纳米材料测试报告

2024-07-03

纳米材料测试报告(精选6篇)

篇1:纳米材料测试报告

单晶铝纳米级硬度测试

[实验目的及意义] 硬度作为材料多种力学特性的“显微探针”,与材料的强度、耐磨性、弹塑性、韧性等物理量之间有着密不可分的联系, 因此在纳米尺度下对材料的硬度特性进行测量与分析,有着重要而现实的意义。

本实验目的: 1.学习纳米压痕法,掌握其原理和计算方法;

2.研究单晶铝纳米硬度,对纳米硬度的压痕尺寸效应现象进行分析。

[实验原理] 目前,纳米级硬度的测量一般采用纳米压痕法。该方法通过高分辨力的致动器和传感器,可以精确、连续地纪录加载与卸载期间载荷与位移的数据,非常适合于材料表层微/纳米级力学特性的测量。使用纳米硬度计对单晶铝进行了纳米压痕实验,并计算硬度值,重点观察和分析了纳米级条件下单晶铝的硬度性质。

纳米压痕法:图1为纳米压痕实验加、卸载过程中压痕剖面的变化示意图, 图2为典型的载荷一位移曲线。

由图可以看出,在加载过程中试样表面首先发生的是弹性变形,随着载荷进一步提高,塑性变形开始出现并逐步增大;卸载过程主要是弹性变形恢复的过程,塑性变形最终使得样品表面形成了压痕。图2中Pmax为最大载荷,Hmax为最大位移,hf了为卸载后的位移,S为卸载曲线初期的斜率。

纳米硬度的计算仍采用传统的硬度公式

H = P / A(1)

式中:H 为硬度,GPa;P为最大载荷,即上文中的Pmax,uN;A为压痕面积投影,nm2。但与传统硬度计算方法不同的是,A 值不是由压痕照片得到,而是根据“接触深度”hc(单位为nm)计算得到的,这是由于纳米硬度实验中载荷和压深很小, 如果沿用传统硬度实验中的方法确A值,则计算出的硬度值往往出现较大误差。

具体关系式需通过实验来确定,根据压头形状的不同,一般采用多项式拟合的方法,针对三角锥形压头, 其拟合公式为:

式中“接触深度”hc由下式计算得出

式中: ε是与压头形状有关常数,对于球形或三角锥形压头可以取ε=0.75。而S的值可以通过对载荷—位移曲线的卸载部分进行拟合,再对拟合函数求导得出,即

式中:Q为拟合函数。

这样, 通过实验得到载荷—位移曲线,测量和计算实验过程中的载荷p、压痕深度h和卸载曲线初期的斜率S,就可以得到样品的硬度值。

[实验仪器和步骤] 实验材料采用单晶铝, 取(111)面作为测量表面,经去应力处理后进行纳米压痕实验。实验仪器为美国CETR公司生产的Nanoindenter XP型纳米硬度计。NanoindenterXP 型纳米硬度计的最大载荷为50mN , 载荷分辨力为50N,位移分辨力小于0.01nm。压头选用Berkovich型金刚石压头, 形状为三角锥(锥面与轴线夹角为65.30°), 压头在加载、卸载过程中保持匀速, 并在加载、卸载过程之间保压一段时间。接触深度和纳米硬度由纳米硬度计自动计算。每个载荷对应的压痕实验在不同位置重复五次, 最终结果取有效点结果的均值。

本实验没有采用习惯上的通过对材料表面某一点连续加载得到硬度曲线的方法, 而是采用一个加载点只对应一个最终硬度值和压痕深度的方法, 通过对一系列不同载荷的加载点进行比较来研究纳米硬度测量中的现象和规律,这样做可以避免因加载点本身的因素对实验造成影响。

[实验结果] 表1 为不同载荷下单晶铝纳米硬度的实验数据。

表1 单晶铝硬度测量值数据及计算值 GPa 压痕深度/nm 100 200 500 1000 1500 2000

图3 绘出了单晶铝纳米级硬度与压痕深度的关系曲线。1 1.009 0.629 0.529 0.473 0.440 0.429 0.985 0.616 0.550 0.499 0.434 0.441

实验次序 0.937 0.611 0.514 0.503 0.444 0.423 1.020 0.621 0.540 0.494 0.451 0.437 0.958 0.608 0.530 0.472 0.463 0.452

五组数据平均值

普通方法计算值

0.982 0.617 0.533 0.480 0.446 0.428 1.275 0.836 0.718 0.612 0.568 0.532

图3 单晶铝纳米级硬度测量值

[结果分析] 本实验使用纳米硬度计对单晶铝进行了纳米压痕实验,并计算硬度值。结果表明,当压痕深度小于2000nm时,单晶铝纳米硬度存在尺寸效应现象。

纳米硬度与传统方法测得的硬度值有着重要区别,纳米硬度的实质是指在压入过程中某一压痕表面积投影上单位面积所承受的瞬时力, 它是试样对接触载荷承受能力的度量。而传统的硬度定义是残余压痕表面积上单位面积所承受的平均力, 它反映试样抵抗残余变形的能力。由此可见两种硬度定义的侧重点是不一样的, 其原因在于不同尺度下人们对材料性质的关注点不同。

单晶铝纳米硬度测量存在尺寸效应现象, 当纳米压痕深度大于2000nm时,测量得到的硬度值基本恒定,反之,得到的硬度值会表现出明显的尺寸效应现象,并且压痕越小,尺寸效应现象就越强烈。只有在相同压痕深度下测得的硬度值才具有可比性。微/纳米尺度下单晶铝的弹性模量基本恒定,其数值约71GPa。

篇2:纳米材料测试报告

時間——35分鐘 25個問題

1.在印刷术产生之前,可购买的书籍只有昂贵的手写本。印刷本要明显地比手写版便宜。在印刷术发明的最初几年里,公众对于印刷书籍的需求要比手写本多很多倍。这种增长证明出版者最初开始印刷出版书籍的几年里,学习阅读的人数明显增加。下列哪一个陈述——如果是真实的——使人对此论点产生怀疑? 2.Bevex 是一种仅用于软饮料的人工甜味剂,对老鼠而言,只有大量吸收才能致癌。相关研究表明,如果人要摄取相当于能使老鼠致癌的数量的Bevex,一天就要喝掉25罐的这类软饮料。所以,Bevex对人类实际上是安全的。为了适当得出“Bevex对人是安全的”这一结论,以下哪一个必须是真实的: 3.Harry:飞机使得任何人都可以用比以前更少的时间来环游世界成为可能。Judith:不是这样。许多航程太昂贵,只有富人才负担得起。Judith的回答表明她认为Harry的话意味着:

4.营养学家建议人们要多吃纤维食品。一则补充纤维的药丸广告只是说它含有44%的纤维含量。

如果下面哪个说法真实,则这一广告就是对信息选择的重点进行误导?

5.许多环境学家极力呼吁消费者的环境意识,认为如果我们能够承担自己对环境所造影响的道德责任,就会避免使用对环境有直接或间接影响的产品。不幸的是,消费者通常不可能去评估一个产品对环境的影响。因此,他们不可能自觉地约束自己去购买对环境有益的产品。正是由于这种不可能,人们就没有道德义务去按照环境学家要求的方式选择产品,因为

下列哪个原则为该论点提供了最适当的完整性?

6.广告:运动的人从直接经验可知,运动能使心脏、肺身等体器官的功能更好,并能改善肌肉状况。因为人的大脑也是一个身体器官,所以你的行为也能够改善它的运转。立刻行动吧。订阅Stimulus:阅读本杂志,可以锻炼你们的大脑

该广告运用了以下哪一个辩论策略? 现阶段,对现有的不完整的支付医疗开销的体系下,人们无法找到解决减少医疗开支的办法,其原因在于这个体系给医疗服务提供者和保险人推脱的诱因,只要有可能,治疗疾病的费用被互相推诿或转移到任一当事人身上包括病人。这些很明显是20世纪80年代各种改革的教训;改革其中一部分大量花销的同时将同等数量的花销转到了其他地方。例如,当政府医疗保险项目为减少开支而不为穷人看医生支付费用时,因病情加重而自己去医院急诊室就诊的病人数量就增加。这个论点通过

而获得

8.该论据最能支持下列哪一个论点 商业新闻媒体强调一些异常事件如飞机失事而不是汽车事故之类,实际上这些事故的发生更为频繁,而且给公众带来的风险更大。然而,公众更倾向于认为媒体新闻对这些事件的关注程度表明这些事故的风险程度 如果以上陈述是真实的话,以下那个结论更能获得强有力的支持?

10.一大批多动儿童正在接受科研人员观察,这些儿童日常食物含有大量添加剂,而这些科研人员正在受训以评估被观察儿童是否存在行为问题。这些儿童被安排食用含低添加剂的食品几周后再进行观察。原来将近60%的孩子表现出行为问题,在改变饮食之后,只有30%存在行为问题。在这些数据的基础上,可以得出如下结论:食品添加剂对多动儿童的行为问题有影响。被引用的证据不能确定该结论是因为

11.1990年,主发动机维修的汽车10%是仍然登记在册的由National 汽车公司20世纪70年代生产的,但由National 汽车公司20世纪60年代生产的汽车仅占5%,以下哪一个——如果是真实的——最能解释此种差异 12 当今没有数学家会拒绝接受大功率计算机运算来证明定理真实性的结论。但在1976年,情况并非如此。当时一些数学家拒绝接受由复杂的计算机运算来证明非常简单的绘制地图定理的结论。虽然一些数学家仍旧坚定的相信一个简单的定理应当有一个简短的证明,但事实上,一些简单的定理的确需要大量证明。若以上叙述都成立,那么下面哪个结论也一定为真?

13.如果爬山就不会活到高龄,但只有爬山才不会无聊。因此想活到高龄就会无聊。下例哪个推理和以上最相近

14.海洋生物学家猜测:当龙虾被集中放进虾笼时,因为饥饿,它们经常彼此吞食。但是经过定期性对龙虾的检查,发现它们可以在虾笼里共处好几周,8只龙虾甚至在一个虾笼里共处两个月而没有彼此吞食,因此科学家的假定很明显是错误的

反对海洋生物学家的论点是基于下面哪个假设

15八年前格林菲尔德县禁止狩猎因为其危害公众安全。现在鹿群数量是禁猎前的六倍。鹿闯入居民区毁坏财产造成汽车事故及乘车人员严重受伤。因为从没有与狩猎有关的损伤,所以禁猎不仅是没必要的而且还给公众安全带来危险。

下列哪个选项可以为上面的结论提供最有力的额外的证据?

16彗星本身不发光而是反射其他星体的光芒如太阳。科学家们通过彗星发出光的亮度估计:彗星体越大所反射的光就越亮。但是,一个卫星探测器已经发现组成哈雷彗星的物质每一单位所反射的光比先前所认为的少60倍

如果以上陈述为真的话,它最能支持以下哪个结论? 经理:我不会给这个办公室订购可循环利用纸。我们给顾客的信件必须留下很好印象,所以我们不会使用次等纸。

文具供应商:可循环利用纸不一定是次等纸。事实上一开始,最好的纸就是由可循环利用材料制成的。只是在19世纪50年代开始用木头造纸,只是因为没有足够的碎布满足需求。文具商的下列哪个回答方式未能有效反驳经理对可循环利用纸的拒绝? 当爱丽西亚·格林未经允许而使用邻居家的车时,警察只是给她一个警告。而当皮特·福斯特做了同样的事情却被警察指控为盗车。警察之所以注意到皮特的车是因为该车被一辆超速的出租车撞了。而爱丽西亚的的车是因为车尾灯有问题被叫停的。的确,皮特用的车受损而爱丽西亚的没有,但车的损伤是由于那辆出租车造成的,这一不同不是由于他们的行为应受责备这一点上有什么区别而造成的,所以,爱丽丝也应当被指控为盗车。

关于皮特开的车受损而爱丽丝的没有这一点在论证中没有起到以下哪个作用? 19如果所提出的所有支持结论的主张都准确的话,下面哪个不成立?

20据来源,正如大家所期盼的,玛丽娅.埃斯配赛特医生将参加市长选举。但是如果埃斯配赛特医生参加选举,杰罗姆.科拉斯曼当然不会参选与其竞争,因此,玛丽娅.埃斯配赛特医生将是此次选举的唯一候选人。在上面论证中存在的漏洞与下面哪项最相近?

21在核电站发生的严重事故的初始原因不是工厂先进技术部分有瑕疵,而是人为差错。因为当时一名美国布朗米尔斯反应堆的工人弄倒了蜡烛而引起火灾,而日本最近发生的事故是因为管道施工的瑕疵。这种日常事件从长远角度看不是不可能发生的。以上所述最能支持以下哪一个结论? 人们普遍相信可以从动物不正常的行为中预测出即将来临的地震。怀疑论者声称这个信念是基于有选择的偶然事件:人们很可能会特别记住地震来临前狗的奇怪行为。怀疑论者说在任何特定情况下,世界上有些狗会表现得异常。

以下哪一个问题对怀疑论者立场的评价是最重要? 能请得起昂贵的私人辩护律师的被告的可信度比那些依靠法庭委派辩护律师的要低。这就是为什么那些犯了可获利的罪行如挪用或内部买卖交易的罪犯们能比那些在街头犯罪的犯人们更容易地逃脱法律的制裁。如果下面哪项是真实的,则上述解释更具说服力?

24过去很多主要的科学发现都是意外发现的成果,这种有价值的发现的机遇并不是研究者有意探寻所得。然而现在的科学研究花销很大,使得研究者们主要依靠获得大量经费来资助他们的研究。因为获得经费要求研究者向赞助人提供对计划从事研究的结果的明确预测,忽略任何与被资助的研究无直接关系的事项。因此,绝大多数情况下意外发现的运气在科学发现中不再起作用 下面哪个假定为该论点提供依据?

25警察局的统计数字显示汽车盗防装置减少了汽车被偷的风险,但荒谬的是,汽车保险公司所做的一份关于汽车盗窃统计的研究声称有防盗设备的汽车反而比没有的更容易被偷。下面哪个选项最可能解决这个矛盾?

第二部分:分析推理

時間——35分鐘 24個問題

答題說明:本部分的每一組問題都要根據一系列條件作答。在回答问题时可以先画个草图。选择出最准确、最完整的答案,涂在答题卡的相应的位置。

問題1——7 某段广播分为7个连续的时段,编号依次为1到7,包括六段音乐录音(分别为G、H、L、O、P、S)和一段新闻录音。每段录音分别在不同的时段播出,并且每段录音的播放时间相同。该段广播应符合以下条件: 播完L必须马上播O。

新闻录音必须在L播出后的某个时段播出。

無論G在前,還是P在前,G與P之間必須相隔兩個時段。

1.如果第二个时段播放G,那么第三个时段应该播放下面哪段录音?

2.新闻录音不可以在下面哪个时段播放?

3.如果H和S被安排盡可能相距較遠的播放,那麼第一,第二和第三時間段可以分別播出? 4.如果P在第五个时段播出,那么L应在第几个时段播出?

5.录音S与新闻录音之间最多可以播放几段录音?

6.L最迟可以在第几个时段播出?

7.当G在第几个时段播出时,O的播出时段可唯一确定?

問題8——12 Yamata 醫生只在週一,週二,週三,週五和周六上班。她有四項不同的工作,做演講,做手術,診治病患和進行研究。每一個工作日的上午和下午她各做一项工作。在一周中,她的工作計劃都必須遵循以下條件限制:

她有三個上午要進行手術。

如果她週一手術了,那麼週二她就不手術。她用连续两天都上班的两个下午進行演講。她有一個上午和三個下午要診治病患。她只用一個上午進行研究。

在週六,她既不演講也不做手術。

8.Yamata医生在周几一定会做演讲?

9.週三,Yamata醫生可以如何安排她的工作?

10.下列哪一項陳述必定为真?

11.如果Yamata醫生在週二做手術,那么她应安排哪些时间诊治病患?

12.下列哪一選項中所示的兩天,Yamata醫生都要診治病患?

问题13——18 七位法官对Datalog公司的请愿书进行投票表决,这七位法官分为三类,即保守派、中间派和自由派。其中有两位法官是保守派,两位法官为中间派,三位法官为自由派。以下为法官们投票的规则:

如果两位保守派和至少一位自由派的投票一致,那么两位中间派也会跟从他们。当三位自由派的法官投票一致时,每位保守派法官都不会与其一致。至少两位法官会支持Datalog,并且至少两位会投票反对。至少会有一位保守派的会反对Datalog。

13.如果两位中间派不一致,那么下列哪个选项为真?

14.下列哪个选项必定为真?

15.如果三位自由派投票一致,那么以下哪项必定为真? 16.如果两位法官投票反对Dalalog,那么下列哪项必定为真?

17.下列各项均可能是支持Dalalog的完整名单,哪项的组合必定错误?

18.如果两位保守派投了相同的票,但是自由派的投票并不一致,那么下列哪项错误?

问题19——24 一位裁判员将五名田径运动员——Larry, Ned, Olivia, Patricia, 和Sonja分别安排在编号一至五的平行的跑道上。这位裁判员将他们每个人都编上不同的编号——F, G, H, J, 和K——并不必要按所给出的选手姓名顺序排列。以下是他们排列顺序的限制条件:

编号K的选手被安排在4号跑道。

Patricia被安排在F与G之间唯一一条跑道上。

Olivia的跑道和编号G的选手的跑道间有两条跑道。

Sonja的跑道的序列号数字大于Ned的。19.下列那个选项可能是正确的安排?

20.Patricia一定是在哪个跑道上?

21.如果olivia被安排在2号跑道,必会产生下列哪项安排?

22.下列哪个选项是都有可能被编号为F的选手的正确名单?

23.如果Ned被编号J, 那么下列哪个选项必是真的?

24.如果Larry被编号为J, 那么下列哪个选项能够成为选手所在跑道的安排?

第四部分:逻辑推理 时间——35分钟 25个问题

答题指导:根据短文中提供信息回答这部分的问题。一些问题可能会有不只一个答案,请选出能够完整并准确回答问题的最佳答案。请不要依据常识标准对文章做出不合理的、多余的或者与文章相矛盾的假设。选出最佳答案后将答案涂在答题卡相应的位置上。

1.为了节约燃油,1974年美国高速路限速被减到55英里每小时。在此次限速实行后的12个月里,高速公路死亡率下降了15%,这是历史上死亡率下降最快的一年。在接下来10年里,死亡率又下降了25%。因此,1974年的限速拯救了很多生命!

下列哪个选项如果是真实的能够最有力的反驳以上观点?

2.当立法者不能确定某项新的科学研究能否对社会福利做出贡献时,他们往往不会将公共基金投资于这些研究项目。这种情况忽视了过程本身。很多对社会做出了突出贡献的科学成果在最初时都无法估量其会有多大的潜力。试想20世纪早期一位科学家申请公共基金进行模型的研究,而谁预料到这个研究竟让人们 5 发现了抗生素,它正是公共福利的最大贡献者之一。

下列哪个选项能够最准确地表达文章的主要观点?

3.当劳动者发现他们的工作毫无挑战性,他们就会觉得很无聊,于是不能完全发挥其潜能。另一方面,如果他们发现自己的工作太具有挑战性,他们就会放弃,也发挥不了他们的能力。因此,很明显没有哪个劳动者能发挥自己的全部潜能。

下列哪项指出了文章中推理的错误之处?

4.番茄汤提供给我们良好的营养:例如,一道番茄汤中所含的维生素C要多于杏或者新鲜的胡萝卜!如果下列哪一项是真的,那该广告有误导之嫌?

问题5-6 政府为个人存款提供保险,但要求银行支付保费。因为该保险提供的安全是由储户受益的,所以政府应该采取措施确保让那些希望得到安全的储户来承担保险的成本,以及支付保护其帐户的保费。

5.哪一个下列原则,如果成立,将最有效地支持以上文章中得出的结论?

6.下列哪项是上文的假定条件?

7.当对每一个学生都一视同仁,他们使用相同的教材,学习的速度、质量和数量却会因人而异。如果所有的学生都掌握一定的课程,有经验的教师会知道,其中会有些学生需要特别的帮助

如果上述的陈述都是真实的,那么下面哪项结论是可以在其基础上得出的?

8.乔治:一些科学家称,全球变暖会发生,因为人们向大气中释放大量二氧化碳而这些二氧化碳来源于树木燃烧和化石燃料燃烧。虽然如此我们可以看到,预测的气候变暖的情况已经发生。在去年冬天,在我们地区有整整一个月的时间天气温暖得像春天,由于今年秋天气温异常温和,我们镇上的树叶比往年晚了三周时间才变色。

下列哪一个是与乔治的论证结论最相关的调查?

9.学生代表:我们大学开除了一名学生因为他辱骂他的室友。学校处罚这名学生是错误的,因为该学生有表达思想的权利。

院长:那么你的意思是我们学校应该认可辱骂行为。然而,如果我们真的那么做了,我们会威胁到思想的自由交流,而思想的自由交流正是大学生活的精髓所在。

以下哪一项是院长在反驳学生代表的意见时所采用的不恰当的方式?

10.名人在许多公开的案件中实施了各种各样的犯罪行为,但最终只被判处社区服务而不了了之。而一般人犯同样的罪被顶最后几乎都要被送进监狱。然而,法律面前人人平等原则是不允许在处罚犯罪的时候考虑个人声望或地位的。

以上陈述如果属实,最强烈支持以下哪项结论呢?

11.科学研究在一些大学是被支持的,部分费用由一个主要的基金会每年拨款。当该大学的物理系从事一项有关武器的研究时,基金会由于一个纯粹的人道主义使命,扬言要取消津贴。该大学承诺基金将不被用于武器研究,于是基金会撤消了取消津贴的威胁,并认为武器研究不会从基金中得利。下列哪项所述的是基金会推理并作出决定的过程中存在的缺陷? 12.为了满足企业客户的需求,广告公司已成功援引了政治运动中的一项战略。这一战略通过设计一个极具争议的广告活动,为客户提供免费的宣传和广告时段,从而吸引黄金时段的媒体报道,并引发官方进行大众评论。

以上陈述如果为真,将最严重地削弱下列哪项的说法?

13.消防协会声明现在百分之四十五的家庭有烟雾探测器,而十年前只有百分之三十的家庭有。然而,房屋失火并没有因此而能够被及早发现,因为过半数的家庭烟雾探测器要么没有电池,要么因为一些其他原因而不起作用。

为了得出上述结论,必须作出下列哪项假设?

14.广告:HomeGlo 油漆公司,因其产品HomeGlo外部搪瓷在过去的三年中环保技术进步最大,而成为了国内唯一一家获得金画笔奖的油漆生产商。金画笔奖是由独立的测试实验室经过彻底的测试才予以颁发的。因此您选择HomeGlo外部搪瓷,就是选择当今我国最环保的油漆品牌。下列哪个选项与该广告中所含有的逻辑缺陷最相似。

15.即使冷冻冰箱里发生细微的温度变化也会对冰淇淋的稠度造成不利影响。为了对付这个问题,制造商向冰淇淋中加入稳定剂。不幸的是,稳定剂虽然价格低廉却会影响味道。如果贮存温度足够低就不需要稳定剂。然而,由于能源成本不断上升,人们更愿意选择较高的贮藏温度。从文章中可以推断出下列哪个选项?

16.埃德温娜:真正欣赏莫扎特的音乐要求你听到的正是他希望他的音乐所传达的声音,正如他自己听到的那样。既然他听到的是十八世纪的乐器演奏出的音乐,那么我们听到的也应该是那样的声音。阿尔贝托:但是你凭什么认为莫扎特听到的就是他所希望听到的演奏呢?事实上,演奏者并不仅仅演奏莫扎特的作品,而是对乐谱做了适当的修改。

阿尔贝托采取以下哪个策略来批评埃德温娜的立场?

17.Impanian全国健康计划实施后,Impanian(或者其下的私人保险公司)只需为那些相对更为不寻常而复杂的医疗程序支付费用。该项计划提出之时,原本希望私人保险公司为这些程序支付费用只需要花费其适度的成本,而不再支付大额的医疗成本。然而,矛盾的是,私人健康保险的成本在该计划提出后的这些年里不仅没有减少,反而大幅增加了。

下列哪项为真时,最能够解释上述自相矛盾的结论?

18.在新药的临床试验中,一半被试者服用的是被测试的新药,另一半被试者服用的是一种生理惰性药物——安慰剂。试验的意图在于使试验者和被试者都不知道哪些被试者拿到了被测试的新药。然而,这个意图总是难以实现,原因在于。下列哪一选项可以最好地完成上文的解释?

19.地球绕太阳一周要用365.25天。习惯上我们认为一年有365天,但每四年要加额外的一天,而一年又有52个星期。但是由于52乘以7只等于364,届满一年的日子往往是每年的不同时间。如果没有每年的最后一天和每四年多出的那一天,许多时间进度问题就可以避免了,那么每年的1月1日就都是星期天了。如果实施上述提议,将最有可能对下列哪项所述的人群产生时间安排上的冲突?

20笔迹学家声称可以通过观察笔迹发现人的恒定的性格特征。例如,在写“t”时,笔画交叉有力则表示热情。但是很明显,如果笔迹可以代表某种性格特征,而人们可以通过坚持不懈的练习改变自己的笔迹,那么,7 这样看来,笔迹学家所说的恒定的性格特征也是可以改变的了。上述论证是通过什么方法反驳笔迹论的?

问题21-22 历史学家:并没有直接证据能够证明,在Poran和Nayal古老的民族之间有木材交易,但是事实上,对于从Poran进口的木材,有一部法律对其设定了关税,这部法律在Nayalese第三王朝时期已经予以施行,这表明当时双方之间已经开始进行木材交易了。

评论家:您的推论是有缺陷的。在Nayalese第三王朝时期,也许Nayal从Poran进口过木材,但事实上在现代法典的许多法律中也存在关于那些人们已经不再从事的活动的规定。21.评论家对历史学家的推理所作的回应给我们提供了什么信息?

22.评论家对历史学家的回应是有缺陷的,原因在于?

23.贝尔制造公司的工人将在短期内制造罢工,除非管理层增加他们的工资。作为贝尔公司的总裁也知道,但是,为了提高工人的工资,贝尔就必须出售其部分子公司。因此,贝尔的部分子公司将会被出售。下列哪项假设成立时,才能推出上述推理的结论?

24.要想知道某个新思想(例如,“私有化”思想)多久可以在大众中固定使用,一个有效的方法就是要观察用以表达该思想的词或者词组多久成为人们的习惯用语。某个词语是否成为习惯用语,可以从词典的编辑者那里得到专业意见,因为这些编辑者极其关注这个问题。

上述确定某个新思想多久可以在大众中固定化的方法,是基于下列哪个选项中的假设而提出的?

25.由于外来务工人员被任何雇主雇用都不会超过一个季度,而政府要求雇主向其长期雇员支付最低小时工资,外来务工人员只能获得低于该最低小时工资的报酬。但大部分外来务工人员每天工作很长时间,且一年工作11或者12个月,所以雇主往往在全年工作的基础上雇用尽可能多的外来务工人员。因此,法律应该要求雇主向外来务工人员支付与全职员工一样的最低小时工资。与以上文章的推理模式最相近的是下列哪项?

篇3:活塞材料的分析测试

由于活塞工作环境的特殊性, 活塞材料必须具有较好的抗高温强度、抗高温蠕变性、低的线膨胀系数和较好的尺寸稳定性, 及耐磨、耐热和耐蚀等特点, 其分析检测技术也具有独特的一套系统。

热分析及铝液熔炼检测技术

热分析是利用材料的热学原理, 对其物理性能或成分进行分析测试的技术。原则上凡是加热 (或冷却) 过程中有吸、放热反应的物质都可用热分析仪进行研究。

1.成分检测

企业大规模生产对于材料成分检测要求方便、快捷、准确及便于操作, 直读光电光谱仪是根据生产需求开发出来的设备, 一次成分分析仅需30s, 普通员工经简单培训即可操作使用, 测量误差5%左右。如要更精确的测量或是检测特殊元素的含量需要使用X射线衍射分析。

2.恒温结晶过程分析

利用热分析仪测量的DSC (示差扫描量热法) 曲线, 可研究材料的恒温结晶过程。峰面积与结晶热有关, 面积大, 结晶热量大, 面积小, 结晶热量小。此外, 蜂面积还与结晶度有关, 峰面积愈大, 材料的结晶度愈太。我公司引进了热分析仪, 用来检测铝液变质细化效果, 可直接读出变质细化效果数值。

3.铝液熔炼检测技术

铝液在熔炼过程中容易吸气, 且需要清除炉渣等杂质。铝液吸气后在凝固过程中析出, 形成针孔、气孔等铸造缺陷。铝液中含有炉渣, 浇注过程不能及时浮出, 会形成夹渣铸造缺陷, 影响铸件的外观质量和使用寿命, 对于活塞等高精密零件是不允许的, 因此在熔炼过程检测并消除铝液中渣气是必要的。我公司现有密度当量仪, 可直观检测铝液精炼后含渣含气量, 保证铝液质量。

金相显微镜及扫描电子显微镜分析技术

金相显微镜及扫描电子显微镜 (SEM) 无论是研发新材料还是生产过程中材料分析都是不可缺少的, S E M尤为重要。S E M具有样品制备简便, 放大倍率连续调节范围大 (7~100 000倍) , 景深大, 分辨率高等特点, 是进行表面分析研究的有效工具, 尤其适于较粗糙表面, 如金属断口和显徽组织三维形态的观察研究。

1.金相显微镜分析技术

对于活塞材料来说, 金相检测主要判定共晶铝硅、共晶硅、初晶硅、铁相的大小和形貌, 观测合金相的多少和分布情况。机械行业标准JB/T 6289专门规定了活塞组织的检验方法和等级判定标准。另外, 现已发明了立体式金相显微镜, 可观察材料的立体显微组织。

2.SEM分析

利用SEM分析多相结构材料, 如共晶材料和复合材料进行显微组织观察时, 可深腐蚀试样, 利用扫描电镜景深大的特点, 可清晰地显示组成相的三维立体形态。

(1) 电子探针分析方法和应用SEM配置能谱仪, 使SEM具备了电子探针分析能力, 其主要分析功能有以下三种:一是对样品表面选定微区作定点的全谱扫描定性或半定量分析, 以及对其中所含元素的浓度的定量分析;二是电子束沿样品表面选定的直线轨迹作所含元素浓度的线扫描分析;三是电子束在样品表面作面扫描, 以特定元素的X射线讯号调制阴极射线管荧光亮度, 给出该元素浓度分布的扫描图像。图1为我公司扫描电镜拍摄的纤维预制件微观形貌。

(2) 活塞失效件疲劳裂纹和断口分析活塞长期在高温、高压、腐蚀、磨损的条件下承受高速交变载荷, 常出现疲劳裂纹而后失稳发生断裂, 分析找出失效的原因并制定相应的预防措施, 以确保安全生产具有重要意义, 扫描电镜成为不可或缺的工具。图2为某型号活塞燃烧室喉口热疲劳裂纹SEM照片。

断口形貌与金属材料的性质和使用条件有着密切的关系。扫描电镜景深大, 放大倍数大而连续, 可先对断口进行低倍 (如10倍左右) 大视野观察, 在此基础上选择某些感兴趣的区域 (如裂纹源等) 进行高倍分析, 有效地把断口宏观分析和微观分析结合起来。同时还可利用电子探针通过X射线能谱或波谱测定微区的成分, 从而显示断口形貌的细节特征, 揭示断裂机理, 判定断裂性质, 分析、找出破坏原因。

力学性能及热物理性能测试技术

活塞材料的力学性能测试主要包括拉伸性能、硬度以及疲劳性能。拉伸性能、硬度是我公司常规检测项目, 疲劳性能最能反映材料的特性, 是目前我公司测试的重点, 但是由于疲劳试验机昂贵, 疲劳性能测试较为繁琐, 在国内企业界并没有普及。

活塞材料的热物理性能主要测试热导率、线膨胀系数及活塞的体积稳定性, 其中, 线膨胀系数和活塞的体积稳定性是活塞最重要的两项指标, 直接影响活塞的配缸间隙, 需要准确系统测量。

1.疲劳性能测试

材料由于承受变动载荷而导致裂纹萌生和扩展以致断裂失效的全过程称之为疲劳。统计分析显示, 在机械失效总数中, 疲劳失效约占80%以上。活塞在高速变动载荷下工作, 大多失效件是因疲劳失效, 因此研究测试活塞材料的疲劳性能从而寻求改善其疲劳抗力的途径是非常重要的。

2.高周疲劳性能测试

高周疲劳一般指材料发生疲劳断裂时循环次数≥105周次的疲劳过程, 高周疲劳所施加的交变应力水平都处于弹性变形范围内。我公司采用的是轴向拉压疲劳试验方法, 主要测试正弦循环应力控制下的S-N曲线和107周次疲劳极限。所用试验机位移、负载控制精确, 但是最高频率偏低, 对于测试107周次疲劳极限效率较低, 下一步准备购买电磁共振高频试验机用于测试107周次疲劳极限。

3.低周疲劳性能测试

低周疲劳一般是指控制总应变范围中包含塑性应变范围的疲劳, 循环周次<105。我公司主要测试循环—应变曲线和应变—寿命曲线, 疲劳试验机配备有高精密引伸计, 能够直接记录测试过程的弹性应变、塑性应变等数值, 非常适合测试低周疲劳性能。

4.热物理性能测试

我公司主要测试材料的线膨胀系数和活塞的体积稳定性。线膨胀系数测试对环境要求较高, 测试过程环境温度始终保持室温, 波动不能太大, 且不能有较大的振动。

活塞的体积稳定性是指加热前后活塞直径的变化量, 测量前后直径均需要在恒定室温下进行。

结语

篇4:纳米材料测试报告

北京材料分析测试服务联盟

成立时间:

2004年12月16日

首批成员:

9家

目前成员:

18家(截至到2008年3月)

联盟宗旨:

为北京市材料产业提供更为完善的检测分析服务,解决材料中、小企业分析测试难的问题;整合材料领域分析检测的资源,挖掘各检测单位的服务能力,提高现有资源为社会服务的效率;汇集材料分析检测领域内的信息,为联盟成员提供协作交流的平台;为材料领域测试方法的研究、比对体系的建立、新材料全面评价体系的建立提供工作支撑。

新材料是北京重点发展的高新技术产业,近年来新材料企业增长速度非常迅速。新材料产业的快速发展,对材料分析测试服务提出了更高要求。检测分析是为新技术研发提供支撑的基础环节,是不可或缺的基本条件。由于检测分析设备投入大,诸多中小企业不具备完善的测试分析手段和能力,约60%的中小企业无法形成自有检测力量,尚未得到高质量的专业检测服务,对企业科技创新与市场竞争产生不利影响,极大制约了北京新材料产业的整体持续发展。

有鉴于此,2004年底,在北京市科委的引导下,由北京新材料发展中心牵头,在京国家级测试机构、地方测试机构、高校、科技中介机构9家单位共同发起成立了区域性专业化技术协作组织——北京材料分析测试服务联盟(简称:材料测试联盟)。其中的测试机构大多都是国家级和市级的权威检测机构,仪器设备先进,具备权威资质,拥有经验丰富的高素质专业队伍。

携手创新 彰显服务能力

“北京虽然拥有众多科研院所和高等院校,能够提供材料测试服务的机构有百余家,但是上规模的测试机构不多,大部分都面临测试能力不强,自主开发能力弱等缺点。测试机构之间也缺乏必要的交流与合作。‘入世’以后,我国检测市场对内和对外同时开放,检测市场上将有数千家国内检测机构和众多的国外检测机构平等地参与竞争,如何增强国内特别是北京分析测试机构的竞争力成为测试行业发展的重中之重。”

在谈到组建材料测试联盟的背景时,北京新材料发展中心副主任万荣表示,组建联盟既是建设首都科技条件平台的必然选择,也是北京新材料产业发展的当务之急。

提升行业竞争力

万荣指出,材料测试联盟的成立集中了北京地区材料分析测试领域的骨干力量,有效地凝聚了分散在各个行业部门的分析测试科技条件资源,建立和完善北京材料分析测试创新服务体系。

新材料产业的发展依赖于技术的进步,“材料分析测试”作为新材料技术进步的基础,对新材料产业的发展具有非常重要的作用。针对各类材料加工、生产、研发型企业的需求,材料测试联盟积极开展创新型测试服务,以需求带动服务,以服务促进创新,取得了很好的效益。

在为企业和科研单位提供服务的同时,联盟还面向北京市城市建设和社会发展中的急、重、难点需求,积极利用自身的专业优势,提供优质测试服务。

检测服务迅速发展

目前,材料测试联盟共吸纳成员单位18家,涉及的测试领域包括:钢铁材料、有色金属材料、非金属材料、电子材料、建筑材料、化工新材料、医疗器械、生物医药制品等领域。该联盟已成为当前北京地区材料分析测试领域优质科技资源持续、有效凝聚的一个典型代表。成员单位实力雄厚、资质较强、权威性高,覆盖到了材料测试行业主要的国家级和市级检测机构,形成了一个庞大的分析测试服务集团,在业界形成了较强的影响,在优质科技资源的凝聚上具有很强的代表性。据初步统计,材料测试联盟目前拥有分析检测仪器设备约3400台套,价值总额约为3.6亿元。材料测试联盟成立以来总共为近3万家企业和科研机构提供了测试服务。联盟介入之前,企业平均检测周期为2周,通过联盟使得企业在1周内得到测试报告,测试效率提高1倍,客户反应良好。

机制创新 盘活科技资源

科技资源没有得到有效的利用,很大的问题就是机制的问题。为了解决这一问题,针对不同单位的各自特点,材料测试联盟采取机制创新的方式,以高等院校、转制院所、龙头企业为代表引导其科技资源社会化。2005年,北京市科委以材料测试联盟理事单位为依托,启动了“北京材料分析测试服务平台与科技资源创新试点建设”工作。“我们的想法是建设一个资源共享、功能完善、服务良好的材料分析测试服务体系,并选择部分单位进行机制创新试点,点面结合,先试点,后推广。”万荣说,“计划通过几年的时间,按照‘科技条件平台服务首都建设’的主题计划要求,把材料测试联盟逐步做成国内材料测试服务领域资源共享、功能完善、服务良好的专业化科技条件平台。”

高等院校——北京科技大学分析检验服务平台

第一个试点选择了北京科技大学。该校在新材料领域拥有6个包括国家和省部级重点实验室在内的各类专业实验室41个,科技条件资源优势突出,并拥有仪器设备共计1200多台套。近年来,虽有少部分实验室对外提供开放服务,但服务的范围和效果都很有限,上述资源仍主要服务于学校的教学和科研工作,造成了科技资源的闲置和浪费。

为盘活该校材料分析检测优势资源,成立了“北京科大分析检验中心有限公司”。公司成立后,北京科技大学整合了全校材料领域检测仪器设备800多台套、价值1.5亿元。2006年末,相关设备机时利用率从试点前的40%提高到60%左右,测试收入从试点前的80多万元增加到230多万元,来自企业的客户比例逐年增长。

转制院所——北京建筑材料科学研究总院分析检验平台

依托北京建筑材料科学研究总院原有质检站的科技资源优势,将其现有主要服务于产品市场销售的检验检测业务,逐步扩展到以产品市场销售和研发并重的材料测试服务;将其原已形成的质量检测平台,进一步发展成为北京建材领域的专业化和特色化测试服务平台,实现北京地区的行业专业化检测服务资源存量资源与增量资源的有效整合。试点开展后,该院设备机时利用率达到88%,对外测试收入接近2600万元,业务量比试点前增长10%。

重点企业——永丰国家新材料产业基地材料测试平台

依托中关村永丰国家新材料产业基地和国家级企业技术研发中心安泰科技股份有限公司研发中心的软硬件科技资源,以先进功能材料公共支撑技术为切入领域,通过整合安泰科技国家级企业技术中心的测试分析资源组建为社会服务的第三方实验室。该试点通过平台硬件建设和软件环境建设,努力改善永丰基地的公共技术支撑服务条件,从整体上固化园区招商引资的优势,为永丰产业基地所有企业提供开放、高效的材料分析检测、合作研发、技术咨询、技术孵化等服务,满足园区中小企业的分析测试服务需求,有力支撑园区企业的技术创新与市场开拓。

开拓创新 培育自主品牌

万荣表示,虽然联盟成立以来,取得了显著的成绩,但随着国际检测机构抢占中国市场,必将对我国检测服务业的健康发展造成很大冲击。由于我国目前尚未打造出能与国际知名检测机构相抗衡的实验室,使得我国很多企业在进出口贸易中只能听从于国外机构,处于非常不利的地位。由于缺乏强大的检测机构支撑,在标准制定和方法研究方面处于弱势,导致我国企业在国际贸易中处于不利地位,制约了经济的发展。伴随国家检测技术的不断发展,我国检测行业要逐步形成科学的技术体系、管理体系与监督体系,不断培养民族品牌。

篇5:材料现代分析测试方法

1.辐射的发射:指物质吸收能量后产生电磁辐射的现象。

2.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。

3.背散射电子:入射电子与固体作用后又离开固体的电子。

4.溅射:入射离子轰击固体时,当表面原子获得足够的动量和能量背离表面运动时,就引起表面粒

子(原子、离子、原子团等)的发射,这种现象称为溅射。

5.物相鉴定:指确定材料(样品)由哪些相组成。

6.电子透镜:能使电子束聚焦的装置。

7.质厚衬度:样品上的不同微区无论是质量还是厚度的差别,均可引起相应区域透射电子强度的改

变,从而在图像上形成亮暗不同的 区域,这一现象称为质厚衬度。

最大)向短波方8.蓝移:当有机化合物的结构发生变化时,其吸收带的最大吸收峰波长或位置(向移动,这种现象称为蓝移(或紫移,或“向蓝”)。

9.伸缩振动:键长变化而键角不变的振动,可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动。

10.差热分析: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。

二、填空题(共20分,每小题2分。)

1.电磁波谱可分为三个部分,即长波部分、中间部分和短波部分,其中中间部分包括(红外线)、(可见光)和(紫外线),统称为光学光谱。

2.光谱分析方法是基于电磁辐射与材料相互作用产生的特征光谱波长与强度进行材料分析的方法。

光谱按强度对波长的分布(曲线)特点(或按胶片记录的光谱表观形态)可分为(连续)光谱、(带状)光谱和(线状)光谱3类。

3.分子散射是入射线与线度即尺寸大小远小于其波长的分子或分子聚集体相互作用而产生的散射。

分子散射包括(瑞利散射)与(拉曼散射)两种。

4.X射线照射固体物质(样品),可能发生的相互作用主要有二次电子、背散射电子、特征X射线、俄

歇电子、吸收电子、透射电子

5.多晶体(粉晶)X射线衍射分析的基本方法为(照相法)和(X射线衍射仪法)。

6.依据入射电子的能量大小,电子衍射可分为(高能)电子衍射和(低能)电子衍射。依据

电子束是否穿透样品,电子衍射可分为(投射式)电子衍射与(反射式)电子衍射。

2≠0)。F7.衍射产生的充分必要条件是((衍射矢量方程或其它等效形式)加

8.透射电镜的样品可分为(直接)样品和(间接)样品。

9.单晶电子衍射花样标定的主要方法有(尝试核算法)和(标准花样对照法)。

10.扫描隧道显微镜、透射电镜、X射线光电子能谱、差热分析的英文字母缩写分别是(stm)、(tem)、(xps)、(DTA)。

11.X 射线衍射方法有、、和。

12.扫描仪的工作方式有 和 两种。

13.在 X 射线衍射物相分析中,粉末衍射卡组是由 委员会编制,称为 JCPDS 卡片,又称为 PDF 卡片。

14.电磁透镜的像差有、、和。

15.透射电子显微镜的结构分为。

16.影响差热曲线的因素有、、和。

三、判断题,表述对的在括号里打“√”,错的打“×”(共10分,每小题1分)

1.干涉指数是对晶面空间方位与晶面间距的标识。晶面间距为d110/2的晶面其干涉指数为(220)。

(√)

2.倒易矢量r*HKL的基本性质为:r*HKL垂直于正点阵中相应的(HKL)晶面,其长度r*HKL等于(HKL)之

晶面间距dHKL的2倍。(×)倒数

3.分子的转动光谱是带状光谱。(×)线状光谱

4.二次电子像的分辨率比背散射电子像的分辨率低。(×)高

5.一束X射线照射一个原子列(一维晶体),只有镜面反射方向上才有可能产生衍射。(×)

6.俄歇电子能谱不能分析固体表面的H和He。(√)

7.低能电子衍射(LEED)不适合分析绝缘固体样品的表面结构。(√)

8.d-d跃迁受配位体场强度大小的影响很大,而f-f跃迁受配位体场强度大小的影响很小。(√)

9.红外辐射与物质相互作用产生红外吸收光谱必须有分子极化率的变化。(×)

10.样品粒度和气氛对差热曲线没有影响。(×)

四、单项选择题(共10分,每小题1分。)

1.原子吸收光谱是(A)。

A、线状光谱 B、带状光谱 C、连续光谱

2.下列方法中,(A)可用于测定方解石的点阵常数。

A、X射线衍射线分析 B、红外光谱 C、原子吸收光谱 D 紫外光谱子能谱

m)的物相鉴定,可以选择(D)。3.合金钢薄膜中极小弥散颗粒(直径远小于

1A、X射线衍射线分析 B、紫外可见吸收光谱 C、差热分析 D、多功能透射电镜

4.几种高聚物组成之混合物的定性分析与定量分析,可以选择(A)。

A、红外光谱 B、俄歇电子能谱 C、扫描电镜 D、扫描隧道显微镜

5.下列(B)晶面不属于[100]晶带。

A、(001)B、(100)C、(010)D、(001)

6.某半导体的表面能带结构测定,可以选择(D)。

A、红外光谱 B、透射电镜 C、X射线光电子能谱 D 紫外光电子能谱

7.要分析钢中碳化物成分和基体中碳含量,一般应选用(A)电子探针仪,A、波谱仪型 B、能谱仪型

8.要测定聚合物的熔点,可以选择(C)。

A、红外光谱 B、紫外可见光谱 C、差热分析 D、X射线衍射

9.下列分析方法中,(A)不能分析水泥原料的化学组成。

A、红外光谱 B、X射线荧光光谱 C、等离子体发射光谱 D、原子吸收光谱

10.要分析陶瓷原料的矿物组成,优先选择(C)。

A、原子吸收光谱 B、原子荧光光谱 C、X射线衍射 D、透射电镜

11.成分和价键分析手段包括【 b 】

(a)WDS、能谱仪(EDS)和 XRD(b)WDS、EDS 和 XPS

(c)TEM、WDS 和 XPS(d)XRD、FTIR 和 Raman

12.分子结构分析手段包括【 a 】

(a)拉曼光谱(Raman)、核磁共振(NMR)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)(b)NMR、FTIR 和 WDS

(c)SEM、TEM 和 STEM(扫描透射电镜)(d)XRD、FTIR 和 Raman

13.表面形貌分析的手段包括【 d 】

(a)X 射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)(b)SEM 和透射电镜(TEM)(c)波谱仪(WDS)和 X 射线光电子谱仪(XPS)(d)扫描隧道显微镜(STM)和

SEM

14.透射电镜的两种主要功能:【 b 】

(a)表面形貌和晶体结构(b)内部组织和晶体结构

(c)表面形貌和成分价键(d)内部组织和成分价键

五、简答题(共40分,每小题8分)

答题要点:

1.简述分子能级跃迁的类型,比较紫外可见光谱与红外光谱的特点。

答:分子能级跃迁的类型主要有分子电子能级的跃迁、振动能级的跃迁和转动能级的跃迁。紫外可见光谱是基于分子外层电子能级的跃迁而产生的吸收光谱,由于电子能级间隔比较大,在产生电子能级跃迁的同时,伴随着振动和转动能级的跃迁,因此它是带状光谱,吸收谱带(峰)宽缓。而红外光谱是基于分子振动和转动能级跃迁产生的吸收光谱。一般的中红外光谱是振-转光谱,是带状光谱,而纯的转动光谱处于远红外区,是线状光谱。

2.简述布拉格方程及其意义。)的相互关系,是X射线衍射产生的必要条件,是晶体结构分析的基本方程。)和波长()与反射晶面面间距(d)及入射线方位(。其意义在于布拉格方程表达了反射线空间方位(=为X射线的波长。干涉指数表示的布拉格方程为2dHKLsin为掠射角或布拉格角,,式中d为(hkl)晶面间距,n为任意整数,称反射级数,=n答:晶面指数表示的布拉格方程为2dhklsin

3.为什么说扫描电镜的分辨率和信号的种类有关?试将各种信号的分辨率高低作一比较。

二次电子像(几nm,与扫描电子束斑直径相当)答:扫描电镜的分辨率和信号的种类有关,这是因为不同信号的性质和来源不同,作用的深度和范围不同。主要信号图像分辨率的高低顺为:扫描透射电子像(与扫描电子束斑直径相当)>背散射电子像(50-200nm)> 特征X射图像(100nm-1000nm)。吸收电流像

4.要在观察断口形貌的同时,分析断口上粒状夹杂物的化学成分,选择什么仪器?简述具体的分析方

法。

答:要在观察断口形貌的同时,分析断口上粒状夹杂物的化学成分,应选用配置有波谱仪或能谱仪的扫描电镜。具体的操作分析方法是:先扫描不同放大倍数的二次电子像,观察断口的微观形貌特征,选择并圈定断口上的粒状夹杂物,然后用波谱仪或能谱仪定点分析其化学成分(确定元素的种类和含量)。

5.简述影响红外吸收谱带的主要因素。

答:红外吸收光谱峰位影响因素是多方面的。一个特定的基团或化学键只有在和周围环境完全没有力学或电学偶合的情况下,它的键力常数k值才固定不变。一切能引起k值改变的因素都会影响峰位变化。归纳起来有:诱导效应、共轭效应、键应力的影响、氢键的影响、偶合效应、物态变化的影响等。

6.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。

7.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。

8.什么是消光距离? 影响晶体消光距离的主要物性参数和外界条件是什么?

答:消光距离:由于透射波和衍射波强烈的动力学相互作用结果,使I0和Ig在晶体深度方向上发生周期性的振荡,此振荡的深度周期叫消光距离。

篇6:半导体材料测试技术

一、适用客户:

半导体,建筑业,轻金属业,新材料,包装业,模具业,科研机构,高校,电镀,化工,能源,生物制药,光电子,显示器。

二、金相实验室

• Leica DM/RM 光学显微镜

主要特性:用于金相显微分析,可直观检测金属材料的微观组织,如原材料缺陷、偏析、初生碳化物、脱碳层、氮化层及焊接、冷加工、铸造、锻造、热处理等等不同状态下的组织组成,从而判断材质优劣。须进行样品制备工作,最大放大倍数约1400倍。

• Leica 体视显微镜

主要特性:

1、用于观察材料的表面低倍形貌,初步判断材质缺陷;

2、观察断口的宏观断裂形貌,初步判断裂纹起源。

• 热振光模拟显微镜

• 图象分析仪

• 莱卡DM/RM 显微镜附 CCD数码 照相装置

三、电子显微镜实验室

• 扫描电子显微镜(附电子探针)(JEOL JSM5200,JOEL JSM820,JEOL JSM6335)

主要特性:

1、用于断裂分析、断口的高倍显微形貌分析,如解理断裂、疲劳断裂(疲劳辉纹)、晶间断裂(氢脆、应力腐蚀、蠕变、高温回火脆性、起源于晶界的脆性物、析出物等)、侵蚀形貌、侵蚀产物分析及焊缝分析。

2、附带能谱,用于微区成分分析及较小样品的成分分析、晶体学分析,测量点阵参数/合金相、夹杂物分析、浓度梯度测定等。

3、用于金属、半导体、电子陶瓷、电容器的失效分析及材质检验、放大倍率:10X—300,000X;样品尺寸:0.1mm—10cm;分辩率:1—50nm。

• 透射电子显微镜(菲利蒲 CM-20,CM-200)

主要特性:

1、需进行试样制备为金属薄膜,试样厚度须<200nm。用于薄膜表面科学分析,带能谱,可进行化学成分分析。

2、有三种衍射花样:斑点花样、菊池线花样、会聚束花样。斑点花样用于确定第二相、孪晶、有序化、调幅结构、取向关系、成象衍射条件。菊池线花样用于衬度分析、结构分析、相变分析以及晶体精确取向、布拉格位移矢量、电子波长测定。会聚束花样用于测定晶体试样厚度、强度分布、取向、点群

• XRD-Siemens500—X射线衍射仪

主要特性:

1、专用于测定粉末样品的晶体结构(如密排六方,体心立方,面心立方等),晶型,点阵类型,晶面指数,衍射角,布拉格位移矢量,已及用于各组成相的含量及类型的测定。测试时间约需1小时。

2、可升温(加热)使用。

• XRD-Philips X’Pert MRD—X射线衍射仪

主要特性:

1、分辨率衍射仪,主要用于材料科学的研究工作,如半导体材料等,其重现性精度达万分之一度。

2、具备物相分析(定性、定量、物相晶粒度测定;点阵参数测定),残余应力及织构的测定;薄膜物相鉴定、薄膜厚度、粗糙度测定;非平整样品物相分析、小角度散射分析等功能。

3、用于快速定性定量测定各类材料(包括金属、陶瓷、半导体材料)的化学成分组成及元素含量。如:Si、P、S、Mn、Cr、Mo、Ni、V、Fe、Co、W等等,精确度为0.1%。

4、同时可观察样品的显微形貌,进行显微选区成分分析。

5、可测尺寸由φ 10 × 10mm至φ280×120mm;最大探测深度:10μm

• XRD-Bruker—X射线衍射仪

主要特点 :

1、有二维探测系统,用于快速测定金属及粉末样品的晶体结构(如密排六方、体心立方、面心立方等)、晶型、点阵类型、晶面指数、衍射角、布拉格位移矢量。

2、用于表面的残余应力测定、相变分析、晶体织构及各组成相的含量及类型的测定。

3、测试样品的最大尺寸为100×100×10(mm)。

• 能量散射X-射线荧光光谱仪(EDXRF)主要特点:

1、用于快速定性定量测定各类材料(包括金属、陶瓷、半导体材料)的化学成分组成及元素含量。如:Si、P、S、Mn、Cr、Mo、Ni、V、Fe、Co、W等等。

2、同时可观察样品的显微形貌,进行显微选区成分分析。

3、最大可测尺寸为:φ280×120mm

四、光子/激光光谱实验室

• 傅里叶转换红外光谱仪(Perkin Elmer 1600)主要特点:

1、通过不同的红外光谱来区分不同塑胶等聚合物材料的种类。

2、用于古董的鉴别,譬如:可以分辨翡翠等玉器的真伪。

3、样品的尺寸范围:φ25mm – φ0.1mm

• 紫外可见光谱仪(UV-VIS)主要特性:

1、测试物质对光线的敏感性。譬如:薄膜、电子晶片、透明塑料、化工涂料的透光性或吸光性。

2、测试液体的浓度。波长范围:190nm—1100nm • 拉曼光谱仪(Spex Rama Log 1403)

• 拉曼显微镜光谱仪(T64000)

• 布里渊光谱仪(Sanderock 前后干涉计)

五、表面科学实验室

• 原子发射光谱仪, 俄歇能谱仪(PHI Model 5802)• 原子力显微镜,扫描隧道显微镜(Park 科技)• 高分辨率电子能量损耗能谱仪(LK技术)

• 低能量电子衍射, 原子发射光谱&紫外电子能谱仪(Micron)• 荧光光谱仪

• XPS+AES 电子表面能谱仪

主要特点:

用于表面科学10-12材料迹量,样品表面层的化学成分分析(1μm)以内,超轻元素分析,所测成分是原子数的百分比(He及H除外);并可分析晶界富集有害杂质原子引起的脆断。

六、热学分析实验室

• 示差扫描热量计(DSC)(Perkin Elmer DSC7,TA MDSC2910)

主要特点:

1、将样品及标样升高相同的温度,通过测试热量(吸热及放热)的变化,来寻找样品相变开始及结束的温度。

2、用于形状记忆合金及多组分材料Tg的测量。

• 差热分析仪DTA/DSC(Setaram Setsys DSC16/ DTA18)

主要特性:

用于热重量分析,利用热效应分析材料及合金的组织、状态转变;可用于研究合金及聚合物的熔化及凝固温度、多型性转变、固溶体分解、晶态与非晶态转变、聚合物的各组份含量分析。

• 动态机械分析仪(DMA)/热机械分析仪(TMA)

主要特点:

1、用于低温合金和低熔点合金材料的热力学及热机械性能分析。

2、用于测定材料的热膨胀系数(包括体膨胀系数和线膨胀系数)、内耗、弹性模量。材料的热膨胀系数受到材料的化学成分,冷加工变形量,热处理工艺等因素的影响。

七、薄膜加工实验室

(一)物理气相沉积(PVD)设备 • 射频和直流源磁控溅射系统。• 离子束沉积系统

• 电子枪沉积系统 • 热蒸发沉积系统 • 脉冲激光沉积系统

• 闭合磁场非平衡磁控溅射离子镀

主要特性:

制备高品质的表面涂层,赋予产品新的性能(譬如:提高表面硬度,抗磨损性及抗刮擦质量,减低摩擦系数等)。在苛刻的工作环境中提高产品的使用寿命,并且改善产品的外观。例如在工业生产涂层的种类:

1、氮化钛膜(TiN):常用于大多数工具的涂层,包括模具、钻头、冲头、切割刀片等。

2、类金刚石涂层(DLC)---Ti+DLC涂层具有良好硬度及低摩擦系数,适用于耐磨性表面、铸模、冲模、冲头及电机原件;Cr+DLC涂层为不含氢的固体润滑溅射涂层,适用于汽车部件、纺织工业、讯息储存及潮湿环境。

3、含MoS2的金属复合固体润滑涂层—适用于铣刀、钻头、轴承、及极低磨擦需求的环境、如航空及航天科技的应用

(二)化学气相沉积(CVD)设备 • 热丝化学气相沉积系统

• 射频和直流源化学气相沉积系统 • 金属有机分解及熔解凝固沉积系统

• 电子回旋共振-微波等离子化学气相沉积系统

1、等离子体化学气相沉积是一种新型的等离子体辅助沉积技术。在一定压力、温度(大于500℃)及脉冲电压作用下,在产品表面形成各种硬质膜如TiN,TiC,TiCN,(Ti、Si)CN及多层复合膜,显微硬度高达HV2000-2500。

2、PCVD技术可实现离子渗氮、渗碳和镀膜依次渗透复合,可提高产品表面的耐磨损、耐腐蚀及抗热疲劳等性能。适用于钛合金,硬质合金,不锈钢,高速钢及一些模具材料的表面涂层处理。

(三)PIII等离子实验室

1、PIII等离子实验室由一个半导体等离子注入装置和一个多源球形等离子浸没离子注入装置组成,通过将高速等离子体注入工件表面,改变表面层的结构及性能,提高产品的硬度,耐蚀性,减少磨擦力以达到表面强化,延长产品的使用寿命及灵敏度的目的。

2、PIII球形等离子注入技术广泛应用于半导体、生物、材料、航空航天关键组件等各个领域,是一种综合技术,用于合成薄膜及修正强化材料的表面性能。与传统的平面线性等离子注入技术相比,PIII技术可从内壁注入作表面强化处理,极适用于体积庞大而形状不规则的工业产品。

八、材料加工实验室

(一)金属及合金加工实验室 • 行星球磨机

• 激光粒度分析仪(Coulter LS100)

• 比表面积分析仪(NOVA1000)• 滚动磨床 • 水银孔隙率计 • 交流磁化率计 • 振动磁力计

(二)聚合物加工实验室

• 加工成型设备(注塑模、比利时塑料挤出机、压塑模、挤压机)

• 性能测试设备(霍普金森压力系统、FTIR、扫描电镜、透射电镜、光学显微镜及所有来自热学实验室的仪器)

(三)高级陶瓷实验室 • 陶瓷加工成形设备

• 微平衡系统、球磨机与等静压系统(ABB QIH-3)• 电子陶瓷性能测试仪器

标准精度铁电测试系统(镭射技术),MTI2000 键盘薄膜传感器,压电尺,精密电阻分析仪(HP4294A),Pico-Amp Meter,直流电压环境。

• 超声波测试系统

先进电子陶瓷--标准化电性能测试系统Signatone Model S106R 用于测试先进电子陶瓷材料(包括片状样品和薄膜样品)的铁电和压电及热释电性能。测试不同温度下电容、电阻的变化曲线及频谱曲线。

九、机械性能测试实验室

• 单一拉伸实验机(型号为Instron 4206和5567)

主要特性:

1、拉伸试验是最常规的塑性材料准静载试验。

2、用于测量各类材料(包括Cu,Al,钢铁,聚合物等)的屈服强度,抗拉(压)强度,剪切强度,断面收缩率,屈服点及制定应力—应变曲线。

3负荷由30KN—1KN。

• 金属疲劳强度测试仪(型号为Instron 8801)• 冲击性能测试机:

(悬臂梁式冲击测试仪(Ceast),落锤式重力冲击测试仪(Ceast))

主要特性:

1、用于测定塑胶及电子材料的冲击韧性σk、应力应变曲线,对材料品质、宏观缺陷、显微组织十分敏感,故常成为材质优劣的度量。

2、最大负荷为19KN,温度变化范围为-50℃—150 ℃,能测出百万分之一秒内时间与力的变化。

• 蠕变测试仪(Creep Testers ESH)

主要特性:

1、用于测定高温和持续载荷作用下金属产生随时间发展的塑性变形量及金属材料在高温下发生蠕变的强度极限。

2、试验使用温度与合金熔点的比值大于0.5,能精确测定微小变形量,试验时间在几万小时以内。

• 维氏显微硬度测试仪Vickers FV-700 主要特性:

1、用于测量显微组织硬度,不同相的硬度,渗层(如氮化层,渗碳层,脱碳层等)及镀层的硬度分布和厚度。

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