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現(xiàn)代材料分析方法試題及答案3
一、比較下列名詞（每題 3 分，共 15 分）
1. X 射線和標(biāo)識(shí) X 射線：
X 射線：波長(zhǎng)為 0.01~1000? 之間的電磁波，（1 分）
標(biāo)識(shí) X 射線：只有當(dāng)管電壓超過(guò)一定的數(shù)值時(shí)才會(huì)產(chǎn)生，且波長(zhǎng)與 X 射線管的管電壓、管電流等工作條件無(wú)關(guān)，只決定于陽(yáng)極材料，這種 X 射線稱為標(biāo)識(shí)X 射線。（2 分）
2. 布拉格角和衍射角：
布拉格角：入射線與晶面間的交角，（1.5 分）
衍射角：入射線與衍射線的交角。（1.5 分）
3. 靜電透鏡和磁透鏡：
靜電透鏡：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)對(duì)稱等電位面的電極裝置即為靜電透鏡，（1.5 分）
磁透鏡：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)對(duì)稱磁場(chǎng)的線圈裝置稱為磁透鏡。（1.5 分）
4. 原子核對(duì)電子的彈性散射和非彈性散射：
彈性散射：電子散射后只改變方向而不損失能量，（1.5 分）
非彈性散射：電子散射后既改變方向也損失能量。（1.5 分）
5. 熱分析的熱重法和熱膨脹法
熱重法：把試樣置于程序控制的加熱或冷卻環(huán)境中，測(cè)定試樣的質(zhì)量變化對(duì)溫度或時(shí)間作圖的方法，
熱膨脹法：在程序控溫環(huán)境中，測(cè)定試樣尺寸變化對(duì)溫度或時(shí)間作圖的方法。（1.5 分）
二、填空（每空 1 分，共 20 分）
1. X 射線衍射方法有 和 。
2.掃描儀的工作方式有 和 兩種。
3. 在 X 射線衍射物相分析中，粉末衍射卡組是由 委員會(huì)編制，稱為 JCPDS 卡片，又稱為 PDF 卡片。
4. 電磁透鏡的像差有 、 和 。
5.透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)第一文庫(kù)網(wǎng)分為
6. 影響差熱曲線的因素有 、 和氛 。
三、回答下列問(wèn)題（45 分）
1. X 射線衍射分析可對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料進(jìn)行哪些分析、研究？（5 分）
答：（1）. 物相分析：定性、定量（2）. 結(jié)構(gòu)分析：a、b、c、α、β、γ、d
（3）. 單晶分析：對(duì)稱性、晶面取向—晶體加工、籽晶加工（4）測(cè)定相圖、固溶度
（5）. 測(cè)定晶粒大小、應(yīng)力、應(yīng)變等情況（1 分）
2. 在 X 射線衍射圖中，確定衍射峰位的方法有哪幾種？各適用于什么情況？（7 分） 答：（1）.峰頂法：適用于線形尖銳的情況。（2）切線法：適用于線形頂部平坦，兩側(cè)直線性較好的情況。
（3）.半高寬中點(diǎn)法：適用于線形頂部平坦，兩側(cè)直線性不好的情況。（1 分）
（4）.7/8 高度法：適用于有重疊峰存在，但峰頂能明顯分開的情況。（1 分）
（5）.中點(diǎn)連線法：（1 分）
（6）.拋物線擬合法：適用于衍射峰線形漫散及雙峰難分離的情況。（1 分）
（7）.重心法：干擾小，重復(fù)性好，但此法計(jì)算量大，宜配合計(jì)算機(jī)使用。（1 分）
3. 在電子顯微分析中，電子的波長(zhǎng)是由什么決定的？電子的波長(zhǎng)與該因素的關(guān)系怎樣？關(guān)系式？（3 分）
答：電子的波長(zhǎng)是由加速電壓決定的，電子的波長(zhǎng)與加速電壓平方根成正比，λ =
12.25V-1/2
4. 掃描電鏡對(duì)試樣有哪些要求？塊狀和粉末試樣如何制備？試樣表面鍍導(dǎo)電膜的目的？ 答：掃描電鏡試樣的要求：
（1）.試樣大小要適合儀器專用樣品座的尺寸，小的樣品座為 Ф30-35mm，大的樣品座為 Ф30-50mm，高度 5-10 mm。
（2）.含有水分的試樣要先烘干。（1 分） （3）.有磁性的試樣要先消磁。（1 分） 掃描電鏡試樣的制備：
（1）.塊狀試樣：導(dǎo)電材料—用導(dǎo)電膠將試樣粘在樣品座上。不導(dǎo)電材料—用導(dǎo)電膠將試樣粘在樣品座上，鍍導(dǎo)電膜。
（2）.粉末試樣：將粉末試樣用導(dǎo)電膠（或火棉膠、或雙面膠）粘結(jié)在樣品座上，鍍導(dǎo)電膜。（1 分）
將粉末試樣制成懸浮液，滴在樣品座上，溶液揮發(fā)后，鍍導(dǎo)電膜。（1 分）
試樣表面鍍導(dǎo)電膜的目的是以避免在電子束照射下產(chǎn)生電荷積累，影響圖象質(zhì)量。（1 分）
5. 在透射電子顯微分析中，電子圖像的襯度有哪幾種？分別適用于哪種試樣和成像方法？（5 分）
答：質(zhì)厚襯度、衍射襯度和相位襯度（1 分）
質(zhì)厚襯度：適用于非晶體薄膜和復(fù)形膜試樣所成圖象的解釋（2分） 衍射襯度和相位襯度：適用于晶體薄膜試樣所成圖象的解釋（2分）
6. 差熱曲線中，如何確定吸熱（放熱）峰的起點(diǎn)和終點(diǎn)？起點(diǎn)和終點(diǎn)各代表什么意義？ 答：用外推法確定吸熱（放熱）峰的起點(diǎn)和終點(diǎn)：曲線開始偏離基線點(diǎn)的切線和曲線最大斜率切線的交點(diǎn)既為差熱峰的起點(diǎn)；同樣方法可以確定差熱峰的終點(diǎn)。 起點(diǎn)：反應(yīng)過(guò)程的開始溫度 終點(diǎn)：反應(yīng)過(guò)程的結(jié)束溫度
7. 紅外光譜主要用于哪幾方面、哪些領(lǐng)域的研究和分析？紅外光譜法有什么特點(diǎn)？ 答：紅外光譜主要用于（1）.化學(xué)組成和物相分析，（2）.分子結(jié)構(gòu)研究。（2 分）
應(yīng)用領(lǐng)域：較多的應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，對(duì)于無(wú)機(jī)化合物和礦物的鑒定開始較晚。 紅外光譜法的特點(diǎn)：（1）.特征性高；（2）.不受物質(zhì)的物理狀態(tài)限制；（3）.測(cè)定所需樣品數(shù)量少，幾克甚至幾毫克；（4）.操作方便，測(cè)定速度快，重復(fù)性好；（5）.已有的標(biāo)準(zhǔn)圖譜較多，便于查閱。（5 分）
8. 光電子能譜分析的用途？可獲得哪些信息？（5 分）
答：光電子能譜分析可用于研究物質(zhì)表面的性質(zhì)和狀態(tài)，（1 分）
可以獲得以下信息：
（1）.物質(zhì)表面層的化學(xué)成分，（1 分） （2）.物質(zhì)表面層元素所處的狀態(tài)，（1 分） （3）.表面層物質(zhì)的狀態(tài)，（1 分）
（4）.物質(zhì)表面層的物理性質(zhì)。（1 分）
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