无机材料显微结构分析作业.doc

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1、1.影响无机非金属材料制品显微结构、性能和质量的因索有哪些？答：无机非金属材料的性能、质量主要决定于制晶的化学成分、相组成、宏观结构及显微结构。其中相纽成，尤其是结晶矿物相纽.成和显微结构特征，是在化学成分确定后起关键性作用的。因为显微结构是生产过程和工艺条件的克接记录，每个生产环节的变化在显微结构上均有反映，血制品的相纽•成和显微结构特征，又一直接影响其至决定制品的技术性能、质最、应用性状和效果。因此，问题的根本在于确圧影响制殆显微结构的因素。它包扌舌工业原料的种类及质量、混合料的配方、添加剂种类及用量、物料颗粒的尺寸及纽•成、拌合均匀度及成型工艺等方而。具体举例如下：（1）工业

2、原料：种类、质量、结构；（2）混合料制备：混合料的配方、物料细度或颗粒配比、添加剂的种类和数量；（3）机械加工处理：物料细度或级配，拌合均匀度、坯休成型及干燥等；（4）热工制度：升温速度、最高烧结温度、保温时间及冷却速度、热处理速度；（5）英他工艺制度：高温窑炉气氛、蒸汽压、气流、外加压力、明火锻烧还是隔焰锻烧等。2.透射电镜焦平面及象平面有何不同？具体应用范围。答：从不同物点出发的同方向同相位的电子，经透镜作用后，会聚于焦平面上一点，构成与试样相对应的散射花样。从聚光镜来的电子束打到样品上。与样品发生相互作用。如果样品薄到-•定程度，电子就可以透过样品。透过去的电子分成两类。一•

3、类是继续按照原來的方向前进，能量几乎没有改变。我们称之为直进电子。另一•类是方向偏离原來的方向。我们称之为散射电子。这些电子中有的能量有比较大的改变。我们称之为非弹性散射电子。有的电子能量几乎没有改变。我们称之为弹性散射电子。所有这些电子通过物镜后在物镜的后焦而上会形成一种特殊的图象。我们称之为夫琅禾费衍射花样.如果被电子束照射的区域是非晶，则花样的特点是屮央亮斑加从屮央到外用越來越暗的光晕。如果被电子束照射的区域是一块单晶，则花样的特点是中中央亮斑加周围其它离散分布、强弱不等的衍射斑。如果被电子束照射的区域包括许多单晶，则花样的特点是中央亮斑加周围半径不等的一圈圈亮环。至于为什么

4、会形成这些花样。可以从入射电子的散射来解释。对非晶样品，从不同原子上散射出的同一方向上的电子波之间没有固定的相位差，且随着散射角的增大，散射的电子数最少，能量损失大，它们通过物镜后，直进的电子形成中央亮斑。散射的电子形成周围的光晕。越往外，光晕越来越弱。对晶体样品，山于原子排列的规律性，不同原子的同一方向的散射波Z间存在固定的相位差。某些方向上相位差为2n的整数倍。根据波的理论，在这些方向上的散射波会发生加强干涉。我们称Z为衍射。同一方向的衍射波在物镜后焦面上形成一个亮斑。我们称Z为衍射斑。直进的电子形成中央的透射斑。整个后焦而的图象称之为电子衍射花样。至于哪些方向上会出现衍射波，

5、这可山布拉格公式决定。详细内容见教材。山于电子衍射花样与晶休的结构之间存在对应关系，如果我们记录下衍射花样，就可以对晶体结构进行分析。这止是透射电子显微镜能够进行晶休结构分析的原因之一。对多晶样品，每个单晶形成自己的衍射花样。山于各个单晶的収向不同，每个单晶上相同指数的衍射波出现在以入射电子方向为中心线的圆锥上，它们通过物镜后形成衍射圈。通过分析这些衍射圈的半径和亮度，也可以对多晶样品进行结构分析。把透射电镜的工作方式切换到衍射模式，则在物镜后焦面上形成的花样在荧光屏上可以观察到，也可以用底片或相机记录下来。所有从同一点出发的不同方向的电子，经透镜作用后，交于象平面同一点，构成相应

6、的象。仪器在物镜的后焦面位置有一个活动光阑。我们称之为物镜光阑。它是上面开有不同直径小孔的钳皮。小孔的直径从小到大依次是50微米、100微米、200微米。这个光阑的作用是控制到物镜像平面参与成像的电子束。我们可以不插入物镜光阑，讣所有电子束到像平而成像。也可以插入光阑，让一束或多束电子到像平而成像。这里就涉及到透射电子显微镜的两种成像模式。只让一束电子通过物镜后焦面进而到像平面成像的模式称为衍射衬度（又称振幅衬度）模式。让一束以上通过物镜后焦而进而到像平而成像的模式称为高分辨模式（也称和位模式）。在衍射衬度模式中，如果让透射束到像平面成像，则称为明场像。如果让衍射束到像平面成像，则

7、称为暗场像。对非晶样品,山于没有衍射束，所以-•般也只有明场像之说。対晶体样品，不但有喑场，根据光路的不同，述有中心暗场与弱束暗场之分。中心暗场是让强衍射束通过。弱束暗场是让弱衍射束通过。通常观察样品的形貌、颗粒大小、组织结构、晶体缺陷筹采用衍射衬度模式。如果需耍观察晶体的原子排列特征，如晶格像、原子结构像等，就要采用高分辨模式。