0材料现代测试分析方法的应用现状与发展趋势

目录第1章X射线衍射分析方法应用现状与发张趋势.......................21.1X射线衍射分析的应用.................................................................................21.1.1物相分析..............................................................................................21.1.2点阵常数的精确测定..........................................................................21.1.3应力的测定..........................................................................................21.1.4晶粒尺寸的测定..................................................................................31.1.5单晶取向测定......................................................................................31.2X射线衍射法的发展趋势.............................................................................3第2章材料电子显微分析方法应用现状与发展趋势.....................42.1电子显微分析技术应用现状........................................................................42.1.1透射电子显微镜..................................................................................42.1.2扫描电子显微镜..................................................................................42.2显微分析技术发展趋势................................................................................42.2.1网络化发展..........................................................................................42.2.2纳米领域应用......................................................................................52.2.3低温技术和三维重构技术..................................................................52.2.4高性能CCD相机..................................................................................5第3章电子能谱分析方法应用现状与发展趋势........................63.1俄歇电子能谱的分析技术应用....................................................................63.1.1表面元素定性鉴定..............................................................................63.1.2表面元素的半定量分析......................................................................63.1.3表面元素的化学价态分析..................................................................63.1.4元素沿深度方向的分布分析..............................................................73.1.5微区分析..............................................................................................73.2俄歇电子能谱的分析技术发展趋势............................................................83.3x射线光电子能谱的分析技术应用与发展趋势.........................................83.3.1XPS谱图分析技术的应用...................................................................83.3.2XPS谱图分析技术的发展.................................................................10第4章光谱分析方法应用现状与发展趋势（红外光谱和拉曼光谱）......104.1红外光谱分析技术的应用..........................................................................104.1.1红外热像仪........................................................................................104.1.2红外光谱仪........................................................................................104.1.3红外传感器........................................................................................114.2红外光谱分析技术的现状与发展趋势......................................................114.2.1红外技术的发展及主要应用领域....................................................114.2.2红外技术产业的主要领域方向........................................................124.3拉曼光谱分析技术的应用..........................................................................124.3.1拉曼散射光谱具有以下明显的特征：............................................124.3.2拉曼光谱技术的优越性....................................................................134.3.3几种重要的拉曼光谱分析技术........................................................134.3.4应用激光光源的拉曼光谱法............................................................134.4拉曼光谱的应用方向及发展前景..............................................................14西安石油大学本科设计论文2参考文献.........................................................14第1章X射线衍射分析方法应用现状与发张趋势1.1X射线衍射分析的应用1.1.1物相分析晶体的Ｘ射线衍射图像实质上是晶体微观结构的一种精细复杂的变换，每种晶体的结构与其Ｘ射线衍射图之间都有着一一对应的关系，其特征X射线衍射图谱不会因为它种物质混聚在一起而产生变化，这就是Ｘ射线衍射物相分析方法的依据。制备各种标准单相物质的衍射花样并使之规范化，将待分析物质的衍射花样与之对照，从而确定物质的组成相，就成为物相定性分析的基本方法。鉴定出各个相后，根据各相花样的强度正比于改组分存在的量（需要做吸收校正者除外），就可对各种组分进行定量分析。目前常用衍射仪法得到衍射图谱，用“粉末衍射标准联合会（JCPDS）”负责编辑出版的“粉末衍射卡片（PDF卡片）”进行物相分析。目前，物相分析存在的问题主要有：⑴待测物图样中的最强线条可能并非某单一相的最强线，而是两个或两个以上相的某些次强或三强线叠加的结果。这时若以该线作为某相的最强线将找不到任何对应的卡片。⑵在众多卡片中找出满足条件的卡片，十分复杂而繁锁。虽然可以利用计算机辅助检索，但仍难以令人满意。⑶定量分析过程中，配制试样、绘制定标曲线或者Ｋ值测定及计算，都是复杂而艰巨的工作。为此，有人提出了可能的解决办法，多晶材料X射线衍射定量分析的多项式拟合法简化了数据处理的过程，提高了分析结果的精度，使粉末衍射数据处理工作变得相对容易。1.1.2点阵常数的精确测定点阵常数是晶体物质的基本结构参数，测定点阵常数在研究固态相变、确定固溶体类型、测定固溶体溶解度曲线、测定热膨胀系数等方面都得到了应用。点阵常数的测定是通过X射线衍射线的位置（θ）的测定而获得的，通过测定衍射样中每一条衍射线的位置均可得出一个点阵常数值。应用高分辨X射线衍射（HRXRD+TAXRD）技术对外延生长的SrTiO3膜进行了分析，获得了有关该薄膜的晶体取向、衬底的结构特性以及弛豫态的点阵常数等信息。1.1.3应力的测定X射线测定应力以衍射花样特征的变化作为应变的量度。宏观应力均匀分布在物体中较大范围内，产生的均匀应变表现为该范围内方向相同的各晶粒中同名晶面间距变化相同，导致衍射线向某方向位移，这就是X射线测量宏观应力的基础；微观应力在各晶粒间甚至一个晶粒内各部分间彼此不同，产生的不均匀应变西安石油大学本科设计论文3表现为某些区域晶面间距增加、某些区域晶面间距减少，结果使衍射线向不同方向位移，使其衍射线漫散宽化，这是X射线测量微观应力的基础。超微观应力在应变区内使原子偏离平衡位置，导致衍射线强度减弱，故可以通过X射线强度的变化测定超微观应力。测定应力一般用衍射仪法。1.1.4晶粒尺寸的测定若多晶材料的晶粒无畸变、足够大，理论上其粉末衍射花样的谱线应特别锋利，但在实际实验中，这种谱线无法看到。这是因为仪器因素和物理因素等的综合影响，使纯衍射谱线增宽了。纯谱线的形状和宽度由试样的平均晶粒尺寸、尺寸分布以及晶体点阵中的主要缺陷决定，故对线形作适当分析，原则上可以得到上述影响因素的性质和尺度等方面的信息。X射线衍射线形与晶体材料的微观结构密切相关，在晶粒尺寸衍射线形和微应变衍射线形可由Voigt函数近似描述的前提下，由X射线衍射线形分析可获取晶粒尺寸和位错等微观结构信息。1.1.5单晶取向测定单晶取向的测定就是找出晶体样品中晶体学取向与样品外坐标系的位向关系