材料研究方法：第一章 緒論

1、 材料研究方法 緒 論1.1材料結構與性能1.2材料結構和研究方法1.3儀器分析的特點1.4國內外主要測試標準及組織簡介 人類的發(fā)展伴隨著材料的發(fā)展合成加工性質結構成分使用性能材 料 研究的四要素 1.1材料結構與性能 1.1.1 材料的概念：材料一般是指用來制造有用的構件、器件或其他物品的物質。 材料的分類：金屬、無機材料、高分子材料、復合材料和生物材料等。 金屬材料：金屬鍵大量能自由運動的電子 導電性能好 變形時不會破壞鍵結合 塑性好 原子排列緊密密度高 。 無機金屬材料：以離子鍵、共價鍵或兩種鍵的結合 一般不導電 鍵結合力強且有方向性，變形時要破壞 局部的鍵結合 硬度高且脆 原子排列不夠

2、緊密，故而密度低 結構與制造工藝有關 結構單元的化學組成 近程結構 結構單元鍵接方式（順式、反式） (一次結構) 結構單元空間立構（全同、 間同、無規(guī)） 支化與交聯(lián) 結構單元鍵接順序 高分子鏈尺寸 （分子量、均方 遠程結構 半徑、均方末端距） （二次結構） 高分子鏈的形態(tài)（高分子鏈 的構象、柔性與剛性） 非結晶結構 取向結構 結晶結構 多相結構 液晶結構 高聚物的結構高聚物的結構高分子的鏈結構高分子凝聚態(tài)結構（三次結構） 高聚物結構與性能的關系（1）結構決定了性能 例如：共扼雙鍵鏈易旋轉 鏈柔性大 玻璃化溫度低橡膠的彈性好 50年代美國研究工程塑料ABS（丙烯晴/ 丁二烯/苯乙烯），HIPS(

3、丁苯橡膠) (2)_結構也決定了高分子材料加工成型條件PE 加工溫度 ：160 PP加工溫度 ：190200我們使用的是材料的性能，但什么決定材料的性能：材料成分、結構及組織形貌從原子結構來說，材料性能取決于化學鍵種類 1.2 材料結構和研究方法1.2.1 結構：是指材料系統(tǒng)內各組成單元之間的相互聯(lián)系和相互作用方式。 晶體結構材料結構 非晶體結構 孔結構 各種不同形式的組合 微觀結構 掃描電子顯微鏡 亞微觀結構 尺度 光學 顯微鏡 顯微結構 以人眼分辨率為界 宏觀結構 表1.1材料結構層次的劃分及所用觀察設備 1.2.2 研究方法： 從廣義上講：技術路線，實驗技術， 數(shù)據(jù)分析 從狹義上講：某一

4、種測試方法 1.2.3 材料研究方法分類用于成份分析：光譜：紅外吸收、紫外吸收、激光拉曼色譜：氣相、液相色譜、凝膠滲透色譜熱譜：差熱分析、差示掃描量熱分析、熱重質譜、原子吸收光譜、核磁共振用于表面分析：能譜：射線光電子能譜、俄歇電子能譜探針：電子、原子、離子、激光、用于相結構分析：衍射圖像分析法: X射線衍射、電子衍射、中子衍射直接成像觀察方法：光學顯微鏡、偏光顯微鏡、電子顯微鏡（透射、掃描） 高聚物的結構研究方法 高聚物的近程結構：光譜、色譜、核磁共振、質譜 高聚物的遠程結構：鏈尺寸：光散射、GPC（凝膠滲透色譜） 高聚物聚集態(tài)的研究：X射線衍射、電子射線衍射、核磁共振吸收（寬線）、熱分析法

5、、激光小角散射、電子顯微鏡 材料研究方法 1.3.1特點：分析速度快，能滿足生產控制要求；靈敏度高，樣品用量少，ppm,ppb級；應用范圍廣1.3.2儀器分析的局限性，一般都是相對的方法，較難準確1.3.3儀器分析的發(fā)展趨勢：各學科相互滲透如傅里葉紅外光譜；計算機在儀器分析中的廣泛應用；不同分析方法的連用如，色譜紅外聯(lián)用 1.3 儀器分析的特點1.4 國內外主要測試標準及組織簡介 1.4.1 標準特點1.4.2 標準文獻的類型 按使用范圍分： 國際標準、區(qū)域標準 按成熟程度分：法定標準、推薦標準 實行標準、標準草案 國家標準、專業(yè)標準 軍事標準、公司標準 按內容劃分 基礎標準、產品標準 工藝裝備標準、原材料標 準、工藝方程標準 1.4.3 國外標準文獻資料的名稱 標準:Standard 規(guī)格:Specification 公報:Bulletin 建議:Recommendation 出版物:Publication 報告:Report 手冊:Handbook 法規(guī):Code 規(guī)則:Rules 工藝:Practice 1.4.4 國標標準化組織標準 檢索工具:國際標準化組織標準1.4.5 美國材料與試驗協(xié)會標準(American Society of Testing Materials ASTM)1.4.6 中華人民共和國國家標準局 檢