材料现代分析测试技术思考题2012 - 图文

《材料现代分析测试技术》思考题

1. 电子束与固体物质作用可以产生哪些主要的检测信号？这些信号产生的原理是什么？它们有哪些特点和

用途？

2. 什么是电子散射，相干弹性散射和不相干弹性散射？电子衍射的成像基础是什么？ 3. 电子束与固体物质作用所产生的非弹性散射的作用机制有哪些？

4. 电子束激发固体物质产生二次电子和背散射电子是如何形成的？他们的成像有何异同点？在材料检测中

有何应用？

5. 特征X射线是如何产生的，其波长和能量有什么特点，有哪些主要的应用？

6. 俄歇电子是怎样产生的？对于孤立的原子来说，能够产生俄歇效应的最轻元素是什么？

7. 特征X射线的波长与阳极靶材的原子序数有什么关系？Kα谱线的强度与Kβ谱线的强度哪一个大一些？ 8. X射线的强度和硬度通常用什么表达？有什么物理含义？ 9. α-Fe（体心立方），点阵参数a=2.866 à,如果用Cr Kα X射线（λ=2.291à）照射，如果（110）发生衍射，

其掠射角是多少？

10. α-Fe的X-射线衍射谱图如下图，所用的X光波长为 0.1542nm，试计算每个峰线所对应的晶面间距，并

确定其晶格常数。

11. 简述从X射线衍射图谱中可以知道被检测样品那些结构信息？

12. 如果一个样品的X射线衍射图谱中某个晶面衍射峰的2θ角比卡片值偏低，而衍射峰强度比卡片值明显

偏高，说明该样品就有什么样的结构特征？

13. 如果要对样品中一块微区（微米量级）进行物相分析，可以采用哪些测试方法？如果对该微区进行化学

成分分析，可用那些测试方法？ 14. 透射电镜的中间镜的作用有哪些？

15. X射线衍射与透射电子衍射产生的衍射条件有什么不同?适用范围有什么不同? 16. 爱瓦尔德球是如何建立的？用爱瓦尔德球说明电子束[uvw]对于晶体（hkl）晶面发生衍射的充分必要条件。 17. X射线衍射与电子衍射有何异同点？

18. 什么是晶带轴定理？求（002）和（1-10）晶面的晶带轴[uvw]？

19. 倒易点阵与正点阵之间存在何种关系，倒易点阵与晶体电子衍射斑点之间有何对应关系？ 20. 分析倒易点阵为面心立方和体心立方，其对应的正点阵的晶体结构点阵类型是什么？

21. 下图是单晶体、多晶体和非晶体的电子衍射花样，选择对应结构类型的电子衍射花样，并说明原因。

(a) (b) (c)

20. 下图是用熔胶-凝胶法制备的二氧化钛薄膜（TiO2），从初始状态（As-prepared）到温度800℃一个小时保温处理后的X射线衍射图，分析二氧化钛薄膜结构随温度变化的规律。（TiO2金红石结构---rutile，TiO2锐钛矿结构--- anatase）

21.上题中如果对二氧化钛薄膜做进一步出分析,应该选用怎样实验测试分析方法:

(a) 对二氧化钛的晶化点做出精确测定; (b) 对二氧化钛结构形态进行测试分析 (c) 对二氧化钛的界面结构进行分析 (d) 对二氧化钛做组态分析

22. 用已学过的实验方法设计试验方案，说明晶化点为300℃的非晶块体样品的结构变化规律。 23. 能谱仪和波普仪工作原理是什么？在做成分分析的时候哪一种测试方法的分辨率高一些？ 24. 透射电镜的衍射衬度原理是什么？作图分析明场像与暗场像的原理。

25. X射线光电子能谱分析和X射线荧光光谱分析的基本原里有哪些不同?分别有怎样的适用性？ 26. 原子光谱分析和分子光谱分析有什么区别?吸收光谱分析和发射光谱分析有什么区别? 27. 红外光谱和拉曼光谱有何区别?在分析样品时如何选择测试方法?

28. 原子力显微镜（AFM）和隧道扫描显微镜（STM）的工作原理有什么不同？ 29. 在微米或纳米量级上观察样品的表面形貌可以用什么方法？

30. 两块不锈钢板A和B用亚弧焊焊接在一起，A为1Cr18Ni9Ti，B为1Cr18Ni9，在使用了一段时间后，发

现某一块板离焊缝一段距离处出现锈迹。

（1）设计试验方案分析不锈钢板失效的原因（说明实验方法，基本步骤，拟得到的实验结果及分析） （2）提出解决方案

31．指出下列叙述中的错误，并予以改正：

“对材料AmBn的研究方法是：用X射线衍射仪器对材料进行含量及显微组织形貌的测定；用扫描电镜

对材料进行物相分析，确定其晶体学参数；用透射电镜对材料界面、结合组态进行测试分析”。

31. 实验室有X射线衍射仪器, 扫描电镜, 电子探针、透射电镜、X射线冠电子能谱仪和差示扫描量热仪等测

试仪器，现对非晶块体材料AmBn进行分析：（a）AmBn热稳定性分析；（b）结构分析；（c） 物相分析 试确定实验方案，并指出分析目的。

32. 如何对重量为5克的24k金首饰进行无损真伪鉴定，写出检测方案和步骤。 33．结合自己的研究方向说明在进行材料研究时应该如何确定最佳的实验方法。