同济大学-材料学专业-《材料研究方法》考研真题.docx

06 局部二、解析1.试阐述红外光谱分析的根底以及应用参考答案：红外光谱是由于分子振动能级的跃迁〔同时伴随转动能级跃迁〕而产生的物质能吸取红外光谱应满足两个条件：1.辐射应具有刚好恩那个满足物质跃迁时所需的能量；2.辐射与物质之间有相互作用（2） 辐射与物质之间有相互作用，分子的偶极距必需发生变化的振动，分子振动的形式：1. 伸缩振动ａ．对称伸缩振动ｂ．反对称伸缩振动2. 变形和弯曲伸缩振动ａ．面内变形剪式振动面内摇摆振动ｂ．面外变形面外摇摆振动扭曲变形掘动红外光谱振动吸取带的类型：〔１〕 Ｘ－Ｈ伸缩振动区〔２〕 叁键和累积双键区〔３〕 双键伸缩振动区〔４〕 Ｘ－Ｙ伸缩振动区和Ｘ－Ｈ变形振动区红外光谱的应用：定性分析 1 试样的分别与精制 2. 了解与试样性质有关的其他方面的因素 3. 图谱的解析定量分析试题解析：1） 学问点：红外光谱的根底与应用2） 答题思路：综合两方面信息进展解答3） 历年考频：此考点在近五年3 次，分别为：04.06，07 年.2.什么是斯托克斯线、反斯托克斯线，试说明拉曼光谱与红外光谱是互补的参考答案：在拉曼散射中，假设光子把一局部能量传递给样品分子，得到的散射光能量削减，在垂直方 向测量到的散射光中，可检测确定频率的线，称为斯托克斯线。

反之，假设分子处于激发态， 与光子发生非弹性碰撞就会释放能量而回到基态，得到反斯托克斯线1. 拉曼光谱是一个散射过程，因此任何尺寸、外形、透亮度的样品，只要能被激光照到，就可以直接进展测量，极微量的样品都可以照耀到2. 水是极性很强的分子，因而其红外吸取格外猛烈但水的拉曼反射却极微弱3. 对于聚合物及其他分子，拉曼散射的选择定则限制较小，因而可以得到更丰富的谱带试题解析：1） 学问点：拉曼光谱的根本学问2） 答题思路：简述概念学问3） 历年考频：此考点在近五年1 次，分别为：06 年3. 请说明以以下图谱所代表聚合物的性质特征参考答案：谱带分析在大纲中取消4. 请阐述电子与固体物质相互作用时产生的各种电子信号那些信号可以用于晶体争论？ 参考答案：1. 背散射电子 2. 二次电子 3. 吸取电子 4. 透射电子 5. 特征X 射线 6.俄歇电子1. 背散射电子 2. 二次电子 5. 特征X 射线 6.俄歇电子均可进展晶体构造的争论试题解析：1） 学问点：电子与固体物质相互作用2） 答题思路：简述根本概念3） 历年考频：此考点在近五年3 次，分别为：04，06，07 年.5. DTA 曲线用什么作为反响起始温度，为什么？参考答案：使用外延始点作为反响起始温度。

外延始点指峰的起始边陡峭局部的切线与外延基线的交点国际热分析协会ICTA 对大量的式样测定结果说明，外延起始温度与其他试验测得的反响起始温度最为接近，因此用外延始点作为DTA 曲线的反响起始温度试题解析：1） 学问点：差热分析曲线2） 答题思路：根本概念题3） 历年考频：此考点在近五年1 次，分别为：06 年.6. 何谓自旋偶合? 何谓自旋分裂? 它们在 NMR 分析中有何重要作用?参考答案：在同一分子中，这种核自旋与核自旋间相互作用的现象叫做“自旋－自旋偶合”由自旋－ 自旋偶合产生谱线分裂的现象叫“自旋－自旋分裂”作用：p328 7.4.2 质子偶合常数与分子构造的关系7. 以下化合物中 OH 的氢核，何者处于较低场? 为什么?图谱分析在大纲中取消07 局部二、解析1. 电子束轰击到固体样品外表会产生哪些主要物理信号？争论材料的外表形貌一般收集哪种物 理信号？并说明其衬度原理争论材料外表元素分原布状况应收集哪些信息，并收明其衬度理1. 参考答案：主要物理信号：1.背散射电子 2. 二次电子 3. 吸取电子 4. 透射电子 5. 特征X 射线6. 俄歇电子争论外表形貌的信号：1. 背散射电子 2. 二次电子 6.俄歇电子争论外表元素分布应选择背散射电子，应为其对元素的变化比较敏感。

试题解析：2. 学问点：电子与物体的相互作用3. 答题思路：简述个学问点历年考频：此考点在近五年3 分别为：04，06，07 年2. 简述DSC的种类和定量热分析原理，举例说明其在材料争论领域的应用1. 参考答案：DSC 分为两种分别为功率补偿型和热流型原理：：DSC 技术是在程序把握温度下，测量输入到试样和参比物的能量差随温度或时间变化的一种技术差示扫描量热分析法就是为抑制差热分析在定量测定上存在的这些缺乏而进展起来的一种 的热分析技术该法通过对试样因发生热效应而发生的能量变化进展准时的应有的补偿， 保持试样与参比物之间温度始终保持一样，无温差、无热传递，使热损失小，检测信号大因此在灵敏度和精度方面都大有提高DSC 技术的特点：由于试样用量少，试样内的温度梯度较小且气体的集中阻力下降，对于功率补偿型DSC 有热阻影响小的特点应用：1.纯度分析 2.定量分析 3.纯度分析 4.比热容测定试题解析：2. 学问点：DSC 的种类和定量热分析原理3. 答题思路：综合分析各学问点历年考频：此考点在近五年3，分别为：04，06，07 年3. 请详述电子衍射和X射线衍射的异同点1. 参考答案：一样点：都是通过衍射谱线进展分析不同点：1〕.透射电镜常用双聚光镜照明系统，束斑直径为 1~2μm，经过双聚光镜的照明束相干性较好。

〔2〕.透射电镜有三级以上透镜组成的成像系统，借助它可以提高电子衍射相机长度一般电子衍射装置相机长度一般为 500mm 左右，而透射电镜长度可达 1000~5000mm〔3〕.可以通过物镜和中间镜的亲热协作，进展选区电子衍射，使成像区域和电子衍射区域统一起来，到达样品微区形貌分析和原位晶体学性质测定的目的试题解析：2. 学问点：子衍射和 X 射线衍射的异同点3. 答题思路：比照两个学问点的异同历年考频：此考点在近五年3，分别为：04，06，07 年4. 请说述电子探针中波谱的原理和应用，并简述波谱与能谱在应用方面的异同1. 参考答案：波谱仪利用某些晶体对X 射线的衍射作用来到达使不同波长分散的目的波谱仪分为两种 1.旋转式波谱仪 2.直进式波谱仪1) 所用的 Si(Li)探测器尺寸小，可装在靠近样品的区域：接收X 射线的立体角大，X 射线利用率高，可达 10000 脉冲/s·10-9A;而波谱仪仅几十到几百脉冲/s·10-9A能谱仪在低束流下(10-10～10-12A)工作，仍能到达适当的计数率，束斑尺寸小，最少可达 0.1μm3， 而波谱仪大于 1μm32) 分析速度快，可在 2～3 分钟内完成元素定性全分析。

3) 能谱仪不受聚焦圆的限制，样品的位置可起伏2～3mm4) 工作束流小，对样品的污染作用小5) 能进展低倍X 射线扫描成象，得到大视域的元素分布图6) 区分本领比较低，只有 150eV(波谱仪可达 10eV)7) 峰背比小，一般为 100，而波谱仪为 10008) Si(Li)探测器必需在液氮温度(77K)下使用，维护费用高试题解析：2. 学问点：波谱仪的原理以及和能谱仪之间的异同3. 答题思路：简述学问点历年考频：此考点在近五年1，分别为：07 年5．写出布拉格方程，分析物质产生X衍射的充要条件，简述X射线粉末衍射物相鉴定过程请说 明样品制备对物相鉴定的影响1.参考答案：布拉格方程为 2dsinθ =nλ式中 n 为整数； θ 角称为布拉格角或掠射角，又称半衍射角，λ 为入射线波长； d 为晶面间距物质产生 X 衍射的充要条件为既满足布拉格方程有不发生消光鉴定过程：1. 首先用粉末照相法或粉末衍射仪法猎取被测试物相的衍射图样2. 通过对多猎取的图样的分析的计算，获得个衍射线条的 2θ 和d 值以及相对强度大小3. 使用检索手册，查询物相PDF 卡片号。

4. 假设是多局部析，在 3 完成后，对剩余强度进展排序，直至全部衍射线能够得到解释影响：P102 3.6.5 粉末X 射线物相定量分析过程中留意的问题试题解析：2. 学问点：布拉格方程及X 射线粉末衍射物相鉴定3. 答题思路：综合分析两局部内容历年考频：此考点在近五年3，分别为：04，06，07 年6. 简述特征X射线的产生，性质和应用1. 参考答案：产生：但凡高速运动的电子流和其他高能辐射六〔如X 射线、中子流等〕被突然减速时均能产生X 射线性质：X 射线是一种电磁波应用：现代材料争论的主X 射线试验方法在材料争论中主要有以下几种应用：〔1〕X 射线物相定性分析：用于确定物质中的物相组成〔2〕X 射线物相定量分析：用于测定某物相在物质中的含量〔3〕X 射线晶体构造分析：用于推断测定晶体的构造试题解析：2. 学问点：X 射线的根底3. 答题思路：简述根本概念历年考频：此考点在近五年3，分别为：04，06，07 年7. 简述红外光谱用于分子构造分析的根底，说明其应用1. 参考答案：缘由：〔1〕辐射具有刚好能满足物质跃迁时所需的能量，分子中某个基团的的振动频率和红外辐射的频率全都就满足了（2） 辐射与物质之间有相互作用，分子的偶极距必需发生变化的振动， 分子振动的形式：1. 伸缩振动ａ．对称伸缩振动ｂ．反对称伸缩振动2. 变形和弯曲伸缩振动ａ．面内变形剪式振动面内摇摆振动ｂ．面外变形面外摇摆振动扭曲变形掘动红外光谱振动吸取带的类型：〔５〕 Ｘ－Ｈ伸缩振动区〔６〕 叁键和累积双键区〔７〕 双键伸缩振动区〔８〕 Ｘ－Ｙ伸缩振动区和Ｘ－Ｈ变形振动区应用：定性分析 1 试样的分别与精制 2. 了解与试样性质有关的其他方面的因素 3. 图谱的解析定量分析试题解析：2. 学问点：光谱分析的根底及应用3. 答题思路：简述两学问点历年考频：此考点在近五年2 次，分别为：04，07 年。

8. 承受何种手段可以争论高分子材料的结晶1. 参考答案：主要的争论方法为热分析，具体内容请见P235 5.7 热分析技术的应用考试的时候我不建议答复此类问题，不易答全试题解析：2. 学问点：争论方法的综合应用3 答题思路：联系争论方法的今本学问点与专业课内容历年考频：此考点在近五年1 次，分别为：07 年.9. 聚合物的填充改性及共混是高分子材料改的常用手段，如何争论无机填充材料在高聚物基体 中的分布状况？如何争论共混物中各相的形态？1. 参考答案：争论聚合物的填充改性及共混是高分子材料改性的常用手段，在分析填充材料在高聚物基体的分布状况课选用扫面电镜或透射电镜，其中扫描电镜的区分率稍低，但立体感强；透射电镜的区分率高，但制样困难，且立体感差在争论共混物中的各相形态上可承受XRD试题解析：2. 学问点：争论方法的综合应用3. 答题思路：联系争论方法的今本学问点与专业课内容历年考频：此考点在近五年1 次，分别为：07 年.10. 核磁共振谱中不同质子产生不同化学位移的根本缘由是什么？化学位移的主要影响因素有哪些？核磁共振谱中的信号强度可以供给何种信息？1. 参考答案：某一质子吸取峰消灭的位置与标准物质质子吸取峰消灭的位置之间的差异称为该质子的化学位移。

它是分析分子中各类氢原子所处位置的重要依据影响化学位移的因素有：原子与分子的磁屏蔽、诱。