现代材料的研究方法

A. 材料分析方法

材料分析方法：
1、化学分析：化学分析又称经典分析，包括滴定分析和重量分析两部分，是根据样品的量、反应产物的量或所消耗试剂的量及反应的化学计量关系，经计算得待测组分的含量。化学分析是鉴别材料中附加成分的种类、含量，是剖析材料组成、准确定量的必要手段。
2、差热分析：热分析是研究热力学参数或物理参数与温度变化关系分析的方法，可分性材料晶型转变、熔融、吸附、脱水、分解等物理性质，在物理、化学、化工、冶金、地质、建材、燃料、轻纺、食品、生物等领域得到广泛应用。通过热分析技术的综合应用可以判断材料种类、材料组分含量、筛选目标材料、对材料加工条件、 使用条件做出准确的预判，是材料分析过程中非常重要的组成部分。
3、元素分析：元素分析是研究被测元素原子的中外层电子由基态向激发态跃迁时吸收或者放出的特征谱线的一种分析手段，通过特征谱线的分析可了解待测材料的元素组成、化学键、原子含量及相对浓度。元素分析针对材料中非常规组分进行前期元素分析，辅助和佐证色谱分析，是材料分析中必不可少的环节。
4、光谱分析：光谱分析是通过对材料的发射光谱、吸收光谱、荧光光谱等特征光谱进行研究以分析物质结构特征或含量的方法，光谱分析根据光的波长分为可见、红外、紫外、X射线光谱分析。利用光谱分析可以精确、迅速、灵敏的鉴别材料、分析材料分子结构、确定化学组成和相对含量。是材料分析过程中对材料进行定性分析首要步骤。
5、色谱分析：是材料不同组分分子在固定相和流动相之间分配平衡的过程中，不同组分在固定相上相互分离，已达到对材料定性分析、定量的目的。根据分离机制，色谱分析可以分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、亲和色谱等分析类别，通过各种色谱技术的综合运用，可实现各种材料的组分分离、定量、定性分析。
6、联用（接口）技术：通过不同模式和类型的热分析技术与色谱、光谱、质谱联用（接口）技术实现对多组分复杂样品体系的分析，可完成组分多样性、体系多样性的材料精确、灵敏、快捷的组分、组成测试，是非常规材料剖析过程中不可或缺分析方法。

B. 为什么说材料现代分析是材料科学的重要研究手段

• 材料现代分析方法是一门技术性实验方法性的课程。它是在具备物理学、结晶学和材料基础知识之后开设的一门重要的专业基础课。它要掌握材料现代各种测试方法，了解各种测试仪器的基本原理、仪器结构、仪器工作原理、图谱分析解译方法，并学会在材料研究中的应用。所以，材料现代分析是材料科学的重要研究手段

C. 材料现代分析测试方法有哪些，详细介绍

1，X射线衍射分析技术
2，电子显微镜分析技术
3，热分析技术
4，红外光谱分析
详情可以看由天津大学，杜希文教授，编写了《材料分析方法》教材，该教材一经出版其编写思路受到同行的关注，2006年入选国家“十一五”规划教材，2007年被评为国家高等教育精品教材。与此同时，项目组对课程的实验环节进行了精心设计，完成了验证型实验向设计型实验的转变，受到校内外专家的好评，2008年“材料现代研究方法”被评为天津市精品课程，课程负责人杜希文教授和主讲教师赵乃勤教师获得天津大学教学名师称号，主讲教师侯峰获天津市青年教师授课竞赛一等奖。2009年，以本课程为主要内容的教改项目“材料类复合型人才实践教学体系的综合改革与实践”“ 获得天津市教学成果一等奖。

D. 材料科学的具体研究

研究与发展材料的目的在于应用，而材料必须通过合理的工艺流程才能制备出有实用价值的材料来，通过批量生产才能成为工程材料。在将实验室的研究成果变成实用的工程材料过程中，材料的制备工艺、检测技术、计算机技术等起着重要的作用。材料的实用研究构成了材料科学与技术的结合点。
制备工艺
材料制备工艺是发展材料的基础。传统材料可以通过改进工艺提高产品质量、劳动生产率以及降低成本。新材料的发展与工艺技术的关系更为密切。例如，由于外延技术的出现，可以精确地控制材料到几个原子的厚度，从而为实现原子、分子设计提供了有效的手段。快冷技术的采用，为金属材料的发展开辟了一条新路，首先是非晶态的形成，出现了许多性能优异的材料；其次，通过快冷技术得到超细晶粒金属，提高了材料的性能；此外，通过快冷技术发现了准晶态的存在，改变了晶体学中的某些传统观念。许多性能优异、有发展前途的材料，如工程陶瓷、高温超导材料等，由于脆性和稳定性问题及成本太高而不能大量推广，这些问题都需要工艺革新来解决。因此，发展新材料必须把工艺技术的研究与开发放在十分重要的位置。现代化的材料制备工艺和技术往往与某些条件密切相联系，如利用空间失重条件进行晶体生长等；此外，强磁场、强冲击波、超高压、超高真空及强制冷却等都可能成为材料制备工艺的有效手段。
检测技术
材料科学的发展在很大程度上依赖于检测技术的提高。每一种新仪器和测试手段的发明创造，都对当时新材料的出现和发展起到了促进作用。1863年，光学显微镜用于金属材料的研究。随后又出现了电子显微镜、扫描电镜、高分辨率电镜，其点分辨率在0.2纳米左右，足以观察到原子，为研究材料的内部组织结构提供了先决条件。而后又出现扫描透射电镜、扫描隧道显微镜，不但可以观察到原子，分析出微小区域的化学成分和结构，还可用来进行原子加工，为在微观结构上设计新材料打下了基础。
检测技术又是控制材料工艺流程和产品质量的主要手段，其中无损检测不但可以检查材料的宏观缺陷，还可监控裂纹的萌生和发展，为材料的失效分析提供了依据。各种检测用传感器，利用物理、化学或生物原理来传递材料在使用和生产过程中所产生的信息，从而达到控制产品质量的目的。随着科学技术的发展，各种检测技术和检测装置不断更新，适应在线、动态及各种恶劣环境测试的检测装置将用于材料的研究和生产中。
计算机辅助设计
利用计算机技术进行材料设计是发展新型材料的重要手段。材料设计通常分为3个层次。第一个是微观层次，即运用统计力学与量子力学来研究原子与分子的集体行为。第二个是显微层次，其大小在微米以上，研究的是许多原子或分子在一定范围内的平均性质，如形变、磁性等，一般用连续统计方程来描述。第三个层次是宏观层次，如宏观性能、生产流程与使用性能间的关系，材料的断裂以及微观结构的形成等。计算机技术可以把3个层次的因素都考虑在内，通过建立模型，进行计算机模拟，得出符合预期性能的新材料的最佳成分、最佳结构和最合理的工艺流程。计算机的高速计算能力、巨大的存储能力和逻辑判断能力与人的创造能力相结合，可对材料设计提出创造性的构思方案；可从存储的大量资料中进行检索和方案比较；可在总体设计和局部设计中进行大量的、非常复杂的数学和力学计算；可对设计方案进行综合分析和优化设计，确定设计图样，提供组织生产的管理信息。这种设计方案大大提高了设计质量，缩短了设计周期，为开发新材料和新工艺创造了条件。

E. 现代物理的研究方法是什么

物理中的研究方法
一、控制变量法 当我们研究不同物理量之间的关系，为了确定一个物理量与另一个物理量之间的关系，就需要控制其他物理量不变，看所研究的物理量与另外一个物理量变化的关系，这种方法就是“控制变量法”。
具体例子：
1.探究导体中的电流与导体两端电压和电阻的关系
2.研究导体电阻大小与导体材料、长度、横截面积的关系
3.研究滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度的关系
4.研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系
5.研究液体的压强与液体密度和深度的关系
6.研究物体动能的大小与质量和速度的关系
7.研究不同物质的吸热能力8电流所作的功与电流、电压的关系

二、理想化法 所谓理想化法就是借助于逻辑思维和想象力，有意识的突出研究对象的主要因素，排出次要因素和无关的干扰因素，对实际的研究对象加以合理的概括和描述，在我们头脑中形成理想化地研究客体或相互联系、代替实际的研究对象，并用来探索物理世界奥秘的方法，初中物理理想化法主要体现在以下三个方面
（一）.理想化条件 1.忽略外界影响与一些不重要的力的影响。例如研究物体的运动时，不考虑空气的阻力 2.忽略一些摩擦力。例如只研究物体在“光滑平面”上的运动在研究定滑轮、动滑轮、滑轮组时，不考虑轴上的摩擦力
（二.）理想化模型 在物理学中，常常把实际研究对象或过程抽象成理想模型。例如 1.在研究光的传播路径和传播方向时，引入光线 2.在研究磁场的分布时，引入磁感线 3.将光滑的表面看成没有摩擦的理想表面。 4.杠杆也是一种理想模型。杠杆在实际应用中，忽略受力产生的形变，不考虑形状 5.在研究原子的组成时，引入原子核式结构， 6.电流表看成一段导线，电压表视为开路
（三.理想实验） 也叫假象实验理想实验以真实的科学实验和科学理论为基础，加以推理得出结论。即实验加推理。 1.研究真空不能传声，是建立在空气越少听到声音越小得出的 2.牛顿第一定律，是以摩擦越小，小车前进的越远为基础的

三、等效替代法 将某个物理量、物理装置、物理状态（过程），用另外一个物理量、物理装置、物理状态（过程）来替代，得到同样的结论。在间接测量中有许多物理量的测量都采用了这种方法 1.研究平面镜成像实验中，用两个同样的蜡烛，其中一个找另一个的像 2.求多个用电器组成的串联、并联的总电阻 3.“曹冲称象”，用石块的重量的总和替代大象的重量 4.排水法求不规则物体的体积 5.测量摩擦力时，用二力平衡原理测得拉力，从而求摩擦力 6.托里拆利实验，利用水银柱产生的压强求大气压的数值
四、转化法 在研究看不见的物质或现象时，可以通过研究物质或现象所产生的可见效果，进一步认识该物质或现象。需要注意的是，等效替代法虽然也有转化的思想，但其研究主体已经产生
转移，而转化法则是通过研究主体所产生的效果来求其原因的一种思维方法。 1.利用小球的振动来判断发声体在振动。 2.通过电流的效应来认识电流的存在 3.通过小磁针是否受力来判断磁场的存在 4.电磁铁磁性强弱通过它吸引的大头针来确定 5.研究压强时，利用小桌陷入海绵的深度来判断压力作用的效果 6.研究流体压强时，用纸片的飘动显示压强的变化 7.研究动能大小的因素，通过小球推动木块运动的远近判断小球动能的大小 8.通过固体、液体、气体的扩散来认识分子的热运动。 8电流产生热量的多少通过温度计示数变化量来判断
五、类比法 在分析较为抽象的物理问题时，用具体的事物类比说明，找出共性，使得研究对象易于理解 1.用水流类比电流 水压类比电压 2.水波类比声波3.用物体的动能、势能类比分子的动能势能4.用太阳系类比原子的结构。
六、图像法 用图像法分析问题，更加形象、直观，便于理解。 1.研究固体熔化 2.研究水沸腾 3.研究物体质量与体积的关系4.研究重力与质量关系。

F. 材料化学的研究方法

材料的化学分析方法可分为经典化学分析和仪器分析两类。前者基本上采用化学方法
来达到分析的目的，后者主要采用化学和物理方法（特别是最后的测定阶段常应用物理方法）来获取结果，这类分析方法中有的要应用较为复杂的特定仪器。现代分析仪器发展迅速，且各种分析工作绝大部分是应用仪器分析法来完成的，但是经典的化学分析方法仍有其重要意义。应用化学方法或物理方法来查明材料的化学组分和结构的一种材料试验方法。鉴定物质由哪些元素（或离子）所组成，称为定性分析；测定各组分间量的关系（通常以百分比表示），称为定量分析。有些大型精密仪器测得的结果是相对值，而仪器的校正和校对所需要的标准参考物质一般是用准确的经典化学分析方法测定的。因此，仪器分析法与化学分析法是相辅相成的，很难以一种方法来完全取代另一种。
经典化学分析根据各种元素及其化合物的独特化学性质，利用与之有关的化学反应，对物质进行定性或定量分析。定量化学分析按最后的测定方法可分为重量分析法、滴定分析法和气体容量法。
①重量分析法：使被测组分转化为化学组成一定的化合物或单质与试样中的其他组分分离，然后用称重方法测定该组分的含量。
②滴定分析法：将已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液）滴加到被测物质的溶液中，直到所加的试剂与被测物质按化学计量定量反应完为止，根据所用试剂溶液的体积和浓度计算被测物质的含量。
③气体容量法：通过测量待测气体(或者将待测物质转化成气体形式)被吸收（或发生）的容积来计算待测物质的量。这种方法应用天平滴定管和量气管等作为最终的测量手段。
仪器分析根据被测物质成分中的分子、原子、离子或其化合物的某些物理性质和物理化学性质之间的相互关系，应用仪器对物质进行定性或定量分析。有些方法仍不可避免地需要通过一定的化学前处理和必要的化学反应来完成。仪器分析法分为光学、电化学、色谱和质谱等分析法。
光学分析法：根据物质与电磁波(包括从γ射线至无线电波的整个波谱范围)的相互作用，或者利用物质的光学性质来进行分析的方法。最常用的有吸光光度法（红外、可见和紫外吸收光谱）、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、发射光谱法、荧光分析法、浊度法、火焰光度法、X射线衍射法、X射线荧光分析法、放射化分析法等。

G. 现代科学研究有哪主要三大基本方法

一、经验方法
一般说来，科学研究就是追求知识或解决问题的一项系统活动；有待解决的问题都是与研究对象的本质和规律有关的问题，而本质和规律是隐藏在现象中的，即在经验材料的背后。只有在关于对象的经验材料十分完备、准确可靠时，才能在这些材料的基础上建立正确的概念和理论，揭示对象的本质和规律，才能解决科研课题，即解决科学的问题。获得经验材料的方法就是经验方法，通常包括如下四个方面：
1、文献研究法
教育技术学的发展有很强的历史继承性，文献研究就是为了对所要解决的问题有个全面的历史的了解。有了这种了解，才能站在前人的肩膀上，把前人和当代的成果作为进一步前进的起点，不重复前人已经做过的工作，避免前人已经走过的弯路，把精力放在创造性的研究上。
文献研究法就是有关专业文摘、索引、工具书、光盘以及Internet教育信息资源等文献的检索方法以及鉴别文献真伪、发挥文献价值与创造性地利用文献的方法。
2、社会调查法
社会调查法就是人们有目的、有意识地对社会现象进行考察，从中获得来自社会系统中各种要素和结构的直接资料的一种方法。根据调查目的、调查对象和调查内容的不同，社会调查法可分为访问调查、问卷调查、个案调查等多种方法。在教育技术学研究中，经常使用问卷调查法。
3、实地观察法
实地观察法是研究者有目的、有计划地运用自己的感觉器官或借助科学观察仪器，直接了解当前正在发生的、处于自然状态下的社会现象的方法。
4、实验研究法
实验作为一种科学认识方法，开始是应用于自然科学领域，以后逐渐移植到社会科学领域。实验研究法是实验者有目的、有意识的通过改变某些社会环境的实践活动，来认识实验对象的本质及其规律的方法。实验研究法的基本要素是实验者，即实验研究中有目的、有意识的活动主体；实验对象，即实验研究所要认识的客体；实验环境和手段，即实验对象所处的社会条件。在教育技术实验研究中，实验环境就是利用现代信息技术进行教与学活动的特定社会条件；其实验手段就是借助现代信息技术进行刺激、干预、控制、检测实验对象的活动。实验研究的过程，就是这些要素相互作用、相互影响的过程。
二、理论方法
要达到完整的科学认识，仅仅运用经验方法是不够的，还必须运用科学认识的理论方法对调查、观察、实验等所获得的感性材料进行整理、分析，把原来属于零散的、片面的和表面的感性材料进行加工，使之上升为本质的、深刻的和系统的理性认识。科学研究法中的理论方法就是提供这种从感性认识向理性认识飞跃的切实可行的、具体的思考方法与加工处理的步骤的方法。它主要包括两个方面：
1、数学方法
所谓数学方法，就是在撇开研究对象的其他一切特性的情况下，用数学工具对研究对象进行一系列量的处理，从而作出正确的说明和判断，得到以数字形式表述的成果。
科学研究的对象是质和量的统一体，它们的质和量是紧密联系,质变和量变是互相制约的。要达到真正的科学认识，不仅要研究质的规定性，还必须重视对它们的量进行考察和分析，以便更准确地认识研究对象的本质特性。在教育技术学研究中，数学方法主要是运用统计处理和模糊数学分析方法。
2、思维方法
科学的思维方法是人们正确进行思维和准确表达思想的重要工具，在科学研究中最常用的科学思维方法包括归纳演绎、类比推理、抽象概括、思辩想象、分析综合等，它对于一切科学研究都具有普遍的指导意义。
三、系统科学方法
20世纪，系统论、控制论、信息论等横向科学的迅猛发展，为发展综合思维方式提供了有力的手段，使科学研究方法不断地完善。而以系统论方法、控制论方法和信息论方法为代表的系统科学方法，又为人类的科学认识提供了强有力的主观手段。它不仅突破了传统方法的局限性，而且深刻地改变了科学方法论的体系。这些新的方法，既可以作为经验方法，作为获得感性材料的方法来使用，也可以作为理论方法，作为分析感性材料上升到理性认识的方法来使用，而且作为后者的作用比前者更加明显。它们适用于科学认识的各个阶段，因此，我们称其为系统科学方法。

H. 论文的研究方法一栏该怎么写

论文的研究方法主要有以下几种：

1、调查法

它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法。调查方法是科学研究中常用的基本研究方法，它综合运用历史法、观察法等方法以及谈话、问卷、个案研究、测验等科学方式，对教育现象进行有计划的、周密的和系统的了解。

2、观察法

观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表，用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象，从而获得资料的一种方法。

3、实验法

实验法是通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法。其主要特点是：第一、主动变革性和控制性。

4、文献研究法

文献研究法是根据一定的研究目的或课题，通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。

5、实证研究法

在科学研究中，通过定量分析法可以使人们对研究对象的认识进一步精确化，以便更加科学地揭示规律，把握本质，理清关系，预测事物的发展趋势。

I. 论文的研究方法有哪些

1、归纳方法与演绎方法：归纳就是从个别事实中概括出一般性的结论原理;演绎则是从一般性原理、概念引出个别结论。归纳是从个别到一般的方法;演绎是从一般到个别的方法。

门捷列夫使用归纳法，在人们认识大量个别元素的基础上，概括出了化学元素周期律。后来他又从元素周期律预言当时尚未发现的若干个元素的化学性质，使用的就是演绎法。

2、分析方法与综合方法：分析就是把客观对象的整体分为各个部分、方面、特征和因素而加以认识。它是把整体分为部分，把复杂的事物分解为简单的要素分别加以研究的一种思维方法。

分析是达到对事物本质认识的一个必经步骤和必要手段。分析的任务不仅仅是把整体分解为它的组成部分，而且更重要的是透过现象，抓住本质，通过偶然性把握必然性。

3、因果分析法：就是分析现象之间的因果关系，认识问题的产生原因和引起结果的辩证思维方法。使用这种方法一定要注意到真正的内因与结果，而不是似是而非的因果关系。

要注意结果与原因的逆关系，一方面包括“用原因来证明结果”，同时也包括“用结果来推论原因”。不同的事物，一般都一身二任，既是原因，又是结果，而且一个结果往往有不同层次的几个原因。因此，在研究过程中，对所分析的问题必须寻根究底。

(9)现代材料的研究方法扩展阅读

一般高校将论文重合度30%以上定为抄袭的文章，即论文审核不通过。

在确认抄袭行为中，需要与形式上相类似的行为进行区别，具体如下：

(1)抄袭与利用着作权作品的思想、意念和观点。一般的说，作者自由利用另一部作品中所反映的主题、题材、观点、思想等再进行新的创作，在法律上是允许的，不能认为是抄袭。

(2)抄袭与利用他人作品的历史背景、客观事实、统计数字等。各国着作权法对作品所表达的历史背景、客观事实统计数字等本身并不予以保护，任何人均可以自由利用。但是完全照搬他人描述客观事实、历史背景的文字，有可能被认定为抄袭。

(3)抄袭与合理使用。合理使用是作者利用他人作品的法律上的依据，一般由各国着作权法自行规定其范围。凡超出合理使用范围的，一般构成侵权，但并不一定是抄袭。

(4)抄袭与巧合。着作权保护的是独创作品，而非首创作品。类似作品如果是作者完全独立创作的，不能认为是抄袭。

J. 开题报告的研究方法有哪些

运用比较广泛的是文献法、调查法、实验法、行动研究法、访谈法等。

在介绍论文方法时，不是对方法概念的解释，而是要介绍如何使用的研究方法，比如问卷调查法，就要阐述清楚问卷是自制，还是沿用的前人。在研究用，不要罗列一大堆的研究方法，主要提炼一两种研究方法，侧重研究就可以。

研究价值就这个部分，不能空而大或罗列许多根本解决不了的，比如有的老师说他的研究有利于提高某某地区的教育质量等等，别人一看“提高”这个词就不相信，最多是“改善”。教育的质量不是一项科研就可提高的，另就本土文化的研究，是否具有良好的推广性，还有待实证。

研究的创新相对别人这方面的研究，别人没有的，自己总结提炼出来的新亮点，也是文章的亮点。研究的价值与创新应立足于自己的本研究，不能把自己无关的或自己根本解决不了的罗列上去。

(10)现代材料的研究方法扩展阅读

开题报告的内容：

1、课题来源及研究的目的和意义。

2、国内外在该方向的研究现状及分析。

3、主要研究内容及创新点。

4、研究方案及进度安排，预期达到的目标。

5、为完成课题已具备和所需的条件。

6、预计研究过程中可能遇到的困难和问题有及解决的措施。

7、主要参考文献。