理化检测技术进展.ppt

第一章 理化检测技术发展前沿
1.1理化检测技术在材料发展中的作用 理化检测技术是进行材料科学研究的的重要技术支柱。以 此探索材料成分、组织、结构、缺陷及其材料物理、化学、 力学能力和使用的影响。 1.2材料化学成分分析技术发展前沿 分析化学是研究材料成分分析方法的科学，主要任务是确 定材料由哪些组分（元素、离子、基团或化合物）所组成， 并确定该物质有关组分的含量。 1.2.1痕量元素分析技术的发展 痕量分析指含量在1ug/g至100ug/g（质量分数）之间的组 分。 1.2.2原子光谱分析技术的发展 原子光谱分析技术是材料分析中最常用的分析方法，主要 3 包括原子发射光谱法(AES)原子吸收光谱法、原子荧光光
1.3物理冶金技术的发展前沿
1.3.1形貌观察技术的发展 形貌观察技术主要借助于各种显微镜 1.3.2结构测定技术的发展 结构测定技术主要借助于各种衍射仪，X射线衍射仍旧是主 要的检测手段。 1.3.3微区成分分析技术的发展 微区成分分析主要指利用电子束与试样微区 (尺寸为 10nm～1μm)相互作用后所产生的信号进行成分分析。利 用的信号主要有标识 X射线谱和电子能量损失谱。利用电 子束激发的俄歇电子谱可以作表面微区成分分析 。
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第二章
高温合金中纳米相的物理化学 萃取与鉴定
• 纳米相是指利用金相方法观察的等轴纳米级方形或圆形颗 粒类析出相、厚度为纳米级的片状或针状析出相等，这类 相利用常规物理的分析方法一般无法进行全面量化的分析 研究。 • 2.1纳米相的电解萃取技术 相的物理化学萃取是基于合金中第二相与基体阳极钝化行 为的不同而进行的，是第二相处于钝化状态而基体处于活 化状态，从而将基体溶解而将第二相保留。 • 2.2纳米相的定量分离技术 共存相的定量分离主要指化学分离，主要基于各相化学稳 定性不同， 而化学稳定性依赖于相的晶体结构、元素组成、颗粒大小、 5 形状及所处介质。更据各相在某种特定电解液中化学稳定
理化检测技术进展
绪论
• 本书重点介绍了近十年来航空材料理化检测技术的技术进 展、发展趋势和科研成果，按照技术研究方向和产品特点 分为13章，主要包括高温合金中纳米相的物理化学萃取与 鉴定技术，电子探针微区元素分析技术，透射电子显微分 析技术的发展与应用，化学分析技术进展，高温合金化学 成分icp发射光谱分析技术及化学元素间光谱干扰，原子 吸收技术进展，现场材料牌号鉴别技术，金属材料中气体 元素分析技术，空心阴极光源的研制及应用，钎料化学成 分分析技术，原子荧光光谱技术进展等；此外还介绍了钛 及钛合金中气体分析用标准物质的研制与应用。 • 理化检测技术主要包括成分分析、材料的微观结构分析和 宏/微观关系研究等，是一门学科交叉的科学，涉及物理、 化学、冶金学、材料学、电子学、统计学等诸多学科和技 术。 2 • 航空材料的元素组成及其杂质成分的主要分析方法有化学
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准确的电子探针定量分析对样品要求三点
一、样品表面粗糙度越低越好 二、保证分析面与底面完全平行 三、要求样品具有良好的导电性
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第4章 透射电子显微分析技术的发展与 应用
• 在透射电子显微镜中，利用高能电子束通过试样时产生的 各种信息研究物质微观结构的分析技术。经加速的高能电 子束通过试样时和物质原子发生交互作用，形成透射电子、 衍射电子等，它们和物质的结构与成分密切相关。单独利 用透射电子束或衍射电子束成像，可以获得明场像或暗场 像；同时利用透射电子束和一束或多束衍射电子束成像， 可以得到高分辨结构图像。明场像、暗场像、高分辨结构 图像，都是反映物质内部不同层次结构细节的图像。
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主要应用
一、用于物象鉴定和界面取向分析 二、用于微观缺陷和形变机制研究 三、用于高分辨电子显微术 四、用于表面/界面分析技术 五、用于航空材料
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第5章 化学分析技术进展ห้องสมุดไป่ตู้
• 经典化学法包括重量法、容量法、光度法、电化学法等 • 电位滴定法测定软磁合金及高弹性合金中高量钴 电位滴定法是根据滴定过程中指示电极的突跃来确定滴定 终点的一种滴定分析方法 适用于中和滴定、沉淀滴定、 络合滴定和氧化还原滴定。 软磁合金及高弹性合金中高量钴（约50%）的分析适用电位 滴定法，可参考的方法有HB5220.25《高温合金化学分析 法 铁氰化钾电位滴定法测定钴含量》GB223.20《钢铁及 合金化学分析 电位滴定法测定钴含量》其方法分析的上 限分别为25.00%和30.00%。 钴含量检测准确性的关键因素 : 消除铬的干扰、检测条件的 控制。
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透射电子显微术
• 透射电子显微术能够在原子和分子尺度直接观察材料的内 部结构；能方便地研究材料内部的相组成和分布，以及晶 体中的位错、层错、晶界和空位团等缺陷，是研究材料微 观组织结构的有力工具。近代透射电子显微术包括分析衍 射谱以获得衍射物质晶体结构和位向的信息，以及利用高 能入射束照射试样微小区域产生的X射线进行成分分析等 内容，还包括对不同成像模式下所获得的各种图像进行分 析以得到其他物质结构信息（例如晶体不完整性等）的有 关技术。
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第3章 电子探针微区元素分析技术
• 电子探针显微分析技术 是进行材料微观组织结构分析和 研究重要技术之一，主要用于材料微区化学元素的定量分 析，能在微米尺度对化学元素浓度分布、析出相元素组成 等进行定量分析。 • 电子探针（Electron Probe Microanalysis-EPMA）的主要 功能是进行微区成分分析。它是在电子光学和X射线光谱 学原理的基础上发展起来的一种高效率分析仪器。 其原 理是：用细聚焦电子束入射样品表面，激发出样品元素的 特征X射线，分析特征X射线的波长（或能量）可知元素 种类；分析特征X射线的强度可知元素的含量。
2.3纳米相鉴定技术 对高温合金中各种纳米相从合金中定量提取出来并将共存相 分离后，需要对其进行定性定量分析和鉴定，才能得到有 价值的微观组织结构参量。常用物理化学检测技术有纳米 相的x射线衍射鉴定技术 。目前颗粒分布用 纳米颗粒粒度分布检测技术 常用检测技术包括激光粒度分 析和 x射线小角散射分析。