材料意义材料基本表征方法

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1、1、材料对人类社会的重要意义材料material,是人类用以制成用于生活和生产的物品、器件、物件、机器和其他产品的那些物质。自古至今，材料与人类生活密切相关，是人类生存和发展、征服自然和改造自然的物质基础，也是人类社会现代文明的重要支柱。纵观人类利用材料的历史可以清楚地看到每一种重要的新材料的发现和应用，都把人类支配自然的能力提高到一个新的水平，材料科学技术的每一次重大突破，都会引起生产技术的革命，大大加快社会发展的进程，并给社会生产和人们生活带來H大的变化。因此，材料也成为人类历史发展过程的重耍标志之一。2、材料的表征方法：1、XRDX—射线衍射

2、物相分析原理：由各衍射峰的角度位置所确定的品面间距d以及它们的相对强度Ilh是物质的固有特征。而每种物质都有特定的晶胞尺寸和晶体结构，这些又都与衍射强度和衍射角有着对应关系，因此，可以根据衍射数据來鉴别晶体结构。此外，依据XRD衍射图，利用Scherer公式：0（2沪旦Lcos0式中p为衍射峰的半高宽所对应的弧度值;K为形态常数，可取0.94或（）.89;为X射线波长,当使用铜靶时,乂1.54187A;L为粒度大小或一致衍射晶畴大小;e为布拉格衍射角。用衍射峰的半高宽FWHM和位置（2a）可以计算纳米粒子的粒径。使用方法：用途：用于对固体样品进行物

3、相分析，还可川来测定晶体结构的晶胞参数、点阵型式及简单结构的原了坐标。主要适用于无机物，对于有机物的应用较少。2、SEM扫描电子显微镜扫描电子显微镜的制造依据是电子与物质的相互作用。扫描电镜从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电了束在试样上扫描,激发出各种物理信息。通过对这些信息的接受、放人和显示成像，获得测试试样表面形貌的观察。当一•束极细的高能入射电子轰击扫描样站表而时，被激发的区域将产牛二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电了、透射电了，以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。同时可产生电子•空穴对、晶格振动（声子）、电子

4、振荡（等离子体）。2、热分析表征热分析技术应用于固体催化剂方面的研究，主要是利用热分析跟踪氧化物制备过程中的重聚变化、热变化和状态变化。热重法（TG）、微商热重法（DTG）、差示扫描量热法（DSC）、差热分析（DTA）3、STM扫描隧道显微术扫描隧道显微镜有原子量级的高分辨率，其平行和垂直于表血方向的分辨率分别为0.1nm和O.Olnm,即能够分辨出单个原子，因此町直接观察晶体表而的近原子像淇次是能得到表而的三维图像，可用于测址具有周期性或不具备周期性的表而结构。通过探针可以操纵和移动单个分子或原子，按照人们的意愿排布分子和原子，以及实现对表面进行

5、纳米尺度的微加工，同吋，在测量样品表面形貌吋，可以得到表面的打描隧道谱，用以研究表面电子结构。4、TEM透射电子显微术透射电镜可用丁•观测微粒的尺寸、形态、粒径大小、分布状况、粒径分布范围等，并用统计平均方法计算粒径，一般的电镜观察的是产物粒子的颗粒度而不是品粒度。高分辨电子显微镜(HRTEM)可直接观察微晶结构，尤具是为界面原子结构分析捉供了有效手段，它可以观察到微小颗粒的固体外观，根据品体形貌和相应的衍射花样、高分辨像可以研究品体的生长方向。5、EDSX射线能量弥散谱仪每一•种元素都有它自己的特征X射线，根据特征X射线的波长和强度就能得出定性和

6、定量的分析结果，这是用X射线做成分分析的理论依据。EDS分析的元素范围Be4-U9a,一般的测量限度是().01%,最小的分析区域在5〜50A,分析时间几分钟即可。X射线能谱仪是一种微区微量分析仪。用谱仪做微区成分分析的最小区域不仅与电子束直径有关，还与特征X射线激发范围有关，通常此区域范围为约1“77.X射线谱仪的分析方法包括点分析、线分析和面分析。6、FTIR傅里叶一红外光谱仪傅里叶一红外光谱仪可检验金属离子与非金属离子成键、金属离子的配位等化学环境情况及变化。7、拉曼光谱拉曼光谱是一种研究物质结构的重要方法，特别是对于研究低维纳米材料，它已经

7、成为首选方法之一。拉曼光谱是分子的非弹性光散射现象所产牛，非弹性光散射现象是指光子与物质分析发生相互碰撞后，在光子运动方向发生改变的同时述发生能量的交换(非弹性碰撞)。拉曼光谱产生的条件是某一简谐振动对应于分了的感生极化率变化不为零时，拉曼频移与物质分子的转动和振动能级有关，不同物质有不同的振动和转动能级，同时产牛不同拉曼频移导立曼光谱具有灵敏度高、不破坏样品、方便快速等优点。8、N2吸附脱附等温线分析和BJH孔径分析N2吸附平衡等温线是以恒温条件下吸附质在吸附剂上的吸附量为纵朋标，以压力为横坐标的曲线。通常用相对压力P/P。表示压力;P为气体的真

8、实压力;尸。为气体在测量温度下的饱和蒸汽压。吸附平衡等温线分为吸附和脱附两部分。平衡等温线的形状与材料的孔组织结构有着密切