材料研究方法 課件 第1章 緒論

2023/12/7緒論材料研究方法：1.材料研究材料的各種方法。材料的定義：用以制造有用的構(gòu)件、器件或其它物品的物質(zhì)。材料的種類：金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料、復(fù)合材料。材料科學(xué)的主要任務(wù)是研究材料。

2023/12/72.材料研究的內(nèi)容：組成結(jié)構(gòu)、性質(zhì)性能、制備加工、用途四者的相互關(guān)系。性能用途組成結(jié)構(gòu)加工2023/12/73.材料研究方法的內(nèi)容廣義：技術(shù)路線、實驗技術(shù)、數(shù)據(jù)分析狹義：材料組成和結(jié)構(gòu)的測試與分析方法。有的課程名稱為：材料測試與分析技術(shù)因為每一種測試方法都對應(yīng)一定的儀器，所以《材料研究方法》的內(nèi)容與《儀器分析》比較接近，但是前者側(cè)重于分析方法原理，不強調(diào)儀器的結(jié)構(gòu)原理。4材料結(jié)構(gòu)分類材料結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)：材料系統(tǒng)內(nèi)各組成單元之間的相互聯(lián)系和相互作用方式。2023/12/71）不同形式的結(jié)構(gòu)層次原子及電子結(jié)構(gòu)（材料類型）原子的空間排列（晶體類型）組織結(jié)構(gòu)及相結(jié)構(gòu)（晶粒的大小及形狀等）2）

不同尺寸的結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)層次物體尺寸研究對象研究方法宏觀結(jié)構(gòu)>100

m大晶粒、顆粒集團肉眼、放大鏡顯微結(jié)構(gòu)0.2-100

m多晶集團光學(xué)顯微鏡亞顯微結(jié)構(gòu)10-200nm微晶集團掃描電子顯微鏡透射電子顯微鏡微觀結(jié)構(gòu)<10nm晶格點陣透射電子顯微鏡2023/12/72023/12/75.材料測試的工作原理圖像分析法（顯微術(shù)）和非圖像分析法（衍射法和成分譜）工作原理是以電磁波轟擊樣品激發(fā)產(chǎn)生特征物理信息，將其收集并加以分析從而確定組成和結(jié)構(gòu)特征。2023/12/7圖像分析法，結(jié)構(gòu)分析的重要手段。（光學(xué)顯微分析、掃描電子顯微分析，透射電子顯微分析，原子力顯微分析）非圖像分析法分為衍射法（X射線衍射）進行結(jié)晶相及晶格常數(shù)分析，和成分譜分析（光譜、能譜、質(zhì)譜、熱譜、色譜），主要測定材料的化學(xué)成分。6.材料研究方法的分類散射折射與反射衍射干涉偏振波長—

cm、μm、nm、A頻率—υ

Hzsec-1波數(shù)—σ

cm-1

傳播速度—

cm/sec普朗克(Planch)公式E--光子的能量J,焦耳υ

---光子的頻率Hz,赫茲

---光子的波長

cmC---光速2.99791010cm.s-1h

---Planch常數(shù)6.625610-34J.s焦耳.秒7光的物理性質(zhì)2023/12/78電磁波譜2023/12/7光學(xué)顯微分析使用波段：可見光波段390~770nm92023/12/78.本課程的意義和要求理論意義：新材料的組成與結(jié)構(gòu)鑒定分析。實踐意義：配方剖析、質(zhì)量控制、事故分析等。課程要求：掌握每種材料分析方法的基本原理、樣品處理方法和測試數(shù)據(jù)的處理分析。課程目標：通過該課程的學(xué)習(xí)，能夠根據(jù)材料的特點和研究需要，選擇常用的合適測試方法對材料的組成、結(jié)構(gòu)和形貌進行測試，并能夠分析測試結(jié)果，得出正確的結(jié)論。9授課內(nèi)容（1）2023/12/7

熱分析差熱分析差示掃描量熱分析熱重分析7授課內(nèi)容（2）光譜分析2023/12/7紅外光譜激光拉曼光譜8授課內(nèi)容（3）X射線衍射分析2023/12/7掃描電鏡電子探針透射電鏡X射線衍射分析電子顯微分析2023/12/78授課內(nèi)容（4）

每種材料研究方法的學(xué)習(xí)要求1了解發(fā)展歷史簡介2理解并掌握基本原理（重點、難點）3掌握樣品制備方法（重點）4掌