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材料分析测试方法pdf

发布时间:2023-01-14 02:01:33

㈠ 为什么阶跃信号常用于低阶测量系统

1仪器测量的主要性能指标:精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间。
2测量误差可分:系统误差、随机(偶然)误差、过失误差。
系统误差的分类:仪器误差、安装误差、环境误差、方法误差、操作误差、动态误差。
3随机误差的四个特性为:单峰性、对称性、有限性、抵偿性。
4热电偶性质的四条基本定律:均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律。
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5造成温度计时滞的因素:感温元件的热惯性和指示仪表的机械惯性。
6流量计可分为:容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计。
7扩大测功机量程的方法:采用组合测功机、采用变速器。
8现代常用的测速技术:除利用皮托管测量流速外,热线(热膜)测速技术、激光多普勒测速技术(LDV)、粒子图像测速技术。
9被测的基础物理量有:温度、压力、流量、功率、转速等。按照得到最后结果的过程不同,测量方法分三类:直接测
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量(直读法、差值法、替代法、零值法)间接测量、组合测量
10任何测量仪器都应包括感受件,中间件和效用件。
11测量误差按照产生误差因素的出现规律以及它们对测量结果的影响程度来区分可以将测量误差分为系统误差,随机误差和过失误差。
12系统误差的综合包括:代数综合法、算数综合法和几何综合法。
消除系统误差的方法:消除产生系统误差的根源、用修正方法消除系统误差、
常用消除系统误差的具体方法:交换低
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消法、替代消除法、预检法。
13金属应变式电阻传感器温度补偿的方法:桥路补偿,应变片自补偿。
14自感式电感传感器分为:变气隙式、变截面式和螺管式。
15常见的光电转换元件包括:光电管、光电池、光敏电阻和光敏晶体管。
16使用较多的温标:热力学温标、国际实用温标、摄氏温标和华氏温标。
17热力学温标T和摄氏温标t的转换关系T=t+273.15
18可用于压力测量的传感器:压阻式传
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感器、压电式传感器和电容式差压传感器。
19流量计的类型:容积型流量计、速度型流量计和质量型流量计。
20常用的量计的节流元件:孔板、喷嘴、文丘里管等。
21可疑测量数据剔除的准则:莱依特准则、格拉布斯准则、t检验准则、狄克逊准则、肖维涅准则。
22标准节流装置由:节流元件、取压设备、后面的直管段三部分组成。孔板取压有:角接取压、法兰取压、径距取压。
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23常用的压力传感器有:应变式、压电式、压阻式、电感式和电容式等型式。
24热电阻测温常采用“三线制”接法,其目的在于消除连接导线电阻造成的附加误差 。
25激光多普勒效应是指:一定频率的激光照射到具有一定速度的运动粒子上,粒子对光有散射作用,散射光的频率与直射光的频率有一定的偏差,其频移量与运动粒子的速度成正比,只要测得频移,就可算出流速 。
26压电晶体表面产生的电荷能够长时间保持的两个条件是:外电路负载无穷大,内部无漏电 。
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27任何形式的波在传播时:波源、接收器、传播介质、中间反射器或散射体的运动都会使波的、频率、产生变化。
28用试验测定动态参数的方法:频率响应法(即输入正弦信号来测定动态响应)阶跃响应法(输入阶跃信号测定动态响应)随机信号法(输入信号为随机信号来测定)
29传感器的分类方法:1被测量物理分类2按测量原理分类3按输出信号
30应变片的基本结构:基底、敏感栅(感受被测构件的变形)、覆盖层、引出线、
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31电阻式传感器:金属应变式、半导体压阻式、电位计式、气敏、湿敏电阻)+传感器。
32电感式传感器:自感式感、变截面式、裸管式)+电感传感器。
33电容式传感器:变极间隙型、变面积型、变介电常数型)+电容传感器。
34热电偶冷端温度补偿方法:冷端恒温法、冷端补偿器法、冷端温度校正法、补偿导线法。
35光电效应分为:外光电效应、内光电效应、光生伏特效应。
36接触式温度计:膨胀式、热电偶、热
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电阻)+温度计
37膨胀式温度计:玻璃管液体温度计:1零点飘移:玻璃的热胀冷缩会引起零点位置的移动,因此使用玻璃管,应定期校验零点位置。2露出液住的校正。压力式温度计。双金属温度计。
38气体温度计三种:定容气体温度计、定压气体温度计、测温泡定温气体温度计。
38常用的测压仪表:液柱式测压仪表、弹性测压仪表、最高压力表。
39液柱式测压仪表:U形管压力计、单管压力计、斜管微压计。
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40液柱式压力计的测量误差及修正:环境温度变化的影响;重力加速度变化的修正;毛细现象;其他误差(安装、测量误差)。
41上止点位置的测量方法:磁电法、气缸压缩线法、电容法。 曲轴转角信号的测定方法:光电法、磁电法、上止点基准法。
二、名词解释
1什么是测量仪器或测量系统的动态特性分析?作用?答:测量仪器或测量系统的动态特性分析就是研究测量时所产生的误差。它主要是以描述在动态测量过程中输出量和输入量之间的关系。
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2霍尔效应?答:置于磁场中的金属(或带有电子的物质),当于两端通过电流时,另外两面会产生大小与控制电流I(A)和磁感应强度B(T)的乘积成正比的电压Uh(V),这一现象叫做霍尔效应。
3何为动压?静压?总压?答:静压是指运动气流里气体本身的热力学压力。总压是指气流熵滞止后的压力,又称滞止压力。动压为总压与静压之差。
4压阻效应:很多固体材料在受到应力作用后,电阻率发生变化。
5热电现象:两种不同导体A和B组成闭合回路,若两连接点温度T和T0不同,则在回路中就产生热电动势。形成热电
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流,这种现象叫做热电现象。
6光生伏特效应:在光线作用下使物体产生一定方向电动势成为光生伏特效应。
7辐射温度:温度为T的物体全辐射出射度M等于温度为Ts的绝对黑体全辐射出射度M0时,则温度Ts称为被测物体的辐射温度。
8激光多普勒效应:当激光照射到跟随流体一起运动的微粒上时,微粒散射的散射光频率将偏离入射光频率,这种现象叫做激光多普勒效应。
9热电偶是:基于塞贝克效应原理发展起来的一种测温传感器,两种不同导体A
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、B组成的闭合回路,当A、B两接点的温度不同时,回路中会产生热电势,研究表明热电势是由温差电势和接触电势两种电势组成。
10作为仪器的感受件应当满足三个条件:1必须随被测参数的变化而发生内部变化2只能随着被测参数的变化而发出信号3感受件发出的信号与被测参数之间必须是单值的函数关系。
11权:用来评价测量结果质量的标志,当对两次或若干次测量结果进行对比时,其值越大,表示测量结果的可信度越高。
12压电效应:某些结晶物质,当沿它的
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某个结晶轴施加力的作用时,内部会出现极化现象,从而在表面形成电荷季节,电荷量与作用力的大小成正比。
13热电效应:两种不同的导体A和B组成的闭合回路,若两连接点温度T和To不同,则在回路中就产生热电动势,形成热电流。
三、简答题
1为什么阶跃信号常用于低阶测量系统的时域动态响应的输入信号?
答:阶跃信号从一个稳定的状态突然过过渡到另一个稳态,对系统是一个严格的考验,(比其它输入信号更)易暴露问题。
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2简述金属应变式传感器的工作原理。
答:金属应变式传感器的工作原理是基于金属的电阻应变效应,即导体或半导体在外力作用下产生机械形变时,电阻值也随之产生相应的变化。
3为什么在测量瞬时温度时采用的感温元件时间常数大小如何?为什么?,在测量平均温度时又如何?为什么?
答:感温元件的质量和比容越小,相应越快,故在测量瞬时温度时采用时间常数小的感温元件;反之时间常数越大相应越慢,感温元件的温度越接近平均温度,故测量平均温度时采用时间常数大的元件。
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4测量仪器按照用途可以分为哪两类?其特点为?
答:测量仪器按其用途可以分为范型仪器和实用仪器两类。范型仪器是准备用以复制和保持测量单位,或是用来对其他测量仪器进行标定和刻度工作的仪器。特点是精确度高,对它的保存和使用有较高要求。实用仪器是供实际测量使用的仪器。又可以分为试验室用仪器和工程用仪器。特点是前者需要提供标定资料后者不需要,前者比后者有更高精确度。
5简述常用消除系统误差的具体方法。答:(1)交换抵消法;(2)替代消除法;(3)预检法
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6简述电阻式传感器的基本原理。答:基本工作原理是将物理量的变化转换成敏感元件电阻值的变化,在经相应电路处理后,转换成电信号输出。
7热电偶冷端温度补偿的方式有哪几种?答:冷端温度恒温法,冷端温度补偿器法,冷端温度校正法和补偿导线法。
8简述液柱式压力计的误差来源。答:1.环境温度变化的影响;2.重力加速度变化的影响;3.毛细现象的影响;4.其他误差,如安装误差,读数误差。
9 容腔效应:在动态压力测量系统中,压力传感器是按动态参数测量的要求设计制造的,他的固有频率很高,响应也
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很快,但由于测压元件前的空腔和导压管的存在,必然导致压力信号的幅值衰减和相位滞后,这种效应称为动态压力测量的容腔效应。
10示功图采集过程的误差分析:1测压通道引起的误差(改变了发动机原有工作状态,滞后和腔振);2上止点位置引起的误差(是根据示功图进行放热率、平均指示压力);3温度变化引起的误差(压力传感器对温度的变化很敏感,尤其是压电元件的压电常数因温度的变化而改变,是测量凶的输出发生飘移。应注意传感器在测试时的冷却条件,可采用带温度补偿片的压电传感器,以消除气缸内燃气高温带来的影响)。
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11皮托管测试技术的基本原理:根据不可压缩流体的伯努利方程,通过测量流体的总压po和静压p,或他们的压差po-p计算流体的流速。
12转矩的测量方法:1传递法(轴受到转矩作用时会发生变形、应力或应变,通过测量变形,应力或应变来测量转矩)2平衡力法(当匀速运转的动力机械的传动轴对外输出一定大小的转矩时,在其机壳上必然同时作用这大小相等,方向相反的平衡力矩,通过测量机壳上的平衡力矩来测量机械传动轴上的作用力矩)、和能量转换。
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简介:本书从材料成形检测与控制的基本理论及应用角度出发,按照由浅入深、从理论到实践、先分析后综合的原则,系统地介绍了材料成形检测与控制的基础知识;常用传感器及测量电路的工作原理;各种测量显示仪表的原理、特点与使用;温度检测技术;应力应变测量技术;继电器接触器控制技术、直流伺服电动机与步进电动机的原理及其驱动控制技术;自动控制理论基础;自动控制系统分析技术;液压传动元器件及液压基本回路等。本书可作为材料成形及控制工程专业的教材,也可供材料成形领域工程技术人员参考使用。

㈢ 区别晶体与非晶体最可靠的科学方法为什么是x射线衍射实验而不是比较是否有固定熔沸点

研究X射线波长和一般晶体晶格参数发现,两者的尺寸是数值相当或比较接近,从而有科学家断言,晶体晶格是X射线发生衍射现象的天然栅栏!后来果然得到了验证。晶体是这样;非晶体的物质没有这种有规律的格子排列格局,当然就不能获得X射线衍射现象了。

物质有没有固定的熔点、沸点,并没有验证是一个纯净物、包括晶体的独有的予以可区别其它物质的测试属性。晶体的熔点、沸点是相对比较固定,熔程也是比较窄,但拥有这一熔点、沸点的物质未必仅此一个;有些非晶体的纯净物,其熔点沸点也会在一定数值、熔程也会很窄。总之,可能在二十世纪初期还可以这样做,但现在更科学的大型精密仪器分析法出现后,就不被认同了。

X射线衍射原理及应用介绍:
特征X射线及其衍射 X射线是一种波长很短(约为20~0.06 nm)的电磁波,能穿透一定厚度的物质,并能使荧光物质发光、照相乳胶感光、气体电离。在用电子束轰击金属“靶”产生的X射线中,包含与靶中各种元素对应的具有特定波长的X射线,称为特征(或标识)X射线。考虑到X射线的波长和晶体内部原子间的距离(10^(-8)cm)相近,1912年德国物理学家劳厄(M.von Laue)提出一个重要的科学预见:晶体可以作为X射线的空间衍射光栅,即当一束X射线通过晶体时将会发生衍射;衍射波叠加的结果使射线的强度在某些方向上增强、而在其它方向上减弱;分析在照相底片上获得的衍射花样,便可确定晶体结构。这一预见随后为实验所验证。1913年英国物理学家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在劳厄发现的基础上,不仅成功地测定了NaCl、KCl等的晶体结构,并提出了作为晶体衍射基础的着名公式——布拉格定律:
2d sinθ=nλ,式中,λ为X射线的波长,衍射的级数n为任何正整数。
当X射线以掠角θ(入射角的余角,又称为布拉格角)入射到某一具有d点阵平面间距的原子面上时,在满足布拉格方程时,会在反射方向上获得一组因叠加而加强的衍射线。

X射线衍射应用:
1、当X射线波长λ已知时(选用固定波长的特征X射线),采用细粉末或细粒多晶体的线状样品,可从一堆任意取向的晶体中,从每一θ角符合布拉格条件的反射面得到反射。测出θ后,利用布拉格公式即可确定点阵平面间距d、晶胞大小和晶胞类型;
2、利用X射线结构分析中的粉末法或德拜-谢乐(Debye—Scherrer)法的理论基础,测定衍射线的强度,就可进一步确定晶胞内原子的排布。
3、而在测定单晶取向的劳厄法中所用单晶样品保持固定不变动(即θ不变),以辐射线束的波长λ作为变量来保证晶体中一切晶面都满足布拉格条件,故选用连续X射线束。再把结构已知晶体(称为分析晶体)用来作测定,则在获得其衍射线方向θ后,便可计算X射线的波长λ,从而判定产生特征X射线的元素。这便是X射线谱术,可用于分析金属和合金的成分。
4、X射线衍射在金属学中的应用
X射线衍射现象发现后,很快被用于研究金属和合金的晶体结构,出现了许多具有重大意义的结果。如韦斯特格伦(A.Westgren)(1922年)证明α、β和δ铁都是体心立方结构,β-Fe并不是一种新相;而铁中的α—→γ相转变实质上是由体心立方晶体转变为面心立方晶体,从而最终否定了β-Fe硬化理论。随后,在用X射线测定众多金属和合金的晶体结构的同时,在相图测定以及在固态相变和范性形变研究等领域中均取得了丰硕的成果。如对超点阵结构的发现,推动了对合金中有序无序转变的研究;对马氏体相变晶体学的测定,确定了马氏体和奥氏体的取向关系;对铝铜合金脱溶的研究等等。目前 X射线衍射(包括X射线散射)已经成为研究晶体物质和某些非晶态物质微观结构的有效方法。
在金属中的主要应用有以下方面:
(1)物相分析 是X射线衍射在金属中用得最多的方面,又分为定性分析和定量分析。定性分析是把对待测材料测得的点阵平面间距及衍射强度与标准物相的衍射数据进行比较,以确定材料中存在的物相;定量分析则根据衍射花样的强度,确定待测材料中各相的比例含量。
(2)精密测定点阵参数 常用于相图的固态溶解度曲线的绘制。溶解度的变化往往引起点阵常数的变化;当达到溶解限后,溶质的继续增加引起新相的析出,不再引起点阵常数的变化。这个转折点即为溶解限。另外点阵常数的精密测定可获得单位晶胞原子数,从而可确定固溶体类型;还可以计算出密度、膨胀系数等有用的物理常数。
(3)取向分析 包括测定单晶取向和多晶的结构(如择优取向)。测定硅钢片的取向就是一例。另外,为研究金属的范性形变过程,如孪生、滑移、滑移面的转动等,也与取向的测定有关。
(4)晶粒(嵌镶块)大小和微观应力的测定 由衍射花样的形状和强度可计算晶粒和微应力的大小。在形变和热处理过程中这两者有明显变化,它直接影响材料的性能。
(5)宏观应力的测定 宏观残留应力的方向和大小,直接影响机器零件的使用寿命。利用测定点阵平面在不同方向上的间距的改变,可计算出残留应力的大小和方向。
(6)对晶体结构不完整性的研究 包括对层错、位错、原子静态或动态地偏离平衡位置,短程有序,原子偏聚等方面的研究(见晶体缺陷)。
(7)合金相变 包括脱溶、有序无序转变、母相新相的晶体学关系,等等。
(8)结构分析 对新发现的合金相进行测定,确定点阵类型、点阵参数、对称性、原子位置等晶体学数据。
(9)液态金属和非晶态金属 研究非晶态金属和液态金属结构,如测定近程序参量、配位数等。
(10)特殊状态下的分析 在高温、低温和瞬时的动态分析。
此外,小角度散射用于研究电子浓度不均匀区的形状和大小,X射线形貌术用于研究近完整晶体中的缺陷如位错线等,也得到了重视。
X射线分析的新发展
金属X射线分析由于设备和技术的普及已逐步变成金属研究和材料测试的常规方法。早期多用照相法,这种方法费时较长,强度测量的精确度低。50年代初问世的计数器衍射仪法具有快速、强度测量准确,并可配备计算机控制等优点,已经得到广泛的应用。但使用单色器的照相法在微量样品和探索未知新相的分析中仍有自己的特色。从70年代以来,随着高强度X射线源(包括超高强度的旋转阳极X射线发生器、电子同步加速辐射,高压脉冲X射线源)和高灵敏度探测器的出现以及电子计算机分析的应用,使金属 X射线学获得新的推动力。这些新技术的结合,不仅大大加快分析速度,提高精度,而且可以进行瞬时的动态观察以及对更为微弱或精细效应的研究。
5、X射线物相分析
X射线照射晶体物相产生一套特定的粉未衍射图谱或数据D-I值。其中D-I与晶胞形状和大小有关,相对强度I/I0,与质点的种类和位置有关。
与人的手指纹相似,每种晶体物相都有自己独特的XPD谱。不同物相物质即使混在一起,它们各自的特征衍射信息也会独立出现,互不干扰。据此可以把任意纯净的或混合的晶体样品进行定性或定量分析。
(1) X射线物相定性分析
粉未X射线物相定性分析无须知晓物质晶格常数和晶体结构,只须把实测数据与(粉未衍射标准联合会)发行的PDF卡片上的标准值核对,就可进行鉴定。
当然这是对那些被测试研究收集到卡片集中的晶相物质而言的,卡片记载的解析结果都可引用。
《粉末衍射卡片集》是目前收集最丰富的多晶体衍射数据集,包括无机化合物,有机化合物,矿物质,金属和合金等。1969年美国材料测试协会与英、法、加等多国相关协会联合组成粉末衍射标准联合会,收集整理、编辑出版PDF卡片,每年达到无机相各一组,每组1500-2000张不等.1967年前后,多晶粉未衍射谱的电子计示示机检索程序和数据库相继推出.日本理学公司衍射射仪即安装6个检索程序(1)含947个相的程序;(2)含2716个相的常用相程序;(3)含3549个相的矿物程序;(4)含6000个相的金属和合金程序;(5)含31799个相的无机相程序(6)含11378个相的有机相程序.每张片尾记录一个物相。
(2)多相物质定性分析
测XRD谱,得d值及相对强度后查索引,得卡片号码后查到卡片,在±1%误差范围内若解全部数据符合,则可判断该物质就是卡片所载物相,其晶体结构及有关性能也由卡片而知。这是单一物相定性分析。
多相混合物质的XRD谱是各物相XRD谱的迭加,某一相的谱线位置和强度不因其它物相的存在而改变,除非两相间物质吸收系数差异较大会互相影响到衍射强度。固熔体的XRD谱则以主晶相的XRD为主。
已知物相组分的多相混合物,或者先尝试假设各物相组分,它们的XRD谱解析相对要容易得多。分别查出这些单一物相的已知标准衍射数据,d值和强度,将它们综合到一起,就可以得到核实其有无。如钢铁中的δ相(马氏体或铁素体)γ相(奥氏体)和碳化物多相。
完全未知的多相混合物,应设法从复相数据中先查核确定一相,再对余下的数据进行查对。每查出一相就减少一定难度,直至全部解决。当然对于完全未知多相样品可以了解其来源、用途、物性等推测其组分;通过测试其原子吸收光谱、原子发射光谱,IR、化学分析、X射线荧光分析等测定其物相的化学成分,推测可能存在的物相。查索到时,知道组分名称的用字顺索引查,使用d值索引前,要先将全部衍射强度归一化,然后分别用一强线、二强线各种组合、三强线各种组合…联合查找直至查出第一主相。标记其d值,I/I1值。把多余的d值,I/I1值再重新归一化,包括与第一主相d值相同的多余强度值。继续查找确定第二主相,直至全部物相逐一被查找出来并核对正确无误。遇到没被PDF卡收录的物相时,需按未知物相程序解析指认。
物相定性分析中追求数据吻合程度时,(1)d值比I/I1值更重要,更优先。因为d测试精度高,重现性好;而强度受纯度(影响分辨率)、结晶度(影响峰形)样品细微度(同Q值时吸收不同),辐射源波长(同d值,角因子不同)、样品制备方法(有无择优取向等)、测试方法(照相法或衍射仪法)等因素影响,不易固定。(2)低角度衍射线比高角度线重要。对不同晶体而言低角度线不易重迭,而高角度线易重迭或被干扰。(3)强线比弱线重要。尤其要重视强度较大的大d值线。

(3) X射线物相定量分析
基本原理和分析
在X射线物相定性分析基础上的定量分析是根据样品中某一物相的衍射线积分强度正变化于其含量。不能严格正比例的原因是样品也产生吸收。对经过吸收校正后的的衍射线强度进行计算可确定物相的含量。这种物相定量分析是其它方法,如元素分析、成分组分分析等所不能替代的。
6、结晶度的XRD测定
7、高分子结晶体的X射线衍射研究

㈣ 请问如何利用通信系统测试中的高斯噪声

噪声发生器是测量通信系统性能的有力工具。它允许操作者在参考信号上加入一个大小可控的热噪声,从而确定噪声对系统性能(例如比特错误率BER)的影响。热噪声遵循高斯概率密度分布(PDF),易于从理论分析走向实际应用。在多数情况下,噪声发生器的输出与实际的(数学意义上的)高斯噪声很接近,适用于性能分析和测试应用。本文接下来的部分解释了如何利用测试中的高斯噪声,以及非理想的高斯噪声对测试结果有何影响。
系统中信号能量与噪声的比值通常记做Eb/No(或是C/N、C/No、SNR),表示信号强度与噪声强度大小的比率,是衡量通信信道性能的重要参数。利用加性高斯白噪声计算信噪比的方法已经非常成熟,并被广泛地应用于各种主要的通信标准中(例如MIL-188-165a and ATSC A80)。
白噪声在频谱中所有频率点上的强度都是相同的,是系统性能测试中噪声源的理想选择。噪声的概率密度为高斯分布的原因是实际的随机信号都遵循高斯分布,或者说正态分布的。大多数通信信道中的噪声(如放大电路引入的噪声)都是热噪声,往往倾向于高斯分布。而且,中心极限定理证明了如果数量足够多的随机事件同时发生,不管单个事件服从何种分布(均匀分布,高斯分布或其它),其总和的极限值趋于无穷大并为高斯分布。
高斯分布的数学表达式如下所示:
上式给出了一个均值为?,方差为Σ2的变量x的概率分布函数。数学家和统计学家一般称之为正态分布,心理学家称为贝尔曲线,而物理学家和工程师则称为高斯分布。该函数从数学上描述了高斯噪声的大小围绕其均值上下波动的特征(图1)。
利用噪声来测量系统性能有多种方法,其中一种是在待测信道中加入噪声并不断提高强度,使得信号质量下降直至无法检出为止。举例来说,可以在电视图像中加入“雪花”作为信号噪声。导致信道信号质量下降的噪声强度大小可以用来评估信号处理技术的能力和效率。
如果需要更加量化的分析,有一种方法是把系统容量分为叠加了噪声的信号和没有噪声的信号两部分。没有噪声的信号更加容易分解(图2),比如用电压V0的信号代表数字比特0,电压V1的信号代表数字比特1。在实际的电子系统中信号上总是存在噪声,这时信号幅度就会围绕V1或V0上下随机波动,其概率密度服从1式给出的高斯分布。
解决办法是在二者之间设定一个门限值(V1--V0)/2,该值小于V1大于V0
一定数量的差错是无法避免的,因此有必要为比特误码确定测量标准来衡量问题的严重程度。计算以下情况出现的概率是可能的:传送0时由于噪声的存在使得信号电平超过了门限值,或者传送1时噪声与信号相抵使得信号电平降低到门限值以下。根据贝叶斯定理,这个概率可以表示为:
上式表明总的错误概率等于0码和1码的错误概率分别乘以它们的出现概率之和。在一个简单的系统中只有1和0两种信号,且1和0出现概率大致相同(1和0的出现可能各占一半),这时2式可以改写为:
0码的错误概率由下式给出:
其中n表示叠加了噪声的信号电压。1码的错误概率为:
由于高斯分布的对称性,高斯噪声信道中根据上两式计算得出的概率数值相等,可统一表示为:
上面的例子中系统的比特错误率等于噪声强度超过门限值的概率。高斯分布的统计特性给出了高斯变量x超过给定值a的概率:
其中erfc为互补误差函数,erfc(x)= 1-erf(x),erf为误差函数。
误差函数erf广泛应用于各种数据分析的场合,包括解描述半导体材料中杂质分布的微分方程。该方程没有解析解,但可以由麦克劳林级数求出近似解。由于其重要性,很多教科书中都列出了erf(x)的数值表,Microsoft Excel甚至把erfc作为其数据分析工具包Toolpak的一部分。
对应上面的例子,门限值为(V1– V0)/2,噪声电压的统计参数为零均值、方差σ2= Vn2
,其中Vn2是噪声电压的RMS值。因此7式可以表示为:
为了得出表示功率之比的Eb/No表达式,可以把8式变形为以电压的平方来表示:
上式可以改由功率表示:其中No代表噪声功率密度。由于每比特功率Eb等于两信号功率的平均,上式还可以改写为:
至此我们推导出了二进制移相键控(BPSK)信道中误码率的常用公式。同样的推导方法应用于四进制移相键控(QPSK)和正交QPSK(OQPSK)信道可以得出相同的结果,对于其它调制机制只需把11式稍加变形即可。

㈤ 一级建造师考试备考超实用的学习方式

四门功课学习的顺序:建设工程法规及相关知识、建设工程项目管理、建设工程经济、机电工程管理与实务。

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㈥ 请问XPS是一种什么材料检测方法

XPS是X-ray Photoelectron Spectros 的简称,中文名叫X射线光电子能谱仪,是一种检测材料表面(约10nm深度)元素成份及价态的精密仪器。该仪器国内并不多见,主要集中在北上广等经济发达区的高校和科研院所,华中地区可找长沙中南大学0731-88830703

㈦ X-射线衍射分析法测试什么.......

一、
X射线衍射原理及应用介绍
特征X射线及其衍射 X射线是一种波长很短(约为20~0.06 nm)的电磁波,能穿透一定厚度的物质,并能使荧光物质发光、照相乳胶感光、气体电离。在用电子束轰击金属“靶”产生的X射线中,包含与靶中各种元素对应的具有特定波长的X射线,称为特征(或标识)X射线。考虑到X射线的波长和晶体内部原子间的距离(10^(-8)cm)相近,1912年德国物理学家劳厄(M.von Laue)提出一个重要的科学预见:晶体可以作为X射线的空间衍射光栅,即当一束 X射线通过晶体时将会发生衍射;衍射波叠加的结果使射线的强度在某些方向上增强、而在其它方向上减弱;分析在照相底片上获得的衍射花样,便可确定晶体结构。这一预见随后为实验所验证。1913年英国物理学家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在劳厄发现的基础上,不仅成功地测定了NaCl、KCl等的晶体结构,并提出了作为晶体衍射基础的着名公式——布拉格定律:
2d sinθ=nλ,式中,λ为X射线的波长,衍射的级数n为任何正整数。
当X射线以掠角θ(入射角的余角,又称为布拉格角)入射到某一具有d点阵平面间距的原子面上时,在满足布拉格方程时,会在反射方向上获得一组因叠加而加强的衍射线。
X-射线衍射分析法应用:
1、当X射线波长λ已知时(选用固定波长的特征X射线),采用细粉末或细粒多晶体的线状样品,可从一堆任意取向的晶体中,从每一θ角符合布拉格条件的反射面得到反射。测出θ后,利用布拉格公式即可确定点阵平面间距d、晶胞大小和晶胞类型;
2、利用X射线结构分析中的粉末法或德拜-谢乐(Debye—Scherrer)法的理论基础,测定衍射线的强度,就可进一步确定晶胞内原子的排布。
3、而在测定单晶取向的劳厄法中所用单晶样品保持固定不变动(即θ不变),以辐射线束的波长λ作为变量来保证晶体中一切晶面都满足布拉格条件,故选用连续X射线束。再把结构已知晶体(称为分析晶体)用来作测定,则在获得其衍射线方向θ后,便可计算X射线的波长λ,从而判定产生特征X射线的元素。这便是X射线谱术,可用于分析金属和合金的成分。
4、X射线衍射在金属学中的应用
X射线衍射现象发现后,很快被用于研究金属和合金的晶体结构,出现了许多具有重大意义的结果。如韦斯特格伦(A.Westgren)(1922年)证明α、β和δ铁都是体心立方结构,β-Fe并不是一种新相;而铁中的α—→γ相转变实质上是由体心立方晶体转变为面心立方晶体,从而最终否定了β-Fe硬化理论。随后,在用X射线测定众多金属和合金的晶体结构的同时,在相图测定以及在固态相变和范性形变研究等领域中均取得了丰硕的成果。如对超点阵结构的发现,推动了对合金中有序无序转变的研究;对马氏体相变晶体学的测定,确定了马氏体和奥氏体的取向关系;对铝铜合金脱溶的研究等等。目前 X射线衍射(包括X射线散射)已经成为研究晶体物质和某些非晶态物质微观结构的有效方法。
在金属中的主要应用有以下方面:
(1)物相分析 是X射线衍射在金属中用得最多的方面,又分为定性分析和定量分析。定性分析是把对待测材料测得的点阵平面间距及衍射强度与标准物相的衍射数据进行比较,以确定材料中存在的物相;定量分析则根据衍射花样的强度,确定待测材料中各相的比例含量。
(2)精密测定点阵参数 常用于相图的固态溶解度曲线的绘制。溶解度的变化往往引起点阵常数的变化;当达到溶解限后,溶质的继续增加引起新相的析出,不再引起点阵常数的变化。这个转折点即为溶解限。另外点阵常数的精密测定可获得单位晶胞原子数,从而可确定固溶体类型;还可以计算出密度、膨胀系数等有用的物理常数。
(3)取向分析 包括测定单晶取向和多晶的结构(如择优取向)。测定硅钢片的取向就是一例。另外,为研究金属的范性形变过程,如孪生、滑移、滑移面的转动等,也与取向的测定有关。
(4)晶粒(嵌镶块)大小和微观应力的测定 由衍射花样的形状和强度可计算晶粒和微应力的大小。在形变和热处理过程中这两者有明显变化,它直接影响材料的性能。
(5)宏观应力的测定 宏观残留应力的方向和大小,直接影响机器零件的使用寿命。利用测定点阵平面在不同方向上的间距的改变,可计算出残留应力的大小和方向。
(6)对晶体结构不完整性的研究 包括对层错、位错、原子静态或动态地偏离平衡位置,短程有序,原子偏聚等方面的研究(见晶体缺陷)。
(7)合金相变 包括脱溶、有序无序转变、母相新相的晶体学关系,等等。
(8)结构分析 对新发现的合金相进行测定,确定点阵类型、点阵参数、对称性、原子位置等晶体学数据。
(9)液态金属和非晶态金属 研究非晶态金属和液态金属结构,如测定近程序参量、配位数等。
(10)特殊状态下的分析 在高温、低温和瞬时的动态分析。
此外,小角度散射用于研究电子浓度不均匀区的形状和大小,X射线形貌术用于研究近完整晶体中的缺陷如位错线等,也得到了重视。
X射线分析的新发展
金属X射线分析由于设备和技术的普及已逐步变成金属研究和材料测试的常规方法。早期多用照相法,这种方法费时较长,强度测量的精确度低。50年代初问世的计数器衍射仪法具有快速、强度测量准确,并可配备计算机控制等优点,已经得到广泛的应用。但使用单色器的照相法在微量样品和探索未知新相的分析中仍有自己的特色。从70年代以来,随着高强度X射线源(包括超高强度的旋转阳极X射线发生器、电子同步加速辐射,高压脉冲X射线源)和高灵敏度探测器的出现以及电子计算机分析的应用,使金属 X射线学获得新的推动力。这些新技术的结合,不仅大大加快分析速度,提高精度,而且可以进行瞬时的动态观察以及对更为微弱或精细效应的研究。
5、X射线物相分析
X射线照射晶体物相产生一套特定的粉未衍射图谱或数据D-I值。其中D-I与晶胞形状和大小有关,相对强度I/I0,与质点的种类和位置有关。
与人的手指纹相似,每种晶体物相都有自己独特的XPD谱。不同物相物质即使混在一起,它们各自的特征衍射信息也会独立出现,互不干扰。据此可以把任意纯净的或混合的晶体样品进行定性或定量分析。
(1) X射线物相定性分析
粉未X射线物相定性分析无须知晓物质晶格常数和晶体结构,只须把实测数据与(粉未衍射标准联合会)发行的PDF卡片上的标准值核对,就可进行鉴定。
当然这是对那些被测试研究收集到卡片集中的晶相物质而言的,卡片记载的解析结果都可引用。
《粉末衍射卡片集》是目前收集最丰富的多晶体衍射数据集,包括无机化合物,有机化合物,矿物质,金属和合金等。1969年美国材料测试协会与英、法、加等多国相关协会联合组成粉末衍射标准联合会,收集整理、编辑出版PDF卡片,每年达到无机相各一组,每组1500-2000张不等.1967年前后,多晶粉未衍射谱的电子计示示机检索程序和数据库相继推出.日本理学公司衍射射仪即安装6个检索程序(1)含947个相的程序;(2)含2716个相的常用相程序;(3)含3549个相的矿物程序;(4)含6000个相的金属和合金程序;(5)含31799个相的无机相程序(6)含11378个相的有机相程序.每张片尾记录一个物相。
(2)多相物质定性分析
测XRD谱,得d值及相对强度后查索引,得卡片号码后查到卡片,在±1%误差范围内若解全部数据符合,则可判断该物质就是卡片所载物相,其晶体结构及有关性能也由卡片而知。这是单一物相定性分析。
多相混合物质的XRD谱是各物相XRD谱的迭加,某一相的谱线位置和强度不因其它物相的存在而改变,除非两相间物质吸收系数差异较大会互相影响到衍射强度。固熔体的XRD谱则以主晶相的XRD为主。
已知物相组分的多相混合物,或者先尝试假设各物相组分,它们的XRD谱解析相对要容易得多。分别查出这些单一物相的已知标准衍射数据,d值和强度,将它们综合到一起,就可以得到核实其有无。如钢铁中的δ相(马氏体或铁素体)γ相(奥氏体)和碳化物多相。
完全未知的多相混合物,应设法从复相数据中先查核确定一相,再对余下的数据进行查对。每查出一相就减少一定难度,直至全部解决。当然对于完全未知多相样品可以了解其来源、用途、物性等推测其组分;通过测试其原子吸收光谱、原子发射光谱,IR、化学分析、X射线荧光分析等测定其物相的化学成分,推测可能存在的物相。查索到时,知道组分名称的用字顺索引查,使用d值索引前,要先将全部衍射强度归一化,然后分别用一强线、二强线各种组合、三强线各种组合…联合查找直至查出第一主相。标记其d值,I/I1值。把多余的d值,I/I1值再重新归一化,包括与第一主相d值相同的多余强度值。继续查找确定第二主相,直至全部物相逐一被查找出来并核对正确无误。遇到没被PDF卡收录的物相时,需按未知物相程序解析指认。
物相定性分析中追求数据吻合程度时,(1)d值比I/I1值更重要,更优先。因为d测试精度高,重现性好;而强度受纯度(影响分辨率)、结晶度(影响峰形)样品细微度(同Q值时吸收不同),辐射源波长(同d值,角因子不同)、样品制备方法(有无择优取向等)、测试方法(照相法或衍射仪法)等因素影响,不易固定。(2)低角度衍射线比高角度线重要。对不同晶体而言低角度线不易重迭,而高角度线易重迭或被干扰。(3)强线比弱线重要。尤其要重视强度较大的大d值线。

(3) X射线物相定量分析
基本原理和分析
在X射线物相定性分析基础上的定量分析是根据样品中某一物相的衍射线积分强度正变化于其含量。不能严格正比例的原因是样品也产生吸收。对经过吸收校正后的的衍射线强度进行计算可确定物相的含量。这种物相定量分析是其它方法,如元素分析、成分组分分析等所不能替代的。
6、结晶度的XRD测定
7、高分子结晶体的X射线衍射研究

二、 X射线衍射分析能解决的问题:
X射线波长与晶体中的原子间距属于同一数量级,应用X射线在晶态和非晶态物质中的衍射和散射效应,所获得的衍射角2θ和衍射强度I构成的衍射谱(衍射花样)记录了试样物质的结构特征。对于晶体将显示各晶面族的X衍射峰的位置、按布拉格公式计算出的晶面间距d值、峰强、峰宽、峰的位移和峰形变化等信息。充分利用这些信息并演化增加各种附件、计算机软件、各种测量方法,就可作以下分析工作:
1、物质识别剖析、物相结构鉴定衍射花样是物质的“指纹”。 迄今为止全世界科学家已认识并编制的七万多种纯物质标准衍射“指纹”(编制成国际衍射数据中心ICDD卡),存在仪器计算机中或出版成册,通过和实验图谱分析比较,就可识别物质或物相。还可了解其结构和物性参数、制备条件、参考文献等。
X射线衍射分析给出的结果直接是物质的名称、状态和化学式,是元素之间的结合形式或所含元素的存在形式(单质、固溶体、化合物)。化合物中,负离子半径大,决定着结构骨架。因此,对于化学分析难以检测又常参与结合的O、H、C、N、Cl、S、F等元素或官能团构成的物质的判定,这种方法有独到之处。通常的固态物质可挠过元素分析直接剖析得到结果。对于化学式相同结构性质不同的各种同素异构体的分析是其它方法无法比拟的。X射线衍射属无损检测,作完能回收,也是一大优点。
2、混合物的定量分析 X衍射方法对试样的纯度没有什么要求,混合物中各种物相的衍射峰在同一张图上都能呈现出来。其含量检出线约在1 2%。通常在图谱解析中完成后,可由计算机拟合出各物相组分的半定量结果。深入的定量研究需视具体情况而定,分内标、外标、基体清洗法等方法,针对物质类型进行选用。有的已建立了行业标准,如钢中的残余奥氏体、粘土矿物定量分析方法等。
3、结晶状态的描述表征和晶体结构参数的测定随生成条件和制备工艺的不同,固态物质或材料有可能形成无定形非晶、半结晶、纳米晶和微米晶、取向多晶直到大块单晶。利用计算机数据处理程序,对于非晶可用XRD原子径向分布函数法测定其短程结构;半结晶可测定其结晶度;纳米晶因衍射峰宽化可用谢乐公式计算出纳米晶粒平均尺寸;微米级或更大尺寸的晶粒研成微米级粉末后进行实验可作更多的工作,如未知晶系和晶格参数的确定、固溶度、晶格畸变及应力分析等;对于取向多晶、准单晶直到大块单晶可用RO XRD法鉴别,评价准单晶的质量,测量晶体取向及单晶的三维取向,指导切割加工。
4、揭示实验规律,解释材料器件特性,研究反应机理,探讨制备工艺X衍射是研究物质结构的基本手段,其应用渗透到与物质认识和分析有关的各个领域。针对所研究的问题,排除干扰,精化实验,通过对比,寻找差别,从结构上揭示影响性质的敏感参量的规律是研究者和衍射工作者共同追求的目标。 钢中碳元素的存在状态是影响钢性能的重要因素。铁素体、奥氏体、渗碳体相分析,各种热处理工艺下,钢号的名义碳量在其相结构中的分配关系,铁素体内的含碳量测定等对于解释材料的性能和相变机理,确定热处理工艺以及发挥材料的最大效能具有重要的意义。 电子材料、功能材料和各种新材料及器件的开发研制,需要衍射分析配合到始终。连续改变配方和制备工艺总结出的实验规律对确定制备工艺具有重要的指导意义。例如我们发现镍基软磁材料的居里点和配方中各种不同原子半径合金元素的填入造成其晶格常数的变化具有一定的线性关系,从而可指导开发出一系列温控器件。 人的感官鉴别有限,化学鉴别手段繁杂或不确定性,使得化学合成和材料制备越来越依赖于仪器分析。从原料的“确认”,到反应物的分析,反应的中间过程及机理研究,有无杂相或优先生长的竞争相,如何抑制,如何精化工艺,以及质量的控制和最终产物的表征都离不开X衍射分析。矿物学、岩石学、土壤学是应用X衍射分析最早的学科。矿物的难溶性和所含元素的多样性,硅酸盐矿物的复杂性使得单纯依靠化学元素分析不能完全解决问题。但从结构分析角度却能比较清楚地鉴别分类,理出头绪。石油钻井各断层粘土矿物伊利石 蒙脱石等的连续转变规律对于了解地下岩层构造起了重要的指示作用。针对层状结构的土壤分析对农业普查提供了基础资料。非金属材料的开发对陶瓷、建材、电力、化工等行业起着重要的作用。由于X衍射对文物鉴定的便利和非破坏性,使得这种方法越来越受到考古和文物保护工作者的青睐。青铜器和铁器长期锈蚀的标本为研究腐蚀机理提供了借鉴。石油管材、化工及热电厂管道的锈蚀及防护需要X衍射分析。此外,商品检验、环境保护、公安破案、药物生产等都需要衍射分析手段支持。在我们的实践中,遇到了各种揭迷解惑的问题。曾发现打着某种化学式的化工商品竞是没有反应的原料混合物,而元素分析结果相同。不耐高温的仿造物冒充石棉垫造成了汽车发动机的损坏。将冰洲石误为冰晶石采购几卡车运回准备投料生产。事先把多孔的蛇纹石和香料花粉包在一起,尔后分离,造出发现“香料石”矿骗局。如此等等。这些事例说明倡导普及X衍射分析手段是多么重要。X衍射仪加上小角散射、极图织构、应力分析及高低温附件,还可作更多的工作。单晶四圆衍射仪还可以进行未知结构分析等。

三、如果使用的是单晶样品,其应用:
晶体结构的测定对学科的发展、物体性能的解释、新产品的生产和研究等方面都有很大的作用,其应用面很宽,不能尽述,略谈几点如下:
(一).晶体结构的成功测定,在晶体学学科的发展上起了决定的作用。因为他将晶体具有周期性结构这一推测得到了证实,使晶体的许多特性得到了解释:如晶体能自发长成多面体外形(自范性),如立方体的食盐、六角形的水晶等,又如晶体各种物理性质(光性,导热性等)的各向异性和对称性等等。晶体学的发展有了坚实的基础。
(二).矿物学中曾有不少矿物的元素构成很接近,但他们的性质相差很远(如石墨和金刚石都是碳,还如一些硅酸盐),而有的矿物其物理或化学性质相近,但其元素组成又很不相同(如云母类矿物等),使人困惑。晶体结构的测定使性能的异同从结构上得到了合理的解释。如石墨因是层状结构,层间结合力差,故较软,而金刚石为共价键形成的骨架结构,故结合力强,无薄弱环节, 成为最硬的材料。
(三).人类和疾病作斗争,总离不开药物。原始的药物是天然产物,动植物或矿物。以后随着科学的发展,开展了从天然产物中提取有效成分的方法,而有效成分晶体结构的测定进一步将从天然产物中提取的方法改变为人工合成,使有可能大量制造,提高了产量、降低了成本、造福于人类。这种基于结构,设计出合成路线,工业制造的方法在染料,香料等许多工业部门都是广泛使用的。 (四)近年,基于病毒结构、人体内各种大分子结构的测定及人体感染疾病途径的了解,搞清了某些疾病感染及发展的结构匹配需要。人类已经根据这些结构知识设计结构上匹配的、合适的药物,来事先保护病毒和人体的结合点,或阻断病毒的自身繁衍,从而避免感染或控制其繁衍,而不使疾病发展, 这就是所谓的基于结构的、合理的药物设计。

【上述没有详细编辑,如有重叠希望谅解】

㈧ 急!光谱分析法如何检测合金中某金属成分

应当是查PDF卡片,就能发现相应金属的衍射峰的波长来判断金属成分。现在都软件化了,你在用仪器测试过程电脑就能帮你分析出元素。
光谱分析,是X射线照射金属原子,激发出二次X射线,不同元素激发的射线波长不一样,从而分析元素存在。
你用Jade5.0,分析就可以了
电镜是利用电子来对材料进行形貌和相的鉴定。扫描电镜是利用反射和衍射电子,而透射电镜是利用透射电子。

㈨ 固体中二氧化硅的检测方法

1 挥散法
若某个试样中二氧化硅的含量在98%以上,应用氢氟酸挥发重量差减法(即挥散法)来测定SiO2含量.具体测定步骤如下:
将铂坩埚中测定过烧失量的试样,用少量水润湿,加入4~5滴硫酸及5~7mL氢氟酸,放在电炉上低温加热,挥发至近干时,取下放冷,再加2~3滴硫酸及3~4mL氢氟酸,继续加热挥发至干,然后升高温度,至三氧化硫白烟完全逸尽.将铂坩埚置于高温炉中,于950℃温度下灼烧30分钟,取出放在干燥器中冷至室温,称重.如此反复灼烧,直至恒重.
SiO2=×100
G1——测烧失量时灼烧后试样和坩埚的重量,g;
G2——残渣和坩埚的重量,g;
G——试样的重量,g;
若试样中SiO2含量在98%以下,采用上述方法测定SiO2将引起较大的误差.这种情况下,宜采用重量法或氟硅酸钾容量法来测定.
2 重量法
对可溶于酸的试样,可直接用酸分解.对不能被酸分解的试样,多采用Na2CO3作熔剂,用铂坩锅于高温炉中熔融或烧结之后酸化成溶液,再在电炉上用蒸发器皿蒸发至干,然后加酸煮沸,并置于水浴锅上在温度60℃~70℃的范围内,加入动物胶,使硅酸凝聚,然后加水溶解可溶性盐类,过滤分离出硅酸沉淀物.在瓷坩埚内于电炉上灰化,最后于高温炉中950℃灼烧至恒重.冷却,称重,即得到SiO2的含量.
重量法的准确度较高.但对于一些特殊样品,如萤石CaF2,由于含有较大量的氟,会使试样中的Si以SiF4形式挥发掉,不能用重量法测定.还有重晶石以及锆含量较高的样品、钛含量较高的样品,在重量法的条件下形成硅酸的同时,生成其它沉淀,夹杂在硅酸沉淀中.所以这些特殊样品不能用重量法来测定.这种情况下可用氟硅酸钾容量法来测定SiO2的含量.
3 容量法
对可溶于酸的试样,直接用硝酸分解,不能被酸分解的试样多采用KOH在镍坩埚中熔融,然后用硝酸分解熔融物.加酸后生成游离的硅酸,在过量的氟离子和钾离子存在下,硅酸与氟离子作用形成氟硅酸离子,进而与钾离子作用生成氟硅酸钾沉淀,该沉淀在热水中水解生成相应量的氢氟酸,用氢氧化钠标准溶液滴定,由消耗氢氧化钠标准溶液的体积计算二氧化硅的含量.由于该法的测定条件要求较高,影响因素又多.所以本法与操作者掌握操作的熟练程度有很大关系,但只要熟练掌握此法,检测结果准确,费时较少.
4 比色法
试样中SiO2含量在2%以下时,宜用比色法测定.比色法有硅钼黄和硅钼兰两种.硅钼黄法基于单硅酸与钼酸铵在适当的条件下生成黄色的硅钼酸络合物(硅钼黄);而硅钼兰法把生成的硅钼黄用还原剂还原成兰色的络合物(硅钼兰).在规定的条件下,由于黄色或蓝色的硅钼酸络合物的颜色深度与被测溶液中SiO2的浓度成正比,因此可以通过颜色的深度测得SiO2的含量.硅钼黄法可以测出比硅钼兰法含量较高的SiO2,而后者的灵敏度却远比前者要高.因此在一般分析中,对少量SiO2的测定都采用硅钼兰比色法.用比色法测定SiO2时,最关键的问题是必须将试样中的硅全部转入溶液并以单分子硅酸状态而存在.因此在制备试样溶液时,为了获得稳定的单硅酸溶液,一般多用碳酸钾(碳酸钠)—硼砂混合溶剂(2:1)、苛性钠或苛性钾分解试样,并且采用逆酸化法,即以熔剂熔融后用水浸出所制得的碱性溶液,迅速的倒入稀盐酸溶液中,使溶液由碱性迅速越过pH3~7的范围,到达pH 0.2微酸性溶液,这样可大大地减少聚合硅酸的形成.另外溶液的酸度、温度以及共存离子等因素都对测定结果有所影响,因此应根据实际情况采取相应措施减少或消除其可能产生的误差.
总之,这四种测定SiO2含量的方法各有优缺点,要根据待测试样的具体特点来分析,制定出合适的测定方法.

㈩ 用四探针法测量金属薄膜电阻率时可能产生误差的根源

四探针方块电阻(又叫薄膜电阻)测试仪是半导体制造中常用的检测仪器之一,用以测量半导体材料的电阻率和薄膜的方块电阻,同时达到测量半导体薄层材料的掺杂浓度和薄膜厚度、控制器件和集成电路性能的目的。

在此基础上发展起来的交流四探针方法,能够消除电接触区的热电势,但它对交流电流源和检测信号的交流放大器稳定性的要求极为严格,且仍存在接触稳定性问题。这些因素造成四探针法对于电阻值的微小变化不敏感,阻碍了仔细分析材料组织结构的微弱变化过程。

四探针测试技术

是用4根等间距配置的探针扎在半导体表面上,由恒流源给外侧的两根探针提供一个适当小的电流I,然后测量出中间两根探针之间的电压V,就可以求出半导体的电阻率。对于厚度为W(远小于长和宽)的薄半导体片,得到电阻率为ρ=ηW(V/I),式中η是修正系数。

特别,对于直径比探针间距大得多的薄半导体圆片,得到电阻率为ρ= (π/ln2)W(V/I)= 4.532 W(V/I) [Ω-cm],其中W用cm作单位。

以上内容参考:网络-四探针测试技术

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