【正文】 掃描電子顯微術(shù) 、 透射掃描電子顯微術(shù)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(dá)到，可以直觀顯示晶界或位錯(cuò)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(zhì)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(jìn)到納米 層次 。 (2dsinθ=nλ) (4) X射線：入射電子在樣品原子激發(fā)內(nèi)層電子后外層電子躍遷至內(nèi)層時(shí)發(fā)出的光子， 用于電子照射區(qū)域化學(xué)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(cè)重點(diǎn)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(gè)測試體系 ， 創(chuàng)造一個(gè)測試環(huán)境 ， 以求所測性能盡可能真實(shí) 。 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(xué)性能 光優(yōu)于電子的特點(diǎn)：光在介電材料中的傳播速度遠(yuǎn)高于電子在金屬導(dǎo)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(yuǎn)大于金屬；光子間不像電子間具有很強(qiáng)的相互作用 ， 有助于降低能量損耗 。 ? 基本特征： (1) 零電阻效應(yīng)：超低溫下超導(dǎo)體的電阻為零； Tc：超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度 ， 即臨界溫度 。 ? 電介質(zhì)的極化與鐵電性： 導(dǎo)電材料：以電荷長程遷移即傳導(dǎo)的方式對外電場作出響應(yīng) 。 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(qiáng)度的材 料 。 ③ 反鐵磁性：物質(zhì)的磁化率為正 ， 但很弱 ， 約為 103。 ? 物理性能 材料的 性能 ? 磁學(xué)性能 ? 鐵電性能 ? 超導(dǎo)電性能 ?光學(xué)性能 材料的 性能 ? 磁學(xué)性能 ? 材料磁性的來源與分類： (1) 原子磁矩：由電子軌道運(yùn)動磁矩 、 電子自轉(zhuǎn)磁矩及原子核磁矩組成 。 用 ?1表示。 材料的 性能 韌脆轉(zhuǎn)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(yīng)的 εe較大 ，故彈性較大 ， 在彈性范圍內(nèi)能貯存的彈性應(yīng)變能較多 ， 有較大的回彈力 。 強(qiáng)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 )(22 dDDDPHB??? ?布氏硬度計(jì) 材料的 性能 洛氏硬度 h1h0 洛氏硬度測試示意圖 洛氏硬度計(jì) ? 洛氏硬度用符號 HR表示 ， HR=k(h1h0)/ ? 根據(jù)壓頭類型和主載荷不同 ， 分為九個(gè)標(biāo)尺 ，常用的標(biāo)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(diǎn)以上，當(dāng)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(xué)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(yù)先變形程度 加熱速度與保溫時(shí)間 原始晶粒度 金屬純度及成分 材料的 結(jié)構(gòu) (3) 晶粒長大： 再結(jié)晶后 ， 形成等軸晶 ， 若 T↗ ， 或 t↗ ， 則 d↗ 。 其產(chǎn)生是由于金屬內(nèi)部各區(qū)域變形不均勻所致；可分為三種： 宏觀 殘余應(yīng)力 (第一類內(nèi)應(yīng)力 )：由宏觀變形不均勻引起 ， 使工件變形； 微觀 殘余應(yīng)力 (第二類內(nèi)應(yīng)力 )：由晶?；騺喚Яｉg變形不均勻引起 ， 使工件內(nèi) 部產(chǎn)生微裂紋 晶格畸變 應(yīng)力 (第三類內(nèi)應(yīng)力 )：由晶格畸變引起 ， 使工件強(qiáng)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(shù)很多 ， 分子量很大的物質(zhì) 。 材料的 結(jié)構(gòu) (2) 非金屬的晶體結(jié)構(gòu) a. 陶瓷的組織結(jié)構(gòu)： 陶瓷： 是由金屬和非金屬的無機(jī)化合物所構(gòu)成的多晶固體物質(zhì) ， 實(shí)際上是各種無機(jī)非金屬材料的總稱 。 材料的 結(jié)構(gòu) ◆ 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(shù)量來表示成分 ， 原子種類叫組元 。 ? 結(jié)構(gòu)的測定 ： 通過人眼來確定 。 位錯(cuò)對材料的強(qiáng)度理論有很大貢獻(xiàn) 。 玻璃相： 高溫?zé)Y(jié)時(shí)各組成物與雜質(zhì)反應(yīng)后形成的一種非晶態(tài)物質(zhì) 。 大分子鏈的構(gòu)型： 即高聚物結(jié)構(gòu)單元的排列順序和連接方式 。 Mg2Si 電子化合物： 不遵守原子價(jià)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(diǎn)： a. 顯微組織沒有明顯變化； b. 力學(xué)性能變化不大； c. 殘余應(yīng)力顯著降低； d. 理化性能基本恢復(fù)到變形前情況 。 一個(gè)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(gè)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(gè)大晶粒 。 ? 強(qiáng)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(shí)，能使材料恢復(fù)原先尺寸的一種特性。 ? 外力去處后不能恢復(fù)的變形稱為 塑性變形 。 屈服強(qiáng)度 ?s： 材料發(fā)生微量塑性變形時(shí)的應(yīng)力值。 ? 維氏硬度保留了布氏硬度和 洛氏硬度的優(yōu)點(diǎn)。 材料的 性能 圖中為單向拉伸條件下兩種鋼光 滑試樣的應(yīng)力 —應(yīng)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(yīng)高于韌脆轉(zhuǎn)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(diǎn) 1：無論是脆性材料，還是塑性材料，疲勞斷裂均不產(chǎn)生 明顯的塑性變形； 特點(diǎn) 2：裂紋產(chǎn)生及擴(kuò)展區(qū)呈 “貝殼 ”花樣，最后斷裂區(qū)呈纖維 狀或結(jié)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 總的磁化強(qiáng)度為零 ， 這種自發(fā)磁化的區(qū)域即為磁疇 。 6個(gè)稀土金 屬有強(qiáng)磁轉(zhuǎn)變 。