材料分析技术复习题

2024-06-23

材料分析技术复习题(精选8篇)

材料分析技术复习题 篇1

材料X射线衍射分析(第二章到第七章)习题

1.试述布拉格方程2dHKLsinθ=λ中各参数的含义,以及该方程有哪些应用? 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?

3.管电压为35千伏所产生的连续X射线,以θ=60°的掠射角照射到a=0.543 nm的立方晶系的晶体(100)和(531)晶面上,该两晶面分别最多能产生多少级衍射,最高和最低两级的射线波长分别为多少?(假设波长大于0.2 nm的射线已被空气吸收)4.如果入射线平行于a=0.543 nm的立方晶体之[出(220)干涉面的反射线的波长。

5.何为晶带与晶带定律? 说明同一晶带的各晶面的倒易点阵平面的作图方法, 并指出该倒易点阵平面(uvw)*与晶带轴[uvw]之间的位向关系。6.下列哪些晶面属于[111]晶带?

(111)、(231)、(231)、(211)、(101)、(101)、(133),为什么? 7.证明()、()、()、(01)晶面属于[111]晶带。

00]晶向,试用厄瓦尔德图解法求8.试计算(311)及(132)的共同晶带轴。

9.用CuKα射线(λ=0.154nm)照射Cu样品,已知Cu的点阵常数 =0.361nm,试用布拉格方程求其(200)反射的θ角。

10. 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.11. 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

12. 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。

13. 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。

14. 试说明粉末多晶体某一{hkl}晶面族的衍射线积分强度公式中各参数的物理意义,分析其对衍射强度的影响关系。

15. 原子散射因数的物理意义是什么?某元素的原子散射因数与其原子序数有何关系?

16. 多重性因数的物理意义是什么?某立方晶系晶体,其{100}的多重性因数是多

少?如该晶体转变为四方晶系,这个晶面族的多重性因数会发生什么变化?为什么?

17. 在极射赤面投影图中,设投影基圆的垂直直径上下两端分别记为N(北)极和S(南)极,水平直径左右两端分别为W(西)极和E(东)极,每个投影点的位置可根据其极距ρ和经度φ坐标(ρ,φ)绘出,此时N极的极距ρ=0°,经度φ=0°;E极的ρ=90°,经度φ=0°。

① 将透明纸放在吴氏网上,在纸上标出A(50°,90°)、B(50°,30°)、C(80°,30°)三个极点,并求三个极点所代表的晶面每两个晶面之间的夹角。

② 令坐标为(70°,40°)的极点A,围绕NS轴(从N向S看)逆时针转动100°,求该极点的新位置A1及其坐标(ρ1,φ1)。若极点A围绕一根坐标为(100°,120°)的倾斜轴顺时针转动60°,求该极点的新位置A2及其坐标(ρ2,φ2)。18. 何谓劳厄法,说明劳厄法测定晶体取向的基本步骤。19. 试用厄瓦尔德图解法说明劳厄衍射花样的成相原理.20. 简述劳厄衍射花样的指数化过程。

21. 用连续X射线(阳极靶为钨靶,管电压40KV)拍摄了一张铝单晶体试样的透射劳厄相,已知aAl = 0.40494 nm,底片距晶体5cm,入射线与晶体的(111)面之间的夹角θ= 4º,试问:(1)(111)反射面所形成的劳厄斑点与透射斑点(底片中心)的距离是多少?(2)(111)衍射斑点中包含哪些反射级?

22. 为什么劳厄相中低指数晶面的劳厄斑点强度一般比高指数的要强? 23. 劳厄法中采用什么阳极靶比较经济,为什么?

24. 粉末衍射方法可分为哪两种? 试述它们的主要特点.25. 粉末多晶体X射线衍射实验的衍射仪法和德拜法在入射光束、试样形状、试样吸收以及衍射线记录等方面与有何不同? 26. 简述粉末法成像原理.27. 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.28. 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).29. 试比较粉末多晶体衍射圆锥与单晶体的劳厄衍射圆锥有何不同? 30. 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?

31. 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.32. 粉末多晶体衍射线的积分强度与哪些参数有关? 33. 简述X射线物相定性分析的基本步骤.34. 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。35. 简述X射线物相定量分析的基本原理。

36. 试比较物相定量分析的外标法、内标(曲线)法、K值法、参比强度法和直接比较法的应用特点。

37. 试述用K值法进行物相定量分析的过程。

38. 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。39. 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 K(=0.179nm)辐射测得奥氏体(点阵参数a=0.360nm)的311线条的积分强度为2.325, α而马氏体(点阵参数a=0.2866nm),的112线条强度为16.32, 试计算钢中残余奥氏体含量.40. 用X射线法测定宏观内应力的原理是什么? 41. 对于一个承受上、下方向纯拉伸的多晶试样,若以x射线垂直于拉伸轴照射,问在其背射照片上,衍射环的形状是什么样的?为什么? 42. 在通用的衍射仪上,用固定ψ法测试铜带的应力,采用311衍射线,CuKα辐射.2θ0=136.74°。已知测量值为:

ψ(°)5 15 25 35 45 2θ(°)137.70 137.62 137.51 137.44 137.37 2请绘制2θ—sin ψ图,并用图解法和最小二乘法计算试样的应力值。

(铜的弹性模量E=1.2×106N/cm2,泊松比ν=0.38)

材料分析技术复习题 篇2

首先, 教师要把握好近几年来的中考或毕业考试地理试卷中与时事相关的材料分析题的命题思路和分值, 从而有计划地、有针对性地对学生进行专题训练。

从思路上看, 近年来, 地理学科时事地理材料分析题多是结合当前或近期国内、国外发生的与地理关系密切的时事或新闻事件, 时间跨度约为中考前一年左右, 目的是联系生活实际, 学以致用。从分值上看, 与时事地理相关的选择题和材料分析题所占分值在10~20分左右, 而且还有逐年增加的趋势, 如哈尔滨市2011年初中学业考试地理试卷中, 这类题共有7道, 总分值占了27分, 占试卷总分的27%, 这个比例是较高的。

其次, 教师要密切关注当前发生的与地理教学相关的新闻和时事, 并将其渗透到教学中来。对教材的灵活取舍和重组, 不仅拓宽学生的视野, 还能激发学生的学习兴趣, 让学生感受到地理知识就在身边, 学以致用, 提高教学效率。当然, 这也需要教师在设计试题时有所体现。

下面, 笔者就以中考试题中的时事地理材料分析题为例进行解析。

在哈尔滨市2011年初中学业考试地理试卷中, 第28题 (3分) 读图回答中, 给出了背景材料和图片, 如下:

2010年4月14日, 青海玉树县发生了7.1级地震。

(1) 玉树县的经度是96.7°E, 纬度是_____°N。

(2) 西宁位于玉树的_____方向 (填方位) 。

(3) 从上海把一批急救药品运往玉树, 最佳的运输方式是 ()

A、铁路运输B、航空运输C、公路运输D、管道运输

此题意在结合青海玉树地震这一时事, 考察学生对“根据经纬网定位、判定方向及如何选择合适的交通运输方式”三方面知识点的掌握情况。

【解析1】此题是考察学生对七年级地理上册第一章第一节《地球和地球仪》中经纬线认读这一知识点的掌握情况。根据题中给出的图示, 只要认真观察, 就能容易地看出玉树的纬度是33.1°N, 学生不用猜, 不用想, 只要从图中找就可以了。换句话说, 就是答案就在所给的材料中。如果材料中不给出北纬的表示符号“N”, 学生也可以根据青海属于我国34个省级行政区之一, 我国位于北半球, 从而判断出其纬度应是“北纬”。

【解析2】这是个利用经纬网判定方向的问题。可以假想成西宁所在的经纬线已画出, 即其纬线与33.1°N平行, 其经线与96.7°E平行, 这样, 玉树和西宁两点所在的经纬线就构成了经纬网。根据经纬网地图上, 上北下南, 左西右东来判定, 西宁在玉树的“北”和“东”, 合起来就是西宁在玉树的东北方向。

【解析3】此题的考点是八年级地理上册第四章第一节《逐步完善的交通运输网》中, 如何正确地选择恰当的交通运输方式。题目中有两个关键因素, 一个是上海到玉树“路途遥远”, 另一个是要运送“急救药品”, 属于急需或贵重类的物品, 所以, 应选择航空运输, 即选择答案“B”。

又如, 在黑龙江省龙东地区2011年初中毕业学业统一考试地理试题中, 第54题 (5分) 的材料分析, 是这样的:

2011年入夏以来, 一向雨水充沛的长江中下游地区与往年相比, 气候发生反常现象, 降水大量减少。我国湖北、江西、江苏等省份遭受了严重旱灾。这些省区都是我国重要的粮食生产区, 因此今年粮食产量将受到严重影响, 经济损失巨大。为了缓解旱情, 胡锦涛总书记亲临现场指导抗旱工作, 各省投入数亿元, 积极采取人工降雨、抗旱水源工程建设和节水灌溉等措施, 以解决人畜饮水和基本农田抗旱用水。

(1) 本地区属于我国东部地区, ___气候显著。

(2) 我国除旱灾外, 另一种严重的气候灾害是___。

(3) 本地区主要的粮食作物是___。

(4) 这种气候反常现象, 除了自然原因外, 也与人类对环境的破坏有关。在环境保护方面, 你能做到哪些? (至少两点) ____________。

此题是以长江中下游地区的灾旱这一事实为引子, 列举出一系列问题, 属于综合考察学生对地理知识学以致用的情况。

【解析1】题中所说的“本地区”就是材料中所说的“长江中下游地区”, 根据已学的八年级地理上册33页图2.15, 可知本区属于亚热带;再根据本区属于沿海地区, 是季风气候, 可以得出结论:亚热带季风气候显著。当然, 学生也可根据所学的八年级地理上册第42页图2.26———“我国不同的气候类型”图中得出正确结论。这个答案是材料中没有的, 要学生根据已学的知识来回答, 学生只有对所学知识点掌握牢固, 才能答对。

【解析2】本题是对“我国是一个旱涝灾害频发的国家”这一知识点的考察。根据材料中所说的“旱灾”, 以及“一向雨水充沛”“反常现象”两个关键词, 很容易想到我国除旱灾外, 另一种严重的气候灾害就是涝灾。当然, 也可答“洪涝灾害”。

【解析3】这是一个关于我国农作物分布的问题。在八年级地理下册第五章第二节《北方地区和南方地区》中, 明确指出了秦岭—淮河以南, 即南方地区的粮食作物以水稻为主, 题目中所说的本区就是长江中下游地区, 即南方地区, 其主要的粮食作物就是“水稻”。

【解析4】这是一个主观试题, 是对所给材料的拓展, 考察学生学以致用的能力, 只要学生抓住“环境保护”这一主题, 从它入手答题, 关键是把握好“能做到”这一采分点, 就可以得2分, 每一点1分。比如“节约用水, 不浪费水”“植树造林, 爱护草坪”“不乱扔垃圾和废电池, 节约用纸”“践行低碳生活, 骑车上学”等等, 均可。

综上所述, 可以看出有关时事地理的材料分析题, 答案通常来源于3种渠道:在题目所给的图文材料中找出;根据所学的知识作答, 相当于填空题;依据题目要求, 围绕主题进行主观回答。所以, 学生在答题时切忌随意猜测作答。

下面是笔者自己设计的几个有关时事地理的材料分析题, 与同行们交流:

1. 读材料回答 (10分) :

材料一:

材料二:2012年2月27日, 中国海军第十一批护航编队从青岛胶州湾某军港解缆起航, 奔赴亚丁湾、索马里海域接替第十批护航编队执行护航任务。这是中国海军自2008年12月开展护航行动以来, 第一次由北海舰队组织执行护航任务。

(1) 写出名称:

城市: (1) __________ (2) ____________ (3) ____________

国家:C____________D____________E____________

(2) 目前, 因核问题引起世界关注国家B是_____, 其首都是_______。

(3) 2012年2月27日, 中国海军派出舰队第_______次执行护航任务, 目的地是________________________。

参考答案: (1) 麦加、耶路撒冷、麦地那、埃及、土耳其、沙特阿拉伯 (2) 伊朗、德黑兰 (3) 11、亚丁湾、索马里海域。

2. 阅读材料回答 (4分) :

2012年2月26日, 四川省攀枝花市连续的干旱使平地镇平地村出现用水困难, 自来水停水, 唯一的水库平地水库也已经基本见底, 村民们只能在水库库底挖井取水。

2 月28日, 云南石林遭遇的干旱已造成全县4万多人饮水困难。截至1月29日, 全县81座小型水库坝塘已干涸32座, 1万多亩庄稼绝收。据当地村民介绍, 自去年6月份以来石林就没有过彻底的降雨, 每天只能去8公里外的地方取水。

(1) 从材料中可知, 2月份我国旱情最严重的地区属于四大地理区域中的_________地区。

(2) 对我国农业生产影响最严重的气候灾害是。

(3) 云南省所在地属于我国地势三级阶梯中的第____阶梯。

(4) 四川省的简称是______。

参考答案: (1) 南方 (2) 旱涝灾害 (3) 二 (4) 川或蜀。

3. 阅读材料回答 (7分) :

材料一:中新社南极中山站2011年11月29日电 (记者阮煜琳) 经过26天、7 800海里的海上航行, 中国第28次南极科考队29日抵达中国南极中山站。

材料二:昆仑站地处南极内陆冰盖最高点———海拔4 093米的冰穹A地区, 位置确定为南纬80度25分01秒, 东经77度06分58秒, 高4 087米, 位于南极内陆冰盖最高点冰穹A西南方向约7.3公里。这也是中国继在南极建立长城站、中山站以来, 建立的第3个南极考察站。

(1) 我国在南极洲建立的3个科学考察站是、_______、_________。

(2) 南极洲的暖季是___, 我国到南极洲进行科学考察的最佳时间是____月。

(3) 南极地区是指___________以南的广大区域。

(4) 当阳光直射赤道时, 南极洲的昼夜长短情况是____________。

参考答案: (1) 长城站、中山站、昆仑站 (2) 11月—次年3月、2 (3) 南极圈 (4) 昼夜等长。

材料分析技术复习题 篇3

首先,教师要把握好近几年来的中考或毕业考试地理试卷中与时事相关的材料分析题的命题思路和分值,从而有计划地、有针对性地对学生进行专题训练。

从思路上看,近年来,地理学科时事地理材料分析题多是结合当前或近期国内、国外发生的与地理关系密切的时事或新闻事件,时间跨度约为中考前一年左右,目的是联系生活实际,学以致用。从分值上看,与时事地理相关的选择题和材料分析题所占分值在10~20分左右,而且还有逐年增加的趋势,如哈尔滨市2011年初中学业考试地理试卷中,这类题共有7道,总分值占了27分,占试卷总分的27%,这个比例是较高的。

其次,教师要密切关注当前发生的与地理教学相关的新闻和时事,并将其渗透到教学中来。对教材的灵活取舍和重组,不仅拓宽学生的视野,还能激发学生的学习兴趣,让学生感受到地理知识就在身边,学以致用,提高教学效率。当然,这也需要教师在设计试题时有所体现。

下面,笔者就以中考试题中的时事地理材料分析题为例进行解析。

在哈尔滨市2011年初中学业考试地理试卷中,第28题(3分)读图回答中,给出了背景材料和图片,如下:

2010年4月14日,青海玉树县发生了7.1级地震。

(1)玉树县的经度是96.7°E,纬度是 °N。

(2)西宁位于玉树的 方向(填方位)。

(3)从上海把一批急救药品运往玉树,最佳的运输方式是( )

A、铁路运输 B、航空运输 C、公路运输 D、管道运输

此题意在结合青海玉树地震这一时事,考察学生对“根据经纬网定位、判定方向及如何选择合适的交通运输方式”三方面知识点的掌握情况。

【解析1】此题是考察学生对七年级地理上册第一章第一节《地球和地球仪》中经纬线认读这一知识点的掌握情况。根据题中给出的图示,只要认真观察,就能容易地看出玉树的纬度是33.1°N,学生不用猜,不用想,只要从图中找就可以了。换句话说,就是答案就在所给的材料中。如果材料中不给出北纬的表示符号“N”,学生也可以根据青海属于我国34个省级行政区之一,我国位于北半球,从而判断出其纬度应是“北纬”。

【解析2】这是个利用经纬网判定方向的问题。可以假想成西宁所在的经纬线已画出,即其纬线与33.1°N平行,其经线与96.7°E平行,这样,玉树和西宁两点所在的经纬线就构成了经纬网。根据经纬网地图上,上北下南,左西右东来判定,西宁在玉树的“北”和“东”,合起来就是西宁在玉树的东北方向。

【解析3】此题的考点是八年级地理上册第四章第一节《逐步完善的交通运输网》中,如何正确地选择恰当的交通运输方式。题目中有两个关键因素,一个是上海到玉树“路途遥远”,另一个是要运送“急救药品”,属于急需或贵重类的物品,所以,应选择航空运输,即选择答案“B”。

又如,在黑龙江省龙东地区2011年初中毕业学业统一考试地理试题中,第54题(5分)的材料分析,是这样的:

2011年入夏以来,一向雨水充沛的长江中下游地区与往年相比,气候发生反常现象,降水大量减少。我国湖北、江西、江苏等省份遭受了严重旱灾。这些省区都是我国重要的粮食生产区,因此今年粮食产量将受到严重影响,经济损失巨大。为了缓解旱情,胡锦涛总书记亲临现场指导抗旱工作,各省投入数亿元,积极采取人工降雨、抗旱水源工程建设和节水灌溉等措施,以解决人畜饮水和基本农田抗旱用水。

(1)本地区属于我国东部地区, 气候显著。

(2)我国除旱灾外,另一种严重的气候灾害是 。

(3)本地区主要的粮食作物是 。

(4)这种气候反常现象,除了自然原因外,也与人类对环境的破坏有关。在环境保护方面,你能做到哪些?(至少两点)_________________________________。

此题是以长江中下游地区的灾旱这一事实为引子,列举出一系列问题,属于综合考察学生对地理知识学以致用的情况。

【解析1】题中所说的“本地区”就是材料中所说的“长江中下游地区”,根据已学的八年级地理上册33页图2.15,可知本区属于亚热带;再根据本区属于沿海地区,是季风气候,可以得出结论:亚热带季风气候显著。当然,学生也可根据所学的八年级地理上册第42页图2.26——“我国不同的气候类型”图中得出正确结论。这个答案是材料中没有的,要学生根据已学的知识来回答,学生只有对所学知识点掌握牢固,才能答对。

【解析2】本题是对“我国是一个旱涝灾害频发的国家”这一知识点的考察。根据材料中所说的“旱灾”,以及“一向雨水充沛”“反常现象”两个关键词,很容易想到我国除旱灾外,另一种严重的气候灾害就是涝灾。当然,也可答“洪涝灾害”。

【解析3】这是一个关于我国农作物分布的问题。在八年级地理下册第五章第二节《北方地区和南方地区》中,明确指出了秦岭—淮河以南,即南方地区的粮食作物以水稻为主,题目中所说的本区就是长江中下游地区,即南方地区,其主要的粮食作物就是“水稻”。

【解析4】这是一个主观试题,是对所给材料的拓展,考察学生学以致用的能力,只要学生抓住“环境保护”这一主题,从它入手答题,关键是把握好“能做到”这一采分点,就可以得2分,每一点1分。比如“节约用水,不浪费水”“植树造林,爱护草坪”“不乱扔垃圾和废电池,节约用纸”“践行低碳生活,骑车上学”等等,均可。

综上所述,可以看出有关时事地理的材料分析题,答案通常来源于3种渠道:在题目所给的图文材料中找出;根据所学的知识作答,相当于填空题;依据题目要求,围绕主题进行主观回答。所以,学生在答题时切忌随意猜测作答。

下面是笔者自己设计的几个有关时事地理的材料分析题,与同行们交流:

1. 读材料回答(10分):

材料一:

材料二: 2012年2月27日,中国海军第十一批护航编队从青岛胶州湾某军港解缆起航,奔赴亚丁湾、索马里海域接替第十批护航编队执行护航任务。这是中国海军自2008年12月开展护航行动以来,第一次由北海舰队组织执行护航任务。

(1)写出名称:

城市:①__________②____________③____________

国家:C____________D____________E____________

(2)目前,因核问题引起世界关注国家B是_____,其首都是_______。

(3)2012年2月27日,中国海军派出舰队第_______次执行护航任务,目的地是________________________。

参考答案:(1)麦加、耶路撒冷、麦地那、埃及、土耳其、沙特阿拉伯(2)伊朗、德黑兰(3)11、亚丁湾、索马里海域。

2. 阅读材料回答(4分):

2012年2月26日,四川省攀枝花市连续的干旱使平地镇平地村出现用水困难,自来水停水,唯一的水库平地水库也已经基本见底,村民们只能在水库库底挖井取水。

2月28日,云南石林遭遇的干旱已造成全县4万多人饮水困难。截至1月29日,全县81座小型水库坝塘已干涸32座,1万多亩庄稼绝收。据当地村民介绍,自去年6月份以来石林就没有过彻底的降雨,每天只能去8公里外的地方取水。

(1)从材料中可知,2月份我国旱情最严重的地区属于四大地理区域中的_________地区。

(2)对我国农业生产影响最严重的气候灾害是 。

(3)云南省所在地属于我国地势三级阶梯中的第____阶梯。

(4)四川省的简称是______。

参考答案:(1)南方(2)旱涝灾害(3)二(4)川或蜀。

3.阅读材料回答(7分):

材料一:中新社南极中山站2011年11月29日电(记者阮煜琳)经过26天、7 800海里的海上航行,中国第28次南极科考队29日抵达中国南极中山站。

材料二:昆仑站地处南极内陆冰盖最高点——海拔4 093米的冰穹A地区,位置确定为南纬80度25分01秒,东经77度06分58秒,高4 087米,位于南极内陆冰盖最高点冰穹A西南方向约7.3公里。这也是中国继在南极建立长城站、中山站以来,建立的第3个南极考察站。

(1)我国在南极洲建立的3个科学考察站是 、_______、_________。

(2)南极洲的暖季是___,我国到南极洲进行科学考察的最佳时间是____月。

(3)南极地区是指___________以南的广大区域。

(4)当阳光直射赤道时,南极洲的昼夜长短情况是____________。

参考答案:(1)长城站、中山站、昆仑站(2)11月—次年3月、2(3)南极圈(4)昼夜等长。

通用技术必修一,二复习材料 篇4

一、技术的价值

技术与人:它具有保护人、解放人和发展人的作用。技术与社会:促进社会生产的发展,丰富社会文化的内容,改变社会生活的方式,是推动社会发展和文明进步的主要动力之一。技术与自然:

1、人类依靠技术改造自然、利用自然,应与自然和谐发展。

2、应把握尺度,合理发展,注意对自然的保护,技术对自然产生负影响,应以可持续发展为目标开发利用自然。P8

二、技术的性质 P11技术的目的性;技术的创新性;技术的综合性;技术的两面性;技术的专利性

1.创新是技术发展的核心所在,创新推动技术的发展。2.技术创新表现为:技术革新(改进)、技术发明(创造)。

技术的综合性:电学、光学、声学、机械学、材料学、人体工程学…… 技术的两面性:技术既有实用性又有功利性。实用性是技术的基本特性; P15 知识产权:著作权、专利权、商标权。

专利不能自动取得。10年(改进)、20年(发明)申请专利6步:提交申请阶段、受理阶段、初审阶段、发明专利申请公布阶段、发明专利申请实质审查阶段、授权阶段 P18 第二章 技术世界中的设计

一、技术与设计的关系 1.技术的发展离不开设计:设计是基于一定设想的、有目的的规划及创造活动。

(1)设计是推动技术发展的重要驱动力。技术的创新、技术产品的更替、工艺的改进都需要设计。(2)设计是技术成果转化的桥梁和纽带。(3)设计促进了技术的革新。2.技术更新对设计产生重要影响(1)技术是设计的平台,技术的进步直接制约着设计的发展。

(2)技术更新为设计提供了更为广阔的发展空间。(3)技术进步还促进人们设计思维和手段的发展。

3.设计的丰富内涵: 技术设计侧重:功能、材料、程序、工艺;艺术设计侧重:色彩、造型、欣赏、审美、感觉

二、设计中的人机关系 人机关系要实现的目标:高效、健康、舒适、安全。实现合理的人机关系要注意(1)普通人群与特殊人群

(2)静态的人与动态的人:设计的产品不但要符合人体的静态尺寸,也要符合人体的动态尺寸。

(3)人的生理需求与人的心理需求:设计中的人机关系,满足人的生理需求,也要满足人的心理需求,产品的色彩、材质等都会对人的心理产生影响。视觉、听觉、触觉、味觉等都影响人的心理感受。

(4)关注信息的交流:人与产品的互动过程就是人与产品之间信息传递的过程。第三节 技术试验及其方法

1.技术试验:技术活动中为了某种目的所进行的尝试、检验、优化等探索性实践活动。2.技术试验分:性能试验、优化试验、预测试验、信息试验。方法有:优选试验法、模拟试验法、虚拟试验法、强化试验法、移植试验法。

技术试验实施:1制定试验计划2抽取样本、进行试验、分析数据、得出结论 技术试验报告:1试验目的2试验准备3试验步骤4试验记录5试验总结

技术试验的重要性:1验证技术成功与否,更是发现问题、探究规律、优化技术的关键;2是技术研究不可缺少的基本方法和手段,它对技术应用起到了有力的保障作用;3使设计得以改进和完善,将设计的风险和失误降到最低;4为设计的评价提供准确客观的数据。

第三章 设计过程、原则及评价

一、设计的一般过程

1、发现和明确问题 从本质上说,设计是一个问题求解的过程。它从问题出发,并围绕问题展开各项活动。因此,设计必须从调查需求、分析信息、发现和明确需要解决和值得解决的问题开始,并在此基础上提出设计项目,明确设计要求。

2、制定设计方案:①运用不同的材料、结构可以产生不同的设计方案。②任何设计方案都有改进的可能性,好方案决不会仅有一个。收集信息,设计分析,方案构思,方案呈现,方案筛选,3、制作模型或原型

完成方案筛选后,要开始制作模型或者原形了。模型制作包括两个阶段,既绘制图样和制作模型或原型。对于小型、简单的产品可以直接制作产品原型,而对于大型、复杂的产品先制作缩小、简化的模型。

4、测试、评估及优化 要明确设计方案是否可行,必须进行各种测试、评估,以优化设计方案、完善产品原型。

测试:测试的目的是检验产品在操作、使用过程中,在结构和技术性能等方面能否达到预定的设计要求。(放重物是测试承重力、材料强度、结构强度;电风扇吹是测试重心稳定性;亲自坐上感受一下是测试舒适度;用手左右晃一晃看是否稳固是测试结构稳定

程度、稳固性)评估:在测试的基础上,还要对设计方案和产品进行较为全面的评估。评估,在设计过程中需要反复进行。优化:为了优化设计方案,既要分析测试和评估的具体记录,也要重视对公众意见的调查,以明确改进的方向。一般说来,我们可以对三种典型人群进行调查,征集优化的具体意见。三种人群即专家(销售者、制造者)、潜在客户(可能会用的人)和用户(正在使用的人)

5、产品的使用和维护 在产品使用过程中,正确的使用和维护既可以使产品更好地满足人民的需求,又能延长其使用寿命。因此,掌握正确的使用和维护方法对于产品使用者来说尤为重要。设计过程是一个动态的过程。有些阶段或步骤可能会发生变化,有些步骤之间则可能出现一定的循环。我们不能将设计的过程简单化、模式化,而应根据设计的需要进行灵活安排。

二、设计的一般原则

1、创新原则

2、实用原则设计中的实用性是指设计的产品为了实现其目的而具有的基本功能。它包括:物理功能,生理功能,心理功能,社会功能

3、经济原则经济原则是指以最低的费用最得最佳的效果。所谓最低的费用,是指产品在得到最优良的设计,实现最佳的功能的同时,所涉及到的各方面的成本和总量最小。(包括运输成本等)功能成本比=功能/成本。

4、美观原则

5、道德原则产品设计者必须具有宽广的眼界和高度的社会责任感。力求用设计完美的产品奉献社会,维护、完善社会伦理道德,推进人类文明的发展。①设计应坚持为人民服务的宗旨,以人为本,不能出于某种不道德的目的;(刑讯逼供器具)②设计不能单纯为了谋取利益而损害他人和环境;(假冒伪劣,有毒材料制造食品、药品等)③设计要尊重他人知识产权、技术成果。不能一味抄袭别人的设计。

6、技术规范原则 技术规范是有关开发生产技术的知识、领域、方法和规定的综合。产品的设计必须符合一定的技术规范。技术规范既有强制性的标准,也有推荐使用的技术规范。

7、可持续发展原则 可持续发展原则是指产品的设计既满足当代发展的需求,又要考虑未来发展的需要,不以牺牲后人的利益和长远的利益为代价来满足当代人的需求。应充分考虑产品对环境可能造成的影响,并尽量采取措施减少其负面影响;应尽可能选用可再生资源和可重复使用材料,应尽量减少原料和自然资源的使用,降低产品在生产中的损耗和产品的回收问题

8、设计一般原则之间的关系 各种原则并不是各自独立的,它们之间往往相互联系、相互制约、相互促进、相互影响、相互渗透。具有一定的开放性。

三、设计的评价

设计的评价是指依据一定的原则,采取一定方法和手段,对设计所涉及的过程及结果进行事实判断和价值认定的活动。

它对设计者树立质量管理意识、强化质量管理、高质量完成设计任务有重要作用,同时也有助于设计中的信息交流和工作反思。从评价对象来分:一是对设计过程的评价,二是对设计成果的评价。从评价者角度来分:一是设计者自我评价,二是他人的评价。

1、对设计过程的评价:加强对设计过程的评价是树立质量管理意识、加强质量管理、实现设计目标的关键。对设计过程的评价内容:设计过程是否完备,过程是否全心投入,计划是否科学严密,组织是否协调;分工是否合理;采用的方法是否正确,工作是否具有创新性;各环节或阶段的任务是否完成;形成的中间成果(方案)是否符合要求;全过程是否有质量控制和相应的监督、改进措施;是否注意把握各个环节或阶段的主要任务和目标;是否要注意把握设计过程中各个环节或阶段之间的衔接和协调;设计资源运用是否合理;等。

2、对最终产品的评价:最终产品是设计过程的结晶,是设计质量、设计水平的集中体现。

对最终产品评价的依据:一是参照设计的一般原则,二是事先制定的设计要求进行评价。在实际评价中,这两个方面也可以结合起来。日常用品评价:功能、形态、效率、创新性、安全性、易操作性、性能价格比、美学因素、对社会、环境、资源的影响以及市场应用前景等

3、设计的评价和设计的交流

a.口头交流(非正式)b.文本、图表之类的交流方式(正式)c.技术图样、模型的交流方式(直观)d.计算机演示、网页的交流方式(生动、形象)(详见第六章)第四章 发现与明确问题

一、发现问题

1、问题的来源

第一种:人类生存活动中必然会遇到的问题。来源于生活 第二种:由别人给出问题,设计者必须针对问题寻求解决方案。来源于需要 第三种:基于一定的目的由设计者自己主动发现,并试图解决。来源于你的主动积极发现

2、发现问题的途径和方法 a、观察日常生活(包括有意识观察和无意注意)b、收集和分析信息(文献法,问卷调查法,询问法)c、技术研究与技术试验

二、明确问题

1、明确问题的内容和价值 a、问题是否明确

问题表述本身是否明确、问题产生的原因是否明确、提出问题的目的是否明确,等。b、问题的价值 ①所提出的问题是否遵循了基本的科学原理。②迄今为止,能否确认该问题尚未得到充分解决。③在调查的范围内,该问题是否有普遍意义,在更广的范围内,该问题是否有意义? ④在多个问题同时发生时,该问题是否是主要问题? ⑤现有的技术条件能否解决这个问题?技术发展以后呢? ⑥解决该问题所需要的投入是多少?投入与产出的比是否理想?

3.设计计划 制定周密的设计计划对确保设计有目的、有计划地进行也有着重要的意义。

第五章 方案的构思及其方法

一、方案的构思方法

1.设计分析:(1)设计需要考虑的主要因素: 功能、结构稳定、安全可靠、成本适当、易于制作等

(2)产品设计的三要素:物、人、环境(3)明确使用对象进行具体设计分析 2.方案的构思方法:(1)草图法;(2)模仿法;(3)联想法;(4)奇特性构思法。3.方案的比较和权衡(即方案的筛选)考虑的方面:实用、美观、创新、稳定性、安全性、环保性、加工难易程度、经济成本等。第六章 设计图样的绘制

一、设计表现图 1.技术语言:在技术活动中进行表达、交流的工具(如图样、图表、模型、符号、声音、手势、标志、计算机演示、网络语言等)。

按照专业类型分:有计算机程序语言、工程图学语言等; 依据人的感觉类型的不同分:

有视觉语言、听觉语言和触觉语言等;依据人的视觉形式的不同分:图形符号语言、文字符号语言等。技术语言的特征:言简意赅、通俗直观

2.草图:构思草图和设计(草图草图的绘制步骤,详细参看P115)

二、常见的技术图样 正投影的基本特性:A、真实性,B、积聚性,C、收缩性。主视图、俯视图、左视图统称为三视图。

三视图投影规律:主视图反映物体的长和高,俯视图反映物体的长和宽,左视图反映物体的高和宽。长对正,高平齐,宽相等。

2、形体的尺寸标注 ***四个基本的要求:正确(必须符合国家标准)、完整(必须注定齐全、不重复、不遗漏)、清晰(尺寸标注布局整齐、清晰,便于识图)、合理(尺寸注定方式符合加工要求)

尺寸三要素:①尺寸界线:尺寸界线用细实线绘制,并由图形的轮廓线、轴线或对称中心处引出,也可利用轮廓线、轴线或对称中心作尺寸线。②尺寸线:尺寸线用细实线绘制。尺寸线必须单独画出,不能与其他图线重合或在其延长线上。一般采用箭头作为尺寸线终端。③尺寸数字:图样上所注尺寸表示形体的真实大小,形体的真实大小与图样的大小及绘图的准确度无关。图样上的尺寸,以毫米mm为单位时,不注写单位,否则必须注明。线性尺寸的尺寸数字一般注写在尺寸线上方或其中断处,水平方向尺寸字头向上,垂直方向尺寸数字写在尺寸线的左侧且字头向左。

3、线路图 电子线路图一般是指用图形符号和线段组成的电子工程用的略图,包括电路原理图、接线图和逻辑图。首先要认识线路图中的元器件符号,知道它所代表的元器件;其次要弄清楚元器件符号相互之间的连接方式;最后确定信号如何流通。第七章 模型或原型的制作

一、模型 1.模型及其功能(1)模型:模型是根据实物、设计图样或构思,按比例、生态或其他特征制成的与实物相似的一种物体。模型可以是产品本身,也可以是与产品大小相同、使用功能一致的物体。(2)模型具有两个功能:①使设计对象具体化。②帮助分析设计的可能性。2.模型在不同阶段的作用

(1)草模:用于产品造型设计的初期阶段,它可以采用立体模型将设计构思简单地表示出来,供设计人员深入探讨时使用。

(2)概念模型:在设计构思初步完成之后,用概括的手法表示产品的造型风格、布局安排,以及产品与人、环境的关系等,从整体上表现产品造型的整体概念。(3)结构模型:用于研究产品造型与结构的关系,表达产品的结构尺寸和连接方法,并用于进行结构强度试验。

(4)功能模型:用于研究产品的各种性能以及人机关系,同时也用于分析、检查设计对象各部分组件尺寸与机体的相互配合关系,并在一定条件下用于试验。

(5)展示模型:是采用真实材料,按照准确的尺寸做成的与实际产品几乎一致的模型,研究人机关系、结构、制造工艺、外观、市场宣传等。

二、工艺 1.认识工艺(1)工艺是指利用工具和设备对原材料、半成品进行技术处理,使之成为产品的方法。

(2)工艺的种类:常见的工艺有加工工艺、装配工艺、检测工艺、铸造工艺、表面处理工艺等。(3)作用:保证产品质量,提高生产效率;影响产品的功能、强度、外观 2.金属材料的加工工艺

[划线]::①划出基准 ②划尺寸线 ③划轮廓线 ④冲眼。划针、钢直尺、角尺、划规

和样冲[锯割]: 1.站位和握锯姿势要正确,2.推锯加压,回拉不加压,3.锯程要长,4.推拉要有节奏 5安装锯条时锯齿向外。[锉削]:为了使工件符合设计所要求的形状、尺寸和粗糙度,往往需要进行锉削、铣削和磨削。操作要领:1.锉削时要注意身体和手臂动作的协调,2.在推锉过程中,左手的施压要由大变小,右手的施压要由小变大,使锉刀平衡而不上下摆动。[钻孔]:常用的钻孔设备是台钻,常用的钻头是麻花钻①划线定位 ②装夹工件 ③装夹钻头 ④钻孔。[连接]:通过固定连接和半固定连接的方法可以实现金属件之间的连接。常用的连接方法有:铆接、黏结、焊接、螺栓和螺母、平头螺丝、元宝螺帽、垫圈、弹簧垫圈 [表面处理]:①目的:防止金属制品表面生锈腐蚀,提高产品的美观程度。②常见的方法:表面刷光、喷涂油漆、镀层

三、制作模型:模型制作的一般步骤:①选择合适的材料②准备工具和设备③划线④加工⑤装配⑥表面处理⑦评价 必修2-复习资料 第一章.结构与设计

结构:事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。(合理的结构是事物存在的基础;卓越的结构是设计和制造者的重要追求)从力学角度说,结构:可以承受一定力的架构形态,它可以抵抗能引起形状和大小改变的力

内力:当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变,产生一种抵抗的力。应力是构件的单位面积横截面上所产生的内力,当应力达到某一极限时,结构就会被破坏。应力=F/S(F=内力,S=受力面积)结构的类型:实体结构,框架结构,壳体结构。

结构的稳定性:指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。影响结构稳定性的要素:1.重心位臵的高低2.结构与地面接触所形成的支撑面的大小3.结构的形状等(重心所在点的垂线落在结构底面的范围内)结构强度:结构具有的抵抗外力破坏的能力影响因素:结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等(三角行是框架结构中最基本的形状之一;连接方式:刚连接和铰连接)结构设计考虑的主要因素:稳定性和强度的要求;安全因素;公众和使用者的审美需求;使用者的个性化需求,对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命等。第二章.流程与设计

生产活动流程设计基本因素:材料、工艺、设备、人员、资金和环境等流程设计的步骤:1.确定目标,明确任务2.分析基本因素3.明确主要事项4.确定时序,划分环节5.画出流程图6判断是否符合要求:否的话回到2继续,是的话结束流程优化:对流程的改进过程涉及的指标:工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化等 第三章.系统与设计

系统:由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体

构成系统的条1.至少要有两个或两个以上的要素才能组成系统2.要素(部分)之间相互联系、相互作用,按照一定方式形成一个整体3.整体具有的功能是各个要素的功能中所没有的系统类型:自然系统、人造系统、实体系统、抽象系统

系统基本特征整体性(最基本的特征):1.不是各个要素的简单的整体功能是各个要素在孤立状态下所没有的2.要素影响整体3.整体具有的功能大于系统的各个部分的功能之和相关性:组成系统各要素之间或系统整体与部分之间的相互作用相互联系目的性:任何系统都具有某种目的,都要实现一定的功能,区别不同的系统的标志动态性:任何

系统都是动态变化发展着环境适应性:具有适应环境变化的能力系统分析:为了发挥系统的功能,实现系统的目标,运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验,并在此基础上拟定一套有效的处理步骤和程序或对原有的系统提出改进的过程步骤:1.明确问题,设定目标2.收集资料,制定方案3.分析计算,评价比较4.检验核实,作出决策

系统分析原则:综合性原则,科学性原则,整体性原则

系统优化:在给定条件(约束条件)下,根据系统的优化目标,采取一定的方法和手段,使系统目标值达到最大化(或最小化)

系统设计步骤:系统分解成若干子系统,确定各系统的目标、功能及其相互关系,对子系统进行技术设计和评价,对系统进行总体技术设计和评价等 第四单元.控制与设计

控制:人们按照自己的意愿或目的,通过一定的手段,使事物向期望的目标发展(明确控制对象`控制目的和控制手段)

控制分类:人工控制和自动控制(机械控制、气动控制、液压控制、电子控制)控制系统:任何控制的实现,都要通过若干个环节,这些环节就构成了一个系统 ◎(重点)控制系统分类:开环和闭环

干扰因素:在控制系统中,除输入量以外,引起被控量变化的各种因素

反馈:控制系统中,将输出量通过适当的检测装臵返回到输入端并与输入量进行比较的过程

材料分析技术复习题 篇5

前八单元总结

一、填空题

1、影响透射电镜分辨率的因素主要有:衍射效应和电镜的像差(球差、像散、色差)等。

2、透射电子显微镜的照明系统由电子枪、聚光镜和相应的平移对中、倾斜调节装置组成。它的作用是提供一束亮度高、照明孔经角小、平行度好、束流稳定的照明源。它应满足明场和暗场成像需求。

3、透射电子显微镜的成像系统主要是由物镜、中间镜和投影镜组成。

4、当X射线管电压超过临界电压就可以产生

特征谱 X射线和 连续谱X射线。

5、X射线与物质相互作用可以产生

散射、入射、透射、吸收

6、经过厚度为 H的物质后,X射线的强度为IH=I0exp(-μH)。

7、X射线的本质既有波动性,也是粒子性,具有 波粒二象性。

8、短波长的X射线称硬X射线,常用于

衍射分析

;长波长的 X射线称

软X射线,常用于 荧光分析。

9、德拜相机有两种,直径分别是

57.3mm、114.6mm。测量θ角时,底片上每毫米对

应 2 º和

1º。扫描电子显微镜常用的信号是 二次电子

背散射电子。

11、衍射仪的核心是测角仪圆,它由试样台、辐射源和探测器 共同组成。

12、可以用作 X射线探测器的有气体电离计数器、闪烁计数器、半导体计数器等

13、影响衍射仪实验结果的参数有狭缝宽度、扫描速度和时间常数等。

14、X 射线物相分析包括 定性分析 和 定量分析,而 定性分析

更常用更广泛。

15、第一类应力导致 X 射线衍射线 峰线偏移(衍射线条位移);第二类应力导致衍射线 峰线宽化(线条变宽);第三类应力导致衍射线衍射强度降低。

16、倒易矢量的方向是对应正空间晶面的 法线,倒易矢量的长度等于对应正空间 晶面间距的倒数。

17、X 射线物相定量分析方法有

外标法(单线条法)、内标法、K值法、直接比较法

等。

18、TEM 中的透镜有两种,分别是

磁透镜

电透镜。

19、TEM 中的三个可动光栏分别是第二聚光镜光栏位于第二聚光镜焦点上,物镜光栏位于 物镜的背焦面上,20、物相分析需要确定材料的 物相组成和物相含量。

21、透射电镜主要由照明系统、成像系统和观察记录系统;辅助部分由真空系统、循环冷却系统和控制系统组成。

22、影响X射线衍射强度的因素除了结构因子外,还有角因子、吸收因子、多重性因子和

温度因子等。

23、透射电镜由照明系统、成像系统、真空系统、记录系统和电器系统组成。

24、TEM 成像系统由物镜、中间镜和投影镜与样品室构成组成。

25、TEM 的主要组成部分是照明系统、成像系统和观察记录系统;辅助部分由真空系统、循环冷却系统和控制系统组成。

26、电磁透镜的像差包括球差、像散、色差。

27、电子衍射和 X 射线衍射的不同之处在于电子散射强度大导致摄谱时间短 不同、电子多次衍射导致电子束强度不能被测量

不同,以及电子波长短导致的布拉格角小

不同。

28、电子束与固体样品相互作用可以产生背散射电子、二次电子、吸收电子、俄歇电子、特征X射线、透射电子、可见光

等物理信号。

29、扫描电子显微镜的放大倍数是显示屏的扫描宽度与样品上的扫描宽度的比值。在衬度像上颗粒、凸起的棱角是亮衬度,而裂纹、凹坑则是暗衬度。

30、影响衍射强度的因素除结构因素、晶体形状外还有:角因素,多重性因素,温度因素、试样对X射线的吸收。

31、X射线光电子能谱是以单色 X射线

为光源、激发样品中原子

层电子,产生光电子发射的能谱。

32、德拜照相法中的底片安装方法有正装法、倒(反)装法

和不对称法(偏装法)三种。

二、选择题

1.用来进行晶体结构分析的 X 射线学分支是(B)

A.X 射线透射学;B.X 射线衍射学;C.X射线光谱学;D.其它

2.M 层电子回迁到 K层后,多余的能量放出的特征 X射线称(B)

A.Kα;B.Kβ;C.Kγ;D.Lα。

3.当 X射线发生装置是 Cu 靶,滤波片应选(C)

A. Cu;B.Fe;C.Ni;D.Mo。

8.有一倒易矢量为g2a2bc,与它对应的正空间晶面是(C)A .(210)

B.(220)

C.(221)D.(110)

4.当电子把所有能量都转换为 X射线时,该 X射线波长称(A)

A.短波限λ0;B.激发限λk;C.吸收限;D.特征X射线

5.当 X射线将某物质原子的 K层电子打出去后,L 层电子回迁 K层,多余能量将另一个L 层电子打出核外,这整个过程将产生(D)

A.光电子;B.二次荧光;C.俄歇电子;D.(A+C)

9.测定钢中的奥氏体含量,若采用定量X射线物相分析,常用方法是(B)。

A . 外标法

B.直接比较法

C.内标法

D. K值法。1.德拜法中有利于提高测量精度的底片安装方法是(C)。A.正装法 B.倒装法 C.不对称法

D.A+B

6.有一体心立方晶体的晶格常数是 0.286nm,用铁靶 Kα(λKα=0.194nm)照射该晶体能 产生(B)衍射线。

A.三条; B.四条; C.五条;D.六条。

5.电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析 1nm厚表层成分的信号是(B)A.背散射电子

B.俄歇电子

C.特征X射线

D. 吸收电子 7.一束 X射线照射到晶体上能否产生衍射取决于(C)。

A.是否满足布拉格条件;B.是否衍射强度 I≠0;C.A+B;D.晶体形状。

8.电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析 1nm厚表层成分的信号是(b)。

a.背散射电子;b.俄歇电子 ;c.特征X射线。

6.采用单色X射线照射到粉末的多晶试样上,衍射花样用照相底片来记录的实验方法是(A)。A. 粉末照相法

B.劳埃法 C.周转晶体法

D.衍射仪法

9.中心暗场像的成像操作方法是(c)。

a.以物镜光栏套住透射斑;b.以物镜光栏套住衍射斑; c.将衍射斑移至中心并以物。10.最常用的X射线衍射方法是(B)。

A.劳厄法;B.粉末多晶法;C.周转晶体法;D.德拜法。11.测角仪中,探测器的转速与试样的转速关系是(B)。

A.保持同步1﹕1 ;B.2﹕1 ;C.1﹕2 ;D.1﹕0。

12.衍射仪法中的试样形状是(B)。

A.丝状粉末多晶;B.块状粉末多晶;C.块状单晶;D.任意形状。

13.若H-800电镜的最高分辨率是 0.5nm,那么这台电镜的有效放大倍数是(C)。A.10000;B.100000;C.400000;D.600000。14.菊池线可以帮助(D)。

A.估计样品的厚度

B.确定180º不唯一性

C.鉴别有序固溶体

D.精确测定晶体取向。

14.可以消除的像差是(B)。

A.球差;B.像散;C.色差;D.A+B。

15.可以提高TEM 的衬度的光栏是(B)。

A.第二聚光镜光栏;B.物镜光栏;C.选区光栏;D.其它光栏。

16.电子衍射成像时是将(A)。

A.中间镜的物平面与与物镜的背焦面重合;B.中间镜的物平面与与物镜的像平面重合; C.关闭中间镜;D.关闭物镜。

3.将某一衍射斑点移到荧光屏中心调整物镜光栏使该衍射斑点成像,这是(B)。A.明场像 B.暗场像

C.中心暗场像 D.弱束暗场像 17.选区光栏在 TEM 镜筒中的位置是(A)。

A.物镜的物平面;B.物镜的像平面 C.物镜的背焦面;D.物镜的前焦面。

18.单晶体电子衍射花样是(A)。

A.规则的平行四边形斑点;B.同心圆环;C.晕环;D.不规则斑点。

19.仅仅反映固体样品表面形貌信息的物理信号是(B)。

A.背散射电子;B.二次电子;C.吸收电子;D.透射电子。

20.在扫描电子显微镜中,下列二次电子像衬度最亮的区域是(C)。

A.和电子束垂直的表面;B.和电子束成 30º的表面;C.和电子束成 45º的表面;D.和 电子束成 60º的表面。

21.电子衍射成像时是将(A)

A.中间镜的物平面与物镜的背焦面重合 B.中间镜的物平面与物镜的像平面重合 C.关闭中间镜

D.关闭物镜。

22.扫描电子显微镜配备的成分分析附件中最常见的仪器是(B)。

A.波谱仪;B.能谱仪;C.俄歇电子谱仪;D.特征电子能量损失谱。23.扫描电子显微镜配备的成分分析附件中最常见的仪器是(C)。

A .波谱仪

B.俄歇电子谱仪

C .能谱仪

D .特征电子能量损失谱。

三、判断题

1、随 X射线管的电压升高,λ0 和λk 都随之减小。(×)

2、X射线衍射与光反射类似,遵从入射角等于反射角规律。(√)

3、激发限与吸收限是一回事,只是从不同角度看问题。(×)

4、经滤波后的 X射线是相对的单色光。(√)

5、在X衍射的定量分析中,内标法既适用于粉末状样品,也适用于整体样品。(×)

6、产生特征X射线的前提是原子内层电子被打出核外,原子处于激发状态。(√)

7、选择滤波片只要根据吸收曲线选择材料,而不需要考虑厚度。(×)

8、倒易矢量能唯一地代表对应的正空间晶面。(√)

9、X射线衍射与光的反射一样,只要满足入射角等于反射角就行。(×)

10、选择滤波片只要根据吸收曲线选择材料,而不需要考虑厚度。(×)

11、干涉晶面与实际晶面的区别在于:干涉晶面是虚拟的,指数间存在公约数 n。(√)

12、布拉格方程只涉及 X射线衍射方向,不能反映衍射强度。(√)

13、衍射仪法和德拜法一样,对试样粉末的要求是粒度均匀、大小适中,没有应力。(×)

14、X 射线衍射之所以可以进行物相定性分析,是因为没有两种物相的衍射花样是完全相

同的。(√)

15、背散射电子像分辨率比二次电子像的分辨率高,对样品表面形貌的变化很灵敏。(×)

16、理论上 X 射线物相定性分析可以告诉我们被测材料中有哪些物相,而定量分析可以告诉我们这些物相的含量有多少。(√)

18、孔径半角α是影响分辨率的重要因素,TEM 中的α角越小越好。(×)

19、有效放大倍数与仪器可以达到的放大倍数不同,前者取决于仪器分辨率和人眼分辨率,后者仅仅是仪器的制造水平。(√)

20、供透射电镜分析的样品必须对电子束是透明的,通常样品观察区域的厚度以100~200nm为宜。(√)

21、TEM 中主要是电磁透镜,由于电磁透镜不存在凹透镜,所以不能象光学显微镜那样通过

凹凸镜的组合设计来减小或消除像差,故 TEM中的像差都是不可消除的。(√)

22、TEM 的景深和焦长随分辨率Δr0 的数值减小而减小;随孔径半角α的减小而增加;随放大倍数的提高而减小。(×)

23、扫描电子显微镜的衬度和透射电镜一样取决于质厚衬度和衍射衬度。(×)

24、明场像是质厚衬度,暗场像是衍衬衬度。(×)

25、扫描电子显微镜中的物镜与透射电子显微镜的物镜一样。(×)

26、扫描电子显微镜具有大的景深,所以它可以用来进行断口形貌的分析观察。(√)

27、衬度是指图象上不同区域间明暗程度的差别。(√)

28、衍射分析是依赖于电子束的粒子性建立的分析方法。(×)

29、选区电子衍射是通过在物镜像平面插入选区光栏实现的。(√)

30、透射电子成像过程,选用直射电子形成的像为明场像,选用衍射电子形成的像为暗场像。(√)

31、波谱仪是逐一接收元素的特征波长进行成分分析的。(√)

四、名词解释

1、景深与焦长:将由衍射和像差产生散焦斑的尺寸r0所允许的物平面轴向偏差定义为透镜的景深Df,在一定分辨率下,具有透镜景深范围内的试样各部分的图像都具有相同的清晰度。透镜的焦深:将由衍射和像差产生散焦斑的尺寸r0所允许的像平面轴向偏差定义为透镜的景深DL。

2、选区衍射:

3、Ariy 斑:当从物点发出的光或电子通过玻璃透镜或电磁透镜成像时,由于衍射效应,在像平面上不能形成一个理想的像点,而是由具有一定直径的中心亮斑和其周围明暗相间的衍射环所组成的圆斑,称为airy斑。它的强度主要集中在中心亮斑,周围衍射环的强度很低。Airy斑的大小用第一暗环的直径来衡量。

4、俄歇电子:X射线或电子束激发固体中原子内层电子使原子电离,此时原子(实际是离子)处于激发态,将发生较外层电子向空位跃迁以降低原子能量的过程,此过程发射的电子。

5、二次电子:

6、有效放大倍数:是把显微镜最大分辨率放大到人眼的分辨本领(0.2mm),让人眼能分 辨的放大倍数。

7、明场成像:

只让中心透射束穿过物镜光栏形成的衍衬像称为明场镜。

8、暗场成像:只让某一衍射束通过物镜光栏形成的衍衬像称为暗场像。

9、衍射衬度:由于样品中的不同晶体或同一晶体中不同部位的位向差异导致产生衍射程度不同而在图像上形成亮暗不同的区域差异,称为衍射衬度。

10、相位衬度:电子束在样品中传播,样品中原子核和核外电子因库伦场使电子波的相位发生改变,这种利用电子波位相的变化引起衍射强度不同而在图像上形成亮暗不同的区域差异,称为相位衬度。

四、简答题

1、X射线的本质是什么?它产生的基本条件? 答: X射线的本质是一种横电磁波,具有波粒二象性。(1)产生自由电子的电子源;

(2)设置自由电子撞击阳极靶;(3)高压发生器;(4)高真空度。

2、什么是二次电子,它有哪些主要特点?

答:二次电子是指当入射电子与原子核外电子相互作用时,会使原子失去电子而变成离子,这种现象称为电离,而这个脱离原子的电子称为二次电子。

主要特点:对样品表面敏感;空间分辨率高;信息收集效率高.3、实验中选择X射线阳极靶以及滤波片的原则是什么?

答:选择阳极靶的原则:为避免样品强烈吸收入射X射线产生荧光辐射,对分析结果产生干扰。必须根据所测样品的化学成分选用不同靶材的X射线管,原则是:Z靶≤Z样品+1,应当避免使用比样品中的主元素的原子序数大2~6(尤其是2)的材料作靶材的X射线管。

选择滤波片的原则:滤波片的材料依靶的材料而定,常用靶材的滤波片选择见表1-2,滤波片比靶材的原子序数小1~2,当 Z靶  40 时,Z滤 = Z靶-1

当 Z靶  40 时,Z滤 = Z靶 – 2

4、衍射线在空间的方位取决于什么?而衍射线的强度又取决于什么?

答:衍射线在空间的方位主要取决于晶体的面间距,或者晶胞的大小。衍射线的强度主要取决于晶体中原子的种类和它们在晶胞中的相对位置。

5、试述获取衍射花样的三种基本方法及其用途。

答:获取衍射花样的三种基本方法是劳埃法、旋转晶体法和粉末法。

劳埃法主要用于分析晶体的对称性和进行晶体定向;

旋转晶体法主要用于研究晶体结构;

粉末法主要用于物相分析。

6、简述布拉格公式2dHKLsinθ=λ中各参数的含义,以及该公式有哪些应用?

答: dHKL表示HKL晶面间距,θ角表示掠过角或布拉格角,即入射X射线或衍射线与面网间的夹角,λ表示入射X射线的波长。该公式有二个方面用途:

(1)已知晶体的d值。通过测量θ,求特征X射线的λ,并通过λ判断产生特征X射线的元素。(2)已知入射X射线的波长,通过测量θ,求晶面间距。并通过晶面间距,测定晶体结构或进行物相分析。

7、什么是俄歇电子,它在材料分析中有何作用?

答:如果原子内层电子能级跃迁过程中释放出来的能量将核外另一电子打出,脱离原子变为二次电子,这种二次电子叫做俄歇电子。

俄歇电子是由试样表面极有限的几个原子层中发出的,这说明俄歇电子信号适用于表层化学成分分析。

8、波谱仪和能谱仪各有什么缺点?

答:波谱仪的缺点:波谱仪探测X射线的效率低,则其灵敏度低;波谱仪只能逐个测量每种元素的特征波长,所耗时间长;波谱仪的结构复杂,含机械传动部分,导致稳定性和重复性差;由于波谱仪需对X射线聚焦,则对试样表面要求高,平滑光整;元素分析范围有限制,Z=4~92。能谱仪的缺点:分辨率低于波谱仪;只能分析Z>11的元素,限制了超轻元素X射线的测量;

Si(Li)探头必须在液氮冷却低温状态下使用;定量分析误差较大。

9、物相定性分析的原理是什么?

答: X射线在某种晶体上的衍射必然反映出带有晶体特征的特定的衍射花样(衍射位置θ、衍射强度I),而没有两种结晶物质会给出完全相同的衍射花样,所以我们才能根据衍射花样与晶体结构一一对应的关系,来确定某一物相。

10、简述透射电镜中照明系统的主要组成及其作用。

答: 主要组成:电子枪、聚光镜和相应的平移对中及倾斜调节装置组成。

作用:提供一束亮度高、照明孔径角小、平行度高、束斑小、束流稳定的照明源。为满足明场和暗场成像需要,照明束可在 2 °-3 °范围内倾斜。

11、透射电镜主要由几大系统构成? 各系统之间关系如何?

答:四大系统:电子光学系统,真空系统,供电控制系统,附加仪器系统。其中电子光学系统是其核心。其他系统为辅助系统。

12、透射电镜中有哪些主要光阑? 分别安装在什么位置? 其作用如何? 答:主要有三种光阑:

①聚光镜光阑:在双聚光镜系统中,该光阑装在第二聚光镜下方。作用:限制

照明孔径角。

②物镜光阑:安装在物镜后焦面。作用: 提高像衬度;减小孔径角,从而减小

像差;进行暗场成像。

③选区光阑:放在物镜的像平面位置。作用: 对样品进行微区衍射分析。

13、扫描电镜的分辨率受哪些因素影响? 用不同的信号成像时,其分辨率有何不同? 所谓扫描电镜的分辨率是指用何种信号成像时的分辨率?

答:影响因素:电子束束斑大小,检测信号类型,检测部位原子序数.SE和HE信号的分辨率最高,BE其次,X射线的最低.扫描电镜的分辨率是指用SE和HE信号成像时的分辨率.14、什么是光电效应?光电效应在材料分析中有哪些用途?

答:光电效应是指:当用 X射线轰击物质时,若 X射线的能量大于物质原子对其内层电子的束缚力时,入射X射线光子的能量就会被吸收,从而导致其内层电子被激发,产生光电子。材料分析中应用光电效应原理研制了光电子能谱仪和荧光光谱仪,对材料物质的元素组成等进行分析。

15、扫面电镜的像衬度原理是什么?像衬度的主要类型?

答:(1)原理:主要是利用样品表面微区特征(如形貌、原子序数或化学成分、晶体结构或位向等)的差异,在电子束作用下产生不同强度的物理信号,导致阴极射线管荧光屏上不同的区域不同的亮度差异,从而获得具有一定衬度的图像。

(2)像衬度的主要类型:表面形貌衬度和原子序数衬度。

16、简述透射电镜直接样品的制备过程。

答:(1)初减薄,制备厚度约为100-200μm的薄片

(2)从薄片上切取直径为3mm的圆片;

(3)预减薄,从圆片的一侧或者两侧将圆片中心区域减薄至数μm ;(3)终减薄,主要有电解抛光和离子轰击两种方法。

17、萃取复型可用来分析哪些组织结构?得到什么信息?

答:萃取复型可用来分析第二相粒子形状、大小和分布以及第二相粒子物相和晶体结构。在萃取复型的样品上可以在观察样品基体组织形态的同时,观察第二相颗粒的大小、形状及分布,对第二相粒子进行电子衍射分析,还可以直接测定第二相的晶体结构。

18、X 射线学有几个分支?每个分支的研究对象是什么?

答:X 射线学分为三大分支:X 射线透射学、X 射线衍射学、X 射线光谱学。X 射线透射学的研究对象有人体,工件等,用它的强透射性为人体诊断伤病、用于探测工件内部的缺陷等。X 射线衍射学是根据衍射花样,在波长已知的情况下测定晶体结构,研究与结构和结构变化的相关的各种问题。X 射线光谱学是根据衍射花样,在分光晶体结构已知的情况下,测定各种物质发出的X 射线的波长和强度,从而研究物质的原子结构和成分。

五、计算题

1、.X 射线实验室用防护铅屏厚度通常至少为lmm,试计算这种铅屏对CuKα、MoKα辐射的透射系数各为多少?本题ρPb=11.34g cm-3, 对Cr Kα,查表得μm=585cm2g-1,对Mo Kα,查表得μm=141cm2g-1,解:穿透系数 IH/IO=e-μmρH,其中μm:质量吸收系数/cm2g-1,ρ:密度/g cm-3 H:厚度/cm,其穿透系数 IH/IO=e-μmρH=e-585×11.34×0.1=7.82×e-289=1.13×10−7

其穿透系数 IH/IO=e-μmρH

=e-141×11.34×0.1=3.62×e-70=1.352 ×10−12

第九章到第十三章总结

一、填空题

1、热重法是在程序控制下,测量物质的质量(或重量)与温度关系的热分析方法,主要使用的仪器是

热天平。

2、现代热分析仪大致由五个部分组成:程序控温系统、测量系统、显示系统、气氛控制系统、操作和数据处理系统。程序控温系统由炉子和控温两部分组成。其中测量系统是热分析的核心部分。

3、影响DTA曲线的因素包括三个方面: 操作方面的因素,样品方面的因素,仪器方面的因素。

4、材料结构与性能的表征包括材料 成分、结构、形貌 与 缺陷 等现代分析、测试技术以及有关理论的科学。

5、材料成分和微观结构分析可以分为三个层次:化学成分分析、晶体结构分析 和 显微结构分析

6、差式扫描量热法是在程序控制温度下,测量输入给样品与参比物的 功率差

与温度之间的关系,目前常用的方法有

功率补偿式

和 热流式

两种。

7、DSC图谱的横坐标是 温度或时间,纵坐标是 热量 ;而DTA图谱的横坐标是 温度或时间,纵坐标是 温差。

8、差热分析是在程序控制温度下,测量样品与 参比的基准物质(参比物)之间的 温度差 与环境温度关系的一种热分析方法。

二、判断题

1、核磁共振谱是检测和记录磁性核在外加磁场中能级之间转变的技术。(√)

2、在DTA的定量分析中,样品量和升温速率是影响差热分析曲线测定主要的影响因素。(√)

三、名词解释

1、TA:热分析的简称,是指在程序控制温度条件下,测量物质物理性质随温度变化的函数关系的技术。其基础是物质在加热或冷却过程中,随着物质物理状态或化学状态的变化,通

常伴随有相应热力学性质或其他性质的变化,通过对某些性质(或参数)的测定可以可以分析研究物质的物理变化或化学变化过程。

2、DTA:差热分析的简称,是指在程序控制温度条件下,测量样品与参比物的温度差随温度或时间变化的函数关系的技术。

3、DSC:差示扫描量热法的简称,指在程序控制温度条件下,测量物质(样品)与参比物之间的功率差随温度或时间变化的函数关系的技术。

近代材料分析测试方法复习资料 篇6

1.电子显微分析中,有哪几种电子衍射,说明各自的操作特点和基本应用

答:1)电子显微镜中主要有SAED选区电子衍射、μ-衍射、纳米衍射、CBED会聚束衍射、EBSD背散射电子衍射五种电子衍射。

2)操作特点:

①SAED选区电子衍射采用TEM模式,利用μ级平行入射电子束照射试样,通过物镜像平面处的选区光阑选取特定区域做电子衍射,得到与选择区域对应的电子衍射花样。②μ-衍射采用STEM模式,利用μ级针状入射电子束照射试样的固定区域,无需光阑选择成像区域,因此不存在选区衍射误差。③纳米衍射与μ-衍射类似,主要差别在于纳米衍射的入射电子束为纳米级,体积更细小,因此能够对试样的更微小区域进行分析。④CBED会聚束衍射采用STEM模式,入射束由平行束变为锥状会聚束,并且后焦面处得到扩展的衍射斑点(圆盘状),盘的大小与入射束的会聚角有关。因此伴随着会聚角的变化,能够获得散射电子的信息,实验过程中要避免透射盘与衍射盘相交。⑤EBSD背散射电子衍射是入射束打到试样上形成的背散射电子发生衍射,形成衍射锥,最终获得EBSD衍射花样。

3)基本应用

①SAED选区电子衍射所选区域很小,因此能在晶粒十分细小的多晶体样品内选取单个晶粒进行分析,从而研究为研究细小单晶体结构提供了有利条件。②μ-衍射和纳米衍射对试样微小区域进行分析,并且可以通过衍射斑点强度变化分析孪晶及变形。③CBED会聚束衍射可用于确定晶体的对称性,试样厚度和晶格畸变等。(会聚角、点阵常数、消光距离、晶体点群、柏氏矢量、偏离矢量)④EBSD背散射电子衍射可进行位相测定;晶界分析(特殊晶界、孪晶界、小角晶界、难腐蚀晶界等);变形分析(晶粒尺寸重构);物相鉴定;织构分析(定向生长机制)等。

2.在典型像分析中存在哪两种过滤像,分别说明它们产生的基本原理及其应用。

答:1)成分过滤像和结构过滤像

2)基本原理

①成分过滤像是在EELS分析中,在成像模式下,选择零损失范围内的电子束进行电子衍射得到的。衍射过程中,采用不同频率的波进行的衍射,即Δλ=0。

②结构过滤像是在高分辨分析中,靠F氏变换得到。高分辨的CCD像经过F氏变换在物镜后焦面得到衍射花样,选择多束衍射束进行F氏变换从而得到结构过滤像。衍射波为同频率波,即Δλ≠0。高分辨分析中,为了确定结构像,还需进行模拟计算。

3)基本应用

①成分过滤像能够定性地分析材料内某一元素的分布情况。

②结构过滤像能够分析高分辨像中原子或原子团的排列信息。

3.AES、XPS在进行元素分析时各有什么特点?

答:1)AES分析是原子在X-ray、载能电子、离子或中性粒子作用下,内层电子可能获得足够能量而电离,并留下空穴。此时原子处于不稳定的激发态,当较外层的电子跃入内层空位时,原子多余能量可通过两种方式释放:一种是以X光子形式释放出来;另一种引起另一外层电子电离,从而发射一个具有一定能量的电子,即俄歇电子。通过分析俄歇电子的动能及俄歇峰强来分析材料表面信息。

AES分析时在离子枪作用下,试样表面被溅射剥离掉一层,并且试样内部俄歇电子不能逃离出来,因此可分析试样近表层信息;能够分析试样表面和界面上的少量轻元素。

2)XPS用单色X射线照射样品,具有一定能量的入射光同样品原子相互作用,光致电离产生光电子,这些光电子从产生之处输运到表面,然后克服逸出功而发射出来。根据光电子动能可以确定试样表面存在什么元素以及该元素所处的化学状态,从而进行定性分析;根据具有某种能量的光电子数量,便可知道某种元素在试样表面的含量,从而进行定量分析。

XPS分析过程中对试样不进行破坏,具有无损性特点。

4.直径为0.5mm的金属丝表层镀附有异种金属,镀层厚度约200nm。研究镀层的组织、结构、亚结构、同基体的结合界面的高分辨像,用什么方法制备试样?写出制备试样的基本步骤。(试样制备一节的思考题)

答:采用树脂包埋制备法,主要步骤如下:

①将金属丝均匀分散装入φ3mm的铜管中,然后向铜管内灌入环氧树脂;

②树脂凝固后(一般经100-200℃烘干),用线锯或慢速锯切下0.5mm厚的圆片;

③用中、细砂纸把圆片减薄至50μm左右,再用刨坑机在圆片中心减薄至20μm以下;

材料分析技术复习题 篇7

一、材料专业《材料测试技术》教学现状及分析

1.《材料测试技术》课程体系设置不合理。

目前我校的《材料测试技术》课堂教学为40个学时, 安排在第五学期, 而实验教学与《材料的力学性能》课程组成材料测试综合实验周安排在第六学期。课程主要讲述材料的X射线衍射技术和电子显微分析 (包括电子探针) , 其中涉及到晶体几何的基础知识, 这些都是《材料科学基础》的内容, 因而, 《材料科学基础》是《材料测试技术》的先修课程, 但两门课程却放置在同一学期同时进行, 显然不合理。另一不合理之处是将课堂教学和实验教学隔裂, 安排在两个学期, 课堂教学内容不能及时通过实验教学来巩固, 而经过了一个学期的放置, 学生已将课堂教学的内容大部分遗忘, 从而, 实验教学失去了课堂教学的支撑, 教学效果不理想。

2.《材料测试技术》教材内容过于陈旧, 与实际生产联系较少。

目前我校《材料测试技术》所选用的为高校经典教材———哈尔滨工业大学出版社出版的《材料分析测试技术》一书。该书第一版编写于1997年, 虽于2007年进行了第二版的修正, 并增加了部分内容, 但仍存在教学内容过于空洞, 与实际生产联系不密切的缺陷。对于本科生来讲, 若毕业后直接参加工作, 在一线生产中很难应用到本课程所学的知识, 因为X射线衍射和电子显微分析均是应用于材料的研究领域, 在实际生产过程中几乎接触不到。若继续攻读研究生, 则在读研期间还会重新开设该课程, 而且像山东大学等高校材料专业研究生的《材料近代研究方法》课程也是选用《材料分析测试技术》作为教材, 所讲授内容基本相同, 导致了教学内容的重叠。

此外, 教材内容未及时更新。例如, 在介绍透射电子显微镜时, 仍以采用胶片照相法为例进行透射电子显微镜的结构及结果的分析, 而目前几乎所有的透射电子显微镜均采用数码拍照。同样, 在教材的第十一章中, 介绍的是复型技术, 而且应用了大量的篇幅着重介绍复型的方法。上述内容安排显然已不合适, 因为在当前实际的材料研究中, 由于扫描电子显微镜的迅速发展, 试样表面形貌的观察已经几乎不再应用复型技术了。那这一章其实最重要的内容就是介绍质厚衬度成像原理, 因为在一些非晶材料的透射电子显微镜的观察中, 是必须应用质厚衬度成像原理来解释的。从而, 根据目前材料研究的新趋势, 应该着重介绍利用质厚衬度成像原理来研究非晶材料, 而不再是解释复型试样的形貌。

3. 考核方式单一。

目前, 我校《材料测试技术》课程的考核采用平时成绩占30%, 期末考试成绩占70%的方式, 其中平时成绩根据到课情况和作业情况确定。但由于不少学生“人在教室心在外”, 上课开小差, 玩手机现象严重, 且抄袭作业的现象也较严重, 所以平时成绩很难反映学生的真实学习状态。又由于平时成绩占的比例不大, 所以有的学生上课不听, 课下不学, 仅在考前突击复习。

以上多种因素造成了我校学生对《材料测试技术》这门课程的学习兴趣不浓。而学习兴趣在教学过程中的重要性是显而易见的, 应注重激发和培养学生的学习兴趣, 使之处于“我要学习”的主动状态, 从而提高教学效果。

二、对策思考

针对学生学习兴趣不浓的问题, 笔者对国内相关高等工科院校力学课程教学改革的方法和成果进行了研究和思考, 结合笔者科研及教学经验, 针对我校材料专业《材料测试技术》课程教与学从以下四个方面提出对策。

1. 编写适合本校学生的教材。

根据本科学生的实际学习情况, 编写专门针对本科生水平的材料测试方面的教材。因为我校材料专业的本科生毕业后大部分进入企业从事一线生产工作, 所以, 为了提高该门课程的实用性, 应适量增加生产中常用的一些检测方法的相关内容, 例如热分析方面的内容, 删除和缩减一些陈旧的测试技术和设备的相关内容。实用性增强了, 学生的学习兴趣会适当提高。

2. 调整课程学期设置, 增加教学实践环节, 调整实验安排。

调整本课程的学期设置, 将其从现行设置在第五学期, 调整到第六学期, 即在学完本门课程的先修课程后, 再进行本课程的学习。并将目前的综合实验周拆分为单个实验, 同时在每一部分讲解结束后立即安排相关实验, 使学生在课堂上所学的知识与实验操作相结合, 从而使所学的知识得到及时的巩固。针对学生对本课程所讲述的主要测试设备和原理没有具体认识的问题, 在该门课程开课之前, 增加参观实验室的实践教学环节, 了解各测试设备主要用途是提高学生对该门课程所涉及的主要测试设备的直观认识。

3. 改革考核方式。

我校现有平时成绩占总评30%, 期末考试占总评70%的考核方式完全无法调动学生平时学习的积极性, 鉴于此, 笔者认为应该进行改革, 使考核方式多样化、综合化。通过对国内其他高等工科院校考试改革的研究及自己平时教学和科研过程中的思考, 笔者认为可以采取如下的综合考核方式, 以激发学生对本课程的学习兴趣。 (1) 减少到课和平时作业所占平时成绩的比例, 由30%降为10%, 并且实行“三次否决制”, 即三次未到课或作业未交则取消平时成绩, 并将因上述问题扣分的学生名单及时公布, 让全班学生能了解自己和他人的成绩, 实现公平、公正。 (2) 减少期末考试成绩占总评成绩的比例, 由70%降为50%, 让那些仅仅依靠考前突击的学生转变学习态度。 (3) 增设平时随堂测验, 其成绩占总评的40%。在平时的教学中, 可在讲完某部分重点内容后, 进行随堂小测验, 然后让学生在规定时间内完成, 并及时收齐答卷, 不给学生抄袭的时间。然后将小测验的成绩作为平时成绩的一部分并及时公示。

三、结束语

笔者针对目前我校《材料测试技术》课程教学存在的问题, 对我校该门课程教学现状进行了综合分析, 并对国内相关高校有关课程教学改革的方法和成果进行了研究和思考, 从编写新型教材、增加认识实习教学环节、改革课程体系和考核方式等方面提出一些针对本课程教学改革的对策, 旨在抛砖引玉, 与同行交流。

摘要:《材料测试技术》是材料专业的一门重要的专业基础课程, 但在目前的教学过程中存在着课程设置不合理、教材和教学内容陈旧与实际生产脱节、考核形式单一和学生学习兴趣不高等问题。针对这些问题, 结合其他高校的成功改革经验, 提出了编写新型教材、调整课程设置、增加实践环节和改变考核方式的解决方案, 以期能够解决山东建筑大学材料专业在该门课程教与学中所存在的问题。

材料分析技术复习题 篇8

关键词:热喷涂技术;零部件;农机工程;材料延寿;应用

中图分类号:S2 文献标识码: A 文章编号: 1674-0432(2014)-08-37-1

农机工程材料是农业生产的主要机械和设备,农机工程材料的好坏在一定程度上影响农业生产效率,而热喷涂技术可以在农机关键零件表面制造耐磨和耐腐蚀涂层,将热喷涂技术应用在农机工程中,从而延长工程材料的性能和使用寿命。

1 热喷涂技术特点及其工作原理

热喷涂技术可以在金属、工程塑料上制备各种材质的涂层,具有操作灵活、温度低、涂层厚度范围广、远红外辐射的特点,热喷涂技术主要包括超音速火焰喷涂、超音速等离子喷涂、激光喷涂、反应热喷涂、冷喷涂五种技术。热喷涂技术主要在喷枪中通过某种热源对喷涂材料进行加热和熔化,并产生粒子,由于加热会释放出能量,喷枪利用能量将喷涂材料产生的粒子以一定的加速度喷射到预处理工件中,最终形成热喷涂层,其工作原理如图1所示。

2 热喷涂技术在农机工程材料中的应用分析

2.1 在农机制备表面防护涂层制造技术的应用热喷涂技术

在制备表面防护涂层的应用主要包括土壤耕作机械、节水灌溉机械、植物保护机械、收获机械、农产品加工机械、农业动力机械等方面。

2.2 土壤耕作机械

如犁铧,铧是农业生产中最早使用的机械,而犁铧是犁的主要机械设备,但是,犁铧在农业生产过程中容易受到砂石的磨损,这就要求提高犁铧表面的硬度和耐磨性,因此,我国采用离子堆焊、氧-乙炔镍合金粉末喷焊等技术来处理犁铧表面,犁铧表面处理后,犁铧刃的生产效率明显提高了很多。对于土壤耕作机械中的圆盘耙,土壤经过犁耕后,需要采用圆盘耙进行土壤的碎土和平地,但是,由于圆盘耙的耙片处于长时间的工作状态,导致耙片容易发生磨粒磨损,为了避免耙片磨损而影响圆盘耙生产率,采用氧乙炔火焰喷焊技术并采用Al2O3+Ni 基自熔合金作为喷焊材料,通过在G314 铁基合金耙片表面制备耐磨涂层,从而提高耙片的使用寿命。

2.3 农产品加工机械

如环形饲料模,表示颗粒饲料压制机环形饲料模的关键零件,在实际使用中,要求环形饲料模的环模孔具有较高的精度,若环模孔的磨损量小于0.1毫米,则该饲料压制机环形饲料模需要报废,为了提高环孔模的精度,某企业采用真空淬火技术对环孔模表面进行强化处理,并采用WC喷涂材料涂在环模表面。

2.4 农业动力机械

如发动机,针对发动机活塞环,其表面层主要采用镀烙工艺,但是采用镀烙工艺的发动机表面的耐磨性不强,并且镀烙技术容易产生污染环境的物质,因此,为了提高发动机活塞环的耐磨性,采用等离子喷涂技术在发动机塞环表面制备钼合金涂层,实践证明,发动机活塞环表面经处理后,发动机活塞环的抗粘着磨损性显著得到提高,发动机活塞环的寿命也延长了1~2倍。

3 在农机制备表面尺寸恢复涂层再制造技术的应用

针对农用发动机,当农田处于恶劣环境之下,才会将农用发动机应用在农田中,农用发动机的主要机械设备是曲轴,其是农用发动机的主要动力,农用发动机具有载荷大、振动幅度大的特点,并且发动机曲轴也容易发生磨损,若对磨损的发动机曲轴进行修复,则需要消耗一定的成本,因此,为了有效解决发动机曲轴磨损修复的问题,采用了热喷涂技术中的氧乙炔火焰喷涂工艺进行发动机磨损曲轴的修复。另外,对于发动机曲轴和缸体,缸体主要有打底层材料Fe-Cr-Al 丝材组成,发动机缸体在使用过程中也容易发生磨损,采用电弧喷涂技术来修复发动机缸体,以保证发动机正常运行。

在农业生产中,农用液压齿轮泵轴也常常发生磨损,由于齿轮之间间隙较大,当农用发动机的油量供不应求时,农用液压齿轮泵轴就容易发生磨损现象,这就需要对液压齿轮泵轴进行修复,在修复过程中,不仅需要充分考虑齿轮泵轴的二次使用寿命,也需要考虑农用液压齿轮泵轴的修复成本和修复工作的可操作性,采用电弧喷涂技术对农用液压齿轮进行修复,确保农用机械正常运转。

4 结语

我国是一个农业生产大国,这就需要大量的农业生产机械设备来提高农业生产率,如农用发电机、犁、粉碎机等,但是,这些农用机械在使用过程中容易发生磨损,降低了使用寿命。因此,为了提高农机工程材料的使用寿命,采用热喷涂技术,即在机械表面制备相应的涂层,从而延长工程材料的使用寿命。

参考文献

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