同济大学材料研究方法07真题及答案解析

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2.知识点：波谱仪的原理以及和能谱仪之间的异同 3.答题思路：简述知识点

历年考频：此考点在近五年中共出现1，分别为：07年。

5．写出布拉格方程，分析物质产生X衍射的充要条件，简述X射线粉末衍射物相鉴定过程。请说明样品制备对物相鉴定的影响。

1.参考答案：

布拉格方程为 2dsinθ=nλ

式中 n为整数； θ角称为布拉格角或掠射角，又称半衍射角，λ 为入射线波长； d为晶面间距。

物质产生X衍射的充要条件为既满足布拉格方程有不发生消光。 鉴定过程：

1.首先用粉末照相法或粉末衍射仪法获取被测试物相的衍射图样。

2.通过对多获取的图样的分析的计算，获得个衍射线条的2θ和d值以及相对强度大小。

3.使用检索手册，查询物相PDF卡片号。

4.若是多部分析，在3完成后，对剩余强度进行排序，直至所有衍射线能够得到解释。 影响：

P102 3.6.5 粉末X射线物相定量分析过程中注意的问题 试题解析：

2.知识点：布拉格方程及X射线粉末衍射物相鉴定 3.答题思路：综合分析两部分内容

历年考频：此考点在近五年中共出现3，分别为：04，06，07年。

6．简述特征X射线的产生，性质和应用。

1.参考答案：

产生：凡是高速运动的电子流和其他高能辐射六（如X射线、中子流等）被突然减速时均能产生X射线。 性质：X射线是一种电磁波 应用：

现代材料研究的主X射线实验方法在材料研究中主要有以下几种应用： （1）X射线物相定性分析：用于确定物质中的物相组成 （2）X射线物相定量分析：用于测定某物相在物质中的含量 （3）X射线晶体结构分析：用于推断测定晶体的结构

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试题解析：

2.知识点：X射线的基础 3.答题思路：简述基本概念

历年考频：此考点在近五年中共出现3，分别为：04，06，07年。

7．简述红外光谱用于分子结构分析的基础，说明其应用。

1.参考答案： 原因：（1）辐射具有刚好能满足物质跃迁时所需的能量，分子中某个基团的的振动频率和红外辐射的频率一致就满足了 （2）辐射与物质之间有相互作用，分子的偶极距必须发生变化的振动， 分子振动的形式：

1．伸缩振动

ａ．对称伸缩振动 ｂ．反对称伸缩振动 2．变形和弯曲伸缩振动

ａ．面内变形

剪式振动 面内摇摆振动 ｂ．面外变形

面外摇摆振动 扭曲变形掘动

红外光谱振动吸收带的类型：

（１） Ｘ－Ｈ伸缩振动区 （２） 叁键和累积双键区 （３） 双键伸缩振动区

（４） Ｘ－Ｙ伸缩振动区和Ｘ－Ｈ变形振动区

应用：定性分析 1 试样的分离与精制 2. 了解与试样性质有关的其他方面的因素 3. 图谱的解析

定量分析 试题解析：

2.知识点：光谱分析的基础及应用 3.答题思路：简述两知识点

历年考频：此考点在近五年中共出现2次，分别为：04，07年。

8．采用何种手段可以研究高分子材料的结晶。

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1.参考答案：

主要的研究方法为热分析，详细内容请见P235 5.7 热分析技术的应用 考试的时候我不建议回答此类问题，不易答全。 试题解析：

2.知识点：研究方法的综合应用

3答题思路：联系研究方法的今本知识点与专业课内容

历年考频：此考点在近五年中共出现1次，分别为：07年.

9．聚合物的填充改性及共混是高分子材料改的常用手段，如何研究无机填充材料在高聚物基体中的分布情况？如何研究共混物中各相的形态？

1.参考答案：

研究聚合物的填充改性及共混是高分子材料改性的常用手段，在分析填充材料在高聚物基体的分布情况课选用扫面电镜或透射电镜，其中扫描电镜的分辨率稍低，但立体感强；透射电镜的分辨率高，但制样困难，且立体感差。

在研究共混物中的各相形态上可采用XRD。 试题解析：

2.知识点：研究方法的综合应用

3.答题思路：联系研究方法的今本知识点与专业课内容

历年考频：此考点在近五年中共出现1次，分别为：07年.

10．核磁共振谱中不同质子产生不同化学位移的根本原因是什么？化学位移的主要影响因素有哪些？核磁共振谱中的信号强度可以提供何种信息？

1.参考答案：

某一质子吸收峰出现的位置与标准物质质子吸收峰出现的位置之间的差异称为该质子的化学位移。 它是分析分子中各类氢原子所处位置的重要依据。

影响化学位移的因素有：原子与分子的磁屏蔽、诱导效应、共轭效应、磁各向异性效应、范德华效应、氢键效应、溶剂效应、介质磁化率效应、顺磁效应。

NMR谱上可以用积分线高度反应出信号强度。各信号峰强度之比，应等于相应的质子数之比。只要将峰面积加以比较，就能确定个组质子的数目，积分线的个阶梯度高度代表了各组峰面积。于是根据积分线的高度可计算出各组峰相对应的质子峰。 试题解析：

2.知识点：NMR的基本概念 3.答题思路：简述概念

历年考频：此考点在近五年中共出现1次，分别为：07年

11．请详细描述金相试样的制备过程，并画出碳马氏体和高碳马氏体的组织示意图，解释其区别。

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1.参考答案：

这道题金属方向可选答，我不懂啊！ 试题解析：

2.知识点：金相样品的制备过程及碳马氏体和高碳马氏体的组织 3.答题思路：无

历年考频：此考点在近五年中共出现1次，分别为：07年

12．举例说明透射电镜在金属材料研究方面的应用，说明其原理。

1.参考答案：

透射电镜在金相分析和金属断口分析方面得到了广泛的应用。在金属断口分析方面，人们借助透射电镜比用肉眼和放大镜更深刻地认识断口的特征、性质，揭示了断裂过程机理，研究影响断裂的各种因素，对失效分析非常有效。而在金相分析方面，利用透射电镜的高放大倍数，可以显示光学显微镜无法分辨的显微组织细节。

这是由于透射电镜的高分辨率所致的。 ：分辨本领：指显微镜能分辨的样品上两点间的最小距离；以物镜的分辨本领来定义显微镜的分辨本领。光学透镜：d0 =0.061λ/n·sinα= 0.061λ/N·A，式中：λ是照明束波长；α是透镜孔径半角； n是物方介质折射率；n·sinα或N·A称为数值孔径。

在物方介质为空气的情况下，N·A值小于1。即使采用油浸透镜(n=1.5；α一般为70°～75°)， N·A值也不会超过1.35。所以 d0≈1/2λ 。因此，要显著地提高显微镜的分辨本领，必须使用波长比可见光短得多的照明源。

实际上，透镜的分辨本领除了与衍射效应有关以外，还与透镜的像差有关（球差）。

试题解析：

2.知识点：透射电镜的应用

3.答题思路：介绍基本应用及原理即可

历年考频：此考点在近五年中共出现1，分别为：07年

13．制备金属材料透射电子显微镜试样时一般采用双喷法制样，请详述其原理。

1.参考答案：

将电解液利用机械喷射的方法喷到试样上将其薄化成薄膜。这种方法所获得的薄膜与大块样品组织、结构相同，但设备较为复杂。 试题解析：

2.知识点：透射电镜的样品制备与专业课内容 3.答题思路：结合两者作答

历年考频：此考点在近五年中共出现1次，分别为：07年。

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