【正文】 ； R——參比物 其主要特點是試樣和參比物分別具有獨立的加熱器和傳感器。通過功率補償使試樣和參比物的溫度保持相同，這樣就可以補償?shù)墓β手苯忧笏銦崃髀? 熱量變化與曲線峰面積的關系 ? 考慮到樣品發(fā)生熱量變化（吸熱或放熱）時，此種變化除傳導到溫度傳感裝置（熱電偶、熱敏電阻等）以實現(xiàn)樣品（或參比物）的熱量補償外，尚有一部分傳導到溫度傳感裝置以外的地方，因而差示掃描量熱曲線上吸熱峰或放熱峰面積實際上僅代表樣品傳導到溫度傳感器裝置的那部分熱量變化。 應用 ? 圖所示為雙酚 A型聚砜聚氧化丙烯多嵌段共聚物的差示掃描量熱曲線。 ? 對材料的結構作鑒定，為新材料的研制提供有價值的熱力學參數(shù)和動力學數(shù)據。 非對稱分子：有偶極矩 ， 紅外活性 。 分子中基團的基本振動形式 兩類基本振動形式 伸縮振動 亞甲基： 變形振動 亞甲基 甲基的振動形式 伸縮振動 甲基： 變形振動 甲基 對稱 δ s(CH3)1380㎝ 1 不 對稱 δ as(CH3)1460㎝ 1 對稱 不對稱 υ s(CH3) υ as(CH3) 2870 ㎝ 1 2960㎝ 1 水分子 （非對稱分子） 峰位、峰數(shù)與峰強 （ 1）峰位 化學鍵的力常數(shù) K越大，原子折合質量越小，鍵的振動頻率越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)（短波長區(qū)）；反之，出現(xiàn)在低波數(shù)區(qū)（高波長區(qū)）。 ?（ CH3） 2930 cm1， 2850cm1。 ? 部分單鍵振動及指紋區(qū) (1500?600cm1 ), 包括CH、 OH的變形振動及 CO、 CN的伸縮振動。 RCOH ?C=0 1730cm 1 ； RCOCl ?C=0 1800cm1 。 ｂ．共軛效應 COH 3 C C H 3COC H 3 COC H 3 CO1 7 1 5 1 6 8 5 1 6 8 5 1 6 6 0cm 1 cm 1 cm 1 cm 1 (２ ) 空間效應 C H C H C H C H C H 1 5 7 6 c m 1 1 6 1 1 c m 1 1 6 4 4 c m 1 1 7 8 1 c m 1 1 6 7 8 c m 1 1 6 5 7 c m 1 1 6 5 1 c m 1 2 2 2 2 空間效應：場效應；空間位阻；環(huán)張力 30603030 cm1 29002800 cm1 2. 氫鍵效應 (分子內氫鍵、分子間氫鍵 )：對峰位，峰強產生極明顯影響，使伸縮振動頻率向低波數(shù)方向移動． O C H 3OCOH 3 CHH O3 7 0 5 3 1 2 52 8 3 5O H 伸 縮 cm1 cm1 RH NORN HOHHC = O N H N H伸 縮 伸 縮 變 形游 離氫 鍵1 6 9 0 3 5 0 01 6 5 0 3 4 0 01 6 2 0 1 5 9 01 6 5 0 1 6 2 0 cm1 cm1 cm1 cm1 儀器類型 兩種類型：色散型 干涉型（傅立葉變換紅外光譜儀） 瓦里安(Varian)公司生產的傅立葉變換紅外光譜儀 傅里葉變換紅外光譜儀結構框圖 干涉儀 光源 樣品室 檢測器 顯示器 繪圖儀 計算機 干涉圖 光譜圖 FTS 顯示器 繪圖儀 傅立葉變換紅外光譜儀的原理與特點 光源發(fā)出的輻射經干涉儀轉變?yōu)楦缮婀猓ㄟ^試樣后，包含的光信息需要經過數(shù)學上的傅立葉變換解析成普通的譜圖。 因此， 與之對應的拉曼位移是 定性與結構分析的依據； Raman散射的產生：光電場 E中 ， 分子產生誘導偶極距? ? = ?E ? 分子極化率； ① 紅外活性振動 ⅰ 永久 偶極矩；極性基團； ⅱ 瞬間偶極矩；非對稱分子； 紅外活性振動 —伴有 偶極矩變化的振動可以產生紅外吸收譜帶 . ② 拉曼活性振動 誘導 偶極矩 ? = ?E 非極性基團，對稱分子； 拉曼活性振動 —伴隨有極化率變化的振動。 S C SS C SS C S?1 ?2 ?3 ?4 拉曼活性 紅外活性 紅外活性 3N5 = 4 直線形分子 拉曼光譜 —源于極化率變化 紅外光譜 —源于偶極矩變化 3N6 = 4 振動自由度： 6. 拉曼光譜與紅外光譜分析方法比較 拉曼光譜 紅外光譜光譜范圍 40 4 000 Cm1光譜范圍 4004 0 00 Cm1水可作為溶劑 水不能作為溶劑樣品可盛于玻璃瓶，毛細管等容器中直接測定不能用玻璃容器測定固體樣品可直接測定 需要研磨制成 K BR 壓片拉曼光譜在材料研究中的應用 ? 無機材料（金屬 /配位體、生物無機材料 … ）。 拉曼光譜的應用 由拉曼光譜可以獲得有機化合物的各種結構信息： 2）紅外光譜中，由 C ?N， C=S， SH伸縮振動產生的譜帶一般較弱或強度可變，而在拉曼光譜中則是強譜帶。 紅外光譜與此相反。 CH和 NH譜帶比較， OH拉曼譜帶較弱。 材料熱學性能 材料的熱容 熱容：分子熱運動的能量隨溫度而變化的物理量 。 另外，平均熱容 ， 范圍愈大，精度愈差。 ? 熱分析測定法。同理，物體體積隨溫度的增加可表示為： 式中， αV體膨脹系數(shù)，相當于溫度升高 1k時物體體積相對增長值。 一 、 固體材料熱傳導的宏觀規(guī)律 當固體材料一端的溫度比另一端高時，熱量會從熱端自動地傳向冷端，這個現(xiàn)象稱為熱傳導。抵抗這類破壞的性能稱為抗熱沖擊損傷性。 ? 3． 減小材料的熱膨脹系數(shù) 。 外因：溫度、周圍介質、加載方式、加載速率等。 目錄 ? e O ?b 灰鑄鐵的 拉伸曲線 ?bc 灰鑄鐵的 壓縮曲線 ?bc?b，鑄鐵抗壓性能遠遠大于抗拉性能，斷裂面為與軸向大致成 45o～ 55o的滑移面破壞。常用指標是拉伸強度極限 (?b)、 壓縮 強度極限 (?bc) ， 且 ?b ?bc，如鑄鐵 。優(yōu)點是：重量輕，比強度高，工藝簡單， 耐腐蝕，抗振性能好。相對而言，陶瓷納米材料在高溫力學性能方面的改進更引人注目。表面光滑的 SiC晶須有利于拉撥效應，而竹節(jié)狀或表面粗糙的晶須則會增加與基體的摩擦。 ? 從一些研究成果來看，纖維長度對復合材料的強度的影響一般隨著長度增加而增大。 層狀結構復合材料顯微結構 對力學性能的影響 ? 層狀材料的結構是兩層相同或多層相同或不相同的材料組成，界面可以是強結合，也可以是弱結合的力學性能材料。當然，這種決定關系并不是一目了然的，需要深入的研究其決定機理已進行定量計算，以指導材料的研究開發(fā)和生產應用