材料现代分析方法复习题学生部分答案

时间：2021-02-27 00:07:40 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人

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材料现代分析方法复习题学生部分答案 本文简介：材料现代分析复习题前八单元总结一、填空题1、影响透射电镜分辨率的因素主要有：衍射效应和电镜的像差（球差、像散、色差）等。2、透射电子显微镜的照明系统由电子枪、聚光镜和相应的平移对中、倾斜调节装置组成。它的作用是提供一束亮度高、照明孔经角小、平行度好、束流稳定的照明源。它应满足明场和暗场成像需求。3、

材料现代分析方法复习题学生部分答案 本文内容：

材料现代分析复习题

前八单元总结

一、填空题

1、影响透射电镜分辨率的因素主要有：衍射效应和电镜的像差（球差、像散、色差）等。

2、透射电子显微镜的照明系统由电子枪、聚光镜和相应的平移对中、倾斜调节装置组成。它的作用是提供一束亮度高、照明孔经角小、平行度好、束流稳定的照明源。它应满足明场和暗场成像需求。

3、透射电子显微镜的成像系统主要是由物镜、中间镜和投影镜组成。

4、

当X射线管电压超过临界电压就可以产生

特征谱

X射线和

连续谱X射线。

5、

X射线与物质相互作用可以产生

散射、入射、透射、吸收

6、

经过厚度为

H的物质后，X射线的强度为IH=I0exp(-μH)

。

7、X射线的本质既有波动性,也是粒子性，具有

波粒二象性。

8、

短波长的X射线称硬X射线，常用于

衍射分析

；长波长的

X射线称

软X射线，常用于

荧光分析

。

9、

德拜相机有两种，直径分别是

57.3mm

、114.6mm。测量θ角时，底片上每毫米对

应

2

o和

1o。

10

扫描电子显微镜常用的信号是

二次电子

和

背散射电子

。

11、衍射仪的核心是测角仪圆，它由试样台、辐射源和探测器

共同组成。

12、

可以用作

X射线探测器的有气体电离计数器、闪烁计数器、半导体计数器等

13、

影响衍射仪实验结果的参数有狭缝宽度、扫描速度和时间常数等。

14、

X

射线物相分析包括

定性分析

和

定量分析

，而

定性分析

更常用更广泛。

15、

第一类应力导致

X

射线衍射线

峰线偏移（衍射线条位移）

；第二类应力导致衍射线

峰线宽化(线条变宽)；第三类应力导致衍射线衍射强度降低

。

16、倒易矢量的方向是对应正空间晶面的

法线

，倒易矢量的长度等于对应正空间

晶面间距的倒数

。

17、X

射线物相定量分析方法有

外标法（单线条法）、内标法

、

K值法、直接比较法

等。

18、TEM

中的透镜有两种，分别是

磁透镜

和

电透镜

。

19、TEM

中的三个可动光栏分别是第二聚光镜光栏位于第二聚光镜焦点上，物镜光栏位于

物镜的背焦面上，

20、物相分析需要确定材料的

物相组成和物相含量。

21、透射电镜主要由照明系统

、成像系统和观察记录系统；辅助部分由真空系统、循环冷却系统和控制系统组成。

22、

影响X射线衍射强度的因素除了结构因子外，还有角因子、吸收因子、多重性因子和

温度因子等。

23、透射电镜由照明系统、成像系统、真空系统、记录系统和电器系统组成。

24、TEM

成像系统由物镜、中间镜和投影镜与样品室构成组成。

25、TEM

的主要组成部分是照明系统、成像系统和观察记录系统；辅助部分由真空系统、循环冷却系统和控制系统组成。

26、

电磁透镜的像差包括球差、像散、色差。

27、电子衍射和

X

射线衍射的不同之处在于电子散射强度大导致摄谱时间短

不同、电子多次衍射导致电子束强度不能被测量

不同，以及电子波长短导致的布拉格角小

不同。

28、电子束与固体样品相互作用可以产生背散射电子、二次电子、吸收电子、俄歇电子

、

特征X射线

、

透射电子

、可见光

等物理信号。

29、

扫描电子显微镜的放大倍数是显示屏的扫描宽度与样品上的扫描宽度的比值。在衬度像上颗粒、凸起的棱角是亮衬度，而裂纹、凹坑则是暗衬度。

30、影响衍射强度的因素除结构因素、晶体形状外还有:角因素,多重性因素,温度因素、试样对X射线的吸收。

31、X射线光电子能谱是以单色

X射线

为光源、激发样品中原子

内

层电子，产生光电子发射的能谱。

32、德拜照相法中的底片安装方法有正装法、

倒（反）装法

和不对称法（偏装法）三种。

二、选择题

1.用来进行晶体结构分析的

X

射线学分支是（

B

）

A.X

射线透射学；B.X

射线衍射学；C.X射线光谱学；D.其它

2.

M

层电子回迁到

K层后，多余的能量放出的特征

X射线称（

B

）

A.

Kα；B.

Kβ；C.

Kγ；D.

Lα。

3.

当

X射线发生装置是

Cu

靶，滤波片应选（

C

）

A．

Cu；B.

Fe；C.

Ni；D.

Mo。

8．有一倒易矢量为，与它对应的正空间晶面是

(

C

)

A

．（210）

B．（220）

C．（221）

D．（110）

4.

当电子把所有能量都转换为

X射线时，该

X射线波长称（

A

）

A.

短波限λ0；B.

激发限λk；C.

吸收限；D.

特征X射线

5.当

X射线将某物质原子的

K层电子打出去后，L

层电子回迁

K层，多余能量将另一个L

层电子打出核外，这整个过程将产生（

D

）

A.

光电子；B.

二次荧光；C.

俄歇电子；D.

（A+C）

9．测定钢中的奥氏体含量，若采用定量X射线物相分析，常用方法是（

B

）。

A

．

外标法

B．直接比较法

C．内标法

D．

K值法。

1．德拜法中有利于提高测量精度的底片安装方法是（

C

）。

A．正装法

B．倒装法

C．不对称法

D.

A+B

6.有一体心立方晶体的晶格常数是

0.286nm，用铁靶

Kα（λKα=0.194nm）照射该晶体能

产生（

B

）衍射线。

A.

三条；

B

.四条；

C.

五条；D.

六条。

5．电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析

1nm厚表层成分的信号是（

B

）

A．背散射电子

B．俄歇电子

C．特征X射线

D．

吸收电子

7.一束

X射线照射到晶体上能否产生衍射取决于（

C

）

。

A．是否满足布拉格条件；B．是否衍射强度

I≠0；C．A+B；D．晶体形状。

8.

电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析

1nm厚表层成分的信号是（

b

）。

a．背散射电子；b.俄歇电子

；c.

特征X射线。

6．采用单色X射线照射到粉末的多晶试样上，衍射花样用照相底片来记录的实验方法是（

A

）。

A．

粉末照相法

B．劳埃法

C．周转晶体法

D．衍射仪法

9.

中心暗场像的成像操作方法是（

c

）。

a．以物镜光栏套住透射斑；b．以物镜光栏套住衍射斑；

c．将衍射斑移至中心并以物。

10.最常用的X射线衍射方法是（

B

）

。

A.

劳厄法；B.

粉末多晶法；C.

周转晶体法；D.

德拜法。

11.测角仪中，探测器的转速与试样的转速关系是（

B

）

。

A.

保持同步1﹕1

；B.

2﹕1

；C.

1﹕2

；D.

1﹕0

。

12.衍射仪法中的试样形状是（

B

）

。

A.

丝状粉末多晶；B.

块状粉末多晶；C.

块状单晶；D.

任意形状。

13.若H-800电镜的最高分辨率是

0.5nm，那么这台电镜的有效放大倍数是（

C

）

。

A.

10000；B.

100000；C.

400000；D.600000。

14.

菊池线可以帮助（

D

）。

A．估计样品的厚度

B．确定180o不唯一性

C．鉴别有序固溶体

D．精确测定晶体取向。

14.可以消除的像差是（

B

）

。

A.

球差；B.

像散；C.

色差；D.

A+B。

15.

可以提高TEM

的衬度的光栏是（

B

）

。

A.

第二聚光镜光栏；B.

物镜光栏；C.

选区光栏；D.

其它光栏。

16.

电子衍射成像时是将（

A

）

。

A.

中间镜的物平面与与物镜的背焦面重合；B.

中间镜的物平面与与物镜的像平面重合；

C.

关闭中间镜；D.

关闭物镜。

3．将某一衍射斑点移到荧光屏中心调整物镜光栏使该衍射斑点成像，这是（

B

）。

A．明场像

B．暗场像

C．中心暗场像

D．弱束暗场像

17.选区光栏在

TEM

镜筒中的位置是（

A

）

。

A.

物镜的物平面；B.

物镜的像平面

C.

物镜的背焦面；D.

物镜的前焦面。

18.单晶体电子衍射花样是（

A

）

。

A.

规则的平行四边形斑点；B.

同心圆环；C.

晕环；D.不规则斑点。

19.

仅仅反映固体样品表面形貌信息的物理信号是（

B

）

。

A.

背散射电子；B.

二次电子；C.

吸收电子；D.透射电子。

20.

在扫描电子显微镜中，下列二次电子像衬度最亮的区域是（

C

）

。

A.和电子束垂直的表面；B.

和电子束成

30o的表面；C.

和电子束成

45o的表面；D.

和

电子束成

60o的表面。

21．电子衍射成像时是将（

A

）

A．中间镜的物平面与物镜的背焦面重合

B．中间镜的物平面与物镜的像平面重合

C．关闭中间镜

D．关闭物镜。

22.

扫描电子显微镜配备的成分分析附件中最常见的仪器是（

B

）

。

A.

波谱仪；B.

能谱仪；C.

俄歇电子谱仪；D.

特征电子能量损失谱。

23.

扫描电子显微镜配备的成分分析附件中最常见的仪器是（

C

）。

A

．波谱仪

B．俄歇电子谱仪

C

．能谱仪

D

．特征电子能量损失谱。

三、判断题

1、随

X射线管的电压升高，λ0

和λk

都随之减小。

（

×

）

2、X射线衍射与光反射类似，遵从入射角等于反射角规律。（

√

）

3、激发限与吸收限是一回事，只是从不同角度看问题。

（

×

）

4、经滤波后的

X射线是相对的单色光。

（

√

）

5、在X衍射的定量分析中，内标法既适用于粉末状样品，也适用于整体样品。（

×

）

6、产生特征X射线的前提是原子内层电子被打出核外，原子处于激发状态。

（√

）

7、选择滤波片只要根据吸收曲线选择材料，而不需要考虑厚度。

（

×

）

8、倒易矢量能唯一地代表对应的正空间晶面。

（√

）

9、

X射线衍射与光的反射一样，只要满足入射角等于反射角就行。

（

×

）

10、选择滤波片只要根据吸收曲线选择材料，而不需要考虑厚度。（

×

）

11、干涉晶面与实际晶面的区别在于：干涉晶面是虚拟的，指数间存在公约数

n。

（

√

）

12、布拉格方程只涉及

X射线衍射方向，不能反映衍射强度。

（

√

）

13、衍射仪法和德拜法一样，对试样粉末的要求是粒度均匀、大小适中，没有应力。

（

×

）

14、X

射线衍射之所以可以进行物相定性分析，是因为没有两种物相的衍射花样是完全相

同的。

（

√

）

15、背散射电子像分辨率比二次电子像的分辨率高，对样品表面形貌的变化很灵敏。（

×

）

16、理论上

X

射线物相定性分析可以告诉我们被测材料中有哪些物相，而定量分析可以告诉我们这些物相的含量有多少。

（

√

）

18、孔径半角α是影响分辨率的重要因素，TEM

中的α角越小越好。

（

×

）

19、有效放大倍数与仪器可以达到的放大倍数不同，前者取决于仪器分辨率和人眼分辨率，

后者仅仅是仪器的制造水平。

（√）

20、供透射电镜分析的样品必须对电子束是透明的，通常样品观察区域的厚度以100~200nm为宜。（

√

）

21、TEM

中主要是电磁透镜，由于电磁透镜不存在凹透镜，所以不能象光学显微镜那样通过

凹凸镜的组合设计来减小或消除像差，故

TEM中的像差都是不可消除的。

（

√

）

22、TEM

的景深和焦长随分辨率Δr0

的数值减小而减小；随孔径半角α的减小而增加；随放大倍数的提高而减小。

（

×

）

23、扫描电子显微镜的衬度和透射电镜一样取决于质厚衬度和衍射衬度。（

×

）

24、明场像是质厚衬度，暗场像是衍衬衬度。

（

×

）

25、扫描电子显微镜中的物镜与透射电子显微镜的物镜一样。

（×

）

26、扫描电子显微镜具有大的景深，所以它可以用来进行断口形貌的分析观察。

（√

）

27、衬度是指图象上不同区域间明暗程度的差别。（√

）

28、衍射分析是依赖于电子束的粒子性建立的分析方法。（

×

）

29、选区电子衍射是通过在物镜像平面插入选区光栏实现的。（

√

）

30、透射电子成像过程，选用直射电子形成的像为明场像，选用衍射电子形成的像为暗场像。（

√

）

31、波谱仪是逐一接收元素的特征波长进行成分分析的。（

√

）

四、名词解释

1、景深与焦长：将由衍射和像差产生散焦斑的尺寸r0所允许的物平面轴向偏差定义为透镜的景深Df,在一定分辨率下，具有透镜景深范围内的试样各部分的图像都具有相同的清晰度。透镜的焦深：将由衍射和像差产生散焦斑的尺寸r0所允许的像平面轴向偏差定义为透镜的景深DL。

2、选区衍射：

3、Ariy

斑：当从物点发出的光或电子通过玻璃透镜或电磁透镜成像时，由于衍射效应，在像平面上不能形成一个理想的像点，而是由具有一定直径的中心亮斑和其周围明暗相间的衍射环所组成的圆斑，称为airy斑。它的强度主要集中在中心亮斑，周围衍射环的强度很低。Airy斑的大小用第一暗环的直径来衡量。

4、俄歇电子：X射线或电子束激发固体中原子内层电子使原子电离，此时原子(实际是离子)处于激发态，将发生较外层电子向空位跃迁以降低原子能量的过程，此过程发射的电子。

5、二次电子：

6、有效放大倍数：是把显微镜最大分辨率放大到人眼的分辨本领（0.2mm）

，让人眼能分

辨的放大倍数。

7、明场成像：

只让中心透射束穿过物镜光栏形成的衍衬像称为明场镜。

8、暗场成像：只让某一衍射束通过物镜光栏形成的衍衬像称为暗场像。

9、衍射衬度：由于样品中的不同晶体或同一晶体中不同部位的位向差异导致产生衍射程度不同而在图像上形成亮暗不同的区域差异，称为衍射衬度。

10、相位衬度：电子束在样品中传播，样品中原子核和核外电子因库伦场使电子波的相位发生改变，这种利用电子波位相的变化引起衍射强度不同而在图像上形成亮暗不同的区域差异，称为相位衬度。

四、简答题

1、X射线的本质是什么？它产生的基本条件？

答：

X射线的本质是一种横电磁波，具有波粒二象性。

（1）产生自由电子的电子源；

（2）设置自由电子撞击阳极靶；

（3）高压发生器；

（4）高真空度。

2、什么是二次电子，它有哪些主要特点？

答：二次电子是指当入射电子与原子核外电子相互作用时，会使原子失去电子而变成离子，这种现象称为电离，而这个脱离原子的电子称为二次电子。

主要特点：对样品表面敏感；空间分辨率高；信息收集效率高.

3、实验中选择X射线阳极靶以及滤波片的原则是什么？

答：选择阳极靶的原则：为避免样品强烈吸收入射X射线产生荧光辐射，对分析结果产生干扰。必须根据所测样品的化学成分选用不同靶材的X射线管，原则是：Z靶≤Z样品+1，应当避免使用比样品中的主元素的原子序数大2~6（尤其是2）的材料作靶材的X射线管。

选择滤波片的原则：滤波片的材料依靶的材料而定，常用靶材的滤波片选择见表1-2，滤波片比靶材的原子序数小1~2，

当

Z靶

40

时，Z滤

=

Z靶

–

2

4、衍射线在空间的方位取决于什么？而衍射线的强度又取决于什么？

答：衍射线在空间的方位主要取决于晶体的面间距，或者晶胞的大小。

衍射线的强度主要取决于晶体中原子的种类和它们在晶胞中的相对位置。

5、试述获取衍射花样的三种基本方法及其用途。

答：获取衍射花样的三种基本方法是劳埃法、旋转晶体法和粉末法。

劳埃法主要用于分析晶体的对称性和进行晶体定向；

旋转晶体法主要用于研究晶体结构；

粉末法主要用于物相分析。

6、简述布拉格公式2dHKLsinθ=λ中各参数的含义，以及该公式有哪些应用？

答:

dHKL表示HKL晶面间距，θ角表示掠过角或布拉格角，即入射X射线或衍射线与面网间的夹角，λ表示入射X射线的波长。

该公式有二个方面用途：

（1）已知晶体的d值。通过测量θ，求特征X射线的λ，并通过λ判断产生特征X射线的元素。

（2）已知入射X射线的波长，

通过测量θ，求晶面间距。并通过晶面间距，测定晶体结构或进行物相分析。

7、什么是俄歇电子，它在材料分析中有何作用？

答：如果原子内层电子能级跃迁过程中释放出来的能量将核外另一电子打出，脱离原子变为二次电子，这种二次电子叫做俄歇电子。

俄歇电子是由试样表面极有限的几个原子层中发出的，这说明俄歇电子信号适用于表层化学成分分析。

8、波谱仪和能谱仪各有什么缺点？

答：波谱仪的缺点：波谱仪探测X射线的效率低，则其灵敏度低；波谱仪只能逐个测量每种元素的特征波长，所耗时间长；波谱仪的结构复杂，含机械传动部分，导致稳定性和重复性差；由于波谱仪需对X射线聚焦，则对试样表面要求高，平滑光整；元素分析范围有限制，Z=4~92。

能谱仪的缺点：分辨率低于波谱仪；只能分析Z>11的元素，限制了超轻元素X射线的测量；

Si（Li）探头必须在液氮冷却低温状态下使用；定量分析误差较大。

9、物相定性分析的原理是什么？

答：

X射线在某种晶体上的衍射必然反映出带有晶体特征的特定的衍射花样（衍射位置θ、衍射强度I），而没有两种结晶物质会给出完全相同的衍射花样，所以我们才能根据衍射花样与晶体结构一一对应的关系，来确定某一物相。

10、简述透射电镜中照明系统的主要组成及其作用。

答：

主要组成：电子枪、聚光镜和相应的平移对中及倾斜调节装置组成。

作用：提供一束亮度高、照明孔径角小、平行度高、束斑小、束流稳定的照明源。为满足明场和暗场成像需要，照明束可在

2

°

-3

°范围内倾斜。

11、透射电镜主要由几大系统构成?

各系统之间关系如何?

答：四大系统:电子光学系统,真空系统,供电控制系统,附加仪器系统。

其中电子光学系统是其核心。其他系统为辅助系统。

12、透射电镜中有哪些主要光阑?

分别安装在什么位置?

其作用如何?

答：主要有三种光阑：

①聚光镜光阑：在双聚光镜系统中,该光阑装在第二聚光镜下方。作用:限制

照明孔径角。

②物镜光阑：安装在物镜后焦面。作用:

提高像衬度；减小孔径角，从而减小

像差；进行暗场成像。

③选区光阑：放在物镜的像平面位置。作用:

对样品进行微区衍射分析。

13、扫描电镜的分辨率受哪些因素影响?

用不同的信号成像时，其分辨率有何不同?

所谓扫描电镜的分辨率是指用何种信号成像时的分辨率?

答：影响因素:电子束束斑大小,检测信号类型,检测部位原子序数.

SE和HE信号的分辨率最高,BE其次,X射线的最低.

扫描电镜的分辨率是指用SE和HE信号成像时的分辨率.

14、什么是光电效应？光电效应在材料分析中有哪些用途？

答：光电效应是指：当用

X射线轰击物质时

，若

X射线的能量大于物质原子对其内层电子的束缚力时，入射X射线光子的能量就会被吸收，从而导致其内层电子被激发，产生光电子。材料分析中应用光电效应原理研制了光电子能谱仪和荧光光谱仪，对材料物质的元素组成等进行分析。

15、扫面电镜的像衬度原理是什么？像衬度的主要类型？

答：（1）原理：主要是利用样品表面微区特征（如形貌、原子序数或化学成分、晶体结构或位向等）的差异，在电子束作用下产生不同强度的物理信号，导致阴极射线管荧光屏上不同的区域不同的亮度差异，从而获得具有一定衬度的图像。

（2）

像衬度的主要类型：表面形貌衬度和原子序数衬度。

16、简述透射电镜直接样品的制备过程。

答：（1）初减薄，制备厚度约为100-200μm的薄片

；

（2）从薄片上切取直径为3mm的圆片；

（3）预减薄，从圆片的一侧或者两侧将圆片中心区域减薄至数μm

；

（3）

终减薄，主要有电解抛光和离子轰击两种方法。

17、萃取复型可用来分析哪些组织结构？得到什么信息？

答：萃取复型可用来分析第二相粒子形状、大小和分布以及第二相粒子物相和晶体结构。在萃取复型的样品上可以在观察样品基体组织形态的同时，观察第二相颗粒的大小、形状及分布，对第二相粒子进行电子衍射分析，还可以直接测定第二相的晶体结构。

18、X

射线学有几个分支？每个分支的研究对象是什么？

答：X

射线学分为三大分支：X

射线透射学、X

射线衍射学、X

射线光谱学。

X

射线透射学的研究对象有人体，工件等，用它的强透射性为人体诊断伤病、用于探测工件内部的缺陷等。

X

射线衍射学是根据衍射花样，在波长已知的情况下测定晶体结构，研究与结构和结构变化的相关的各种问题。

X

射线光谱学是根据衍射花样，在分光晶体结构已知的情况下，测定各种物质发出的X

射线的波长和强度，从而研究物质的原子结构和成分。

五、计算题

1、.

X

射线实验室用防护铅屏厚度通常至少为lmm，试计算这种铅屏对CuKα、MoKα辐射的透射系数各为多少？本题ρPb=11.34g

cm-3,对Cr

Kα，查表得μm=585cm2g-1，对Mo

Kα，查表得μm=141cm2g-1，

解：穿透系数

IH/IO=e-μmρH，

其中μm：质量吸收系数/cm2g-1，ρ：密度/g

cm-3

H：厚度/cm，

其穿透系数

IH/IO=e-μmρH=e-585×11.34×0.1=7.82×e-289=1.13×10?7

其穿透系数

IH/IO=e-μmρH

=e-141×11.34×0.1=3.62×e-70=1.352

×10?12

第9章

到第十三章总结

一、填空题

1、热重法是在程序控制下，测量物质的质量（或重量）与温度关系的热分析方法，主要使用的仪器是

热天平

。

2、现代热分析仪大致由五个部分组成：程序控温系统、测量系统、显示系统、气氛控制系统、操作和数据处理系统。程序控温系统由炉子和控温两部分组成。其中测量系统是热分析的核心部分。

3、影响DTA曲线的因素包括三个方面：

操作方面的因素，样品方面的因素，仪器方面的因素。

4、材料结构与性能的表征包括材料

成分、结构、形貌

与

缺陷

等现代分析、测试技术以及有关理论的科学。

5、材料成分和微观结构分析可以分为三个层次：化学成分分析、晶体结构分析

和

显微结构分析

6、差式扫描量热法是在程序控制温度下，测量输入给样品与参比物的

功率差

与温度之间的关系，目前常用的方法有

功率补偿式

和

热流式

两种。

7、DSC图谱的横坐标是

温度或时间，纵坐标是

热量

；而DTA图谱的横坐标是

温度或时间

，纵坐标是

温差。

8、差热分析是在程序控制温度下，测量样品与

参比的基准物质（参比物）之间的

温度差

与环境温度关系的一种热分析方法。

二、判断题

1、核磁共振谱是检测和记录磁性核在外加磁场中能级之间转变的技术。（√

）

2、

在DTA的定量分析中，样品量和升温速率是影响差热分析曲线测定主要的影响因素。（√

）

三、名词解释

1、TA：热分析的简称，是指在程序控制温度条件下，测量物质物理性质随温度变化的函数关系的技术。其基础是物质在加热或冷却过程中，随着物质物理状态或化学状态的变化，通

常伴随有相应热力学性质或其他性质的变化，通过对某些性质（或参数）的测定可以可以分析研究物质的物理变化或化学变化过程。

2、DTA：差热分析的简称，是指在程序控制温度条件下，测量样品与参比物的温度差随温度或时间变化的函数关系的技术。

3、DSC：差示扫描量热法的简称，指在程序控制温度条件下，测量物质（样品）与参比物之间的功率差随温度或时间变化的函数关系的技术。

4、TG：热重分析的简称，是指在程序控制温度条件下，测量物质的质量与温度关系的热分析方法。

篇2：高分子材料加工工艺学复习题及答案

高分子材料加工工艺学复习题及答案 本文关键词：工艺学，复习题，高分子，答案，材料加工

高分子材料加工工艺学复习题及答案 本文简介：高分子材料加工工艺学复习题1、按纺丝速度的高低，聚酯纺丝技术路线可分成哪四个类型？P251）常规纺丝：纺丝速度1000~1500m/min，其卷绕丝为未拉伸丝，通称UDY（undrawnyarn）。2）中速纺丝：纺丝速度1500~3000m/min，其卷绕丝具中等取向度，为中取向丝，通称MOY（me

高分子材料加工工艺学复习题及答案 本文内容：

高分子材料加工工艺学复习题

1、

按纺丝速度的高低，聚酯纺丝技术路线可分成哪四个类型？P25

1）

常规纺丝：纺丝速度1000~1500m/min，其卷绕丝为未拉伸丝，通称UDY（undrawn

yarn）。

2）

中速纺丝：纺丝速度1500~3000m/min，其卷绕丝具中等取向度，为中取向丝，通称MOY（medium

oriented

yarn）。

3）

高速纺丝：纺丝速度3000~6000

m/min，纺丝速度4000

m/min以下的卷绕丝具有较高的取向度，为预取向丝，通称POY(pre-oriented

yarn)。若在纺丝过程中引入拉伸作用，可获得具有高取向度和中等结晶度的卷绕丝，为全拉伸丝，通称FDY(fully

drawn

yarn)。

4）

超高速纺丝：纺丝速度6000~8000

m/min。卷绕丝具有高取向度和中等结晶结构，为全取向丝，通称FOY（fully

oriented

yarn）。

2、

合成PET的原料（单体）是什么？写出直接酯化法合成聚对苯二甲酸乙二酯的主要化学反应式。P11,P13分子式自写

单体：对苯二甲酸双羟乙二酯（BHET）

直接酯化法即将对苯二甲酸（TPA）与乙二醇（EG）直接进行酯化反应，一步制得BHET。BHET缩聚脱除EG生成PET。

反应式：

3、聚酯切片干燥的目的是什么？其干燥机理是什么？

P20

P20~21

目的

1）除去水分。在纺丝温度下，切片中的水分存在使PET大分子的酯键水解，聚合度下降，纺丝困难、质量降低；少量水分汽化造成纺丝断头。

2）提高切片含水的均匀性，以保证纤维质量均匀。

3）提高结晶度及软化点，防止环结阻料。

机理1）切片中的水分

PET大分子缺少亲水性基团，吸湿能力差，通常湿切片含水率<0.5%，其水分分为两部分：一部分是沾附在切片上表面的非结合水，另一部分是与PET大分子上的羰基及极少数的端羟基等以氢键结合的结合水。

2）切片的干燥曲线

切片干燥包括两个基本过程：加热介质传热给切片，使水分吸热并从切片表面蒸发，水分从切片内部迁移至切片表面，再进入干燥介质中。这两个过程同时进行，因此切片的干燥实质是一个同时进行传质和传热的过程，并伴随高聚物的结晶度和软化点变化。干燥曲线可知：①切片的含水率随干燥时间延长而逐步降低到平衡。②干燥速度与T、t有关，T升高，V升高，140℃时最快。③后期曲线平缓

3）切片干燥过程的结晶

由于PET分子链的结构具有高度立构规整性，所有的芳环几乎处于同一平面上，因而具有紧密堆积的能力与结晶倾向。结晶对切片干燥速度有很大影响。通

常情况下，结晶会使干燥速率迅速大幅度下降。

4、螺杆挤压机按几何分段可分哪三段？各段的作用是什么？P26、原理ⅡP262

理解名词术语：螺杆的长径比、压缩比

P26~27

三段：进料段、压缩段和计量（均化）段。

作用：①进料段：对物料进行输送和预热，使物料受压、受热前移；②压缩段：压实物料、使物料熔融，排除物料中的空气；③计量段：使熔体进一步塑化均匀，并将料流定量、定压地送入机头，使其在口模中成型。

螺杆的长径比（L/D）：指螺杆工作长度（不包括鱼雷头及附件）与外径之比。物料在这个长度上被输送、压缩和加热熔化。

螺杆的压缩比：螺杆的压缩作用以压缩比i表示。而螺杆压缩比是指螺杆的加料段一个螺

槽的容积与均化段（计量段）一个螺槽容积的比值。熔体纺丝用螺杆常用压缩比为3~3.5。

5、何谓纤维的假捻变形？摩擦假捻变形机生产变形纱的机理是什么？PET-DTY弹性机理是什么？

P49

假捻变形：利用纤维的热塑性，通过假捻器使纤维加捻，热定型和解捻，从而使纤维具有高度卷曲蓬松的形状。

摩擦假捻变形机生产变形纱的机理：当固定丝的一端，使另一端旋转时，则可实现丝条的加捻加工。若固定丝的两端，握持住中间加以旋转，则以握持点为界，在握持点上、下两端的丝条得到捻向相反而捻数相等的捻度（n和-n），而在整根丝上的捻度为零，此种状态在动力学上称为假捻。如果丝条以一定速度v运行，则在握持点以前的捻数为n/v，在握持点以后，以相反捻向（-n/v）移动。因此在握持点以后区域中的捻数为零。

而摩擦式加捻器的握持方法常用三轴重叠盘，把丝直接压在数组圆盘的外表面上。由于圆盘的高速旋转，借助其摩擦力使丝条加捻。在假捻器上方，丝被加捻；而在假捻器下方，丝被解捻。

？？PET-DTY弹性机理：加捻复丝在解捻时，各根单丝可回到原始状态，但它们在加捻时形成的螺旋形结构已经由热处理而定型，并保存下来。然而，由解捻作用对加捻复丝施加反方向扭矩时，会使各单丝产生内应力，加捻热定型后的解捻结果，使长丝纱各单丝呈正反螺旋状交替排列的空间螺旋弹簧形弯曲状态，从而使各复丝直径增大，蓬松度提高。由于形成的螺旋可被

拉直，故变形丝在负荷的作用下有很大的伸长形变。当外力负荷去除时，由于内应力作用又使各单丝回复到初始螺旋状弯曲状态。

6、试述涤纶网络丝的加工原理。P52

网络丝是指丝条在网络喷嘴中，经喷射气流作用，单丝互相缠结而呈周期性网络点的长丝。

网络原理：当合纤长丝在网络器的丝道中通过时，受到与丝条垂直的喷射气流横向撞击，产生与丝条平行的涡流，使各单丝产生两个马鞍形运动和高频率振动的波浪形往复。合纤长丝首先松开，随后整根丝条从网络喷嘴丝道里通过，折向气流使每根单丝不同程度地被捆扎和加速--丝道中间最大，丝道侧壁的则较弱，当速度不同的单丝在丝道内相汇合时，便发生交络、缠结，产生沿丝条轴线方向上的缠结点。由于不同区域涡流的流体速度不同，从而形成了周期性的网络间距和结点。

网络喷嘴有开启式和封闭式之分，其中包括单孔和复孔。

7、何谓“易染色”纤维？

P58

所谓“易染色”纤维是指它可用不同类型的染料染色，且在同类染料染色时，染色条件温和，色谱齐全，色泽均匀及色牢度好。

8、己内酰胺的水解聚合机理是什么？其切片为什么要进行萃取处理？

P69

P70

水解聚合机理：

整个聚合过程反应过程中同时存在加聚反应和缩聚反应，二者的相对重要性则依赖于各种因素。每一个己内酰胺大分子的形成都通过下列三个阶段：链的引发、链的增长、链的终止。主要化学平衡包括：己内酰胺的引发；通过加成聚合和缩聚使链结增长；通过酰胺键的交换使相对分子质量重新分布；单体和低聚物的再生成。

为何萃取：萃取等纺前准备，可以除去切片中大部分单体和低聚物，并通过干燥降低切片的含水率，避免聚酰胺熔融时发生水解，使纺丝得以正常进行。

9、为什么聚酰胺6民用丝可用室温拉伸？而帘子线则用热拉伸工艺？

P85~86

一般拉伸温度要求高于玻璃化温度，并低于软化温度。温度过高时，大分子解取向的速度很快，不能得到稳定的取向结构。聚酰胺6纤维的玻璃化温度约为35~50℃(较低)，熔融温度约为215~220℃，由于民用丝要求有一定延伸度，柔软而且有弹性，染色性好，因此拉伸倍数选择较

低，所以可在室温下拉伸。

由于聚酰胺6帘子线要求断裂强度高、抗冲击负荷性能优异、耐疲劳强度高以及与橡胶的附着力好等优良性能。需采用较高倍数的拉伸，为了降低拉伸所需的张力，并使拉伸均匀，需采用热拉伸。

10、丙纶纺丝冷却成型工艺，侧吹风温以偏低为好。为什么？

P110~111

成型过程中的冷却速度对聚丙烯纤维的质量有很大影响，若冷却较快，纺丝得到的初生纤维是不稳定的碟状结晶结构；若冷却缓慢，则得到的初生纤维是稳定的斜晶体结构。冷却条件不同，初生纤维的晶区大小及结晶度也不同。当丝室温度较低时，成核速度大，晶核数目多，晶区尺寸小，结晶度低，有利于后拉伸。实际生产中，丝室温度以偏低为好。采用侧吹风时，丝室温度可为35~40℃；环吹风时可为30~40℃，送风温度为15~20℃，风速为0.3~0.8m/s

11、丙纶短程纺的设备特点是什么？一般适合做什么品种？

P116

P109

设备特点：冷却效果好，纺丝细流的冷却长度较短（0.6~1.7），没有纺丝甬道，纺丝丝仓、上油盘以及卷绕机构在一个操作平面上，设配高度大大降低，并相应降低了空调量和厂房的投资。

品种：细旦或卫生巾用非织造布，地毯，针刺地毡，产业用纺织用丝，产业用纺织品，高级卫生用非织造布，高强丝，过滤织物。

12、试述纺粘法、水刺法非织造布的工艺原理和加工过程。

P119-120

纺粘法工艺原理：用化学纤维纺丝方法（熔融纺丝方法或溶剂纺丝方法等）形成长丝，在纺丝过程中直接铺放在运动着的凝网帘上，形成纤网的方法，有时存在自粘合作用。

纺粘法加工过程：切片混合→熔融→过滤→计量纺丝→冷却拉伸→铺网→加固→冷却定型→修边成卷

水刺法工艺原理：利用许多极细的高压水流对纤网垂直喷射，使纤网中纤维相互缠结而得到加固。

水刺法加工过程：纤维原料→开松混和→梳理→交错铺网→牵伸

→预湿（水循环处理）→正反水刺→后整理→烘燥→卷绕

13、三元共聚聚丙烯腈纤维中三种单体的作用是什么？P132

第一单体（丙烯腈88%-95%）：作为基体，是纤维结构的基础，提高结晶度和强度。

第二单体（4%-10%）：降低PAN的结晶性，增加纤维的柔软性，提高纤维的机械强度、弹性和手感，提高染料向纤维内部的扩散速度，在一定程度上改善纤维的染色性。

第三单体(0.3%-2%)：引入一定数量的亲染料基团，以增加纤维对染料的亲和力，可制得色谱齐全，颜色鲜艳，染色牢度好的纤维，并使纤维不会因热处理等高温过程而发黄。

14、腈纶湿法成型初生纤维为何要进行干燥致密化？其机理是什么？致密的条件是什么？

P160

原因：因为初生纤维经拉伸后，超分子结构已经基本形成。但是对于湿法纺丝得到的聚丙烯腈纤维而言，由于在凝固浴过程中溶剂和沉淀剂之间的相互扩散，使纤维中存在为数众多、大小不等的空间及裂隙结构。由于这种结构的存在，造成纤维的透光率低（失透或泛白），染色均匀性及物理—力学性能差。因此，必须通过干燥去除纤维中的水分，使纤维中的微孔闭合，而空洞及裂隙变小或部分消失，使其结构致密，均匀，以制得具有实用价值的高质量腈纶。

机理：在适当温度下进行干燥，由于水分逐渐蒸发并从微孔移出，在微孔中产生一定的负压，即有毛细管压力。而且，在适当温度下，大分子链段能比较自由地运动而引起热收缩，使微孔半径相应发生收缩，微孔之间的距离越来越近。导致分子间作用力急剧上升，最后达到微孔的融合。

条件：要有适当的温度，使大分子链段比较自由地运动；要有在适当温度下脱除水分时产生的毛细管压力，才能使空洞压缩并融合。

15、合成聚酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯的原料单体有哪些？聚氨酯弹性的原因是什么？p198-199

原料：1）二异氰酸酯，一般选用芳香族二异氰酸酯，如二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯（MDI）或2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI）

2）二羟基化合物

一般选用相对分子质量为800-3000，分子两个末端基均为羟基的脂肪族

聚酯或聚醚。脂肪族聚酯由二元酸和二元醇缩聚制得，如聚己二酸乙二醇酯，脂肪族聚醚用环氧化合物水解开环聚合制得，如聚四亚甲基醚二醇。

3）扩链剂

大多数扩链剂选用二胺类（由芳香族二胺制备的纤维耐热性好，脂肪族二胺制备的纤维强力和弹性好），二肼类（耐光性较好，但耐热性下降）或二元醇。

4）添加剂

一般添加抗老化剂、光稳定剂、消光剂、润滑剂、颜料等添加剂。

弹性原因:聚氨酯纤维的分子结构是由分子间作用力较弱的、链段长度较长的脂肪族聚醚或聚酯镶嵌单元（软段）与分子间作用力较强、链段较短的芳香族二异氰酸酯嵌段单元（硬段）组成的线型共聚体。软段具有足够高的相对分子质量、良好的柔顺性和较低的玻璃化温度，为纤维提供弹性基团。而硬段起着支撑骨架的作用，具有一定的刚性。

16、理解英文缩写：UDY、MOY、POY、FDY、FOY、HOY、TCS、BCF、DT、DTY、ATY等产品的生产方法。

P25/41/48/49/53/85/91

UDY（undrawn

yarn）未拉伸丝：常规纺丝法

MOY（medium

oriented

yarn）中取向丝：中速纺丝法

POY(pre-oriented

yarn)

预取向丝：高速纺丝法

FDY(fully

drawn

yarn)

全拉伸丝：高速纺丝法

FOY（fully

oriented

yarn）全取向丝：超高速纺丝法

HOY（high

oriented

yarn）高取向丝：超高速纺丝法

TCS（thermal

channel

spinning）全拉伸丝：热管纺丝法

对已完成冷却定型的丝束进行再加热，利用受热丝束的热塑性和惯性，再较高的纺丝速度下，对丝束进行拉伸和定型。

BCF膨体(变形)长丝

采用SDTY法，即纺丝、拉伸和喷气变形加工一步法连续生产

DT

拉伸加捻丝

在同一设备（DT机）上完成，以拉伸为主并给予少量捻度。

DTY假捻变形丝

利用假捻连续工艺，将拉伸和假捻变形连续进行，完成对复丝加上高捻度，热定型和解捻。

ATY

空气变形丝

以POY或FOY为原丝，通过特殊的喷嘴，让单丝在空气喷射下弯曲成圈装结构，环圈和线圈缠结在一起。形成的环圈丝部分拉断后就变成空气变形丝。

17、掌握涤纶、锦纶、丙纶、腈纶、氨纶等纤维的典型特性。理解线密度的意义P56

P93

P105

P124

P138

P169

P207

涤纶：强度高、耐冲击性好，耐热，耐腐，耐蛀，耐酸不耐碱，耐光性很好（仅此于腈纶），吸湿性很差，染色困难，织物易洗快干，保形性好。具有“洗可穿”的特点。

锦纶：最结实耐磨，密度小，织物轻，弹性好，耐疲劳，化学稳定性好，耐碱不耐酸，耐日光差，织物久晒变黄，强度下降。吸湿性差（比腈纶，涤纶好）。耐微生物性好。

丙纶：很轻，几乎不吸湿，良好的芯吸能力，强度高，制成织物尺寸稳定，耐磨弹性好，化学稳定性好，热稳定性差，不耐日晒，易老化脆损，保温性能好。

腈纶：耐日光性和气候性最好，热弹性，吸湿差，染色难。较高的热稳定性。相对密度小（手感好，蓬松性）

氨纶：线密度小，强度大，延伸性好，弹性最好，有较好的耐光，耐酸，耐碱，耐磨性，易于染色。手感柔软。

线密度：长度质量（g/km)。用纤维或纱线质量除以它的长度就可以得到线密度。纤维的线密度是指纤维的粗细程度。线密度是纤维很重要的物理特性和几何特征之一，它不仅影响纺织加工和产品质量，而且还与织物的服用性能密切相关。同样，线密度也是纱线最重要的指标。纱线的线密度影响到纺织品的物理机械性能、手感、风格等，它也是进行织物设计的重要依据之一。

18、根据销售计划，某生产线生产268dtex/72F

POY，纺丝速度3200m/min，卷绕丝满卷重量12kg。设定POY的上油率为0.40%

，油剂乳化液浓度为12%。

已知生产线有12个纺丝位，每一纺位有8个丝筒；现有纺丝计量泵规格为2.4cc/r，油剂泵规格为0.06

cc/r。计算：

①纺丝泵供量（克/分钟），②落筒时间（分钟），③理论日产量（公斤/天·线）。

解：

W=Ntex×VL÷1000

=268/10tex×3200m/min÷1000=85.76g/min

t=12kg/W=12×1000g÷85.76g/min=139.9min

W产量=W×T×N丝筒=85.76g/min×24×60min×12×8/1000=11855.5公斤/天·线

篇3：装饰材料与施工工艺复习题

装饰材料与施工工艺复习题 本文关键词：复习题，装饰材料，施工工艺

装饰材料与施工工艺复习题 本文简介：装饰材料与施工工艺复习题一、填空（共30分，共30空，每空1分）1、装饰装修的特点、、、、。2、电路保护管与煤气管距离不小于。3、贴瓷砖时水泥砂浆厚度__________为宜。4、电路工程操作步骤、、、、。5、吊顶分类从基面材料上分_______和________。6、对PPR水管连接时用_____

装饰材料与施工工艺复习题 本文内容：

装饰材料与施工工艺复习题

一、

填空（共30分，共30空，每空1分）

1、

装饰装修的特点

、

、

、

、。

2、

电路保护管与煤气管距离不小于

。

3、

贴瓷砖时水泥砂浆厚度__________为宜。

4、

电路工程操作步骤

、

、

、

、

。

5、

吊顶分类从基面材料上分__

_____和____

____。

6、

对PPR水管连接时用__________方法连接。

7、

插座、照明用

铜线、空调线用

的铜线。

8、

防水高度不低于

，浴室防水高度不低于

，有浴缸时防水层上沿应高于

浴缸上沿

。

9、

涂料的分类按用途分

、

、

、

。

10、吊顶分类从构造上分

、

。

11、防水层干燥时间

小时以上，进行地水试验，

小时不慎不漏为合格。

12、水暖工程生活给水用

管，排水用

管，消防栓用

管。

二、

选择（不定项）（共10分，5小题，每题2分）

1、卫生间地砖一般选用。（

）

A、600X600

B、800X800

C、600X800

D、300X300

2、

地砖铺好后隔天浇水养护，常温下养护不少于（

）天

A、3

天

B、5

天

C、10天

D、7天

3、吊顶工程中主龙骨间距一般为（

）

A、300mm

B、1500mm

C、900mm

D、600mm

4、

电路保护管内不应超过(

)根导线。

A、10

B、8

C、4

D、12

5、涂饰工程涂饰水泥砂浆墙面时墙面含水率不大于（

）

A、12%

B、8%

C、20%

D、2%

三、判断对错（不定项）（共10分，10小题，每题1分）

1、PVC管可以做生活给水管。（

）

2、电路工程不同的混路可以穿到同一管内。（

）

3、电线穿线时在管内不能有接头,接头在接线盒处。（

）

4、瓷砖可以粘贴在以木质为基层的表面。（

）

5、冷热水管左右排列时，左侧为热水，右侧为冷水。（

）

6、冷热水管下上排列时，上侧为热水，下侧为冷水。（

）

7、吊顶工程吊杆的间距不超过1500mm。（

）

8、大理石不易用于室外。（

）

9、大理石适合在家庭装修中大面积使用。（

）

10、接线盒用70X70X50mm线盒。（

）

四、简答题（共45分）

1、简述室内电路铺设的注意事项（8分）。

2、简述吊顶工程施工步骤（8分）。

3、

装饰装修的作用（8分）？

4、装饰装修工程包括的内容（7分）？

5、简述涂饰工程的施工条件（7分）。

6、简述涂饰工程的施工操作步骤（7分）。