材料研究方法PPT课件
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材料研究方法
倒易点阵的建立： 若已知晶体点阵参数，即有定义可求得其相应倒易点 阵参数，从而建立其倒易点阵．也可依据与（HKL）的对应关系，通 过作图法建立倒易点阵。即在正点阵中取若干不同方位的（HKL）， 并据其作出对应的，各终点的阵列即为倒易点阵．
晶面与倒易结点的关系
晶面间距和晶面夹角
晶面间距和晶面夹角公式的推导是根据 向量几何的知识，在根据晶体学的知识， 很容易的推出。这里必须强调的是，这 些公式（P17表１－３）不要求大家记 住，但是一定会推导出。
倒易点阵与X射线衍射
1. 1895年伦琴发现X射线后，认为是一种波， 但无法证明。
2. 当时晶体学家对晶体构造（周期性）也没有 得到证明。
1912年劳厄将X射线用于CuSO4晶体衍射同时证明 了这两个问题,从此诞生了X射线晶体衍射学
劳厄用X射线衍射同时证明了 这两个问题
1.人们对可见光的衍射现象有了确切的了解： 光栅常数(a+b)只要与点光源的光波波长为 同一数量级，就可产生衍射，衍射花样取 决于光栅形状。
衍射强度主要介绍多晶体衍射线条的强度， 将从一个电子的衍射强度研究起，接着研 究一个原子的、一个晶胞的以至整个晶体 的衍射强度，最后引入一些几何与物理上 的修正因数，从而得出多晶体衍射线条的 积分强度。
第二节： 倒易点阵
晶体中的原子在三维空 间周期性排列，这种点 阵称为正点阵或真点阵。
以长度倒数为量纲与正 点阵按一定法则对应的 虚拟点阵------称倒易 点阵
a(cos co)s
当光程差等于波长的整数倍（ n ）时 ，在 角方向散射干涉加强。
即程差δ=0，从上式可以看出一层原子面上所有散射波干涉将会加强。与可见光 的反射定律相类似，Ⅹ射线从一层原子面呈镜面反射的方向，就是散射线干涉加 强的方向，因此，常将这种散射称从晶面反射。
晶面与倒易结点的关系
晶面间距和晶面夹角
晶面间距和晶面夹角公式的推导是根据 向量几何的知识，在根据晶体学的知识， 很容易的推出。这里必须强调的是，这 些公式（P17表１－３）不要求大家记 住，但是一定会推导出。
倒易点阵与X射线衍射
1. 1895年伦琴发现X射线后，认为是一种波， 但无法证明。
2. 当时晶体学家对晶体构造（周期性）也没有 得到证明。
1912年劳厄将X射线用于CuSO4晶体衍射同时证明 了这两个问题,从此诞生了X射线晶体衍射学
劳厄用X射线衍射同时证明了 这两个问题
1.人们对可见光的衍射现象有了确切的了解： 光栅常数(a+b)只要与点光源的光波波长为 同一数量级，就可产生衍射，衍射花样取 决于光栅形状。
衍射强度主要介绍多晶体衍射线条的强度， 将从一个电子的衍射强度研究起，接着研 究一个原子的、一个晶胞的以至整个晶体 的衍射强度，最后引入一些几何与物理上 的修正因数，从而得出多晶体衍射线条的 积分强度。
第二节： 倒易点阵
晶体中的原子在三维空 间周期性排列，这种点 阵称为正点阵或真点阵。
以长度倒数为量纲与正 点阵按一定法则对应的 虚拟点阵------称倒易 点阵
a(cos co)s
当光程差等于波长的整数倍（ n ）时 ，在 角方向散射干涉加强。
即程差δ=0，从上式可以看出一层原子面上所有散射波干涉将会加强。与可见光 的反射定律相类似，Ⅹ射线从一层原子面呈镜面反射的方向，就是散射线干涉加 强的方向，因此，常将这种散射称从晶面反射。
材料研究方法x射线物理基础PPT课件
光电效应
第39页/共62页
光电效应
• 为产生K系荧光辐射 式中：VK—把K层电子击出的最小电压
c
h eVK
λK—把K层电子击出入射光最长波长
• 只有入射x-ray的λ≤λK时才能产生K系荧光辐射。
第40页/共62页
激发限与吸收限λK
hc eVK
1.24 VK
K (nm)
• 讨论光电效应产生的条件时，λK称K系激发限；讨论x-ray被物质吸收时，λK称 吸收限。
• 管电压增加到一定数值，电子脱离原轨道，体系处于不稳定的激发态。 • 电子从高能级向低能级的跃迁将以光子的形式辐射出标识x-ray谱。
第20页/共62页
标识x射线谱
hK WK WL hK hL
第21页/共62页
标识x射线谱
• k层电子被迁出的过程 叫k系激发，随之的电子 跃迁所引起的辐射为k系 辐射。 • Kα是由Kα1和Kα2两条 谱线组成，与原子能级 的精细结构有关。
俄歇效应
• 俄歇电子通常用参与过程的三个能级来命名。即：初态空位所在能级、向空 位作无辐射跃迁电子原在能级、发射电子原在能级。
• 例：K层电子被击出，L2层电子跳入K层空位，多余能量传递L3层电子。 俄歇电子表示为：KL2L3。
第45页/共62页
说明：
• 光电吸收指原子处于高能激发态。 （以光子激发原子所发生的激发过程） • 伴随光电吸收发生的有荧光x-ray和俄歇电子。（辐射跃迁和无辐射跃迁） • 通常荧光x-ray和俄歇电子是同时存在的。
1.2 x射线的产生
• 凡是高速运动的电子流或其它高能辐射流被突然减速时均能产生x-ray。 • 获得x射线必须具备的基本条件：
① 产生自由电子 ② 使电子作定向高速运动 ③ 突然止住电子
《材料研究方法》PPT课件
下面我们将从一个电子一个原子一个晶胞一个晶体粉末多晶循序渐进地介绍它们对x射线的散射讨论散射波的合成振幅与强度一个电子对x射线的散射当入射线与原子内受核束缚较紧的电子相遇光量子能量不足以使原子电离但电子可在x射线交变电场作用下发生受迫振动这样电子就成为一个电磁波的发射源向周围辐射与入射x射线波长相同的辐射称相干散x射线射到电子e后在空间一点p处的相干散射强度为汤姆逊公式若将汤姆逊公式用于质子或原子核由于质子的质量是电子的1840倍则散射强度只有电子的11840可忽略不计
❖ a(cos co)s
❖ 当光程差等于波长的整数倍（ n ）时 ，在 角方向散射干涉加强。
即程差δ=0，从上式可以看出一层原子面上所有散射波干涉将会加强。与可见光 的反射定律相类似，Ⅹ射线从一层原子面呈镜面反射的方向，就是散射线干涉加 强的方向，因此，常将这种散射称从晶面反射。
布拉格定律的推证
a
z
x
2
c=,
a
x
y
2
正、倒点阵参数之间的关系
❖ 正点阵与倒点阵二者互为倒易的。
❖ 点阵参数之间的关系式 ❖ 书中P１４公式（１－２６）至（１－３１）
倒易点阵性质
❖ 根据定义在倒易点阵中,从倒易原点到任一倒易点的
矢量称倒易矢量ghkl ❖ g* hkl =hak blc
❖ 可以证明:
❖ 1. g*矢量的长度等于其对应晶面间距的倒数 g* hkl =1/dhkl ，其方向与晶面相垂直即 g* //N(晶面法
❖ 因此，将x射线的晶面反射称为选择反射，反射之所以有 选择性，是晶体内若干原子面反射线干涉的结果。
布拉格定律的讨论------
（2） 衍射的限制条件
❖ 由布拉格公式2dsinθ=nλ可知，sinθ=nλ/2d，因 sinθ<1，故nλ/2d <1。
❖ a(cos co)s
❖ 当光程差等于波长的整数倍（ n ）时 ，在 角方向散射干涉加强。
即程差δ=0，从上式可以看出一层原子面上所有散射波干涉将会加强。与可见光 的反射定律相类似，Ⅹ射线从一层原子面呈镜面反射的方向，就是散射线干涉加 强的方向，因此，常将这种散射称从晶面反射。
布拉格定律的推证
a
z
x
2
c=,
a
x
y
2
正、倒点阵参数之间的关系
❖ 正点阵与倒点阵二者互为倒易的。
❖ 点阵参数之间的关系式 ❖ 书中P１４公式（１－２６）至（１－３１）
倒易点阵性质
❖ 根据定义在倒易点阵中,从倒易原点到任一倒易点的
矢量称倒易矢量ghkl ❖ g* hkl =hak blc
❖ 可以证明:
❖ 1. g*矢量的长度等于其对应晶面间距的倒数 g* hkl =1/dhkl ，其方向与晶面相垂直即 g* //N(晶面法
❖ 因此，将x射线的晶面反射称为选择反射，反射之所以有 选择性，是晶体内若干原子面反射线干涉的结果。
布拉格定律的讨论------
（2） 衍射的限制条件
❖ 由布拉格公式2dsinθ=nλ可知，sinθ=nλ/2d，因 sinθ<1，故nλ/2d <1。
材料研究分析方法课件2-2
sin 2 j sin 2 1
1 1.328 2.642 3.624 3.952 5.262 6.234 —— 6.5609 —— 7.8668 —— 8.843
3
sin sin
2 2
j 1
3
3.984
7.926
10.892
11.892
15.796
18.702
化整
hkl
h2 k2 l2
3
110
一、立方晶系衍射谱的标定
1、晶胞参数未知 根据布拉格方程和立方晶系面间距表达式：
2d sin
d hkl
a h2 k2 l2
sin 2
2
4a 2
h2 k2 l2
考虑在同一实验中，2
4a 2
为常数，在写出sin
2
比值数列时，
为共同因子，可以消除，则sin 2 比值数列可以写成：
sin 2 1 : sin 2 2 :
则试样具有简单立方点阵，相应的衍射面指数分别为： (100)、(110)、(111)、(200)、(210)、(211)、(220)……
若能得到 sin 2 1 : sin 2 2 : 3 : 4 : 8 :11 :12 :16 :19 （5-3）
则试样具有面心立方点阵，相应的各衍射指数分别为： (111)、(200)、(220)、(311)、(222)、(400)、(331)……
（9）第9区间是该物相所对应晶体晶面间距d（Å）；相对 强度I/I1及衍射指标hkl。
在该区间，有时会出现下列意义的字母： b — 宽线或漫散线；d —双线； n — 并非所有资料来源中均有； nc — 与晶胞参数不符； np — 给出的空间群所不允许的指数； ni — 用给出的晶胞参数不能指标化的线； β— 因β线存在或重叠而使强度不可靠的线； tr — 痕迹线；t —可能有另外的指数。
材料研究方法PPT课件
宏观结构
25/70
9.1 材料结构的测试
内容: 研究材料的(亚)显微结构: 物相的种类、大小、形状和分布
化学组成 晶体结构
形状
水泥混凝土
45
水泥浆体
40
Transmittance (%)
35 30
25
骨料
20
15
宏观结构 4000 3600 3200 2800 2400 2000 1600 1200 800 400
低硫型水化硫铝酸钙(晶体) 水化硅酸钙(非晶体)
骨料
气孔(气相)
孔液(液相)
宏观结构
同济大学《材料研究方法》精品课程
27/70
9.1 材料结构的测试
内容: 研究材料的(亚)显微结构: 物相的种类、大小、形状和分布
化学组成 晶体结构
形状
物相定性分析:
骨料
水泥浆体
水泥浆体:未水化水泥熟料残核(晶相,有缺陷)…电子探针,晶格像
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9.1 材料结构的测试
内容: 研究材料的(亚)显微结构: 物相的种类、大小、形状和分布
化学组成 晶体结构
形状
水泥浆体显微结构
聚氯乙烯分子结构
同济大学《材料研究方法》精品课程
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9.1 材料结构的测试
内容: 研究材料的(亚)显微结构: 物相的种类、大小、形状和分布
化学组成 晶体结构
d=1.4891 d=1.5d4=214.4606
d=1.3883
d=1.197dd1==11.1.1324785
0 水泥熟料及其水化产物的X射线衍射峰对应的d值（nm）
物相 d值
物相 d值
物相
49-0442> Ca3SiO5 - Calcium Silicate
材料研究方法三X射线衍射分析PPT课件
结构分析时所采用的就是K系X射线。
.
20
eU=1/2mV2
λmin=hc/eU
.
21
三、X射线与物质的相互作用
➢1.透射。强度减弱，波长不变，方向基本不变； ➢2.吸收。①能量以其他能量形式释放，如光电效应、 俄歇(Auger)效应、荧光效应等。②吸收。类似LB定 律。 ➢3.散射。原子使X射线偏离原来方向。 ①波长不变相干散射-Thomson散射；②有能量交换，波长变长， 非相干散射-Compton散射。
.
13
本章主要内容
➢ 1. X 射线介绍 ➢ 2. X 射线与物质的作用 ➢ 3. X 射线衍射仪器 ➢ 4. X 射线衍射分析方法 ➢ 5. X 射线衍射应用
.
14
一、X-射线的性质
➢ ①肉眼不能观察到，但可使照相底片感光、荧光
板发光和使气体电离； ➢ ②能透过可见光不能透过的物体； ➢ ③这种射线沿直线传播，在电场与磁场中不偏转， 在通过物体时不发生反射、折射现象，通过普通光栅 亦不引起衍射； ➢ ④这种射线对生物有很厉害的生理作用。
穿透能力强，一般条件下不能被反射，几乎完全不发
生折射——X射线的粒子性比可见光显著的多
.
16
二、X-射线的产生
1.产生X-射线的方法：是使快速移动的电子(或 离子)骤然停止其运动，则电子的动能可部分转 变成X光能，即辐射出X-射线。
.
17
*X射线发生器的主要部件
➢ (1)阴极：钨灯，电流3-4A，加速电压5-8KV ➢ (2)阳极靶材：Cu/Mo/Ni等熔点高、导热性好的金属 ➢ (3)Be窗：d=0.2mm，可透过X射线。
X 射
铅 屏
底
线
晶体
材料研究方法3精品PPT课件
2020/10/10
材料研究方法 – 光学显微分析
19
2.2.2 光与固体物质的相互作用
一束光入射到固体物质的表面，会产生光的折射 、反射和吸收等现象，其折射、反射和吸收性能和光的 性能、入射方法及固体物质性质有关。
1. 光的折射
光的折射定律
2020/10/10
材料研究方法 – 光学显微分析
20
2020/10/10
2020/10/10
17
电磁波谱
光学显微分析 使用波段：
可见光波段 390~770nm
2020/10/10
材料研究方法 – 光学显微分析
18
2. 自然光和偏振光
——自然光：垂直于光的传播方向振动，在垂直于光的 传播方向的平面内的任意方向振动。
——偏振光：垂直于光的传播方向振动，且只在垂直于光 的传播方向的平面内的某一方向振动。
并以此来研究形成这些物相结构的工艺条件和 产品性能间的关系。
2020/10/10
材料研究方法 – 光学显微分析
16
2.2 晶体光学基础
2.2.1 光的物理性质
1. 光的波动性
光的波粒二象性
波动学说解释晶体光学
横波与纵波
纵波
电磁波谱
可见光：
3900-7700埃
2020/10/10
横波
材料研究方法 – 光学显微分析
理，光学显微镜分辨本领达0.2Байду номын сангаас米理论极限
2020/10/10
材料研究方法 – 光学显微分析
4
2020/10/10
材料研究方法 – 光学显微分析
5
透镜是一种将光线聚合或分散的设备，通常是由一片玻璃 构成，但用于其他电磁辐射的类似设备通常也称为透镜：例 如，由石蜡制成的微波透镜，用玻璃、树脂或水晶等透明材 料制成的放大镜、眼镜等，也都是透镜。
材料研究方法PPT课件4
2019/3/1 13/32
材料研究方法 – XRD
3.1 X射线的物理基础
x 射线谱
x
射 线 谱
连续谱：
强度随波长连续变化的连续谱。 （见图3-6）
特征谱：波长一定、强度很大的特征
谱特征谱只有当管电压超过一定值Vk （激发电压）时才会产生，只取决于光 管的阳极靶材料，不同的靶材具有其特 有的特征谱线。 特征谱线又称为标识谱，即可以来标识 物质元素。（见图3-7）
研究中的实验设计和实验技巧。
2019/3/1
材料研究方法 – XRD
3/32
3.1 X射线的物理基础
X射线的历史
1895年，著名的德国物理学家伦琴发现了X射线； 1912 年，德国物理学家劳厄等人发现了 X射线在晶体 中的衍射现象，确证了X射线是一种电磁波。 1912年，英国物理学家Bragg父子利用X射线衍射测定 了 NaCI 晶体的结构，从此开创了 X 射线晶体结构分析的 历史。
2019/3/1
材料研究方法 – XRD
21/32
3.1 X射线的物理基础
X射线与物质的作用
产生物理、化学和生化作用，引起各种效应，如： 使一些物质发出可见的荧光；
使离子固体发出黄褐色或紫色的光；
X射线管
金属靶：发射x射线，阳极靶通常 由传热性好熔点较高的金属材料制 成，如铜、钻、镍、铁、铝等。
2019/3/1
材料研究方法 – XRD
12/32
3.1 X射线的物理基础
X射线管的工作原理
整个X射线光管处于真空状态。当阴极和阳极之 间加以数十千伏的高电压时，阴极灯丝产生的电子在 电场的作用下被加速并以高速射向阳极靶，经高速电 子与阳极靶的碰撞，从阳极靶产生 X 射线，这些 X 射 线通过用金属铍（厚度约 0.2mm）做成的 x射线管窗 口射出，即可提供给实验所用。
材料研究方法 – XRD
3.1 X射线的物理基础
x 射线谱
x
射 线 谱
连续谱：
强度随波长连续变化的连续谱。 （见图3-6）
特征谱：波长一定、强度很大的特征
谱特征谱只有当管电压超过一定值Vk （激发电压）时才会产生，只取决于光 管的阳极靶材料，不同的靶材具有其特 有的特征谱线。 特征谱线又称为标识谱，即可以来标识 物质元素。（见图3-7）
研究中的实验设计和实验技巧。
2019/3/1
材料研究方法 – XRD
3/32
3.1 X射线的物理基础
X射线的历史
1895年，著名的德国物理学家伦琴发现了X射线； 1912 年，德国物理学家劳厄等人发现了 X射线在晶体 中的衍射现象，确证了X射线是一种电磁波。 1912年，英国物理学家Bragg父子利用X射线衍射测定 了 NaCI 晶体的结构，从此开创了 X 射线晶体结构分析的 历史。
2019/3/1
材料研究方法 – XRD
21/32
3.1 X射线的物理基础
X射线与物质的作用
产生物理、化学和生化作用，引起各种效应，如： 使一些物质发出可见的荧光；
使离子固体发出黄褐色或紫色的光；
X射线管
金属靶：发射x射线，阳极靶通常 由传热性好熔点较高的金属材料制 成，如铜、钻、镍、铁、铝等。
2019/3/1
材料研究方法 – XRD
12/32
3.1 X射线的物理基础
X射线管的工作原理
整个X射线光管处于真空状态。当阴极和阳极之 间加以数十千伏的高电压时，阴极灯丝产生的电子在 电场的作用下被加速并以高速射向阳极靶，经高速电 子与阳极靶的碰撞，从阳极靶产生 X 射线，这些 X 射 线通过用金属铍（厚度约 0.2mm）做成的 x射线管窗 口射出，即可提供给实验所用。
色谱材料研究方法ppt课件
22
3.1气-固色谱分离原理
固定相：多孔性及较大表面积的吸附剂。 反复的物理吸附-脱附过程。
各组分性质不同，吸附能力有差异。
2018/10/23
23
3.2 气-液色谱分离原理
固定相：在化学惰性的固体微粒 (用来支
撑固定液的，称为担体)表面，涂上一层 高沸点有机化合物的液膜。（固定液） 各组分的分离是基于各组分在固定液中 溶解度的不同 。 反复的溶解、挥发过程。
2018/10/23
24
气-液色谱分离原理
这个名称一直被沿用下来。
1941年Martin和Synge
发现了液-液（分配）
色谱法，阐述了气-固吸附色谱原理，提出 气-液色谱法设想； (1952 年诺贝尔化学奖)
色谱学成为分析化学的重要分支学科，则
是以气相色谱的产生、发展为标志。 1952年Martin成功研究了气-液色谱法，解 决了脂肪酸、脂肪胺的分析，并对其理论 和实践作出
（1）按两相物理状态分类：
气体 气固色谱 气相色谱 气液色谱 流动相 液固色谱 液体 液相色谱 液液色谱
2018/10/23 7
（2）按分离过程物理化学原理分类
吸附色谱：利用固定相对不同组分的吸附性
1.常用的载气有： 氢气、氮气、氦气；氩气 2. 净化干燥管: 活性炭、硅胶、分子筛等 3. 载气压力和流速控制、显示
2018/10/23
14
2.3 进样系统
包括进样器 和气化室 （液体进样）
2018/10/23
15
气体定量进样常采用六通阀
1. 取样状态
2018/10/23 16
2.进样状态
2018/10/23
现代材料研究方法ppt课件
现代材料研究方 法
滤波的选择原则是其K吸收限刚好位于入射X射线的 Kα 与Kβ 之间，能量较高的Kβ 成分因能激发滤波片的K系 荧光而被大部分吸收掉，而能量较低的Kα 成分因不能激 发滤波片的K系荧光被吸收的程度较小（见图）。
滤波片的λK应位于靶物质Kα 与Kβ 之间。 滤波片与常用靶的原子序数的关系为：
j 1
J
F ( k )f{exp[ i2 ( H 0 K 0 L 0 )] 1 1 1 exp[ i2 ( H K L )]} 2 2 2 f{ 1 exp[ i ( H K L )]}
当H＋K＋L=偶数时，F(k)=2f 当H＋K＋L=奇数时，F(k)=0
密排六方结构
密排六方结构的单个晶胞内含有2个原子，位于[0 0 0], [1/3 2/3 1/2]， 所以有：
H 2 KL i 2 ( ) 3 2
F ( k ) f [ 1 e
F ( k ) f2 [ 1 e
2
]
]
H 2 KL i 2 ( ) 3 2
][ 1 e
当H、K、L 为全奇或全偶时 衍射出现 F f 1 1 1 1 4f Cu Cu 当H、K、L 为奇偶混合时 衍射不出现 F f 1 1 1 1 0 Cu
氯化铯（CsCl）晶体
单胞有两个原子，构成简单立方点阵，坐标为 Cl在［［000］］，Cs 在［［1/2 1/2 1/2］］ 则：
透射电镜的基本成像操作 晶体样品成像操作有明场、暗场和中心暗场三种方式。 ①明场成像： 只让中心透射束穿过物镜光栏形成的衍衬像称为明场镜。 ②暗场成像： 只让某一衍射束通过物镜光栏形成的衍衬像称为暗场像。 ③中心暗场像： 入射电子束相对衍射晶面倾斜角，此时衍射斑将移到透镜的中心位置， 该衍射束通过物镜光栏形成的衍衬像称为中心暗场成像。
滤波的选择原则是其K吸收限刚好位于入射X射线的 Kα 与Kβ 之间，能量较高的Kβ 成分因能激发滤波片的K系 荧光而被大部分吸收掉，而能量较低的Kα 成分因不能激 发滤波片的K系荧光被吸收的程度较小（见图）。
滤波片的λK应位于靶物质Kα 与Kβ 之间。 滤波片与常用靶的原子序数的关系为：
j 1
J
F ( k )f{exp[ i2 ( H 0 K 0 L 0 )] 1 1 1 exp[ i2 ( H K L )]} 2 2 2 f{ 1 exp[ i ( H K L )]}
当H＋K＋L=偶数时，F(k)=2f 当H＋K＋L=奇数时，F(k)=0
密排六方结构
密排六方结构的单个晶胞内含有2个原子，位于[0 0 0], [1/3 2/3 1/2]， 所以有：
H 2 KL i 2 ( ) 3 2
F ( k ) f [ 1 e
F ( k ) f2 [ 1 e
2
]
]
H 2 KL i 2 ( ) 3 2
][ 1 e
当H、K、L 为全奇或全偶时 衍射出现 F f 1 1 1 1 4f Cu Cu 当H、K、L 为奇偶混合时 衍射不出现 F f 1 1 1 1 0 Cu
氯化铯（CsCl）晶体
单胞有两个原子，构成简单立方点阵，坐标为 Cl在［［000］］，Cs 在［［1/2 1/2 1/2］］ 则：
透射电镜的基本成像操作 晶体样品成像操作有明场、暗场和中心暗场三种方式。 ①明场成像： 只让中心透射束穿过物镜光栏形成的衍衬像称为明场镜。 ②暗场成像： 只让某一衍射束通过物镜光栏形成的衍衬像称为暗场像。 ③中心暗场像： 入射电子束相对衍射晶面倾斜角，此时衍射斑将移到透镜的中心位置， 该衍射束通过物镜光栏形成的衍衬像称为中心暗场成像。
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水泥浆体
骨料
宏观结构
.
25
9.1 材料结构的测试
内容: 研究材料的(亚)显微结构: 物相的种类、大小、形状和分布
化学组成 晶体结构
形状
水泥混凝土
45
水泥浆体
40
Transmittance (%)
35 30
25
骨料
20
15
宏观结构 4000 3600 3200 2800 2400 2000 1600 1200 800 400
化学组成 晶体结构
形状
水泥浆体显微结构
.
聚氯乙烯分子结构
19
9.1 材料结构的测试
内容: 研究材料的(亚)显微结构: 物相的种类、大小、形状和分布
化学组成 晶体结构
形状
水泥混凝土
水泥浆体
显微结构
骨料
宏观结构
.
20
9.1 材料结构的测试
内容: 研究材料的(亚)显微结构: 物相的种类、大小、形状和分布
红外/紫外光谱 凝胶渗透色谱仪 X射线衍射仪
激光粒度分析仪 压汞仪 比表面分析仪 核磁共振 激光拉曼光谱仪
综合热分析
多通道量热计
原子力显微镜 数字图像分析仪 低真空扫描电镜 环境扫描电镜 透射电镜
宏观
成分 热效应 结构 形貌
材料测试研究平台
.
12
9.1 材料结构的测试
重要性:材料性能与其结构及其随时间的变化有关
.
1
第9 章 材料测试方法的综合应用
.
2
第9章 材料测试方法的综合应用
王培铭
.
3
9 材料测试方法的综合应用
9.0 引言
根据预期目的和实验要求选择测试方法 综合使用测试分析方法
每种测试方法都有特点和局限性
.
4
9 材料测试方法的综合应用
9.0 引言
.
5
9 材料测试方法的综合应用
9.0 引言
X射线荧光光谱仪
流变仪 冻融循环仪
红外/紫外光谱 凝胶渗透色谱仪 X射线衍射仪
激光粒度分析仪 压汞仪 比表面分析仪
人工气候箱
声发射测定仪 红外热像仪 万能实验机
综合热分析 多通道量热计
原子力显微镜 数字图像分析仪 低真空扫描电镜 环境扫描电镜 透射电镜
宏观
成分 热效应 结构 形貌
材料测试研究平台
.
6
9 材料测试方法的综合应用
形状
水泥混凝土
水泥浆体
骨料
宏观结构
.
23
9.1 材料结构的测试
内容: 研究材料的(亚)显微结构: 物相的种类、大小、形状和分布
化学组成 晶体结构
形状
水泥混凝土
水泥浆体
骨料
宏观结构
.
24
9.1 材料结构的测试
内容: 研究材料的(亚)显微结构: 物相的种类、大小、形状和分布
化学组成 晶体结构
形状
水泥混凝土
➢ 探明关系
➢ 指导工艺
（制备或生产）
➢ 开发材料 优化材料
材料科学五要素关系示意图
使用效能
组成与结构
性能
合成与工艺制备
环境协调性
.
17
9.1 材料结构的测试
内容:
建筑结构
水泥浆体显微结构
.
聚氯乙烯分子结构
18
9.1 材料结构的测试
内容: 研究材料的(亚)显微结构: 物相的种类、大小、形状和分布
结构 Structure
性能 Property
复合材料
工艺 Technology
原材料 Raw Materials
.
13
9.1 材料结构的测试
重要性:材料性能与其结构及其随时间的变化有关
材料科学二要素关系示意图
微观结构
宏观性能 抗压强度
.
14
9.1 材料结构的测试
重要性:材料性能与其结构及其随时间的变化有关
材料科学三要素关系示意图
合成与工艺制备
组成与结构
性能
滚压7.5min
滚压15min 滚压20min
PVC/EVAc接枝共聚物.
韧性 15
9.1 材料结构的测试
重要性:材料性能与其结构及其随时间的变化有关
材料科学四要素关系示意图
使用效能
组成与结构
性能 合成与工艺制备
.
16
9.1 材料结构的测试
重要性:材料性能与其结构及其随时间的变化有关
宏观
成分 热效应 结构 形貌
材料测试研究平台
.
7
9 材料测试方法的综合应用
9.0 引言
流变仪 冻融循环仪 人工气候箱 声发射测定仪 红外热像仪 万能实验机
宏观
材料测试研究平台
.
8
9 材料测试方法的综合应用
9.0 引言
X射线荧光光谱仪 X射线光电子能谱仪 等离子体发射光谱
原子力显微镜 数字图像分析仪 低真空扫描电镜 环境扫描电镜 透射电镜
Wavenumber (cm-1)
.
26
9.1 材料结构的测试
内容: 研究材料的(亚)显微结构: 物相的种类、大小、形状和分布
化学组成 晶体结构
形状
水泥混凝土
物相定性分析: 骨料
水泥浆体
水泥浆体:未水化水泥熟料残核(晶相,有缺陷) 水化产物: 氢氧钙石(晶体)
9.0 引言
X射线荧光光谱仪 X射线光电子能谱仪 等离子体发射光谱
流变仪 冻融循环仪 人工气候箱 声发射测定仪 红外热像仪 万能实验机
红外/紫外光谱 凝胶渗透色谱仪 X射线衍射仪
激光粒度分析仪 压汞仪 比表面分析仪 核磁共振 激光拉曼光谱仪
综合热分析
多通道量热计
原子力显微镜 数字图像分析仪 低真空扫描电镜 环境扫描电镜 透射电镜
原子力显微镜 数字图像分析仪 低真空扫描电镜 环境扫描电镜 透射电镜
宏观
成分 热效应 结构 形貌
材料测试研究平台
.
10
9 材料测试方法的综合应用
9.0 引言
X射线荧光光谱仪 X射线光电子能谱仪 等离子体发射光谱
流变仪 冻融循环仪 人工气候箱 声发射测定仪 红外热像仪 万能实验机
红外光谱 凝胶渗透色谱仪 X射线衍射仪
化学组成 晶体结构
形状
水泥混凝土
水泥浆体
骨料
宏观结构
.
21
9.1 材料结构的测试
内容: 研究材料的(亚)显微结构: 物相的种类、大小、形状和分布
化学组成 晶体结构
形状
水泥混凝土
水泥浆体
骨料
宏观结构
.
22
9.1 材料结构的测试
内容: 研究材料的(亚)显微结构: 物相的种类、大小、形状和分布
化学组成 晶体结构
激光粒度分析仪 压汞仪 比表面分析仪 核磁共振 激光拉曼光谱仪
综合热分析
多通道量热计
原子力显微镜 数字图像分析仪 低真空扫描电镜 环境扫描电镜 透射电镜
宏观
成分 热效应 结构 形貌
材料测试研究平台
.
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9 材料测试方法的综合应用
9.0 引言
X射线荧光光谱仪 X射线光电子能谱仪 等离子体发射光谱
流变仪 冻融循环仪 人工气候箱 声发射测定仪 红外热像仪 万能实验机
综合热分析 多通道量热计
成分 热效应 结构
材料测试研究平台
.
形貌
9
9 材料测试方法的综合应用
9.0 引言
流变仪 冻融循环仪 人工气候箱 声发射测定仪 红外热像仪 万能实验机
红外/紫外光谱 凝胶渗透色谱仪 X射线衍射仪
激光粒度分析仪 压汞仪 比表面分析仪 核磁共振 激光拉曼光谱仪
综合热分析
多通道量热计