材料结构表征与应用PPT学习教案

1、会计学1材料结构表征材料结构表征(bio zhn)与应用与应用第一页，共53页。 材料研究的基本内容材料研究的基本内容 材料的制备工艺研究材料的制备工艺研究 材料的各种处理工艺研究（热处理、表面处理材料的各种处理工艺研究（热处理、表面处理） 材料的各种性能分析方法材料的各种性能分析方法(fngf)及测试（力学、及测试（力学、电学、磁学、光学电学、磁学、光学） 材料的组成表征方法材料的组成表征方法(fngf)及分析研究（成分、及分析研究（成分、微观结构、显微组织微观结构、显微组织）归纳归纳材料的制备与处理工艺、材料的组成（成分、材料的制备与处理工艺、材料的组成（成分、结构）及材料的性能。结构）及

2、材料的性能。材料研究工作，不管具体干什么，总离不开这几个方材料研究工作，不管具体干什么，总离不开这几个方面内容。面内容。第1页/共53页第二页，共53页。第2页/共53页第三页，共53页。第3页/共53页第四页，共53页。第4页/共53页第五页，共53页。第5页/共53页第六页，共53页。第6页/共53页第七页，共53页。第7页/共53页第八页，共53页。第8页/共53页第九页，共53页。第9页/共53页第十页，共53页。0.111010010001000010.10.010.0010.000110 10100100010000100000100000010000000观观察察倍率倍率扫扫描探

3、描探针显针显微微镜镜扫扫描描电电子子显显微微镜镜光学光学显显微微镜镜分辨率分辨率第10页/共53页第十一页，共53页。第11页/共53页第十二页，共53页。Ni-Cr合金的铸造(zhzo)组织 第12页/共53页第十三页，共53页。第13页/共53页第十四页，共53页。第14页/共53页第十五页，共53页。第15页/共53页第十六页，共53页。第16页/共53页第十七页，共53页。第17页/共53页第十八页，共53页。扫描(somio)电子显微镜NoImage第18页/共53页第十九页，共53页。第19页/共53页第二十页，共53页。第20页/共53页第二十一页，共53页。第21页/共53页第

4、二十二页，共53页。SPM云母的表面原子(yunz)阵列第22页/共53页第二十三页，共53页。第23页/共53页第二十四页，共53页。第24页/共53页第二十五页，共53页。TEM第25页/共53页第二十六页，共53页。方法或仪器分析原理检测信号基本应用透射电镜（TEM）透射与衍射透射电子与衍射电子1形貌分析（显微组织、晶体缺陷）2晶体结构分析3成分分析扫描电镜（SEM）电子激发二次电子；电子吸收和背散射二次电子、背散射电子和吸收电子1形貌分析（显微组织、断口形貌、三维立体形态）2成分分析3断裂过程动态分析4结构分析第26页/共53页第二十七页，共53页。第27页/共53页第二十八页，共53

5、页。第28页/共53页第二十九页，共53页。X射线衍射(ynsh)（X-ray diffraction，XRD）理学(lxu)D/max 2000自动X射线仪202530354045505560Two Theta (degree)Intensity图2 锆英石为主晶相的X射线谱t-ZrO2ZrSiO4第29页/共53页第三十页，共53页。第30页/共53页第三十一页，共53页。第31页/共53页第三十二页，共53页。第32页/共53页第三十三页，共53页。第33页/共53页第三十四页，共53页。第34页/共53页第三十五页，共53页。第35页/共53页第三十六页，共53页。分析方法俄歇电子能谱

6、分析AESX射线光电子能谱XPS紫外光电子能谱UPS元素定性分析适合与除H、He以外的所有元素适合与除H、He以外的所有元素不适合元素定性分析元素定量分析一般用于Z小于33的元素。准确度较XPS差，相对灵敏度与XPS相近，分析速度较XPS快适于Z大、重元素。相对灵敏度不高（大于0.1%），绝对灵敏度高难于准确定量结构分析与物质分析研究结构定性分析确定元素的化学状态元素存在于何种化合物中（常与XPS结合分析）1结构定性分析2固体能带结构测量3电子轨道结构分析4有机分子电荷转移1结构定性分析2固体能带结构测量3电子轨道结构分析4分子振-转结构分析5原子蔟的UPS研究第36页/共53页第三十七页，共

7、53页。分析方法俄歇电子能谱分析AESX射线光电子能谱XPS紫外光电子能谱UPS固体表面分析1表面成分分析（微区分析、点分析、线分析、面分析，深度剖析）2表面结构定性分析1表面成分分析（可作深度分析）2表面能带结构分析3表面结构定性分析与表面化学研究1表面能带结构分析2表面结构定性分析与表面化学研究固体样品探测深度约0.42nm（俄歇电子能量502000eV范围内）（与电子能量及样品材料有关）约0.52.5nm(金属及金属氧化物)；约410nm(有机化合物和聚合物)。约0.42.0nm(光电子能量10100eV范围内)。第37页/共53页第三十八页，共53页。第38页/共53页第三十九页，共5

8、3页。第39页/共53页第四十页，共53页。第40页/共53页第四十一页，共53页。分析方法基本分析项目与应用原子发射光谱分析（AES）元素定性、半定量、定量分析。对于无机物分析是最好的定性、半定量分析方法。原子吸收光谱分析（AAS）元素定量分析X射线荧光光谱分析（XFS）元素定性、半定量、定量分析。（适合于Z5的元素）紫外、可见（分子）吸收光谱分析（UV、VIS）结构定性分析（有机物）、有机物构型和构象的测定、组分定量分析、化学和物理数据测定（氢键强度、化合物相对分子质量测定等）第41页/共53页第四十二页，共53页。红外吸收光谱分析（IR）未知物定性分析、结构分析，定量分析，反应机理研究核磁共振波谱分析（NMR）定性分析（有机物结构鉴定）；定量分析；相对分子质量的测定；化学键性质研究拉曼光谱分析定性分析（有机物结构），分子结构分析，高聚物研究（结晶度、取向性、碳链结构等）第42页/共53页第四十三页，共53页。第43页/共53页第四十四页，共53页。第44页/共53页第四十五页，共53页。第45页/共53页第四十六页，共53页。第46页