫鍵

D、中介效應(yīng)和形成分子內(nèi)氫鍵

4、紅外光譜是(A)。

A、吸收光譜

B、發(fā)射光譜

C、電子光譜

D、線光譜

5、Fermi共振是一個基頻振動與倍頻(泛頻)或組頻之間產(chǎn)生耦合作用。A

A、正確

B、錯誤

6、在CO?的四種振動自由度中,屬于紅外非活性振動的是(B)。

A、不對稱伸縮振動

B、對稱伸縮振動

C、面內(nèi)變形振動

D、面外變形振動

7、譜帶強度可以分為[強吸收]、[中等吸收]、[弱和可變]三種類型。譜帶強度

的表示方法包括[透光度法]和[吸光度法]o

8、醛、酮、酸酸等的粉基的伸縮振動在紅外光譜中的吸收峰頻率相同。B

A、正確

B、錯誤

9、某化合物,其紅外光譜上3000-2800cm:1450cm\1375cml和720cmi等處

有主要吸收帶,該化合物可能是(A)。

A、烷燒

B、烯妙

C、煥燒

D、芳一

10、酯類化合物的兩個特征譜帶是(A)。

A、1760T700cmT和1300T000cmT

B、1760-1700cm1和900-650cm1

C、3300-2500cm’和1760T700cmT

D、3000-2700cmT和1760-1700cm'

11、確定烯烽類型的兩個特征譜帶是(B)。

A、1680T630cmi和1300T000cm?

B、1680T630cm'和1000-700cm'

C、2300-2100cm'和lOOO-TOOcm1

D、3000-2700cm’和1680T630cmT

12、在紅外光譜中,固體樣品一般采用的制樣方法是(B)。

A、直接研磨壓片測定

B、與KBr混合研磨壓片測定

C、配成有機液測定

D、配成水溶液測定

第十三章熱分析

1、熱分析是在[程序控制溫度]下,測量物質(zhì)的[物理性質(zhì)]與[溫度]關(guān)系的類技

術(shù)。目前應(yīng)用的最為廣泛熱分析技術(shù)為[熱重法]、[差熱分析]和[差示掃描量熱

法]。

2、熱天平可分為[下皿式],[上皿式]與[水平式]三種。

3、影響TG曲線的重要因素包括[儀器因素]和[試樣因素]。

4、升溫速率越大,所產(chǎn)生的[熱滯后]現(xiàn)象越嚴重,往往導(dǎo)致熱重曲線上的起始

溫度Ti和終止溫度Tf[偏高]

5、粒度越小,[反應(yīng)速率]越快,使TG曲線上的Ti和Tf溫度[降低],反應(yīng)區(qū)

間[變窄]。粒度減小不僅使熱分解溫度[下降],而且也使分解反應(yīng)進行的很[完

全]。

差熱分析法(DTA)

1、差熱分析是在[程序控制溫度]下

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