材料現(xiàn)代分析與測試技術(shù)論文

1、材料現(xiàn)代分析與測試技術(shù)論文（1）X射線單晶體衍射儀(Xraysinglecrystaldiffractometer簡寫為XRD)原理：根據(jù)布拉格公式：2dsinθ=λ可知，對于一定的晶體，面間距d一定，有兩種途徑可以使晶體面滿足衍射條件，即改變波長λ或改變掠射角θ。X射線照射到某礦物晶體的相鄰網(wǎng)面上，發(fā)生衍射現(xiàn)象。兩網(wǎng)面的衍射產(chǎn)生光程差ΔL=2dsinθ，當(dāng)ΔL等于X射線波長的整數(shù)倍nλ(n為1、2、3….，λ為波長)時，即當(dāng)2dsin

2、θ=nλ時，干涉現(xiàn)象增強，從而反映在礦物的衍射圖譜上。不同礦物具有不同的d值。X射線分析法就是利用布拉格公式并根據(jù)x射線分析儀器的一些常數(shù)和它所照出的晶體結(jié)構(gòu)衍射圖譜數(shù)據(jù)，求出d，再根據(jù)d值來鑒定被測物。主要功能：收集晶體衍射數(shù)據(jù)以及進(jìn)一步確定晶體結(jié)構(gòu)，過程主要包括：挑選樣品，上機，確定晶胞參數(shù)，設(shè)定參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，數(shù)據(jù)還原，結(jié)構(gòu)解析。（2）光學(xué)顯微鏡（OpticalMicroscopy，簡寫為OM）基本原理：顯微鏡是利用凸透鏡的放大

3、成像原理，將人眼不能分辨的微小物體放大到人眼能分辨的尺寸，其主要是增大近處微小物體對眼睛的張角（視角大的物體在視網(wǎng)膜上成像大），用角放大率M表示它們的放大本領(lǐng)。因同一件物體對眼睛的張角與物體離眼睛的距離有關(guān)，所以一般規(guī)定像離眼睛距離為25厘米（明視距離）處的放大率為儀器的放大率。顯微鏡觀察物體時通常視角甚小，因此視角之比可用其正切之比代替。顯微鏡放大原理光路圖顯微鏡由兩個會聚透鏡組成，光路圖如圖所示。物體AB經(jīng)物鏡成放大倒立的實像A1B

4、1，A1B1位于目鏡的物方焦距的內(nèi)側(cè)，經(jīng)目鏡后成放大的虛像A2B2于明視距離處。主要功能：把人眼所不能分辨的微小物體放大成像，以供人們提取微細(xì)結(jié)構(gòu)信息。價電子受激發(fā)射出來。被光子激發(fā)出來的電子稱為光電子?？梢詼y量光電子的能量，以光電子的動能束縛能(bindingenergy)(Eb=hv光能量Ek動能w功函數(shù))為橫坐標(biāo)，相對強度（脈沖s）為縱坐標(biāo)可做出光電子能譜圖。從而獲得試樣有關(guān)信息。X射線光電子能譜因?qū)瘜W(xué)分析最有用，因此被稱為化學(xué)

5、分析用電子能譜（ElectronSpectroscopyfChemicalAnalysis）。主要功能：1.固體樣品的表面組成分析，化學(xué)狀態(tài)分析，取樣深度為0～3nm2.元素成分的深度分析（角分辨方式和氬離子刻蝕方式）3.可進(jìn)行樣品的原位處理。（6）紅外光譜儀（InfraredSpectrometer，簡稱IR）工作原理：將一束不同波長的紅外射線照射到物質(zhì)的分子上，某些特定波長的紅外射線被吸收，形成這一分子的紅外吸收光譜。每種分子都有由

6、其組成和結(jié)構(gòu)決定的獨有的紅外吸收光譜，據(jù)此可以對分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和鑒定。紅外吸收光譜是由分子不停地作振動和轉(zhuǎn)動運動而產(chǎn)生的，分子振動是指分子中各原子在平衡位置附近作相對運動，多原子分子可組成多種振動圖形。當(dāng)分子中各原子以同一頻率、同一相位在平衡位置附近作簡諧振動時，這種振動方式稱簡正振動（例如伸縮振動和變角振動）。分子振動的能量與紅外射線的光量子能量正好對應(yīng)，因此當(dāng)分子的振動狀態(tài)改變時，就可以發(fā)射紅外光譜，也可以因紅外輻射激發(fā)分子而振動

7、而產(chǎn)生紅外吸收光譜。分子的振動和轉(zhuǎn)動的能量不是連續(xù)而是量子化的。但由于在分子的振動躍遷過程中也常常伴隨轉(zhuǎn)動躍遷，使振動光譜呈帶狀。所以分子的紅外光譜屬帶狀光譜。分子越大，紅外譜帶也越多。主要功能：紅外光譜分析可用于研究分子的結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵，也可以作為表征和鑒別化學(xué)物種的方法。紅外光譜具有高度特征性，可以采用與標(biāo)準(zhǔn)化合物的紅外光譜對比的方法來做分析鑒定。已有幾種匯集成冊的標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜集出版，可將這些圖譜貯存在計算機中，用以對比和檢索，進(jìn)行分