09192230材料现代制备技术

Modern Technology for Material Preparation

预修课程：物理化学

面向对象：材料科学与工程专业学生

课程简介：

本课程讲述各种材料合成与制备的原理、方法和技术。针对现代信息社会对材料发展的需求，着重介绍各种新型制备技术的基本概念、制备原理、特征，以及其在各类材料制备中的应用。涉及材料包括超微粒子等零维材料，纤维、纳米线棒等一维材料，薄膜和块体材料（晶态和非晶态材料）。

教学大纲：

一、教学目的与基本要求：

教学目的：材料制备技术是材料科学不可或缺的组成部分。现代科学技术的发展对材料提出了各种各样的新要求，进而推动了材料制备技术的发展。本课程旨在介绍各种材料的合成与制备的原理、方法和技术，使学生掌握各类新型材料的制备方法。

基本要求：通过《材料现代制备技术》的学习，使学生了解各种无机材料的制备原理，初步掌握零维、一维纳米材料，纤维，薄膜，以及三维材料的各种制备方法和技术。

二、主要内容及学时分配：

1. 绪论

材料现代制备方法特点1学时

溶胶凝胶技术3学时

等离子体技术2学时

激光技术概论2学时

2. 零维材料的制备

超微粒子的形成机理和制备4学时

3. 一维材料的制备

纳米棒、线、管的形成机理和制备方法2学时

纤维材料的制备2学时

4. 二维材料的制备

薄膜的物理气相沉积法制备原理和应用4学时

化学气相沉积法制备原理和应用3学时

三束技术与薄膜制备2学时

液相法薄膜制备（浸渍提拉法成膜，旋转涂膜，LB膜，自组装膜）3学时

5. 三维材料的制备

非晶态材料的形成机理及制备方法2学时

晶体生长机理及制备2学时

推荐教材或主要参考书：

《材料现代制备技术》，自编讲义

参考书：郑昌琼，冉均国主编《新型无机材料》，科学出版社，2003

C.N.R. Rao, F.L. Deepak, Gautam Gundiah, A. Govindaraj，Inorganicnanowires，Progress in Solid State Chemistry 31

(2003)

材料现代分析方法试题及答案1

《现代材料分析方法》期末试卷1 一、单项选择题（每题 2 分，共10 分） 1．成分和价键分析手段包括【b 】（a）WDS、能谱仪（EDS）和XRD （b）WDS、EDS 和XPS （c）TEM、WDS 和XPS （d）XRD、FTIR 和Raman 2．分子结构分析手段包括【 a 】（a）拉曼光谱（Raman）、核磁共振（NMR）和傅立叶变换红外光谱（FTIR）（b）NMR、FTIR 和WDS （c）SEM、TEM 和STEM（扫描透射电镜）（d）XRD、FTIR 和Raman 3．表面形貌分析的手段包括【 d 】（a）X 射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）(b) SEM 和透射电镜（TEM） (c) 波谱仪（WDS）和X 射线光电子谱仪（XPS）(d) 扫描隧道显微镜（STM）和 SEM 4．透射电镜的两种主要功能：【b 】（a）表面形貌和晶体结构（b）内部组织和晶体结构（c）表面形貌和成分价键（d）内部组织和成分价键 5．下列谱图所代表的化合物中含有的基团包括：【 c 】（a）–C-H、–OH 和–NH2 (b) –C-H、和–NH2, (c) –C-H、和-C=C- (d) –C-H、和CO 二、判断题（正确的打√，错误的打×，每题2 分，共10 分） 1．透射电镜图像的衬度与样品成分无关。（×）2．扫描电镜的二次电子像的分辨率比背散射电子像更高。（√）3．透镜的数值孔径与折射率有关。（√）

4．放大倍数是判断显微镜性能的根本指标。（×）5．在样品台转动的工作模式下，X射线衍射仪探头转动的角速度是样品转动角速度的二倍。（√）三、简答题（每题5 分，共25 分） 1. 扫描电镜的分辨率和哪些因素有关？为什么? 和所用的信号种类和束斑尺寸有关，因为不同信号的扩展效应不同，例如二次电子产生的区域比背散射电子小。束斑尺寸越小，产生信号的区域也小，分辨率就高。 2．原子力显微镜的利用的是哪两种力，又是如何探测形貌的？范德华力和毛细力。以上两种力可以作用在探针上，致使悬臂偏转,当针尖在样品上方扫描时，探测器可实时地检测悬臂的状态，并将其对应的表面形貌像显示纪录下来。 3.在核磁共振谱图中出现多重峰的原因是什么？多重峰的出现是由于分子中相邻氢核自旋互相偶合造成的。在外磁场中，氢核有两种取向，与外磁场同向的起增强外场的作用，与外磁场反向的起减弱外场的作用。根据自选偶合的组合不同，核磁共振谱图中出现多重峰的数目也有不同，满足“n+1”规律 4．什么是化学位移，在哪些分析手段中利用了化学位移？同种原子处于不同化学环境而引起的电子结合能的变化，在谱线上造成的位移称为化学位移。在XPS、俄歇电子能谱、核磁共振等分析手段中均利用化学位移。 5。拉曼光谱的峰位是由什么因素决定的, 试述拉曼散射的过程。拉曼光谱的峰位是由分子基态和激发态的能级差决定的。在拉曼散射中，若光子把一部分能量给样品分子，使一部分处于基态的分子跃迁到激发态，则散射光能量减少，在垂直方向测量到的散射光中，可以检测到频率为（ν0 - Δν)的谱线，称为斯托克斯线。相反，若光子从样品激发态分子中获得能量，样品分子从激发态回到基态，则在大于入射光频率处可测得频率为（ν0 + Δν)的散射光线，称为反斯托克斯线四、问答题（10 分）说明阿贝成像原理及其在透射电镜中的具体应用方式。答：阿贝成像原理（5 分）：平行入射波受到有周期性特征物体的散射作用在物镜的后焦面上形成衍射谱，各级衍射波通过干涉重新在像平面上形成反映物的特征的像。在透射电镜中的具体应用方式（5 分）。利用阿贝成像原理，样品对电子束起散射作用，在物镜的后焦面上可以获得晶体的衍射谱，在物镜的像面上形成反映样品特征的形貌像。当中间镜的物面取在物镜后焦面时, 则将衍射谱放大，则在荧光屏上得到一幅电子衍射花样；当中间镜物面取在物镜的像面上时，则将图像进一步放大,这就是电子显微镜中的成像操作。五、计算题（10 分）用Cu KαX 射线（λ=0.15405nm）的作为入射光时，某种氧化铝的样品的XRD 图谱如下，谱线上标注的是2θ的角度值，根据谱图和PDF 卡片判断该氧化铝的类型，并写出XRD 物相分析的一般步骤。答：确定氧化铝的类型（5 分）根据布拉格方程2dsinθ=nλ，d=λ/(2sinθ) 对三强峰进行计算：0.2090nm,0.1604nm,0.2588nm,与卡片10-0173 α-Al2O3 符合，进一步比对其他衍射峰的结果可以确定是α-Al2O3。 XRD 物相分析的一般步骤。（5 分）测定衍射线的峰位及相对强度I/I1：再根据2dsinθ=nλ求出对应的面间距 d 值。 (1) 以试样衍射谱中三强线面间距d 值为依据查Hanawalt 索引。

现代信息技术在化学教学中的应用

现代信息技术在化学教学中的应用湖北南漳霍效菊关键词：信息技术化学教学应用内容摘要：运用多媒体教学可创设情境，解剖化学难点，优化化学实验，提高教学效率，培养创新能力。随着教育改革的全面展开，信息技术的迅速发展，现代化教学媒体已逐步进入了课堂。传统化学教学中的教学媒体如实物、图片、模型等，虽然形象、直观，但有一定的局限性，多媒体技术在课堂教学中的应用能最大限度地、生动形象地以声、形、视听等手段，形象逼真地进行模拟，多方位刺激学生的感官，激发了学生的学习兴趣，增大了课堂容量，优化了教学过程，取得了最佳的教学效果。一、运用多媒体创设情境，激发学习兴趣情境是使人入胜的好途径。利用多媒体计算机，创设愉悦的课堂情境、求知的课堂情境、成功的课堂情境，适时地呈现适当内容的形象材料给学生多渠道的刺激，让学生边听边看边思考，充分调动学生的多种感官来认识理解化学表象和本质。用生动、具体的化学现象揭示物质结构、化学反应，变枯燥为生动，就能极大地激发起学生对化学的兴趣，引起探索化学世界的好奇心，为积极主动地学好化学打下良好的基础。比如：在讲煅烧石灰石时，运用多媒体的缩影作用，把开发、煅烧石灰石、技术人员检验煅烧后生成物的成份以及于谦的名诗《吟石灰》，用图像、声音、文字，动态地展示整个过程，让学生身临其境，对煅烧、石灰石、生石灰、熟石灰有了深刻的理解，效果颇佳。再如教“二氧化碳的性质”一节时，播放溶洞的视频文件，要求学生结合所学的化学知识解释大自然鬼斧神工般地形成蕴有千姿百态钟乳石、石柱、石笋的溶洞的化学原理，学生为自己能用所学的化学知识解释自然现象而兴奋，从而对学习化学产生浓厚的兴趣。二、运用多媒体解剖化学难点

09192230材料现代制备技术

09192230材料现代制备技术 Modern Technology for Material Preparation 预修课程：物理化学面向对象：材料科学与工程专业学生课程简介：本课程讲述各种材料合成与制备的原理、方法和技术。针对现代信息社会对材料发展的需求，着重介绍各种新型制备技术的基本概念、制备原理、特征，以及其在各类材料制备中的应用。涉及材料包括超微粒子等零维材料，纤维、纳米线棒等一维材料，薄膜和块体材料（晶态和非晶态材料）。教学大纲：一、教学目的与基本要求：教学目的：材料制备技术是材料科学不可或缺的组成部分。现代科学技术的发展对材料提出了各种各样的新要求，进而推动了材料制备技术的发展。本课程旨在介绍各种材料的合成与制备的原理、方法和技术，使学生掌握各类新型材料的制备方法。基本要求：通过《材料现代制备技术》的学习，使学生了解各种无机材料的制备原理，初步掌握零维、一维纳米材料，纤维，薄膜，以及三维材料的各种制备方法和技术。二、主要内容及学时分配： 1. 绪论材料现代制备方法特点1学时溶胶凝胶技术3学时等离子体技术2学时激光技术概论2学时 2. 零维材料的制备超微粒子的形成机理和制备4学时 3. 一维材料的制备纳米棒、线、管的形成机理和制备方法2学时纤维材料的制备2学时 4. 二维材料的制备

薄膜的物理气相沉积法制备原理和应用4学时化学气相沉积法制备原理和应用3学时三束技术与薄膜制备2学时液相法薄膜制备（浸渍提拉法成膜，旋转涂膜，LB膜，自组装膜）3学时 5. 三维材料的制备非晶态材料的形成机理及制备方法2学时晶体生长机理及制备2学时推荐教材或主要参考书：《材料现代制备技术》，自编讲义参考书：郑昌琼，冉均国主编《新型无机材料》，科学出版社，2003 C.N.R. Rao, F.L. Deepak, Gautam Gundiah, A. Govindaraj，Inorganicnanowires，Progress in Solid State Chemistry 31 (2003)

《化学材料的发展与应用》

《化学与人类文明》课程论文化学材料的发展与应用学院：机械学院专业：机械制造及其自动化班级：机制101 学号：学生姓名：电子信箱： 2012年12月12日

化学材料的发展与应用摘要：随着现代科学技术的飞跃发展，以前传统的材料早已不能满足我们人类的需求和发展，为了获得更多满足人类工业和日常生活中所需要的具有特定性能的材料，化学材料先如今得到了很大的发展，化学材料不仅获得了传统材料的有点，还具备了一些特殊的功能，极大的满足了工业生产和生活所需。本文章分析了一些常见的化学材料的应用和发展状况，并提出了未来材料化学的发展趋势的一些简单看法。关键词：材料化学；化学材料；性能；应用；发展化学与材料息息相关，面对传统的材料不能满足工业生产、日常生活的时候，世界上各国都已开始把目光看向了材料化学，材料化学的发现和使用，使之研发出一系列的新材料，材料化学在原子和分子的水准上设计新材料的战略意义有着广阔的应用前景。然而，材料化学在发挥巨大作用的同时也不短的推动自身理论与技术水平的提高，并且为材料工程的发展带来了新的活力和更加广阔的发展空间。 1材料化学简介材料化学是材料科学的一个重要分支，也是材料科学的核心部分，在新材料的发现和合成，制备和修饰工艺的发展以及表征方法的革新等领域所作出了的独到贡献。材料是具有使其能够用于机械、结构、设备和产品的性质的物质，是人们利用化合物的某些功能来制作物件时用的化学物质。而化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、件能、反应和应用的学科。材料与化学试剂不同，后者在使用过程中通常被消耗并转化成别的物质，而材料则一般可重复持续使用，除了正常消耗以外，它不会不可逆的转变为别的物质。化学则是关于物质的组成，结构和性质以及物质相互转变的研究。显然，材料科学和化学的对象都是物质，前者注重的是宏观方面，而后者则关注原子和分子水平的相互作用。材料化学正是这两者结合的产物，它是关于材料的结构、性能，制备和应用的化学。2化学材料的分类、功能及应用材料一般按其化学组成，结构进行分类。通常可把材料分成金属材料，无机非金属材料，聚合物材料和复合材料四大类。此外，随着材料科学的迅猛发展，

现代制造技术--试题(含答案)

现代制造技术与装备A卷一、填空题20 1.现代制造技术，其内涵就是“_________+_________+管理科学”而形成的制造技术。 2.CIMS的含义是___________，___________含义是柔性制造系统。 3.切削液主要有___________作用、___________作用、排屑作用。 4.数控机床按伺服系统的类型分为__________，__________，__________。 5.数控机床主要有__________、__________、__________、测量反馈装置、控制介质五部分组成。 6.机械手按驱动方式可分为__________、__________、气动式和机械式机械手。 7.三维几何建模的方式有线框模型、__________、__________。 8.柔性制造系统主要有__________、__________、计算机控制与管理系统。 9.广义的产品质量概念，除了包括狭义的产品本身质量概念外，还涵盖了__________，服务质量，工作质量。 10.MRP基本原理是将企业产品中的各种物料分为独立物料和__________。二：概念解释15 柔性（2`）：高速加工（3`）：加工中心（3`）：三坐标测量仪(3`)：并行设计(4`)：三．简答题30 1.列举快速原型制造技术的主要五种方法。5 2.简述FMS的组成及其功能。6 3.激光加工的装置由哪些部分组成？激光有哪些作用？5 4.机床夹具按其使用范围主要可分为哪几种？5 5.APT语言的源程序有哪几种类型的语句组成？4 6.请简单阐述一下PDM的含义。5 四．分析理解35 1、超声波加工18 （1）将下超声加工原理图中的各部分（1～7）写出答案。14

材料制备方法

陶瓷基复合材料的制备摘要：现代陶瓷材料具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀及重量轻等许多优良的性能。但是，陶瓷材料同时也具有致命的缺点，即脆性，这一弱点正是目前陶瓷材料的使用受到很大限制的主要原因。因此，陶瓷材料的韧性化问题便成了近年来陶瓷工作者们研究的一个重点问题。现在这方面的研究已取得了初步进展，探索出了若干种韧化陶瓷的途径。其中，往陶瓷材料中加入起增韧作用的第二相而制成陶瓷基复合材料即是一种重要方法。一．基体与增强体 1.1基体陶瓷基复合材料的基体为陶瓷，这是一种包括范围很广的材料，属于无机化合物而不是单质，所以它的结构远比金属合金复杂得多。现代陶瓷材料的研究，最早是从对硅酸盐材料的研究开始的，随后又逐步扩大到了其他的无机非金属材料。目前被人们研究最多的是碳化硅、氮化硅、氧化铝等，它们普遍具有耐高温、耐腐蚀、高强度、重量轻和价格低等优点。 1.2增强体陶瓷基复合材料中的增强体，通常也称为增韧体。从几何尺寸上增强体可分为纤维(长、短纤维)、晶须和颗粒三类。纤维:在陶瓷基复合材料中使用得较为普遍的是碳纤维、玻璃纤维、硼纤维等；晶须为具有一定长径比(直径0.3~1μm,长0~100 μm) 的小单晶体。晶须的特点是没有微裂纹、位错、孔洞和表面损伤等一类缺陷，因此其强度接近理论强度。颗粒：从几何尺寸上看，颗粒在各个方向上的长度是大致相同的，一般为几个微米。颗粒的增韧效果虽不如纤维和晶须。但是，如果颗粒种类、粒径、含量及基体材料选择适当仍会有一定的韧化效果，同时还会带来高温强度，高温蠕变

性能的改善。所以，颗粒增韧复合材料同样受到重视并对其进行了一定的研究. 二．纤维增强陶瓷基复合材料在陶瓷材料中，加入第二相纤维制成复合材料是改善陶瓷材料韧性的重要手段，按纤维排布方式的不同，又可将其分为单向排布长纤维复合材料和多向排布纤维复合材料。 2.1单向排布长纤维复合材料单向排布纤维增韧陶瓷基复合材料的显著特点是它具有各向异性，即沿纤维长度方向上的纵向性能要大大优于其横向性能。在实际构件中，主要是使用其纵向性能。在单向排布纤维增韧陶瓷基复合材料中，当裂纹扩展遇到纤维时会受阻，这时，如果要使裂纹进一步扩展就必须提高外加应力。 2.2多向排布纤维复合材料单向排布纤维增韧陶瓷只是在纤维排列方向上的纵向性能较为优越，而其横向性能显著低于纵向性能，所以只适用于单轴应力的场合。而许多陶瓷构件则要求在二维及三维方向上均具有优良的性能，这就要进一步研究多向排布纤维增韧陶瓷基复合材料。二维多向排布纤维增韧复合材料的纤维的排布方式有两种：一种是将纤维编织成纤维布，浸渍浆料后，根据需要的厚度将单层或若干层进行热压烧结成型。这种材料在纤维排布平面的二维方向上性能优越，而在垂直于纤维排布面方向上的性能较差。一般应用在对二维方向上有较高性能要求的构件上。另一种是纤维分层单向排布，层间纤维成一定角度。这种三维多向编织结构还可以通过调节纤维束的根数和股数，相邻束间的间距，织物的体积密度以及纤维的总体积分数等参数进行设计以满足性能要求。 2.3制备方法目前采用的纤维增强陶瓷基复合材料的成型主法主要有以下几种： 1．泥浆烧铸法这种方法是在陶瓷泥浆中分散纤维。然后浇铸在石膏模型中。这种方法比较古老，不受制品形状的限制。但对提高产品性能的效果显著，成本低，工艺

材料现代分析技术

填空题(每空1分) 1.当X 射线管电压超过临界电压就可以产生连续谱X 射线和特征谱 X 射线。 2. 点阵常数测定过程中需要确定峰位，确定峰位的常用方法有峰顶法、切线法、半高宽法，和抛物线拟合法。 3. 经过厚度为H 的物质后，X 射线的强度为 H H m e I I ρμ-=0 。 4. X 射线扫描仪中的常规测量中的实验参数包括狭缝宽度、扫描速度和时间常数。 5. 磁透镜的物距L 1，相距L 2和焦距f 三者之间的关系为。 6. 透射电镜样品制备各方法主要有复型法、和薄膜法，其中复型样品制备中塑料-碳二的复型优于碳一的复型是由于其制备过程不损坏金相试样表面，重复性好，供观察的第二级复型一碳膜导电导热性好，在电子束照射下较为稳定。 7. 差热分析曲线总的峰高表示试样和参比物之间的最大温差，即从封顶到该峰所在基线碱的垂直距离。 8. 第一类应力导致X 射线衍射线位移，第二类应力导致X 射线衍射线线形变化，第三类应力导致X 射线衍射线强度降低。 9. 红外光谱法定量分析的具体方法主要有标准法、吸光度比法和补偿法共同组成。 10.单晶体电子衍射花样是规则的衍射斑点组成。 11. 大量实验证明，X 射线具有波动性和微粒性的双重性，即波粒二象性。 12. 布拉格方程式衍射分析中最基本的公式，其应用主要集中在结构分析和X 射线谱分析两个方面。 13.由于X 射线的发展，相继产生了X 射线透射学、X 射线衍射学和 X 射线光谱学等三个学科。 14.提高透镜分辨率的本领波长，介质和孔径半角。 15. 电磁透镜的几何像差包括球差和像散，而电子束波长的稳定性决定的像差为色差。 16. 透射电镜主要有电子光学系统、电源控制系统和真空系统构成。 17. 非弹性散射机制主要有单电子激发、等离子激发、和声子激发。 18. 透射电镜的主要性能指标分辨率、放大倍数、和加速电压。 19. 热分析测试过程中，粉体试样中粉体粒度与粉体堆积密度对热分析结果影响较大。 20. 用来进行晶体结构分析的X 射线学分支是 X 射线衍射学。 21. M 层电子回迁到K 层后，多余的能量放出的特征X 射线称 K β。 22. X 射线衍射中，只有晶面间距大于波长的一半的晶面才能产生衍射。 23.布拉格方程解决了X 射线衍射方向问题，即满足布拉格方程的晶面将参与衍射，但能否产生衍射花样还取决于衍射强度。 24. 电子对X 射线散射分为两种情况，一种是受原子核束缚较紧的电子，X 射线作用后，该电子发生振动，向空间辐射与入射波频率相同的电磁波，由于波长、频率相同，会发生相干散射和另一种X 射线作用在束缚电子上，产生康普顿效应---非相干散射，产生背底。 25. X 射线线扫描仪中的扫描方式主要有光栅扫描和角光栅扫描。 26. 根据量子力学计算，L 壳层的能级实际上是由 3 个子能级构成,M 壳层的能级由 5 个能级构成,N 层由 7 个子能级构成。 27.劳厄方程是确定 X 射线衍射方向的基本方程，常用与晶体取向测定和晶体对称性的研究。 28. 影响多晶体衍射强度的其他因数主要有多重因数P 、吸收因子A(θ) 和温度因子e-2M 。 29. X 射线定量分析的方法有外标法和内标法两大类。 30.有一体心立方晶体的晶格常数是0.286nm ，用铁靶K α（λK α=0.194nm ）照射该晶体能产生四条衍射线。 31. 电子显微分析方法以材料微区形貌、晶体结构和化学组成为基本目的。三.名词解释 1. 非相干散射：当χ射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后，可以得到波长比入射χ射线长的χ射线，且波长随散射方向不同而改变，这种散射现象称为非相干散射。 2. 结构消光：当阵点不是一个单原子，而是一个原子集团时基元内原子散射波间相互干涉也可能会导致消光，此外布拉菲点阵通过套构后形成的复式点阵，出现了布拉菲点阵本身没有的消光规律，称2 1111L L f +=

如何促进信息技术与化学课堂教学的深度融合

如何促进信息技术与化学课堂教学的深度融合信息技术应用于课堂教学，不只是帮助教师传授知识的手段，而且是提高教育教学活动的效率、更好地进行素质教育的工具；对于学生来说，信息技术则是学习知识和提高技能的认知工具。下面我以《原电池原理》教学中，谈谈如何促进信息技术与课堂教学的深度融合的。首先利用信息技术创设情境，激活学生探究的兴趣，引起学生对所学知识的研究与学习欲望，使学生由被动接受知识转为主动学习，积极配合课堂教学，主动参与教学过程，激发学习兴趣，使乐学落到实处。教学中导入新课时我利用多媒体把生活中各种电池展示出来，例如干电池、手机锂电池、电动车电池、纽扣电池等，提出问题这些电池的原理是什么？如何转化成电能？充分创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境，为教师教学的顺利实施提供形象的表达工具，真正改变传统教育单调模式，引起学生兴趣。其次，利用信息技术与化学课堂教学的深度融合重点体现在突破教学难点，突出教学重点上。在学习原电池的原理时，锌铜原电池的原理是难点，在实验中铜片上有气泡，如何转化为电能？学生不易理解，而传统教学手段往往不得力，这时可以通过在装置连接电流传感器，屏幕上显示装置中的电流曲线图，使学生感受到化学能转化为电能的真实性和直观性，追问实验中铜片上有气泡，产生气泡的原因，继续通过课件用动画展示微观过程：锌片失电子，电子经导线流向铜片，电解质溶液中阴离子氢氧根离子向负极锌片移动，阳离子氢离子向铜片移动，获得电子生成氢气，从而使学生对原电池相关的离子移动，电子得失，反应过程有清晰的理解，计算机进行动态的演示，恰恰可以弥补了传统教学方式在直观感、立体感和动态感等方面的不足，从而能以具体形象的媒体展示给同学,使其能从中体验形象与抽象的关系。有学生提出锌片上有气泡，又是什么原因呢？引起学生的注意，参与到分析原因中来，如何避免锌片上产生气泡？继续多媒体演示用盐桥成双液电池，去掉盐桥电流计指针不偏转，并指出盐桥的作用：形成闭合回路，平衡电荷。对调动师生双方的学习积极性起到了推动作用，诱导学生深入浅出，并主动地参与其中。另外，利用多媒体技术编写的系列有针对性的练习，能轻松巩固已学知识，从而切实激发学生发自内心学习兴趣，比如在练习中编各种形式的选择题、填空题、是非题等，并配以不同铃声响应，由软件来判断学生解答的正确与否，根据练习的情况，给予必要表扬鼓励或重复练习等，提高学生的学习成就感。信息技术与学科整合既需要计算机方面的技术，更需要本教师的专业素质，这就需要教师具备计算机应用能力，课下积极向其他老师学习，同时要提高自己的教育科研意识，不断创新，使现代信息技术教学更好地辅助课堂教学，把它作

现代制造技术--试题(含答案)

量，工作质量。 10.MRP基本原理是将企业产品中的各种物料分为独立物料和__________。二：概念解释15 柔性（2`）：高速加工（3`）：加工中心（3`）：三坐标测量仪(3`)：并行设计(4`)：三．简答题30 1.列举快速原型制造技术的主要五种方法。5 2.简述FMS的组成及其功能。6 3.激光加工的装置由哪些部分组成？激光有哪些作用？5 4.机床夹具按其使用范围主要可分为哪几种？5

5.APT语言的源程序有哪几种类型的语句组成？4 6.请简单阐述一下PDM的含义。5 四．分析理解35 1、超声波加工18 （1）将下超声加工原理图中的各部分（1～7）写出答案。14 1. __________， 2. __________， 3. __________， 4. __________， 5. __________， 6. __________， 7. __________。（2）简述超声波加工的工艺特点4`

材料现代分析方法北京工业大学

材料现代分析方法北京工业大学篇一：13103105-材料现代分析方法《材料现代分析方法》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：13103105 课程类别：专业核心课程适应专业：材料物理总学时：54学时总学分:3 课程简介：本课程介绍材料微观形貌、结构及成分的分析与表面分析技术主要方法及基本技术，简单介绍光谱分析方法。包括晶体X射线衍射、电子显微分析、X射线光电子谱仪、原子光谱、分子光谱等分析方法及基本技术。授课教材：《材料分析测试方法》，黄新民解挺编，国防工业出版社，20XX年。参考书目： [1]《现代物理测试技术》，梁志德、王福编，冶金工业出版社，20XX 年。 [2]《X射线衍射分析原理与应用》，刘粤惠、刘平安编，化学工业出

版社，20XX年。 [3]《X射线衍射技术及设备》，丘利、胡玉和编，冶金工业出版社，20XX年。 [4]《材料现代分析方法》，左演声、陈文哲、梁伟编，北京工业大学出版社，20XX年。 [5]《材料分析测试技术》，周玉、武高辉编，哈尔滨工业大学出版社，2000年。 [6]《材料结构表征及应用》，吴刚编，化学工业出版社，20XX年。 [7]《材料结构分析基础》，余鲲编，科学出版社，20XX年。二、课程教育目标通过学习，了解X射线衍射仪及电子显微镜的结构，掌握X-射线衍射及电子显微镜的基本原理和操作方法，了解试样制备的基本要求及方法，了解材料成分的分析与表面分析技术的主要方法及基本技术，了解光谱分析方法，能够利用上述相关仪器进行材料的物相组成、显微结构、表面分析研究。学会运用以上技术的基本方法，对材料进行测试、计算和分析，得到有关微观组织结构、形貌及成分等方面的信息。三、教学内容与要求第一章X射线的物理基础教学重点：X射线的产生及其与物质作用原理教学难点：X射线的吸收和衰减、激发限教学时数：2学时

怎样实现信息技术与化学学科课程有效整合

怎样实现信息技术与化学学科课程有效整合李明达摘要：信息技术作为一项教学工具（Learn from IT），能够把各种技术手段完美地融合到课程之中.就像教师在上课时使用黑板和粉笔一样，计算机已成为真正的教学工具, 教师最主要的任务不再是开发软件，而是如何应用现有的软件把计算机的优势发挥出来，进行学科教学。教师在化学教学中应用多媒体可激发学生的学习兴趣，启发学生的想象力，增加课堂容量，满足学生不同的需求，完善课堂教学结构。多媒体技术与传统教学相结合，可以提高学生的观察效率，可以把一些抽象的、不易理解的知识转化为熟悉的、形象的知识，可以创设情景、拓展思维空间，激发学生的学习兴趣，使学生喜欢化学，爱学化学。作为教学手段之一的信息技术在学科中的整合，将会有助于推动课程改革、教学内容改革及教学方法改革的进程。关键词: 信息技术化学教学整合以网络技术和多媒体技术为核心的信息技术的广泛应用和不断发展，使世界由此进入了一个人机交互的多媒体化、网络化、信息化时代。将信息技术与学科教学的整合，已经成为我国教育教学改革的新视点。利用信息技术，把各种教学媒体、课程资源以及技术手段完美地融合到学科教学之中。为达到这一目标，众多的教师正在积极探索、实践信息技术与学科课程整合的模式和方法。一、信息技术与化学学科课程整合的意义信息技术与学科课程整合，即以信息技术为先导，以系统论和教育技术理论为指导，在教学过程中将现有课程的教学活动与信息技术有机结合，融为一体。其宗旨是实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生的互动方式的变革，使信息技术真正成为学生认知、探究和解决问题的工具，培养学生利用信息技术探究、解决问题的能力。就化学而言，学科的研究范围，大到宇宙，小到微观粒子。利用信息技术，可以变抽象为具体、变微观为可见、变静态为动态、变瞬间为缓慢等等，使学生能根据自己的兴趣去主动发现、主动探索。电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、化学教育网站、教师个人网站等网络化学教育信息资源的出现和丰富，为学生创设了基于网络下的自主学习环境，并使教学媒体从单一媒体向多种媒体转变；使教学活动从信息的单向传递向双向交换转变；使学生从单独的学习向合作学习转变。信息技术与化学学科课程整合，将实现化学教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生的互动方式的转变。信息技术与化学学科课程整合，能激发学生学习化学的兴趣，提高认知能力，克服化学学习中的障碍，培养探索科学的实践精神和创新精神，为使学生具有良好的科学素养和信息素养打下坚实的基础，促进学生的全面发展，达到整体协调，和谐发展。二、电脑模拟，发挥演示实验、虚拟实验室的功能化学是一门以实验为基础的学科，实验教学和演示实验是中学化学教学的重要一环。丰富多彩、生动有趣的实验是化学实验教学的特点，利用实验课不仅可以让学生记住某些相关结论、实验步骤，而更为重要的是能够使学生透彻理解并且完全掌握产生实验结论的过程。在普通化学课堂的演示实验中，由于受到常规实验仪器本身的限制，实验效果常不如人意。而通过多媒体技术模拟实验的辅助, 模拟一些重要的，但在现实实验环境下难以完成的一些化学实验，则可弥补常规

材料现代测试技术

材料现代测试技术学院：材料科学与工程学院专业班级：材料科学02班姓名：吴明玉学号：20103412

SnO 基纳米晶气敏材料微观结构的表征 2 一．摘要随着现代物理科学技术的迅速发展，现代分析测试技术的不断更新和进步为人们对材料结构和性能的深入研究提供了可能，从而促进人们对气敏材料机理有了更为客观的认识。本文主要以X衍射分析仪(XRD)，X射线光电子能谱(XPS)，扫描电镜(SEM)，高分辨电子显微镜(HRTEM)等现代材料测试技术为基础，设计出了可行的气敏材料微观结构表征方案。关键词：XRD XPS SEM HRTEM 二．引言材料是人类社会赖以生存和发展的物质基础,材料的发展关系到国民经济发展,国防建设和人民生活水平的提高。半导体SnO2气敏材料在防止火灾爆炸事故的发生、大气环境的检测以及工业生产有毒有害气体的检测等领域的发挥了巨大作用。但是，目前开发的半导体气敏材料仍存在着灵敏度不高、交叉敏感严重、长期使用敏感材料易中毒失效稳定性差、重复性不好等缺点。针对上述问题，研究者们做了大量工作。气敏材料的研究热点主要集中在改进、优化成膜工艺和对现有材料进行掺杂、改性、表面修饰等处理，以提高气体传感器的气敏性能，降低工作温度，提高选择性稳定性等性能。掺杂不仅可以提高元件的电导率，还可以提高稳定性和选择性，金属掺杂是最为常见的掺杂方式，掺杂物的电子效应可以起到催化活性中心的作用，降低被测气体化学吸附的活化能，有效提高气敏元件的灵敏度和缩短响应时间。成分，结构，加工和性能是材料科学与工程的四个基本要素，成分和结构从根本上决定了材料的性能，对材料的成分和结构进行精确表征是实现材料性能控制的前提。材料的分析包括表面和内部组织形貌，晶体的相结构，化学成分和价键结构，相应地，材料分析方法有形貌分析，物相分析，成分与价键分析和分子结构分析。为了对SnO 掺杂金属离子复合材料的性能进行研究，本文设计出了 2 微观结构表征方案，为微观结构研究做好了铺垫。三．正文 3.1材料的制备及表征方法纳米材料，并对其分别进行Cd,Ni等金属的掺杂。通采用水热法制备SnO 2 过X衍射分析仪(XRD)，X射线光电子能谱(XPS)等,得到薄膜的晶体结构以及表面的化学组成，原子价态，表面能态分布信息；通过扫描电镜(SEM)等得到材料的表面微观形貌信息；通过高分辨电子显微镜(HRTEM)得到材料的晶体取向， 3.2表征方案 3.2.1X衍射分析仪(XRD)

现代材料制备技术-考试复习资料

注浆成形：将陶瓷原料制备出具有一定流动性的称之为泥浆的浆料。经陈腐、调节添加剂等方法使浆料性能稳定在利于注浆成型的范围。将泥浆注人石膏质多孔模型中，由于石膏的毛细孔吸水作用，将泥浆中部分水分吸人模型壁中，致使泥浆从靠近石膏模型面的部分开始逐渐固化而形成具有一定保型性能的陶瓷坯层。最后将余浆排出，经离型脱模后干燥便得到陶瓷坯体。作为一种主要的成型方法，传统的注浆成型仍在日用瓷和卫生瓷等生产中发挥着重要作用。反应烧结：反应烧结法是通过多孔坯件同气相或液相发生化学反应，使坯件质量增加、孔隙减小，并烧结成具有一定强度和尺寸精度的成品的一种烧结工艺。溶胶一凝胶法：溶胶一凝胶法是指将一种或多种固相以微小的胶体颗粒形式均匀地分散在液相介质中，形成稳定的胶体溶液，使不同的颗粒在溶胶中达到分子水平的混合，然后通过适当的加热或调整PH等方法改变胶体溶液的稳定性，使之发生胶凝作用转变成凝胶，凝胶经适当的温度煅烧，在煅烧过程中各物相相互反应生成所需制备的粉体。反应烧结：反应烧结法是通过多孔坯件同气相或液相发生化学反应，使坯件质量增加、孔隙减小，并烧结成具有一定强度和尺寸精度的成品的一种烧结工艺。凝胶注浆：陶瓷浆料原位凝固成型是20世纪90年代迅速发展起来的新的胶态成型技术。其成型原理不同于依赖多孔模吸浆的传统注浆成型，而是通过浆料内部的化学反应形成大分子网络结构或陶瓷颗粒网络结构，从而使注模后的陶瓷浆料快速凝固为陶瓷坯体。简述粉体液相合成过程中防止团聚的办法。一是在体系中加人有机大分子，使其吸附在颗粒表面，形成空间阻挡层，阻止颗粒之间互相碰撞团聚。常用的有机大分子是聚丙烯酰胺、聚乙二醇等。二是用表面张力小的液体如乙醇、丙酮等有机液体做溶剂，可减轻团聚。另外，可采用冷冻干燥办法，使液相凝固成固体，通过减压，使溶剂升华排除，也可防止团聚。机械化学法的基本原理及其特点。机械化学法的基本原理是通过对反应体系施加机械能诱导其发生扩散及化学反应等一系列化学和物理化学过程，从而达到合成新品种粉体的目的。一般的机械粉碎中物料并不发生化学反应，只是物料的几何形态、粒度、比表面积发生变化，物质本身性质并不变化。机械化学与常规化学比较，具有以下基本特征：机械力作用可以产生一些热能难于或无法进行的化学反应；有些物质的机械化学反应与热化学反应有不同的反应机理；与热化学相比机械化学受周围环境的影响要小得多；机械化学反应可沿常规条件下热力学不可能发生的方向进行。陶瓷制备工艺中，部分陶瓷原料预先煅烧的主要目的是什么？ a）去除原料中易挥发的杂质、化学结合和物理吸附的水分。气体、有机物等，从而提高原料的纯度； b）使原料颗粒致密化及结晶长大，这样可以减小在以后烧结中的收缩，提高产品的合格率： C）完成同质异晶的晶型转变，形成稳定的结晶相，如γAl2O3锻烧成a－AI2O3。预烧工艺的关键是预烧温度、预烧气氛及外加剂的选择。常用原料的预烧目的与预烧条件列于表45。

现代材料分析方法试题及答案

1. X射线衍射的几何条件是d、θ、λ必须满足什么公式？写出数学表达式，并说明d、θ、λ的意义。（5分）答：. X射线衍射的几何条件是d、θ、λ必须满足布拉格公式。（1分）其数学表达式：2dsinθ=λ（1分）其中d是晶体的晶面间距。（1分）θ是布拉格角，即入射线与晶面间的交角。（1分）λ是入射X 射线的波长。（1分） 4. 二次电子是怎样产生的？其主要特点有哪些？二次电子像主要反映试样的什么特征？用什么衬度解释？该衬度的形成主要取决于什么因素？（6分）答：二次电子是单电子激发过程中被入射电子轰击出的试样原子核外电子。（1分）二次电子的主要特征如下：（1）二次电子的能量小于50eV，主要反映试样表面10nm层内的状态，成像分辨率高。（1分）（2）二次电子发射系数δ与入射束的能量有关，在入射束能量大于一定值后，随着入射束能量的增加，二次电子的发射系数减小。（1分）（3）二次电子发射系数δ和试样表面倾角θ有关：δ(θ)=δ0/cosθ（1分）（4）二次电子在试样上方的角分布，在电子束垂直试样表面入射时，服从余弦定律。（1分）二此电子像主要反映试样表面的形貌特征，用形貌衬度来解释，形貌衬度的形成主要取决于试样表面相对于入射电子束的倾角。（1分） 2. 布拉格角和衍射角：布拉格角：入射线与晶面间的交角，（1.5 分）衍射角：入射线与衍射线的交角。（1.5 分） 3. 静电透镜和磁透镜：静电透镜：产生旋转对称等电位面的电极装置即为静电透镜，（1.5 分）磁透镜：产生旋转对称磁场的线圈装置称为磁透镜。（1.5 分） 4. 原子核对电子的弹性散射和非弹性散射：弹性散射：电子散射后只改变方向而不损失能量，（1.5 分）非弹性散射：电子散射后既改变方向也损失能量。（1.5 分）二、填空（每空1 分，共20 分） 1. X 射线衍射方法有劳厄法、转晶法、粉晶法和衍射仪法。 2.扫描仪的工作方式有连续扫描和步进扫描两种。 3. 在X 射线衍射物相分析中，粉末衍射卡组是由粉末衍射标准联合委员会编制，称为JCPDS 卡片，又称为PDF 卡片。 4. 电磁透镜的像差有球差、色差、轴上像散和畸变。 5.透射电子显微镜的结构分为光学成像系统、真空系统和电气系统。 1. X射线管中，焦点形状可分为点焦点和线焦点，适合于衍射仪工作的是线焦点。 2. 在X 射线物象分析中，定性分析用的卡片是由粉末衍射标准联合委员会编制，称为JCPDS 卡片，又称为PDF(或ASTM) 卡片。 3. X射线衍射方法有劳厄法、转晶法、粉晶法和衍射仪法。 4. 电磁透镜的像差有球差、色差、轴上像散和畸变。 5. 电子探针是一种显微分析和成分分析相结合的微区分析。二、选择题（多选、每题4 分） 1. X射线是（ A D ） A. 电磁波； B. 声波； C. 超声波； D. 波长为0.01~1000?。 2. 方程2dSinθ=λ叫（ A D ） A. 布拉格方程； B. 劳厄方程； C. 其中θ称为衍射角； D. θ称为布拉格角。

中学化学和现代化学科学发展’汇总

中学化学和现代化学科学发展《基础教育课程改革纲要》中这样明确指出，要改变课程内容“难、繁、偏、旧”和过于注重书本知识的现状，加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系，关注学生的学习兴趣和经验，精选终身学习必备的基础知识和技能。可见在新课程中课程内容的改革同样占有重要的地位。高中化学新课程以提高学生科学素养为宗旨，其课程内容的选择改变了传统的以物质结构为基础、以元素周期律为主线的知识体系，突出化学基本观念的主导作用，注重在社会背景中引导学生学习化学知识，并将科学探究作为重要的课程内容。而在不同的课程模块中课程内容既具有连续性，又具有层次性。中学化学的教育改革要注意以下几个问题： 1.学科的现状与发展趋势及社会需求是教育改革的基础和推动力。 2.要学习并重视现代教育学和学科教学研究所提供的新理念和方法论。 3.探究性学习仍然是教育改革的突破口。 4.要区分职业性要求和素质性要求。 5.学段的衔接更着重于能力。中学化学教师要想更好的理解新教材的内容选择上的变化，更好的使用新教材，就应该进一步明确现代化学发展及其对中学化学的影响。一、化学学科的成就和地位 1.化学学科的地位

早在1985年，美国学者G.C.皮门特尔指出：“化学是一门中心科学，它与社会多方面的需要有关。化学的基础研究则将有助于我们的后代赖以满足演化中的需要，赖以解决许多难以预期的问题。” 化学是一门承上启下的中心科学。科学可按照它的研究对象由简单到复杂的程度分为上游、中游和下游。数学、物理学是上游，化学是中游，生命、材料、环境等朝阳科学是下游。化学是中心科学，是从上游到下游的必经之地。化学又是一门社会迫切需要的中心科学，与我们的衣、食、住（建材、家具）、行（汽车、道路）都有非常紧密的联系。化学是与信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学等八大朝阳科学（sun-rise sciences)都有紧密的联系、交叉和渗透的中心科学。今天，在人类社会发展过程中迫切需要解决的几个重大问题：环境、粮食、能源、生命进化等，都需要化学的参与。 2.20世纪化学的重大成就在20世纪的100年中，化学与化工取得了空前辉煌的成就。“空前辉煌”数字（3771万，2001）。1900年在Chemical Abstracts(CA)上登录的从天然产物中分离出来的和人工合成的已知化合物只有55万种。化学是以指数函数的形式向前发展的。报刊上常说20世纪发明了六大技术: 1.包括无线电、半导体、芯片、集成电路、计算机、通讯和网络等的信息技术；

信息技术在学化学中的应用

现代信息技术在化学教学中的应用太和县税镇中心学校邹方剑摘要：现代社会是信息技术占主导地位的社会，信息技术将对社会产生巨大的变革，也会给教育产生巨大的影响。把信息技术引入化学课堂，必将发挥其积极作用，在化学课堂教学中运用现代信息技术，能让学生主动地学，提高学生学习化学的兴趣和强烈求知欲。有利于学生在轻松的氛围中学习并掌握知识，有利于形成系统的知识结构，提高教学质量，最终形成学生的创新精神和科学探究能力。关键词：信息技术化学教学应用在中学化学教学中的许多重点、难点，运用传统的教学手段很难突破，一些演示实验的现象不能保证每个学生都能观察到看清楚，化工的生产、工艺的流程、自来水的净化等内容的教学往往会变得枯燥乏味，现代信息技术的应用能弥补这些缺点并能在短时间内作用于学生的各个感官，使学生产生一种深刻的感受。在化学课堂教学中运用信息技术，能让学生主动学习，从而活跃思维，提高学习化学的兴趣。有利于学生在轻松的环境中掌握知识，形成系统的知识结构，从而培养学生创新精神和科学探究能力，结合本人在教学中的具体做法，谈一谈在化学教学中运用现代信息技术的好处。一．现代信息技术的应用能激发学生学习兴趣兴趣是最好的老师，如果学生带着兴趣参与学习活动，往往会伴随着积极的因素。传统教学老师往往依赖于语言和板书，而现代信息技术的引入极大地增强了课堂真实感和表现力，它能让学生有亲临其

境的感觉，有助于调动学生的积极性，激发学习兴趣。比如我在上《二氧化碳和一氧化碳》时，用中央电视台科教频道“探索与发现”栏目中播放的盗墓贼身上携带着宝物在离开墓葬却死在墓道中的一段视频作为新课的导入，激发学生去探究为什么人进入墓中时间长了会出现死亡的现象，从而引出要学习的内容二氧化碳的性质，学完后再回过去回答盗墓贼死亡的原因。对初中学生来说，一段小视频可以让大家情绪高涨，很显然在接下来的学习中积极性会大大提高。通过幻灯片、视频等信息手段呈现适当内容的形象资料，结合形象思维和逻辑思维，让学生边看边思考，极大地激发学生发现问题的兴趣,为积极主动学好化学打下一个稳固的基础。二．现代信息技术的应用能使抽象知识概念化一些在课堂上很难讲清的化学概念、化学规律的形成过程、某些物质的结构，学生理解起来比较困难，现代信息技术的应用以其丰富的表现力能很好地解决这个问题。特别是对学生平时无法观察的难以了解的知识更显示出巨大的作用。例如，可以利用Flash动画可将水通电分解的过程即水分子分裂成氢、氧原子，原子重新组合成氢分子和氧分子的过程展示出来，信息技术能使许多肉眼看不见的反应过程变成生动有趣的化学过程。又例如，在学习离子化合物的形成，利用图片展示Na原子、Cl原子的结构示意图，在通过flash动画生动形象的模拟Na原子、Cl原子得失电子形成NaCl这一过程，从而使学生们对离子的形成这一知识点理解得非常透彻。比如在《原子的构成》中“核外电子排布”，虽然我们可以通过课本上的图片来解释，也可