【正文】 向前散射電子：即透射電子 ， 是電子穿透樣品的部分 。 掃描電子顯微術 、 透射掃描電子顯微術收集這些電子成像可 反映樣品表面不同取向 、 不同平均原子量的區(qū)域差別 。 (2) 場離子顯微鏡：利用針尖端表面原子層輪廓邊緣的電場不同，借助惰性氣體離子轟擊熒光屏可以得到針尖正面原子排布的投影像，達到，可以直觀顯示晶界或位錯露頭處原子排列及氣體原子在表面的吸附行為。 (2) 研究晶體缺陷附近的原子排列狀態(tài)： 核磁共振譜儀、穆斯堡爾譜儀、正電子湮沒等。 (3) 中子衍射：中子受物質中原子核散射，輕重原子核對中子的散射能力差別不大，中子衍射有利于測定輕原子的位置。 (1) 掃描電鏡和透射電鏡把觀察顯微組織的尺度推進到納米 層次 。 (2dsinθ=nλ) (4) X射線：入射電子在樣品原子激發(fā)內層電子后外層電子躍遷至內層時發(fā)出的光子， 用于電子照射區(qū)域化學成分的定性和定量分析 。 由于涉及的因素較多 ， 不同場合使用的側重點也不同 ， 對材料性能的測試提出了更高的要求 ， 需要考慮一個測試體系 ， 創(chuàng)造一個測試環(huán)境 ， 以求所測性能盡可能真實 。 損耗是光波在傳輸過程中由于某種或某些因素所致的衰減 。 材料的 性能 ? 光學性能 光優(yōu)于電子的特點：光在介電材料中的傳播速度遠高于電子在金屬導線中的傳播速度 ， 光可以攜帶更多的信息；介電材料的帶寬遠大于金屬；光子間不像電子間具有很強的相互作用 ， 有助于降低能量損耗 。 ? 基本特征： (1) 零電阻效應：超低溫下超導體的電阻為零； Tc：超導轉變溫度 ， 即臨界溫度 。 ? 電介質的極化與鐵電性： 導電材料：以電荷長程遷移即傳導的方式對外電場作出響應 。 硬磁材料：指那些難以磁化 ， 且除去外場后仍能保留高的剩余磁化強度的材 料 。 ③ 反鐵磁性：物質的磁化率為正 ， 但很弱 ， 約為 103。 ? 物理性能 材料的 性能 ? 磁學性能 ? 鐵電性能 ? 超導電性能 ?光學性能 材料的 性能 ? 磁學性能 ? 材料磁性的來源與分類： (1) 原子磁矩：由電子軌道運動磁矩 、 電子自轉磁矩及原子核磁矩組成 。 用 ?1表示。 材料的 性能 韌脆轉變溫度 ? 材料的沖擊韌性隨溫度下降而下降。 圖中兩種鋼的彈性模量相同 ， 但高碳彈簧鋼的 σp及對應的 εe較大 ，故彈性較大 ， 在彈性范圍內能貯存的彈性應變能較多 ， 有較大的回彈力 。 強度：材料在外力作用下抵抗塑性變形和斷 裂的能力 。 ? 布氏硬度 HB )(21 22 dDDDPHB??? ? 布氏硬度計 材料的 性能 洛氏硬度 h1h0 洛氏硬度測試示意圖 洛氏硬度計 ? 洛氏硬度用符號 HR表示 ， HR=k(h1h0)/ ? 根據壓頭類型和主載荷不同 ， 分為九個標尺 ，常用的標尺為 A、 B、 C?？梢酝ㄟ^增加橫截面積或改變截面形狀來提高零件的剛度。在屈服點以上，當外來載荷撤除后，金屬的變形仍然存在，金屬材料發(fā)生了塑性變形。 ? 硬度：金屬材料表面抵抗比他更硬的物體壓入的能力。 常用的力學性能： ? 脆性：材料在損壞之前沒有發(fā)生塑性變形的一種特性。 影響因素：預先變形程度 加熱速度與保溫時間 原始晶粒度 金屬純度及成分 材料的 結構 (3) 晶粒長大： 再結晶后 ， 形成等軸晶 ， 若 T↗ ， 或 t↗ ， 則 d↗ 。 其產生是由于金屬內部各區(qū)域變形不均勻所致；可分為三種： 宏觀 殘余應力 (第一類內應力 )：由宏觀變形不均勻引起 ， 使工件變形； 微觀 殘余應力 (第二類內應力 )：由晶?；騺喚Яｉg變形不均勻引起 ， 使工件內 部產生微裂紋 晶格畸變 應力 (第三類內應力 )：由晶格畸變引起 ， 使工件強度 、 硬度 ↗ ， 塑 性 、 抗蝕性 ↘ 。 此新相可能是另一種固溶體 ， 也可能是一種晶格類型和性能完全不同于任一合金組元的化合物 。 高分子化合物是分子中 含原子數很多 ， 分子量很大的物質 。 材料的 結構 (2) 非金屬的晶體結構 a. 陶瓷的組織結構： 陶瓷： 是由金屬和非金屬的無機化合物所構成的多晶固體物質 ， 實際上是各種無機非金屬材料的總稱 。 材料的 結構 ◆ 線缺陷：是在三維空間兩維方向尺寸較小 ， 在另一維方向 的尺寸相對較大的缺陷 。 (1) 組元：一般用材料中原子的種類和數量來表示成分 ， 原子種類叫組元 。 ? 結構的測定 ： 通過人眼來確定 。 位錯對材料的強度理論有很大貢獻 。 玻璃相： 高溫燒結時各組成物與雜質反應后形成的一種非晶態(tài)物質 。 大分子鏈的構型： 即高聚物結構單元的排列順序和連接方式 。 Mg2Si 電子化合物： 不遵守原子價規(guī)律 ， 服從電子濃度規(guī)律； 間隙化合物： 過渡族金屬元素與 C、 N、 H、 B等原子半徑較 小的非金屬元素形成的化合物 。 特點： a. 顯微組織沒有明顯變化； b. 力學性能變化不大； c. 殘余應力顯著降低； d. 理化性能基本恢復到變形前情況 。 一個晶界的邊界向另一晶粒遷移 ， 把另一晶粒中 的晶格位向逐步地改變成為與這個晶粒相同的晶格位 向 ， 于是另一晶粒便逐步地被這一晶粒 “ 吞并 ” ， 合并成 為一個大晶粒 。 ? 強度：金屬材料在靜載荷作用下抵抗永久變形或斷裂的能力。 ? 彈性：金屬材料在外力消失時，能使材料恢復原先尺寸的一種特性。 ? 外力去處后不能恢復的變形稱為 塑性變形 。 屈服強度 ?s： 材料發(fā)生微量塑性變形時的應力值。 ? 維氏硬度保留了布氏硬度和 洛氏硬度的優(yōu)點。 材料的 性能 圖中為單向拉伸條件下兩種鋼光 滑試樣的應力 —應變曲線 。 有 αk及 Cv， 分別為 U形和 V形缺口 。 材料的使用溫度應高于韌脆轉變溫度。 軸的疲勞斷口 疲勞輝紋（掃描電鏡照片） 材料的 性能 ◆特點 1：無論是脆性材料，還是塑性材料，疲勞斷裂均不產生 明顯的塑性變形； 特點 2：裂紋產生及擴展區(qū)呈 “貝殼 ”花樣，最后斷裂區(qū)呈纖維 狀或結晶狀。 b. 分類：抗磁性 、 順磁性 、 反鐵磁性 、 鐵磁性及亞鐵磁性 。 磁疇：鐵磁體 ， 包含許多自發(fā)磁化的區(qū)域 ， 由于它們的磁化方向各異 ， 因此