当前位置:文档之家› 现代材料测试技术(1)-作业与思考题

现代材料测试技术(1)-作业与思考题

(7)何谓德拜相机的分辨本领?它与θ角、相机半径R、X射线波长λ之间有何关系?
(8)用Cu Kα(=0.154 nm)射线和Cr Kα(=0.229 nm)射线分别摄取α-Fe多晶体(体心立方点阵,点阵常数a = 0.286 nm)的衍射花样,问两者中将各有几对衍射线出现?并写出其指数.
第5章X射线物相分析
第7章电子光学基础
1.电磁透镜的像差是怎样产生的,如何来消除和减少像差?
2.电磁透镜景深和焦长主要受哪些因素影响?说明电磁透镜的景深大、焦长长,是什么因素影响的结果?假设电磁透镜没有像差,也没有衍射Airy斑,即分辨率极高,此时它的景深和焦长如何?
第8章电子束与材料的相互作用
1.电子束入射固体样品表面会激发哪些信号?它们有哪些特点和用途?
(1)简述X射线物相定性分析的基本步骤.
(2)请说明物相定性分析所用的三种索引(字母索引、哈氏索引、芬克索引)的特点。
(3)JCPDS粉末衍射卡片包含晶体物质的哪些基本信息?
(3)简述X射线物相定量分析的基本原理。
(4)分别说明外标法和内标法是如何对试样进行物相定量分析的。
(5)某种黄铜试样为α+β双相组织,采用Cu Kα射线照射试样测得其α相的200衍射线强度为484(任意单位),在相同条件下对一个纯α相试样测得200衍射线的强度为760(任意单位),据此求试样中α相的含量。假设α相和β相对Cu Kα射线的质量吸收系数近似相等。
Cu
0.15418
0.13922
Mn
0.18964
Mo
0.07107
0.06323
V
0.22690
Ag
0.05609
0.04970
Zr
0.06888
(11)试推导出X射线穿过厚度为H的物体后,强度的衰减规律公式: I= I0e–μH
(12)试证明某元素的特征X射线Kα的波长λKα与其K吸收限λK和L吸收限λL之间具有关系:
6.要同时断口形貌和断口上粒状夹杂物的化学成分,选用什么仪器?如何操作?
7.简述电子探针的三种工作方式在显微成分分析中的应用。
(3)何谓多重性因数?
(4)何谓角度因数?
(5)何谓温度因数?
(6)何谓吸收因数?
(7)当AuCu3固溶体完全有序化时, Au原子占据立方晶胞的顶角,而Cu原子占据各个面的中心,试计算其结构因数FHKL。
(8)NaCl单位晶胞中,含有4个氯原子和4个钠原子,其坐标为: Na : 0,0,0;1/2,1/2, 0;1/2,0,1/2;0,1/2,1/2。Cl:1/2,1/2,1/2;0,0,1/2;; 0,1/2,0;1/2,0,0。计算结构因子,确定可反射晶面的指数。
补:制备复型的材料应具备的三个主要条件
6.制备薄膜样品的基本要求是什么?具体工艺过程如何,双喷减薄与离子减薄各适用于制备什么样品?
7.什么是衍射衬度,它与质厚衬度有什么区别?
8.画图说明衍衬成像原理,并说明什么是明场像,暗明场像和中心暗场像。
思考题:10.要观察钢中基体和析出相的组织形态.同时要分析其晶体结构和共格界面的位向关系,如何制备样品?以怎样的电镜操作方式和步骤来近行具体分析?
(9)对于简单、体心和面心立方三种结构的晶体,其系统消光条件各有何规律?
(10)粉末多晶体衍射线的积分强度与哪些参数有关?
第4章粉末多晶体衍射实验及分析方法
(1)有哪三种最基本的X射线衍射实验方法?概述它们的主要区别.
(2)粉末衍射方法可分为哪两种?试述它们的主要特点.
(3)简述粉末法成像原理.
(4)采用Cu Kα(=0.154 nm)射线和德拜相机得到某多晶体试样(立方晶系)的衍射花样,其8根线条的θ角分别为: 12.54°, 14.48°, 20.70°, 24.25°, 25.70°, 30.04°, 33.04°, 34.02°,求出各线条对应的晶面间距和指数,并计算点阵常数.
(5)用Cu Kα(=0.154 nm)射线摄得钨的德拜相,从照片上测得由低角度数起的前4对线的θ角分别为20.3, 29.2, 36.7, 43.6。已知钨具有体心立方点阵,点阵常数a=0.3164 nm,试计算各线条的相对强度(可不计温度因子和吸收因子).
(6)说明用X射线衍射仪进行多晶试样衍射测量的原理和过程。在试样的形状、试样的吸收等方面,它与德拜照相法有何区别?
5某种黄铜试样为双相组织采用cuk射线照射试样测得其相的200衍射线强度为484任意单位在相同条件下对一个纯相试样测得200衍射线的强度为760任意单位据此求试样中相的含量

作业与思考题
0绪论
1.现代材料测试技术概述
第1章X射线的物理基础
(1)什么是X射线?它和可见光有何不同?
(2)X射线管中产生的连续谱和标识谱与管的电学参量(管电压,管电流)之间有何关系?如何控制X射线管的电学参量以达到改变X射线波长和强度的目的?
1 /λKα= 1 /λK-1 /λL
第2章X射线衍射的几何原理
(1)说明X射线衍射与可见光反射有何差别?
(2)解释“干涉面指数(HKL)”与“晶面指数(hkl)”之间的区别。若某种立方晶体的(111)晶面间距为0.1506 nm,而X射线波长为0.0724 nm,问有多少干涉面参与反射,它们分别在什么角度上反射?
补:多晶电子衍射花样的标定
补:单晶电子衍射花样的标定
第11章扫描电镜与电子探针分析
1.SEM的成像原理与TEM有何不同?
2.二次电子像与背散射电子像在显示表面形貌衬度时有何异同?
3.简述SEM的分辨率。
4.波谱仪和能谱仪的优缺点。
5.要分析钢中碳化物成分和基体中碳含量,应选用哪种电子探针仪?为什么?
(7)计算空气对Cr Kα的质量吸收系数和线吸收系数(空气中含有质量为80 %的N和20 %的O,空气的密度为1.29×10-3g/cm3)。
(8)何谓“相干散射”、“非相干散射”、“荧光X射线”、“短波限”、“吸收限(激发限)”?
(9)Cu的K系激发电压为8.98KV,求其吸收限λk。并确定阳极靶为铜的X射线管适宜的工作电压。
第10章电子衍射
1.分析电子衍射与X射线衍射有何异同?
2.倒易点阵与正点阵之间关系如何?倒易点阵与晶体的电子衍射斑点之间有何对应关系?
3.用爱瓦尔德图解法证明布拉掐定律。
4.何为零层倒易截面和晶带定理?说明同一晶带中各晶面及其倒易矢量与晶带轴之间的关系。
5.说明多晶、单晶及非晶衍射花样的特征及形成原理。
(3)X射线与物质相互作用有哪些现象和规律?
(4)某元素的Kα辐射波长为0.190 A,另一元素的Kα辐射波长为0.196 A,它们之中哪一个元素的原子序数大?
(5)设X射线的波长为0.01nm,它的频率是多少?每一个光子的能量是多少?
(6)求X射线管电压为50 KV时,电子在与靶面撞击瞬间的速度与动能,所产生的连续谱的短波限。
(3)用Cu Kα(=0.154 nm)射线照射点阵常数a = 0.286 nm的α-Fe多晶体,试用厄瓦尔德作图法求(110)晶面发生反射的θ角。
(4)试由布拉格公式和倒易点阵概念推导出衍射矢量方程。
(5)何谓厄瓦尔德图解法?它有何用途?
第3章X射线衍射线束的强度
(1)何谓原子散射因数?
(2)何谓结构因数?试推导出其表达式。
(10)根据下表数据确定不同X射线管应采用的滤波片
阳极靶
波长(nm)
滤波片


材料
λk (nm)Cr0来自229090.20849
Ni
0.14880
Fe
0.19373
0.17566
Co
0.16081
Co
0.17902
0.16208
Rh
0.05338
Ni
0.16591
0.15001
Fe
0.17433
(6)一块淬火碳钢(含1.0 %C),用金相方法检验未见碳化物,在衍射仪上用Co Kα(=0.179nm)辐射测得奥氏体的311线条的积分强度为2.325,而马氏体的112线条强度为16.32,试计算钢中残余奥氏体含量.
第6章宏观内应力测定
(1)简述X射线测定材料表面宏观内应力的的基本原理。
(2)欲测定轧制态单相黄铜(含30%锌)试样的应力,用CoKα照射(400)晶面,当ψ=0°时测得2θ=150.1°,当ψ=45°时2θ=150.9°,问试样表面的宏观应力为多大?(已知a = 0.3695nm, E = 8.83×1010 N/m2, ν=0.35)
第9章透射电子显微分析
1.透射电镜主要由几大系统构成?各系统之间关系如何?
2.分别说明成像操作与衍射操作时各级透镜(像平面与物平面)之间的相对位置关并画出光路图。
3.透射电镜中有哪些主要光阑,在什么位置?其作用如何?
4.复型样品在透射电镜下的衬度是如何形成的?
5.说明如何用透射电镜观察超细粉末的尺寸和形态,如何制备样品?
相关主题