材料分析
材料分析测试技术课后答案1.x射线的短波限，什么是特征x射线谱？
答：在各种管压下的连续谱都存在一个最短的波长值入，称为短波限（
1.24 =
v
λ）。反应了物质的电子序数特征的某一特定波长的x射线，称为特征x射线谱。
2.x射线衍射的主要应用范围？
答：测定物质的热膨胀系数；
测定物质的内应力；
测定物质的含量；
测定物质的相变过程和晶体缺陷。
3．劳埃法，周转晶体法及粉末法这三种分析方法的原理？他们的异同？
答:原理
劳埃法：用连续x射线打在晶体上，进而得到其衍射图谱的方法。
周转晶体法:用单色x射线打在晶体上，并需安装样品，进而得到其衍射图谱的方法。
粉末法：用单色x射线打在晶体上，并旋转样品，进而得到其衍射图谱的方法。
异同点
○1劳埃法，周转晶体法只能测量单晶体，粉末法则可测量多晶体；
○2劳埃法采用连续x射线，其它两种则采用单色x射线；
○3这几种方法的分析角度变化不同。
4.在下列三组实验数据中，入射X射线为Cu ka( λ=0.15418)，所给射线值均为2
sinθ。试标出给组实验数据的衍射面。所属晶系，布拉菲点阵类型，并计算各组实验物质点阵常数。
答:晶系衍射图谱标注如下图
由于衍射面指数全为奇或全为偶 ，故判断定为面心立方 对于立方晶系
sin θ=
点阵a =
取,,h k l 为1,1,1
，晶面，得到0.15418
0.405420.3294
a nm ==?
5. 说明影响光学显微镜和电磁透镜分辨率的关键因素是什么？如何提高电磁透镜的分辨率？
答：○1光学显微镜的分辨率为0
1
2
r λ?≈，所以光学显微镜的分辨率取决于照明光源的波长，要提高显微镜的分辨率，关键是要有波长段又能聚焦成像的照明光源。电磁透镜的分
辨率由衍射效应和球面相差决定。○
2在照明光源和介质一定条件下，孔径角α越大，透镜分辨率越高；球差称为限制电磁透镜分辨率的主要因素，要提高分辨率，必须同时兼顾衍射和球差，所以要确定透镜的最佳孔径角α。当14
12.59s C λα??
=
???
时，分辨率最高。
6. 透射电镜主要由几大系统构成？各系统之间关系如何？
答：透射电镜的主要由电子光学系统、电源与控制系统及真空系统三大系统构成。电子光学系统是电子显微镜的核心，其他系统为辅助系统。
7. 分析电子衍射与x 衍射有何异同？
答：相同点：原理相似，以满足布拉格方程作为产生衍射的必要条件；两种衍射的技术所得到的衍射在几何特征上相似。
不同点：电子波波长比x 射线短得多，同样满足布拉格条件时，衍射角θ很小，约
210-rad ，x 射线衍射角最大接近
2
π
；进行电子衍射操作时，用薄晶样品，其倒易点阵会沿样品厚度方向延伸或杆状。因此，增加倒易点阵和埃瓦德球相交机会，结果使略偏离布拉格条件的电子也可以发生衍射；电子波的波长短，采用埃瓦德图解时，反射球的半径很大，在衍射角θ较小的范围反射球的球面可以近似地看成一个平面，从而也可以认为电子衍射产生的衍射斑点大致分布在一个二维倒易截面内，这个结果使晶体产生的衍射花样能比较直观地反映晶体内各晶体的位向，给分析带来方便；原子对电子的散射能力远高于它对x 射线的散射能力，故电子衍射束的强度较大，摄取衍射花样时间仅需要秒。
８.倒易点阵与正点阵之间关系如何？倒易点阵与晶体的电子衍射斑点之间有何关系？ 答：倒易点阵与正点阵关系如下
○1设正点阵的原点为0，基矢为,,,a b c →→→
倒易点阵原点为0*
，其矢为,,a b **
→→c *
→，则有b c a v
→
→
*
→?=
，,c a a b
b c v v →
→
→
→
**
→→??==
（v 为正点阵中单胞体积）；
○
21a a b b c c ***→→→→→→
=== ； ○3倒易矢量hkl g →
垂直于正点阵中相应的（hkl ）晶面或平行于它的法向hkl N →
； ○
4倒易点阵中，由原点*
0指向任意坐标为（hkl ）阵点矢量hkl g h a k b l c →→*→*→*
=++
○
5倒易点阵中一个点是正点阵中一组晶面 ○6倒易矢量的长度等于正点阵中相应晶面间距的倒数1
hkl hkl
g d =
○
7对正交点阵有//,//,//,a a b b c c →
→
→
→→→
***
1
a a
→*
→
=
，1
1,b c b c
→→*
*
→→=
= 倒易点阵与晶体的电子衍射斑点之间的关系是：衍射斑点是倒易矢量端点在底片上的
投影。
９.制备薄膜的基本要求是什么？具体工艺过程如何？双喷减薄与离子减薄各适用制备什么样品？
答：必须满足一下需求：1、薄膜样品的组织结构必须和大块样品相同，制备过程中，这些组织结构不发生变换。2、样品相对于电子束而言必须有足够的“透明度”，因为只有样品能被电子束透过，才有可能进行观察和检测。3、薄膜样品应有一定强度和刚度，在制备、夹持和操作过程中，在一定的机械力作用下不会引发变形和损坏。最后在样品制备过程中不允许表面产生氧化和腐蚀。氧化和腐蚀会使样品的透明度下降，造成多种假象。
工艺过程大致有三步：1、从实物或大块式样上切割厚度为0.30.5mm 厚度的薄片。
2、对样品薄膜进行方法预先减薄。
3、对样品进行最终减薄。
双喷减薄方法适合金属样品，离子减薄适合金属、合金和无机非金属材料。
10.电子束入射固体样品表面会激发哪些信号？它们有哪些特点和用途？
答：会激发背散射电子，二次电子，吸收电子，透射电子，特征x 射线和俄歇电子。 特点与用途
○1背散射电子：能量高；其来自样品表层几百纳米深度范围并且产额度随电子序数增
大而增多。用作形貌分析，成分分析以及结构分析。
○2二次电子：能量较低；其来自表层５ １０nm 深度范围并且对样品表面形貌十分
敏感。不能进行成分分析，主要用于分析样品表面形貌。
○
3俄歇电子：各元素的俄歇电子能量值很低，其至样品表面12nm 。适用作表面层成分分析。
○4吸收电子：其衬度恰好和二次电子或背散射电子信号调制的图像衬度相反。吸收电
子能产生原子序数对数，同样也可以用来进行定性的微区成分分析。
○
5透射电子：其室友微区的厚度，成分和晶体结构来决定。可进行微区成分分析。 ○
6特征x 射线：来自样品较深的区域。用特征值进行成分分析。
11.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何种电信号成像时的分辨率？
答：在其他条件相同的情况下（如信号噪声比，磁场条件和机械振动等），电子束的束斑大小，检测信号的类型以及检测部位的原子序数是影响扫描电子显微镜分辨的三大因素。不同信号成像分辨率：二次电子５ １０nm，背散射电子５０ ２００nm，吸收电子
，俄歇电子５ １０nm。可以看出二次电子1001000nm
，特征x射线1001000nm
和俄歇电子的分辨率高，而特征x射线调制成显微图形的分辨率最低。所谓扫描电镜的分辨率是指二次电子像成像时的分辨率。
12.扫描电镜的成像原理与透射电镜有何不同？
答：扫描电镜不用电磁透镜放大成像，而是以类似电视摄像显影的方式，利用细聚集电子束在样品表面扫描时激发出来的各种物理信号来调制成像，所以扫描电子显微镜的是表面形貌，样品制备比较简单。
13.解释电子探针的分析原理
答：电子探针的功能主要是进行微区成分分析。其原理适用细聚焦电子束入射样品表面，激发出样品元素的特征x射线，分析特征x射线的波长即可知道样品中所含元素的种类，则可知道样品中应对元素含量的多少。
14.什么是ＷＤＳ和ＥＤＳ？
答：ＷＤＳ：是用来测定特定征波长。
ＥＤＳ：是用来测定元素特定能量。
各种材料测试仪器
1、X射线衍射仪 主要用途：材料结构相关的多方面分析：金属、陶瓷、矿物及人工合成的无机晶体；有机 晶体；非晶态；聚合物、各种复合材料等。 研究和分析内容：物相鉴定，相变，非晶态晶化过程，聚合物、聚集态结构，多晶择优取向，结晶度，晶格常数，一定范围的长周期测定，单晶定向，外延膜晶格匹配等等。 2、金相显微镜 用于研究金属的显微组织，作金属学与热处理、金属物理学、炼钢与铸造过程等金相试验 研究之用，能在明场、暗场和偏光下进行观察、投影和摄影 3、高分辨透射电子显微镜 主要用于材料内部的显微结构分析和微区成分的定量分析，主要应用如下： 物相鉴定，采用电子衍射花样和电子显微图像相结合的方法，对未知物相进行研究判定。 材料显微结构的表征，如材料的形貌、尺度、晶界、相界、孪晶、层错、位错、取向关系 等等，在一定条件下，可获得材料相变过程及显微结构变化的信息。 高分辨晶格点阵像和原子结构像的获得，可揭示材料在原子分辨尺度上的显微结构细节， 对物相鉴定，结构表征更有助益。 利用X射线能谱对材料的微小区域进行定量分析，把材料的结构研究和成分分析结合起来，有益于对材料的全面了解。 4、场发射扫描电子显微镜 主要用于观察材料表面的微细形貌、断口及内部组织，并对材料表面微区成分进行定性和 定量分析，主要用途如下： 无机或有机固体材料断口、表面形貌、变形层等的观察和机理研究 金属材料的相分析、成分分析和夹杂物形态成分的鉴定 观察陶瓷、混凝土、生物、高分子、矿物、纤维等无机或有机固体材料表面形貌。微型加 工的表征和分析集成电路图形及断面尺寸，PN结位置，结区缺陷。 金属镀层厚度及各种固体材料膜层厚度的测定。 研究晶体的生长过程、相变、缺陷、无机或有机固体材料的粒度观察和分析 进行材料表面微区成分的定性和定量分析，在材料表面做元素的面、线、点分布分析。 5、电子探针显微分析仪 材料表面微区（微米级、亚微米级）化学组成的高速定性或定量分析； 材料表面或截面（包括纳米薄膜）的点扫描、线扫描（涂层或梯度结构中成分分布信息）、面扫描（成分面分布图像）分析； 材料表面形貌观察（二次电子像、背散射电子像、断口表面分析）； 材料或生物组织的扫描透射电子像（STEM）观察； 工业产品质量评价和失效分析。 6、热膨胀仪 可用于精确测量材料在热处理过程中的膨胀或收缩情况，且还可提供提供c-DTA（计算型DTA）功能。可用来研究材料的线性热膨胀、热膨胀系数(CTE)、烧结温度、烧结步骤、 相变、分解温度、玻璃化转变温度、软化点、软化温度、密度变化、添加剂对原材料的影 响等。右图所示为铁的线性热膨胀系数和热膨胀系数。在氦气气氛下以5 ℃/min测量。在
内蒙古科技大学材料分析课后答案
材料分析方法课后习题答案 第十四章 1、波谱仪和能谱仪各有什么优缺点? 优点:1）能谱仪探测X射线的效率高。 2）在同一时间对分析点内所有元素X射线光子的能量进行测定和计数，在几分钟内可得到定性分析结果，而波谱仪只能逐个测量每种元素特征波长。 3）结构简单，稳定性和重现性都很好 4）不必聚焦，对样品表面无特殊要求，适于粗糙表面分析。 缺点：1）分辨率低。 2）能谱仪只能分析原子序数大于11的元素；而波谱仪可测定原子序数从4到92间的所有元素。 3）能谱仪的Si(Li)探头必须保持在低温态，因此必须时时用液氮冷却。 分析钢中碳化物成分可用能谱仪；分析基体中碳含量可用波谱仪。 2、举例说明电子探针的三种工作方式（点、线、面）在显微成分分析中的应用。 答：(1)、定点分析：将电子束固定在要分析的微区上用波谱仪分析时，改变分光晶体和探测器的位置，即可得到分析点的X射线谱线；用能谱仪分析时，几分钟内即可直接从荧光屏（或计算机）上得到微区内全部元素的谱线。 (2)、线分析：将谱仪（波、能）固定在所要测量的某一元素特征X射线信号（波长或能量）的位置把电子束沿着指定的方向作直线轨迹扫描，便可得到这一元素沿直线的浓度分布情况。改变位置可得到另一元素的浓度分布情况。 (3)、面分析：电子束在样品表面作光栅扫描，将谱仪（波、能）固定在所要测量的某一元素特征X射线信号（波长或能量）的位置，此时，在荧光屏上得到该元素的面分布图像。改变位置可得到另一元素的浓度分布情况。也是用X射线调制图像的方法。 3、要在观察断口形貌的同时，分析断口上粒状夹杂物的化学成分，选用什么仪器？用怎样的操作方式进行具体分析？ 答：（1）若观察断口形貌，用扫描电子显微镜来观察：而要分析夹杂物的化学成分，得选用能谱仪来分析其化学成分。 (2)A、用扫描电镜的断口分析观察其断口形貌： a、沿晶断口分析：靠近二次电子检测器的断裂面亮度大，背面则暗，故短裤呈冰糖块状或呈石块状。沿晶断口属于脆性断裂，断口上午塑性变形迹象。 b、韧窝断口分析：韧窝的边缘类似尖棱，故亮度较大，韧窝底部比较平坦，图像亮度较低。韧窝断口是一种韧性断裂断口，无论是从试样的宏观变形行为上，还是从断口的微观区域上都能看出明显的塑性变形。韧窝断口是穿晶韧性断口。 c、解理断口分析：由于相邻晶粒的位相不一样，因此解理断裂纹从一个晶粒扩展到相邻晶粒内部时，在晶界处开始形成河流花样即解理台阶。解理断裂是脆性断裂，是沿着某特定的晶体学晶面产生的穿晶断裂。 d、纤维增强复合材料断口分析：断口上有很多纤维拔出。由于纤维断裂的位置不都是在基体主裂纹平面上，一些纤维与基体脱粘后断裂位置在基体中，所以断口山更大量露出的拔出纤维，同时还可看到纤维拔出后留下的孔洞。 B、用能谱仪定性分析方法进行其化学成分的分析。定点分析: 对样品选定区进行定性分析.线分析: 测定某特定元素的直线分布. 面分析: 测定某特定元素的面分布 a、定点分析方法：电子束照射分析区,波谱仪分析时,改变分光晶体和探测器位置.或用能谱仪,获取、E—I谱线,根据谱线中各峰对应的特征波长值或特征能量值,确定照射区的元素I
材料分析方法课后习题答案
第十四章 1、波谱仪和能谱仪各有什么优缺点 优点:1）能谱仪探测X射线的效率高。 2）在同一时间对分析点内所有元素X射线光子的能量进行测定和计数，在几分钟内可得到定性分析结果，而波谱仪只能逐个测量每种元素特征波长。 3）结构简单，稳定性和重现性都很好 4）不必聚焦，对样品表面无特殊要求，适于粗糙表面分析。 缺点：1）分辨率低。 2）能谱仪只能分析原子序数大于11的元素；而波谱仪可测定原子序数从4到92间的所有元素。 3）能谱仪的Si(Li)探头必须保持在低温态，因此必须时时用液氮冷却。 分析钢中碳化物成分可用能谱仪；分析基体中碳含量可用波谱仪。 2、举例说明电子探针的三种工作方式（点、线、面）在显微成分分析中的应用。 答：(1)、定点分析：将电子束固定在要分析的微区上用波谱仪分析时，改变分光晶体和探测器的位置，即可得到分析点的X射线谱线；
用能谱仪分析时，几分钟内即可直接从荧光屏（或计算机）上得到微区内全部元素的谱线。 (2)、线分析：将谱仪（波、能）固定在所要测量的某一元素特征X射线信号（波长或能量）的位置把电子束沿着指定的方向作直线轨迹扫描，便可得到这一元素沿直线的浓度分布情况。改变位置可得到另一元素的浓度分布情况。 (3)、面分析：电子束在样品表面作光栅扫描，将谱仪（波、能）固定在所要测量的某一元素特征X射线信号（波长或能量）的位置，此时，在荧光屏上得到该元素的面分布图像。改变位置可得到另一元素的浓度分布情况。也是用X射线调制图像的方法。 3、要在观察断口形貌的同时，分析断口上粒状夹杂物的化学成分，选用什么仪器用怎样的操作方式进行具体分析 答：（1）若观察断口形貌，用扫描电子显微镜来观察：而要分析夹杂物的化学成分，得选用能谱仪来分析其化学成分。 (2)A、用扫描电镜的断口分析观察其断口形貌：
常用模流分析软件简介
常用模流分析软件简介 Moldflow 美国MOLDFLOW上市公司是专业从事注塑成型CAE软件和咨询公司，自1976年发行了世界上第一套流动分析软件以来，一直主导塑料成型CAE软件市场。MOLDFLOW一直致力于帮助注塑厂商提高其产品设计和生产质量，MOLDFLOW的技术和服务提高了注塑产品的质量，缩短了开发周期，也降低了生产成本，MOLDFLOW已成为世界注塑CAE的技术领袖。利用CAE技术，可以在模具加工前，在计算机上对整个注塑成型过程进行模拟分析，准确预测熔体的填充、保压和冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题并及时进行修改，而不是等到试模后再返修模具。这不仅是对传统模具设计方法的一次突破，而且在减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等方面，都有着重大的技术、经济意义。塑料模具的设计不但要采用CAD技术，而且还要采用CAE技术，这是发展的必然趋势。 模流分析：MOLDFLOW。模流分析（Mouldflow）早期主要应用于结构体强度计算与航天工业上，而各领域的CAE应用功能不尽相同。但应用于塑料注射与塑料模具工业的CAE 在台湾被称为模流分析,这最早是由原文MOLDFLOW直译而来。 MOLDFLOW是由此领域的先驱Mr. Colin Austin在澳洲墨尔本创立﹐早期(1970~)只有简单的2D流动分析功能,并仅能提供数据透过越洋电话对客户服务﹐但这对当时的技术层次来说仍有相当的帮助﹔之后开发各阶段分析模块, 逐步建立今日完整的分析功能。 同一年代﹐美国Cornell大学也成立了CIMP研究项目,由华裔教授Dr.K.K.Wang所领导﹐针对塑料射出加工做系统理论研讨,产品名为C-MOLD。自1980年代起,随着理论基础日趋完备,数值计算与计算机设备的发展迅速,众多同类型的CAE软件渐渐在各国出现﹐功能也不再局限于流动现象探讨。约1985年工研院也曾有过相似研发,1990年起清华大学化工系张荣语老师也完成CAE-MOLD软件提供会员使用,目前则由科盛公司代理销售。 MOLDFLOW公司创办人Colin Austin是个机械工程师﹐1970年前后在英国塑料橡胶研究协会工作。1971年移民澳洲﹐担任一家射出机制造厂的研发部门主管﹔在当时﹐塑料材料在应用上仍被视做一种相当新颖的物料﹐具备了一些奇异的特性。但在塑料加工领域工作了几年后﹐他开始对一般塑料产品的不良物性感到疑虑﹐一般的塑料制品并没有达到物品的适用标准﹐相反的﹐塑料已逐渐成为'便宜'、'低质量'的同义字﹔但他却发现﹐多数主要不良质量的成因却是因为不当成品设计与不良加工条件所造成的﹐所以他开始省思﹐产品设计本身需同时考虑成型阶段﹐才是成功最重要的关键。 他开始花费大量时间在研究塑料流动的文献上﹐但发现这些理论并不能合理解释他在工厂现场所看到的许多问题﹔因此他开始换角度去思考这些问题﹐将射出机台视为一整组加工程序﹐螺杆正是能量的传递机构﹐而模具内部的流动形态﹐才是决定成品质量的最主要因素。具体的关键问题是﹐浇口位置?在何处进浇? 几个浇口? 尺寸为何? 这是一个革命性观念的启始，模具内部的流动形态才真正决定了产品品质，而不仅是机台参数设定或产品外观设计；最佳产品是需要完整考量、系统化的设计观念才有办法得到！ 但即使了解了这个观念，问题仍未解决，因为在当时，模具内部成型时的流动形态，仍无法在试模前判断；而要去预测流动形态，必须依据非常复杂的流体力学与热传问题的联立方程式求解，以人力来做几乎是不可能。但随著学术理论发展，电脑计算功能的进步，正式为模流CAE开启了一扇门，1978年，MOLDFLOW公司成立，提供初步的电脑辅助分析技术给世界上不同国家的塑胶制造公司，包括汽车业，家电业，电子业，以及精密模具业等。
材料分析仪器
材料分析 一、直读光谱仪 WLD-4C型光电直读光谱仪 产品特点： 新一代光电直读光谱仪；WLD-4C型光电直读光谱仪是集30多年 的生产科研实践基础上，吸取国内外的先进技术和经验研制开发 的仪器。该仪器出具有源系列老产品的分析精度高、性能稳定的 优点外，还特别适用于各类有色金属如铅、镁、锌等的分析。 产品信息： 2仪器结构设计合理，更加小型化、集成化。 2分析速度快、重复性好、稳定性好。 2采用高集成化采集和控制系统，自动化程度高。 2可用于多种基体分析：黑色金属：Fe、Co、Ni、Ti；有色金属Cu、AI、Pb、Mg、Zn、Sn。2采用高重复性、高稳定性的激发光源，激发频率在150-600Hz之间变化，根据用户所分析材质选用，以达到最佳的分析效果。 2采用Windows系统下的中文操作软件，方便简捷。 2建有数据库，可通过网络远程传输数据。 2抗震性能强，不需作防震基础。 2采用局部恒温，既保证了仪器的正常运行，又降低了对环境的要求。 试验室条件： 2环境温度20℃±5℃，相对温度不大于70％ 2氩气要求纯度优于99.999％ 2电源AC 380V±10% 50Hz 3KW，三项四线配置 2地线不得借用其它地线，必须专用，要求接地电阻小于2Ω。 二、金相显微镜 ECLIPSE MA100倒置金相显微镜 体形小、坚固耐用、操作简单、高性价比的产品。 有明视场和简易偏光两种观察方式，对金相组织、电子元器件和 材料领域的生产现场以及质量控制部门来说使用相当方便。坚固 紧凑的结构设计，操作简单，高对比度，可以接装照相、摄影装 置，是一款反射照明专用的、经济实惠的小型倒立显微镜。
计算机在材料科学中的运用分析
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/4a15278918.html, 计算机在材料科学中的运用分析 作者：刘亦晴 来源：《科技经济市场》2020年第07期 摘要：计算机是现代社会中各个领域创新发展的一项重要工具，特别是在对材料科学进行研究的过程中，计算机发挥着不可替代的作用。材料科学是研究材料的一门综合性学科，如钢铁行业在经营发展期间，对高炉内的温度进行测量、对炉内流体运动状况进行监控等都离不开计算机的支持。目前各个产业为了能够顺应现代社会发展趋势，都在逐步向精细化和完整化方向进行转变，这为计算机在材料科学中的运用提供了相应契机，进而为今后推动我国整体经济发展贡献力量。 关键词：计算机;材料科学;具体运用 0 引言 现阶段，计算机在材料科学中充分应用，如材料液态成形、塑性成形、连接成形等多种不同类型的材料成形工艺都在运用计算机。在此期间，计算机充分发挥功能作用，使材料成形工艺发生变化，其中最为显著的变化就是从初始阶段的动向描述转变为定量预测，能够为相应的技术人员创新工艺提供重要帮助。最初传统形式的经验试错法，现阶段发生了显著的变化，其将知识作为最重要的一项基础条件，逐渐转变为计算机发挥辅助作用进行试验。通过此种方式在材料科学中运用计算机，能够形成质量好、实用性强、成本低的研究模式。此外，正确应用计算机模拟技术，也是优化和创新材料成形工艺的重要举措。本文从计算机在材料科学中的运用表现入手，展开阐述，针对计算机的具体应用进行全面探讨。 1 计算机在材料科学中的应用 1.1 在新材料设计中的应用 从材料设计的对象和实际涉及到的空间尺寸角度进行分析，可以将材料设计具体分为几种不同设计种类。在实际落实新材料设计工作过程中，会运用到多种新型的先进技术，如会运用人工智能、知识库、数据库等多种技术，其充分发挥作用，不仅能够加强极具杂乱性试验资料与化学理论、物理理论之间的关联，同时也更加有效地将归纳和演绎两种具有本质区别的内容融合到一起，这种方式逐渐转变为研制新材料过程中的主要方式，以帮助做出正确决策。通过在新材料设计过程中正确运用计算机，能够为提升材料设计效率提供技术支持。 1.2 在研究科学材料期间的应用
Origin 软件在材料分析测试中的应用
Origin软件在材料分析测试中的应用 摘要：通过几个具体的材料测试分析实验数据处理实例,介绍了如何使用Microcal Origin 来完成实验数据快速、准确的处理与分析的方法及技巧。与其他计算软件相比,该数据处理软件界面友好,使用方便,具有更高的数据处理效率。关键词：Origin；数据分析；绘图；材料分析 以下紧接英文题目、作者姓名及所在单位的英译文、摘要和关键词的英译文，全部使用Times New Roman： An Application of Origin to Analyzing and Measuring of Material Abstract：In this paper , some methods and skills applied to handle and analyze data of experiments by Microcal Origin are provided by use of several detail samples in material science field1 Compare with other soft wares , Origin has much more efficiency and easier to use1. Key words：Origin ; Data analysis ; Drawing; Material analysis 0引言 计算机作为现代化的工具对各个领域来说都有着极为重要的作用，尤其是在材料科学的研究发展中发挥着愈来愈重要的作用，材料科学属于研究材料的一种综合性学科，如，以钢铁行业为例来说，高炉内温度的测量、炉内流体运动的监控、高炉使用寿命的仿真等等都离不开对计算机的使用。随着各项产业的逐渐精细化和完整化，对计算机的使用要求也在不断地提高，计算机在材料科学中可以说是有着广阔的发展前景。本文主要试通过浅谈计算机和材料的关系来解析计算机在材料分析中的几个应用方向，目的是来进一步推进计算机在各个学科研究范畴的发展，从而也能促进我国社会经济的进一步向前发展。 Origin由美国MicrocalLab公司推出，是外国科技工作者公认的速度最快、最灵活、使用最容易的数据分析绘图软件。其突出特点是简单易学，采用直观的、图形化的、面向对象的窗口菜单和工具栏操作。Origin 软件在材料科学研究和实验中存在着广泛的应用，可以用曲线拟合等多种方法处理数据。Origin 除了可以进行绘图及非线性拟合等数值分析外，还提供了不同功能，在工作表窗口中提供了数据的排序、调整、计算、统计、相关、卷积、解卷、数字信号处理等功能，在绘图窗口中提供了数学运算、平滑滤波、图形变换、傅立叶变换、各类曲线拟合等功能[3~5]。本文则是利用Origin7.0 软件对材料科学学科中“居里点
各计算材料软件的优势.
不同计算材料软件的模块与优势 理工院13级物理学徐飞鸿学号13345028 日期：2015年10月29日 Materials Studio： Materials Studio是ACCELRYS公司专门为材料科学领域研究者所涉及的一款可运行在PC上的模拟软件。它可以帮助你解决当今化学、材料工业中的一系列重要问题。支持Windows98、NT、Unix以及Linux等多种操作平台的Materia ls Studio使化学及材料科学的研究者们能更方便的建立三维分子模型，深入的分析有机、无机晶体、无定形材料以及聚合物。 多种先进算法的综合运用使Material Studio成为一个强有力的模拟工具。它可以进行性质预测、聚合物建模还是X射线衍射模拟，操作简单，并且得到的数据切实可靠。灵活方便的Client-Server结构还是的计算机可以在网络中任何一台装有NT、Linux或Unix操作系统的计算机上进行，从而最大限度的运用了网络资源。 ACCELRYS的软件使任何的研究者都能达到和世界一流工业研究部门相一致的材料模拟的能力。模拟的内容囊括了催化剂、聚合物、固体化学、结晶学、晶粉衍射以及材料特性等材料科学研究领域的主要课题。 模块简介： Materials Studio采用了大家非常熟悉的Microsoft标准用户界面，允许用户通过各种控制面板直接对计算参数和计算结果进行设置和分析。目前，Mat erials Studio软件包括如下功能模块： Materials Visualizer: 提供了搭建分子、晶体及高分子材料结构模型所需要的所有工具，可以操作、观察及分析结构模型，处理图表、表格或文本等形式的数据，并提供软件的基本环境和分析工具以及支持Materials Studio的其他产品。是Materials Studio 产品系列的核心模块。 Discover:
材料分析测试复习题及答案
1、分析电磁透镜对波的聚焦原理，说明电磁透镜的结构对聚焦能力的影响。 解：聚焦原理：通电线圈产生一种轴对称不均匀分布的磁场，磁力线围绕导线呈环状。磁力线上任一点的磁感应强度B 可以分解成平行于透镜主轴的分量Bz 和垂直于透镜主轴的分量Br 。速度为V 的平行电子束进入透镜磁场时在A 点处受到Br 分量的作用，由右手法则，电子所受的切向力Ft 的方向如下图（b ）；Ft 使电子获得一个切向速度Vt ，Vt 与Bz 分量叉乘，形成了另一个向透镜主轴靠近的径向力Fr ，使电子向主轴偏转。当电子穿过线圈到达B 点位置时，Br 的方向改变了180°，Ft 随之反向，但是只是减小而不改变方向，因此，穿过线圈的电子任然趋向于主轴方向靠近。结果电子作圆锥螺旋曲线近轴运动。当一束平行与主轴的入射电子束通过投射电镜时将会聚焦在轴线上一点，这就是电磁透镜电子波的聚焦对原理。（教材135页的图9.1 a,b 图） 电磁透镜包括螺旋线圈，磁轭和极靴，使有效磁场能集中到沿轴几毫米的范围内，显著提高了其聚焦能力。 2、电磁透镜的像差是怎样产生的，如何来消除或减小像差？ 解：电磁透镜的像差可以分为两类：几何像差和色差。几何像差是因为投射磁场几何形状上的缺陷造成的，色差是由于电子波的波长或能量发生一定幅度的改变而造成的。几何像差主要指球差和像散。球差是由于电磁透镜的中心区域和边缘区域对电子的折射能力不符合预定的规律造成的，像散是由透镜磁场的非旋转对称引起的。 消除或减小的方法： 球差：减小孔径半角或缩小焦距均可减小球差，尤其小孔径半角可使球差明显减小。 像散：引入一个强度和方向都可以调节的矫正磁场即消像散器予以补偿。 色差：采用稳定加速电压的方法有效地较小色差。 3、说明影响光学显微镜和电磁透镜分辨率的关键因素是什么？如何提高电磁透镜的分辨率？ 解：光学显微镜的分辨本领取决于照明光源的波长。 电磁透镜的分辨率由衍射效应和球面像差来决定，球差是限制电磁透镜分辨本领的主要因素。 若只考虑衍射效应，在照明光源和介质一定的条件下，孔径角α越大，透镜的分辨本领越高。若同时考虑衍射和球差对分辨率的影响，关键在确定电磁透镜的最佳孔径半角，使衍射效应斑和球差散焦斑的尺寸大小相等。 4、电子波有何特征？与可见光有何异同？ 解：电子波的波长较短，轴对称非均匀磁场能使电子波聚焦。其波长取决于电子运动的速度和质量，电子波的波长要比可见光小5个数量级。 5、电磁透镜景深和焦长主要受哪些因素影响？说明电磁透镜的景深长、焦长长，是什么因素影响的结果？ 答：电磁透镜景深与分辨本领0r ?、孔径半角α之间关系：.2200ααr tg r Df ?≈?=表明孔径半角越小、景深越大。透镜集长L D 与分辨本领0r ?，像点所张孔径半角β的关系：ββM r M r D L 002t a n 2?≈?=，M αβ=，202M r D L α?=∴ ，M 为透镜放大倍数。当电磁透镜放大倍数和分辨本领一定时，透镜焦长随孔径半角减小而增大。
材料分析理论与方法 PS
第四章 X射线光电子谱
X-ray Photo-electronic Spectroscopy (XPS)
本章内容
一、XPS概述 二、 XPS基本原理 三、XPS谱图结构 四、化学位移 五、 XPS定量分析 六、 XPS分析应用
一、概述
在X射线作用下, 电子从物质原子中被激发出来成为光电 子 。由于各种原子轨道中电子的结合能是一定的，为各种元 素的特征，因此可以根据光电子的能量用来鉴别化学元素。 测量光电子能量和强度分布的，从而获得样品的组成一种谱 学方法即为X射线光电子谱（XPS）。
光电子在逸出的路径上自由程很短，实际能探测的信息深 度只有表面几个至十几个原子层，因而XPS是典型的表面分析 的方法。由于其用于测定固体表面的化学成分, 因而XPS又称 为化学分析光电子能谱法 (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis，ESCA )。
1 XPS的特点
? 各元素的灵敏度差异小(≤10倍)，便于比较。
? 相邻元素光电子峰能量差别大，干扰少。 例如: C 1s=285eV N 1s =400eV
? 表面灵敏度高： X-射线不能聚焦取样面积大；光电子 能量小，平均自由程短，信息深度≤10层原子。
? 破坏性最小 ： 软X射线, 未聚焦, 单位面积X光子数少。
? 对真空度的要求中等：X-射线比较柔和的特性使我们有 可能在中等真空程度下对表面观察若干小时而不会影响 测试结果，这是其它方法都做不到的。当用电子束激发 时,如用AES法,必须使用超高真空,以防止样品上形成碳 的沉积物而掩盖被测表面。
材料分析4
材料分析 习题七 1、电子波有何特征?与可见光有何异同? 答：电子波的特征：电子波长与其加速电压平方根成反比，加速电压越高，电子波长越短。电子波与可见光相同之处：兼有波动性和微粒性，即所谓波、粒二象性。不同之处：电子波长比可见光小5个数量级。 2、电磁透镜景深和焦长主要受哪些因素影响?说明电磁透镜的景深大、焦长长，是什么因 素影响的结果？假设电磁透镜没有像差，也没有衍射埃利斑，即分辨率极高，此时它的景深和焦长如何? 答：景深是受孔径半角α影响；焦长主要受孔径半角的影响（在放大倍数和分辨率本领一定时）。电磁透镜的景深大，焦长长时孔径半角小的结果。Df=2Δr o/α，Dl=2Δr o M2/α.此时，他的景深大，焦距长，M-为透镜放大倍数。 习题八 透射电镜主要由几大系统构成?各系统之间关系如何?答：透射电镜主要由电子光学系统，电源与控制系统及真空系统构成。电子显微镜工作时，整个电子通道都是必须置于真空系统之内的；电子光学系统是透射电镜的核心，包括照明系统，成像系统和观察系统；电源与控制系统对整个透射电镜提供能源，并控制操作过程。 补充（镜筒的三大系统）镜体(镜筒）系统又分为照明系统、成像系统和观察记录系统。照明系统为成像系统提供照明，成像系统成像后由记录系统记载下来成为图片输出。 1、照明系统的作用是什么?它应满足什么要求?
答：其作用：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°度范围内倾斜。 2、透射电镜中有哪些主要光阑?在什么位置?其作用如何? 答：透射电镜有三种主要光阑：①聚光镜光阑、②物镜光阑、③选区光阑。 ①聚光镜光阑，位置：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，位置：安装于物镜的后焦面。作用：a)提高像衬度;b) 减小孔径角，从而 减小像差;c) 进行暗场成像. ③选区光阑, 位置：物镜的像平面位置。作用：对样品进行微小区域分析。 习题九 1、分析电子衍射与x射线衍射有何异同? 答：相同点： 1）都是以满足布拉格方程作为产生衍射的必要条件； 2）两种衍射技术所得到的衍射花样在几何特征上大致相同; 不同点： 1）电子波的波长比X射线短得多； 2）在进行电子衍射操作时采用薄晶样品，增加了倒易阵点和爱瓦尔德球相交截的机会，使衍射条件变宽； 3）因为电子波的波长短，采用爱瓦尔德球解时，反射球的半径很大，在衍射角较小的范围反射球可以近似地看成一个平面，从而也可以认为电子衍射产生的衍 射衍射斑点大致分布在一个二维倒易截面内； 4）原子对电子的散射能力远高于它对X射线的散射能力，故电子衍射束的强度较大，摄取衍射花样时瀑光时间仅需数秒钟。 2、倒易点阵与正点阵之间关系如何?倒易点阵与晶体的电子衍射斑点之间有何对应关系? 答：答：倒易点阵是与正点阵相对应的量纲为长度倒数的一个三维空间（倒易空间）点阵，通过倒易点阵可以把晶体的电子衍射斑点直接解释成晶体相应晶面的衍射结果，可以认为电子衍射斑点就是就是与晶体相对应的倒易点阵中某一截面上阵点排列的像。 关系： 1）倒易矢量g hkl垂直于正点阵中对应的（hkl）晶面，或平行于它的法向N hkl 2）倒易点阵中的一个点代表正点阵中的一组晶面 3）倒易矢量的长度等于正点阵中的相应晶面间距的倒数，即
模流分析软件市场上主要有四种
模流分析软件市场上主要有四种 一，Moldflow，这是一家老牌的模流分析软件公司，占有大约75%以上的全球市场。整体上来说，他是目前市场上最好的模流分析软件。材料库中有8000多种材料。分析的准确高，操作方便，一个有模具设计基础的人要学会其一般命令的使用，只要四五天时间。分析速度比MOLDEX3D快得多。但如果使用正版价格超贵。一个模块都是几万美元，只有实力非常雄厚的公司才会购买。而且服务不很好。一年二十万的服务费，没有几次上门服务。如果是个案要模流分析，建议首选。但如是融胶翻转流道，就不要选它。精英制模就有好几套moldflow软件。 二，台湾的MOLDEX3D，这个软件在亚洲市场有相当的份额。本人优化模流分析公司前，用过它的正版软件。它最大的卖点3D网格是六面体（Moldflow是四面体。）可以分析融胶翻转流道。而据MOLDFLOW代理公司职员反映，MOLDFLOW是做不到的。因此要分析融胶翻转，建议找MOLDEX3D。但目前本公司暂不支持MOLDEX3D。它的不足：分析没MLDFLOW准。尤其是分析变形方面远不如MOLDFLOW。材料数目也不到MOLDFLOW材料库的50%。已有的材料许多数据也不全。操作起来也不方便。但其价格便宜，而且服务好。精英制模就有1套MOLDEX3D软件。 三，3D TIMON是由日本东丽（材料商）开发的。只是近几年才进入中国。本人见过其演试，工程师声称，又快又准。结果只是快，但不准。我们当时用MOLDFLOW和MOLDEX3D 分析过的项目做来测试，由他们工程师重新检查。一星期后发给我们的结果连流动都不准。可能他的材料库会比MOLDEX3D更小，（因为给我们演试，发现MOLDFLOW和MOLDEX 3D有的材料，它都没有）可能出于竞争原因，少有材料商向其有竞争的东丽公司提供材料数据，和请求其测试。他的专长在光学双折射线方面，可能是因日本是数码相机强国之故。而MOLDFLOW的双折射线分析只有6.1以上版才推出。而且仅有8~9种材料可做这方面的分析。 四，HSCAE是华中科技大学开发的模流分析软件，据我们用过的朋友说，操作没有MOLDFLOW人性化。但价格便宜，在国产胶料库方面会比其他软件强。
材料现代测试分析方法
材料现代测试分析方法的应用现状与发展趋势 1. 前言 (2) 2. ...................................................................................................................................................... X 射线衍射的现状与发展趋势. (3) 2.1 X 射线衍射方法 (3) 2.2. X 射线衍射的应用和发展趋势 (3) 2.2.1 X 射线衍射分析的应用 (3) 2.2.2 X 射线衍射仪的应用 (4) 2.3 X 射线衍射的发展趋势 (5) 3. 材料电子显微分析方法应用现状与发展趋势 (6) 3.1 扫描电子显微镜（SEM） (6) 3.2 透射电子显微镜（TEM） (8) 4. 电子能谱分析方法应用现状与发展趋势 (9) 4.1 俄歇电子能谱分析方法及其应用 (9) 4.1.1 AES 谱仪的基本结构 (9) 4.1.2 俄歇电子能谱技术的应用 (10) 4.2 X 射线光电子能谱分析及其应用 (13) 4.2.1 XPS 谱仪的基本结构 (13) 4.2.2 XPS 谱图分析技术的应用 (13) 5. 光谱分析方法应用现状与发展趋势 (15) 5.1 傅立叶变换红外光谱仪的应用 (15) 2. 在表面化学研究中的应用 (17) 3. 在催化化学研究中的应用 (17) 4. 在石油化学研究中的应用 (17) 5. 在环境分析中的应用 (18) 6. 在半导体和超导材料等方面的应用 (18) 5.2 拉曼光谱的应用 (19) 6. 致谢 (22) 参考文献 (22)
材料分析与表征方法实验报告22
材料分析与表征方法实验报告 热重分析实验报告 一、实验目的 1.了解热重分析法的基本原理和差热分析仪的基本构造。 2.掌握热重分析仪的使用方法。 二、实验原理 热重分析指温度在程序控制时，测量物质质量与温度之间的关系的技术。热重分析所用的仪器是热天平，它的基本原理是，样品重量变化所引起的天平位移量转化成电磁量，这个微小的电量经过放大器放大后，送入记录仪记录；而电量的大小正比于样品的重量变化量。当被测物质在加热过程中有升华、汽化、分解出气体或失去结晶水时，被测的物质质量就会发生变化。 三、实验原料 一水草酸钙CaC2O4·H2O 四、实验仪器 美国TA公司TGA55 升温与降温速率（K/min）℃/min 天平灵敏度（μg）μg 温度范围（°C）室温-1000℃ 五、操作条件 10℃／min氮气条件下，得到TG、DTG、DSC曲线。 六、结果与讨论
含有一个结晶水的草酸钙在100℃以前没有失重现象,其热重曲线呈水平状,为TG曲线的第一个平台。DTG曲线在0刻度。 在100℃和200℃之间失重并出现第二个平台。DTG曲线先升后降，在℃达到最大值，即失重速率的最大值。DSC曲线先降后升，在℃达到最小值，即热功率的最小值。这一步的失重量占试样总质量的%，相当于每mo CaC2O4·H2O失掉1mol H2O,其热分解反应为： CaC2O4·H2O CaC2O4 + H2O 在400℃和500℃之间失重并开始呈现第三个平台,DTG曲线先升后降，在℃达到最大值，即失重速率的最大值。DSC曲线先降后升，在℃达到最小值，即热功率的最小值。其失重量占试样总质量的%,相当于每molCaC2O4分解出1molCO,其热分解反应: CaC2O4 CaCO3 + CO 在600℃和800℃之间失重并开始呈现第四个平台,DTG曲线先升后降，在℃达到最大值，即失重速率的最大值。DSC曲线先降后升，在℃达到最小值，即热功率的最小值。其失重量占试样总质量的%,相当每molCaC2O4分解出1molCO2,其热分解反应: CaCO3 CaO + CO2
先进复合材料分析软件-Laminate tools
先进的复合材料分析软件—Laminate Tools CAEDA编译 一、前言 复合材料拥有轻质高强、性能各向异性和结构可设计性等特点，在航空航天、汽车、船舶等领域的应用已越来越广泛。但复合材料铺层结构设计较为复杂，性能分散性大，工艺质量不够稳定，这些问题和缺陷使复合材料的进一步推广应用遇到了阻碍。为解决上述问题，多种结构、力学分析软件及工艺模拟仿真软件被开发、运用于复合材料的设计和制造中，英国Anaglyph软件公司推出的Laminate Tools（简称LT）就是其中独具特色的一款。 作为一款在Windows操作系统环境下运行的复合材料分析软件，Laminate Tools的革命性在于它集复合材料结构设计、分析和制造于一身，专注复合材料从设计、分析、检查到制造的整个结构设计流程，由此关联了不同学科，并吸收了从1991年以来被全世界复合材料专家所证实的核心技术，从而超越了现有许多产品只关注一个特定领域的特性。与此同时，极低的性价比又使它成为一款大多数用户都买得起的软件。因此，从2002年1月推出第一个版本起，随着版本的不断提高、功能的不断增强，Laminate Tools越来越成为一款设计师和分析师都不能忘记的优秀产品。 二、Laminate Tools功能介绍 Laminate Tools由显示、设计、分析、检查以及制造工艺5个功能模块组成，分别涵盖了三维模型可视化显示、材料铺层等信息建立与编辑、层合板性能生成、商业化有限元软件结果可视化检查以及制造工艺信息及下料图形的输出。以下分别对上述各功能模块进行介绍： 1、显示模块 该模块是Laminate Tools的核心，其他模块要想发挥功能必须借助该模块。显示模块的界面如图1所示，其功能如下： （1） 读取各种各式的文件，包括：行业标准*.Layup文件，NASTRAN的*.nas 、*.bdf 及* .fem等输入文件，Ansys的*.cdb文件，FiberSIM的 *.fml数据文 件，以及CAD的STL格式文件； （2） 显示模型特征的分级视图，并立即显示树形节点的相互关系；
CAE--各种软件对比分析整理
全教程包括两大部分，共分9 章；第一部分为有限元分析基本原理，包括第1 章至第5章，内容有：绪论、有限元分析过程的概要、杆梁结构分析的有限元方法、连续体结构分析的有限元方法、有限元分析中的若干问题讨论；第二部分为有限元分析的典型应用领域，包括第6 章至第9章，内容有：静力结构的有限元分析、结构振动的有限元分析、传热过程的有限元分析、弹塑性材料的有限元分析。本书以基本变量、基本方程、求解原理、单元构建、典型例题、MATLAB 程序及算例、ANSYS 算例等一系列规范性方式来描述有限元分析的力学原理、程序编制以及实例应用；给出的典型实例都详细提供有完整的数学推演过程以及ANSYS 实现过程。 领域分： 企业里做非线性的大变形的一般用Abaqus 、动力的一般用LS-Dyna；汽车行业（线性问题较多）一般Nastran用的比较多，而且现在有限元分析有时候也不仅仅使用一个软件，比如建模可能用专门的建模软件Catia啊、前处理用Hypermesh 啊、然后在导入有限元软件里利用不同的求解器去求解，至于这些软件电驴上都会找到的。 实际情况分：CAE软件选择： 简单的分析，UG，Pro-E，Catia都是可以的。要是复杂分析的话看你应用的场合了。固体分析的话就是ansys和abaqus，如果是强非线性过程的话那就首选abaqus。 流固耦合问题是adina和abaqus flunt。电场分析推荐ansys。这些软件都不太好学，如果你要用abaqus的话建议去买石益平的书，都很不错的。 结论： 建模(solidworks/catia)-------前处理（hepermesh/ANSA）------CAE分析（ABAQUS）--------后处理（hypermesh/ANSA） ABAQUS在非线性方面处理能力是全球公认的，至于为什么他的建模强大，是因为他被法国达索公司收购了，目前是达索旗下的simulia产品，达索就是著名的SolidWorks和CATIA软件的生产商，所以前处理肯定是做的最好的。不过用通用
材料分析仪器发展方向
材料分析仪器发展方向 材料分析仪器在国民经济中发挥着重要的作用，可以促进科技创新、工业进步，支撑材料检测服务业发展。然而，目前我国材料分析仪器行业还表现出重复建设严重，市场恶性竞争加剧，科研成果产品转化率低;缺乏优秀人才，专业人员配套不够，质量和工艺设计较差，产业配套能力差等特点。 材料分析仪器在国民经济中发挥着重要的作用，可以促进科技创新、工业进步，支撑材料检测服务业发展。2013年4月19日，在中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会分析仪器分会、仪器信息网联合主办的2013中国科学仪器发展年会(ACCSI2013)上，中航工业北京航空材料研究院检测中心党委书记宋晓辉就材料检测对科学仪器的最新需求和发展趋势作了介绍。 据宋晓辉介绍，当前全球分析仪器行业的发展趋势和特点是：并购扩张，行业布局发生重大变化，主要表现在欧美仪器企业在进行裁员的同时，积极进军以巴西、俄罗斯、印度和中国为代表的新兴市场;布局发展诊断业务市场，目前全球仪器公司TOP10中有5家都涉及诊断业务;重视高端产品设计。 数据显示我国的大型高端仪器设备几乎全部依赖进口，每年进口测试仪器总额接近我国测试仪器产业总产值的50%。报告指出，目前我国四类典型分析仪器均呈现中高端设备性能技术指标落后于国外产品，高端仪器、关键技术和部件严重依赖进口，低端仪器占比大、价值低、同质产品多的特点。 (1)我国是发展中国家中物理测试仪器装备行业最大、最齐全、综合实力最强的国家，连续四年实现20%左右的年增长率，经历了单纯引进技术合资控股独资兼并的发展过程，总体有一定的发展，但与发达国家有10～15年的差距。 (2)国产化学分析仪器在技术水平、自动化、智能化及成套性等方面与国际同类产品存在一定差距，进口量多年居高不下，中、高档产品占40%以上预计未来五年，石油、化工、冶金、电力等主要用户部门的需求量巨大。 (3)各类无损分析仪器装备的研制、能力均有不足，高端技术未取得突破，相关产品属于空白，中、低端技术产品在稳定性、精度、信噪比等方面，与国外同类产品存在明显差距。 (4)近几年，国内对各类试验机存在着大量需求，这使得国内试验机制造企业的数量持续增多;2010年，已经有100家行业规模以上的企业市场销售额超过59亿元，出口额接近1亿美元，但多数企业规模偏小;关键部件依靠进口，低价竞争情况严重。 此外，宋晓辉指出，目前材料分析仪器行业还表现出重复建设严重，市场恶性竞争加剧，科研成果产品转化率低;缺乏优秀人才，专业人员配套不够，质量和工艺设计较差，产业配套能力差等特点。 针对以上问题，宋晓辉建议：对于高端检测装备，希望国家科技部门进行专项投资，组织进行技术攻关;对于中端检测装备，国家相关部门可以设立专项经费，组织进行技术和可靠性提升;对于低端检测装备，希望国家相关部门牵头制定激励政策引导和帮助企业进行结构调整，促进企业转型。
常用结构疲劳分析软件的对比
常用结构疲劳分析软件的对比 结构的疲劳破坏是其主要的失效形式，结构的疲劳强度和疲劳寿命是进行结构抗疲劳设计、强度校核的重要内容。随着计算机技术和有限元技术的发展，结构疲劳分析方法在各个行业得到了广泛的应用，出现了多种疲劳分析软件。常见的有：FE-Fatigue、FE-safe、MSC-Fatigue、Nsoft系列和WinLIFE 软件。这些软件分别由不同的公司推出，其中FE-Fatigue和Nsoft软件是由英国的Ncode 公司推出的；MSC-Fatigue软件是由Ncode和MSC公司合作开发的疲劳分析软件；FE-safe软件是由英国的Safe Technology公司开发的；WinLIFE软件是由德国的Steinbeis TZ交通中心开发的。从以上可以看出，可以认为目前疲劳分析软件主要提供商是Nsoft公司、Safe Technology公司和Steinbeis TZ交通中心这三个单位。所以，我们把对比的对象选择为这三家单位的最新推出的疲劳软件，分别为：Ncode ICE filow系列的glyphwork、FE-safe 5.2版和WinLIFE 3.2版。 疲劳分析软件之间的差异主要表现在五个方面：操作、接口、可视化、功能和价钱。 疲劳分析软件一般作为有限元软件的后处理来进行结构的疲劳分析，需要把有限元的结果文件导入进行分析，和目前广泛使用的用限元软件的良好匹配是很重要的；疲劳分析软件是否能为工程师提供满意的解决实际问题的工具是一个十分关心的问题。所以在这里主要对比的内容是：接口和功能部分。操作和可视化也有所提及。至于价钱不在分析的范围之内。 1 三种软件接口的比较 1.1 Nsoft软件的接口 在Nsoft软件中，可以直接将有限元元软件的计算结果直接倒入到软件中，并能直接读出模型的材料和单元分组、以及应力的信息。并可以将导入的文件显示出来。 Nsoft软件中，可以直接导入的有限元软件及文件格式如下：?Patran/nastran的文件形式.op2 ?I-DEAS的文件形式.unv ?ANSYS的文件形式.rst ?Pro/Mechanica的文件形式.neu ?ABAQUS的文件形式.fil 1.2 FE-safe 软件的接口 FE-safe 软件可以直接读入有限元软件的分析数据，例如应力、应变和温度等。 可以直接读入的软件的结果文件格式如下： ?ABAQUS软件的格式为：.fil文件、.ode文件