1、 材料研究方法 緒 論1.1材料結(jié)構與性能1.2材料結(jié)構和研究方法1.3儀器分析的特點1.4國內(nèi)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(zhì)結(jié)構成分使用性能材 料 研究的四要素 1.1材料結(jié)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(zhì)。 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(jié)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(jié)合 一般不導電 鍵結(jié)合力強且有方向性，變形時要破壞 局部的鍵結(jié)合 硬度高且脆 原子排列不夠

2、緊密，故而密度低 結(jié)構與制造工藝有關 結(jié)構單元的化學組成 近程結(jié)構 結(jié)構單元鍵接方式（順式、反式） (一次結(jié)構) 結(jié)構單元空間立構（全同、 間同、無規(guī)） 支化與交聯(lián) 結(jié)構單元鍵接順序 高分子鏈尺寸 （分子量、均方 遠程結(jié)構 半徑、均方末端距） （二次結(jié)構） 高分子鏈的形態(tài)（高分子鏈 的構象、柔性與剛性） 非結(jié)晶結(jié)構 取向結(jié)構 結(jié)晶結(jié)構 多相結(jié)構 液晶結(jié)構 高聚物的結(jié)構高聚物的結(jié)構高分子的鏈結(jié)構高分子凝聚態(tài)結(jié)構（三次結(jié)構） 高聚物結(jié)構與性能的關系（1）結(jié)構決定了性能 例如：共扼雙鍵鏈易旋轉(zhuǎn) 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(jié)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(jié)構及組織形貌從原子結(jié)構來說，材料性能取決于化學鍵種類 1.2 材料結(jié)構和研究方法1.2.1 結(jié)構：是指材料系統(tǒng)內(nèi)各組成單元之間的相互聯(lián)系和相互作用方式。 晶體結(jié)構材料結(jié)構 非晶體結(jié)構 孔結(jié)構 各種不同形式的組合 微觀結(jié)構 掃描電子顯微鏡 亞微觀結(jié)構 尺度 光學 顯微鏡 顯微結(jié)構 以人眼分辨率為界 宏觀結(jié)構 表1.1材料結(jié)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(zhì)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(jié)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(jié)構研究方法 高聚物的近程結(jié)構：光譜、色譜、核磁共振、質(zhì)譜 高聚物的遠程結(jié)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(chǎn)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(nèi)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(nèi)容劃分 基礎標準、產(chǎn)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