材料测试技术总结

1、材料测试技术总结实验名称原理样品要求检测信号主要应用主要特点SEM聚焦电子束照射物质产生各种物理信号，这些信号与样品的形貌、成分、结构有关固体（块状、粉末导电、不导电）二次、背散射、吸收电子金相分析，断口分析（断裂过程动态分析）样品表面形貌的观察与分析。（相对透、光）分辨率高、放大倍数高且连续、景深大（立体感强）多功能化 制样简单（可以不导电）。TEM与光学显微镜一样，阿贝尔原理，平行入射波受到有周期性特征的散射作用在物镜后焦面形成衍射谱。固体薄膜投射电子与衍射电子一般用于物质表面的形貌分析、晶体的结构分析和物质的成分分析。与SEM：可以实现微区物相分析，获得立体丰富信息；不足：有损、真空、采

2、样率低、电子束轰击。XRD布拉格方程，X射线与物质相互作用产生干涉或者衍射固体X射线衍射图谱物相定量定性分析，点阵常数、残余应力、晶粒度、组织结构，非晶态结构分析X射线荧光用X光照射样品，样品中各元素原子受到激发，会放出特征X光，从而得到特征波谱；不同的元素的特征X光具有不同的波长和能量特性。块状、液体、粉末特征X光元素定性、半定量与定量分析，但灵敏度不够高可提供0.5m的束斑，可分析镀层和薄膜的组成和厚度，无损检测电子探针用聚焦电子束照射在试样表面微区上，激发试样中诸元素的不同波长的特征X射线。用X射线谱仪探测这些X射线，得到X射线谱。根据特征X射线的波长进行元素定性分析，根据特征X射线的强

3、度进行定量分析固体X光子A、合金中微小析出相、沉淀物的成分，分析合金元素含量与出现沉淀相的关系；B、测定材料中夹杂物得成分、大小、形状和分布；C、晶界元素偏析；D、研究元素的扩散现象，测扩散系数与扩散激活能；E、研究表面氧化与腐蚀（逐层成分分析）；F、测定薄膜的厚度。（成分分析、相分析、组织分析）工作方式：定点元素全分析，线、面扫描分析。红外光谱分子受到红外光的辐射，产生振动能级的跃迁，在振动时伴有偶极矩的改变的就是吸收红外光子，形成红外吸收光谱。其振动频率对分子中特定基团有显著的特征性，出光学异构体外，每种化合物都有自己的红外吸收光谱气、液、固红外光谱A、定性分析（有机化合物：官能团定性和结

4、构分析）B、定量分析（根据物质组分的吸收峰强度进行）C、有机高分子研究：分析与鉴别材料、定量测定高聚物链结构、高聚物取向研究D、无机非金属材料研究中应用：无机化合物阴离子团鉴别适用于分子振动中有偶极矩变化的有机化合物分析。热分析热分析是通过测定物质加热或冷却过程中物理性质（目前主要是重量和能量）的变化来研究物质性质及其变化，或者对物质进行分析鉴别的一种技术固体重量热量变化能快速准确的测定物质的晶型转变、熔融、升华、吸附、脱水、分解等变化，是无机、有机及高分子材料的物理及化学性能方面的重要测试手段主要有热重法，差热分析发等拉曼光谱光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射. 弹性散射的散射光是与激发

5、光波长相同的成分,非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分, 统称为拉曼效应。气液固拉曼光谱定性分析：不同的物质具有不同的特征光谱；有机化学里物质结构鉴定 高聚物：可提供关于碳链或环的结构信息，确定异构体。生物研究：由于水的拉曼光谱很弱、谱图又很简单，故拉曼光谱可以在接近自然状态、活性状态下来研究生物大分子的结构及其变化。适用于没有偶极矩变化的有机化合物分析原子吸收光谱试样中待测元素的化合物，在高温中被解离成基态原子，基态原子吸收光源发出的特征谱线，在一定条件下，被吸收的程度与基态原子浓度成正比。即吸光度A=KC，由此可以确定样品中待测元素的浓度。液态测定元素含量灵敏度、准确度高，分析速度快，不便做单元素测定。原子力隧道效应，针尖原子与样品表面原子的作用力隧道电流固体表面形貌与结构分析，表面原子间力与表面力学性质的测定。表面形貌分析（三维、样品无需特殊处理）生物领域：生物细胞的表面形态观测；生物大分子的结构及其他性质的观测研究；生物分子之间力谱曲线的观测XPS（X射线光电子能谱X射线作为激发源，轰出样品中元素的内层电子，并直接测量二次电子的能量。这能量表现为内层电子的结合能Eb，Eb随元素而不同，且有较