现代材料分析方法绪论ppt课件.ppt

《现代材料分析方法绪论ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、现代材料分析方法1本课程的学习目的通过学习，使学生掌握材料分析测试方法的基本原理，了解各种分析仪器的基本结构与工作原理，并对各种分析仪器在材料分析研究中的应用有个基本了解，最终使学生能够独立地进行材料的分析和研究工作。2本课程的基本要求对重要的基本概念与基本原理了解其来源、含义与适用范围。能初步运用所学理论及方法，分析有关材料组织结构、成分等简单的实际问题。能熟悉各种分析仪器的基本结构与工作原理，以及样品的制备方法。了解分析仪器的应用范围。初步掌握实验结果的分析方法与技术。3第0章绪论一、材料的定义1.材料Materi

2、alsMerriam-Webster的“NewInternationalDictionary”中关于材料的定义为：材料是指用来制造某些有形物体(如：机械、工具、建材、织物等的整体或部分)的基本物质(如金属、木料、塑料、纤维等)。《迈尔新百科全书》中材料的含义：材料是从原材料中取得的，为生产半成品、工件、部件和成品的初始物料，如金属、石块、木料、皮革、塑料、纸、天然纤维和化学纤维等。42.原料与材料原料（RawMaterials）原料一般不是为获得产品，而是生产材料，往往伴随化学变化。材料的特点往往是为获得产品，一般从材

3、料到产品的转变过程不发生化学变化。3.材料与物质(MaterialsandMatter)材料可由一种或多种物质构成。同一物质由于制备方法或加工方法不同可制成用途各异、类型不同的材料。★材料的定义用于制造物品、器件、构件、机器或其它产品的物质。5材料是人类赖以生存和发展的物质基础。人类社会的历史就是一部利用材料和制造材料的历史，材料的研究和应用促进了人类社会的进步，而人类社会的不断发展刺激了材料的不断创新。迄今为止，人类使用材料的历史已经历了7个时代，每一种新材料的出现和使用，都伴随着生产力和科学技术的发展，标志着人类文

4、明的进步。二、材料的发展与人类历史6石器时代进入20世纪90年代，随着信息、航天、能源、生物等高技术的发展，人类逐渐进入新材料时代。新材料按其用途可分为三大类：信息材料、新能源材料，以及在特殊条件下使用的结构和功能材料。青铜器时代铁器时代钢时代水泥时代电子管时代硅时代7材料可以根据化学组成、状态、作用和使用领域分类。金属材料化学组成分类无机非金属材料有机高分子材料复合材料气态状态分类液态单晶固态多晶准晶非晶使用性能分类功能结构应用领域分类建筑、电子、生物、信息、包装和能源材料等。三、材料的分类89国家体育场中央电视台1

5、0悉尼歌剧院石油双子星座大厦11赵州桥（花岗岩）天坛12金茂大厦香港汇丰大厦13世界第一高楼-迪拜塔14四、材料的结构及其层次结构：材料系统内各组成单元之间的相互联系和相互作用方式。存在形式：原子结构、价键结构、原子排列、非晶态结构、晶态结构、晶体缺陷、显微结构等。层次上：宏观组织结构、显微组织结构、微观组织结构。结构层次大体是按观察工具的分辨率划分的。15宏观组织结构：用人眼或放大镜可观察到的晶粒、相的集合状态。显微组织结构：借助光学显微镜、电子显微镜可观察到的晶粒、相的集合状态或材料内部的微区结构。微观组织结构：借

6、助高分辨电子显微镜可观察到的原子结构、分子结构以及原子和分子的排列结构。●材料的结构16结构层次物体尺寸研究对象研究方法微观结构<100nm晶格点阵隧道扫描电镜、透射电镜显微结构0.1-100um微晶、多晶集团扫描电镜宏观结构>100μm大晶粒、颗粒集团肉眼、放大镜●材料的结构层次17五、材料工艺、结构和性能材料工艺，包括材料合成工艺及加工工艺，影响材料的组织结构。材料的性能取决于其组织结构，只有改变结构才能控制其性能。材料的原始组织结构及性能又决定着采用何种方法合成材料。材料工艺、结构、性能之间相互依赖、相互制约。1

7、8材料性能材料结构材料工艺材料研究的三要素19要改进材料性能、提高产品质量，就必须通过一定的测试方法了解材料内部的组成和结构。研究方法从广义上说，包括技术路线、实验技术、数据分析等；从狭义上讲，就是某一种测试方法。20六、材料分析的种类和仪器○材料分析的种类化学成分分析、晶体结构分析、显微结构分析○分析仪器显微镜：显微组织观察衍射仪：确定晶体结构谱仪：分析化学成分21●化学成分分析化学成分分析包括元素成分分析和微区成分分析。所用仪器包括：光谱(红外光谱、荧光光谱、拉曼光谱等)色谱(气相色谱、液相色谱、凝胶色谱等)表面分

8、析谱(X射线光电子能谱、俄歇电子能谱、电子探针等)原子吸收光谱、质谱、核磁共振谱等。研究方法分类22常规的平均化学成分分析方法为湿化学法，但该法仅能给出平均成分(可以达到很高的精度)，但却不能给出所含元素的具体分布情况。实际上，材料中的成分分布存在不均匀性，导致微观组织结构的不均匀性，进而造成材料微观区域性能的不均匀性，对材料的宏