现代材料分析题目汇总.docx

奥氏体（Austenite）：也称为沃斯田铁或-Fe，是钢铁的一种显微组织，通常是-Fe中固溶少量碳的无磁性固溶体。碳溶解在铁中形成的一种间隙固溶体，呈面心立方结构，无磁性。奥氏体是一般钢在高温下的组织，其存在有一定的温度和成分范围。奥氏体一般由等轴状的多边形晶粒组成，晶粒内有孪晶。在加热转变刚刚结束时的奥氏体晶粒比较细小，晶粒边界呈不规则的弧形。经过一段时间加热或保温，晶粒将长大，晶粒边界可趋向平直化。奥氏体为面心立方结构，碳氮等间隙原子均位于奥氏体晶胞八面体间隙中心，及面心立方晶胞的中心和棱边的中点。假如每一个八面体的中心各容纳一个碳原子，则碳的最大溶解度应为50%（摩尔分数），相当于质量分数约20%。实际上碳在奥氏体中的最大溶解度为2.11%（质量分数），这是由于-Fe的八面体间隙的半径仅为0.052nm，比碳原子的半径0.086nm小。碳原子溶入将使八面体发生较大的膨胀，产生畸变，溶入越多，畸变越大，晶格将不稳定，因此不是所有的八面体间隙中心都能溶入一个碳原子，溶解度是有限的。碳原子溶入奥氏体中，使奥氏体晶格点阵发生均匀对等的膨胀，点阵常数随着碳含量的增加而增大。马氏体(martensite)：是黑色金属材料的一种组织名称。马氏体（M）是碳溶于-Fe的过饱和的固溶体，是奥氏体通过无扩散型相变转变成的亚稳定相。其比容大于奥氏体、珠光体等组织，这是产生淬火应力，导致变形开裂的主要原因。马氏体的三维组织形态通常有片状(plate)或者板条状(lath)，但是在金相观察中（二维）通常表现为针状（needle-shaped），这也是为什么在一些地方通常描述为针状的原因。马氏体的晶体结构为体心四方结构（BCT）。贝氏体：奥氏体钢等温淬火后的产物。是将钢件奥氏体化，使之快冷到贝氏体转变温度区间（260400）等温保持，使奥氏体转变为贝氏体。贝氏体具有较高的强韧性配合。在硬度相同的情况下贝氏体组织的耐磨性明显优于马氏体，可以达到马氏体的13倍。1.按在中温区贝氏体形成的位置，分为上贝氏体和下贝氏体。2.按组成相分类，可分为无碳化物贝氏体和有碳化物贝氏体。3.按贝氏体形态可分为羽毛状贝氏体、粒状贝氏体、柱状贝氏体、板条状贝氏体、针状贝氏体、片状贝氏体、竹叶状贝氏体、正三角形贝氏体、N形贝氏体、蝴蝶形贝氏体等。4.按含碳量分类，可分为超低碳贝氏体、低碳贝氏体、中碳贝氏体、高碳贝氏体。1. X射线产生的基本条件2. 连续X射线产生的实质3. 特征X射线产生的物理机制4. 短波线、吸收限5. X射线的相干散射与非相干散射6. 光电子、荧光X射线以及俄歇电子的含义7. X射线的吸收规律、线吸收系数8. 晶面及晶面间距9. 反射级数与干涉指数10. 衍射矢量与倒易矢量11. 结构因子定义12. 原子散射因子随衍射角的变化规律13. 推导劳埃方程与布拉格方程14. 以体心立方（001）衍射为例，利用心阵点存在的规律推导体心和面心晶体的衍射消光规律（北理P40）15. 证明厄尔瓦德球（画出）图解法等价于布拉格方程。16. 阐明消光现象的本质，并利用结构因子推导体心和面心晶体的衍射消光规律17. 如何利用X射线衍射方法研究晶体的有序-无序的转变18. 如何使用角因子中洛伦兹因子研究晶体的尺寸19. 阐述多晶体X射线衍射强度的影响因素以及其应用20. 以立方晶系为例，分析利用X射线测量点阵常数时为何采用高角度线条而不采用各个线条测量结果的平均值21. 给出物相定性分析与定量分析的原理以及一般步骤22. 分析电磁透镜对波的聚焦原理，说明电磁透镜的结构对聚焦能力的影响23. 电磁透镜的相差是怎样产生的。如何来消除或减少相差？24. 说明影响光学显微镜和电磁透镜分辨率的关键因素是什么？如何提高电磁透镜的分辨率？25. 电子波有何特征？与可见光有何异同？26. 电磁透镜景深和焦长主要受哪些因素的影响？说明电磁透镜的景深长、焦长长是什么因素影响的结果？27. 透射电镜主要由几大系统构成？各系统之间的关系？28. 照明系统的作用是什么？它应满足什么要求？29. 成像系统的主要构成及其特点是什么？30. 分别说明成像操作和衍射和衍射操作时各级透镜（像平面和物平面）之间的相对位置关系，并画出光路图。（北理P134）31. 透射电镜中有哪些主要的光栅，在什么位置？作用如何？32. 如何测定透射电镜的分辨率与放大倍数。电镜的哪些主要参数控制着分辨率与放大倍数33. 分析电子衍射与X射线有何异同34. 用爱厄尔瓦德团解法证明布拉格定律35. 何为零层倒易面和晶带定理？说明同一晶带中各晶面及其倒易矢量与晶带轴之间的关系。36. 说明多晶、单晶及非晶衍射花样的特征以及形成原理37. 制备薄膜样品的基本要求是什么，具体工艺过程如何？双喷减薄与离子减薄各用于制备什么样品？38. 什么是衍射衬度？它与质厚衬度的区别是什么？39. 画图说明衍射成像的原理，并说明什么事明场像、暗场像与中心暗场像（讲义P50，北理P137）40. 电子束入射固体样品表面会激发哪些信号？它们有哪些特点和用途？41. SEM分辨率受哪些音速的影响？用不同信号成像时，其分辨率有何不同？42. SEM的分辨率指何种信号成像时的分辨率？43. SEM与TEM的成像原理有何不同？44. 二次电子像和背散射电子像在显示表面形貌衬度时有何相同与不同45. 二次电子像景深很大，样品凹坑底部都能清楚的显示出来，从而使图像的立体感很强，其原因何在？46. 电子探针仪与SEM有何异同？电子探针仪如何与扫描电镜和透射电镜配合进行组织结构与微区化学成分的同位分析47. 波谱仪和能谱仪各有什么缺点48. 直进式波谱仪和回转式波谱仪各有什么优特点？49. 要分析钢中碳化物成分和基体中碳含量，应该选用哪种电子探针仪？为什么？50. 举例说明电子探针的三种工作方式（点、线、面）在显微成分分析中的应用。51. 简述X射线法精确测量晶格常数的方法原理与应用52. 为什么说X射线衍射线的线性与晶体材料的微晶尺寸有关？简述通过线性分析法确定微晶尺寸的方法原理与应用53. 为什么说X射线衍射的线性与晶格畸变有关？简述通过线性分析法确定微观应力的原理与方法54. X射线定量分析的依据和原理是什么？简述步骤55. X射线定性分析的依据和原理是什么？简述步骤56. 简述X射线衍射单物相定性基本原理及其分析步骤57. 材料中有几种应力？各类应力对X射线分别产生什么效应？为什么会产生这样的效应？简述第一应力的测试原理和方法58. 织构有哪几种表达方法？选择其中一种简述织构测试的原理和方法59. X射线的本质60. 由I-线说明连续X射线谱与特征X射线谱的特点61. 名词解释：晶体、空间点阵、矢量、单胞62. 如何表示晶向和晶面指数？什么事等同晶面？举例说明63. 立方点阵的晶面间距的公式是什么？64. 用波程差法证明一维劳厄方程。写出三围劳厄方程的表达式，说明各个量的意义65. 用波程差法证明布拉格方程，说明各个量的意义66. 布拉格方程2dsin=n与2dsin=中的d有何不同？n值可以无限增大吗？原因？67. 倒易点阵的定义，性质。立方点阵的性质。68. 瓦德球定义69. 倒易矢量Hhkl物理意义，证明。70. X射线衍射仪的组成。测角仪结构图。物理原理和工作原理71. X射线衍射仪的探测器正比计数器的作用72. 脉冲高度分析其作用73. X射线衍射仪有几种狭缝？作用？74. X射线衍射仪的测试结果用什么曲线表示？75. X射线衍射的强度分析推导思路。强度公式中各个量代表什么76. 德拜-谢乐法原理。主要部件。底片放置方法77. 如何修正德拜-谢乐法样品吸收误差和底片收缩误差78. X射线物相分析的依据79. 光学显微镜分辨率决定因素。公式。各个量代表的意义80. 电子的波粒二象性性？电子波波长公式？单位81. 透射电镜的几种放大工作模式82. 透射电镜样品直径尺寸mm？83. 什么是复型？常用的有几种？制作步骤？哪两种对原试样有破坏性？84. TEM选区光栅的位置？选区成像和选区衍射时，中间镜的物面分别与物镜的哪个面重合？85. TEM时，单晶与多晶衍射花样的特点？（多晶：一系列不同半径的同心圆环；单晶：排列的十分整齐的许多斑点组成）86. 电子衍射基本公式以及各个量的意义87. 多晶电子衍射花样的分析步骤88. 单晶电子衍射花样的尝试校核法分析步骤89. SEM工作原理（类似于闭路电视）90. SEM构成（图）91. SEM的性能？其二次电子成像分辨率由什么决定？92. SEM样品是什么样？93. SEM形貌衬度原理94. SEM韧性断口与脆性断口表面形貌的特点试题195. 下列哪些晶面属于111晶带？（111）、（231）、（231）、（211）、（101）、（101）、（133）、（110），（112），（132），（011），（212），为什么？96. 多重性因子的物理意义是什么？某立方晶系晶体，其100的多重性因子是多少？如该晶体转变为四方晶系，这个晶面族的多重性因子会发生什么变化？为什么？97. 透射电镜中有哪些主要光阑? 分别安装在什么位置? 其作用如何?98. 什么是消光距离? 影响晶体消光距离的主要物性参数和外界条件是什么?99. 倒易点阵与正点阵之间关系如何? 画出 fcc 和 bcc 晶体的倒易点阵，并标出基本矢量 a*, b*, c*100. 比较物相定量分析的外标法、内标法、K 值法、直接比较法和全谱拟合法的优缺点？101. 请导出电子衍射的基本公式，解释其物理意义，并阐述倒易点阵与电子衍射图之间有何对应关系? 解释为何对称入射(B/uvw)时，即只有倒易点阵原点在爱瓦尔德球面上，能得到除中心斑点以外的一系列衍射斑点?102. 单晶电子衍射花样的标定有哪几种方法？图 1 是某低碳钢基体铁素体相的电子衍射花样，请以尝试-校核法为例，说明进行该电子衍射花样标定的过程与步骤。103. 实验中选择X射线管以及滤波片的原则是什么？已知一个以Fe为主要成分的样品，试选择合适的 X 射线管和合适的滤波片？104. 下面是某立方晶系物质的几个晶面，试将它们的面间距从大到小按次序重（123），（100），（2