材料分析方法

內容概要

周玉等的《材料分析方法(第3版)》主要包括材料X射線衍射分析和材料電子顯微分析兩大部分。書中介紹了用X射線衍射和電子顯微技術分析材料微觀組織結構的原理、設備及試驗方法。其內容包括：X射線物理學基礎、X射線衍射方向與強度、多晶體分析方法、物相分析及點陣參數精確測定、宏觀殘余應力的測定、多晶體織構的測定、電子光學基礎、透射電子顯微鏡、電子衍射、晶體薄膜衍襯成像分析、高分辨透射電子顯微術、掃描電子顯微鏡、電子背散射衍射分析技術、電子探針顯微分析、其他顯微結構分析方法及實驗指導。書中的實例分析注重引入了材料微觀組織結構分析方面的新成果。
《材料分析方法(第3版)》可以作為材料科學與工程學科的本科生和研究生教材或教學參考書，也可供材料成形及控制工程等其他專業(yè)師生和從事材料研究及分析檢測方面工作的技術人員學習參考。

作者簡介

周玉，1955年7月生。博士，教授，中國工程院院士。1982年1月～1989年3月獲哈爾濱工業(yè)大學金屬材料及工藝系學士、碩士和博士學位。曾留學于日本東京大學和英國利茲大學?，F任哈爾濱工業(yè)大學教授、博士生導師、副校長。兼任中國機械工程學會理事；中國硅酸鹽學會特陶分會理事長；國家自然基金委員會工程與材料學部專家咨詢委員會委員；教育部學科發(fā)展與專業(yè)設置專家委員會委員：教育部高等學校教學指導委員會委員；全國工程教育專業(yè)認證專家委員會委員；中國高教學會常務理事等學術兼職。主要從事陶瓷的相變與韌化、陶瓷復合材料制備、組織結構與性能表征、抗熱震與耐燒蝕性能及其在航天防熱部件上應用等研究。發(fā)明了新型防熱陶瓷復合材料，并成功應用于航天型號。獲國家技術發(fā)明二等獎1項，省部級科技一、二等獎7項；獲國家發(fā)明專利5項；出版專著及教材5部。獲全國高校優(yōu)秀教材一等獎1項，獲國家優(yōu)秀教學成果二等獎1項；發(fā)表SCI、EI收錄主要學術論文300余篇。已培養(yǎng)博士、碩士各30余名。曾獲國家杰出青年基金資助和國家“有突出貢獻的中青年專家”、“中國青年科學家獎”、航天總公司“航天獎”等榮譽稱號。
2009年當選為中國工程院院士。

書籍目錄

第3版前言
第2版前言
第1版前言
緒論
第一篇 材料X射線衍射分析
  第一章 X射線物理學基礎
    第一節(jié) X射線的性質
    第二節(jié) X射線的產生及X射線譜
    第三節(jié) X射線與物質的相互作用
    習題
  第二章 X射線衍射方向
    第一節(jié) 晶體幾何學簡介
    第二節(jié) 布拉格方程
    第三節(jié) X射線衍射方法
    習題
  第三章 X射線衍射強度
    第一節(jié) 多晶體衍射圖相的形成
    第二節(jié) 單位晶胞對X射線的散射與結構因數
    第三節(jié) 洛倫茲因數
    第四節(jié) 影響衍射強度的其他因數
    第五節(jié) 多晶體衍射的積分強度公式
    習題
  第四章 多晶體分析方法
    第一節(jié) 德拜-謝樂法
    第二節(jié) 其他照相法簡介
    第三節(jié) X射線衍射儀
    習題
  第五章 物相分析及點陣參數精確測定
    第一節(jié) 定性分析
    第二節(jié) 定量分析
    第三節(jié) 點陣參數的精確測定
    第四節(jié) 非晶態(tài)物質及其晶化過程的X射線衍射分析
    習題
  第六章 宏觀殘余應力的測定
    第一節(jié) 物體內應力的產生與分類
    第二節(jié) X射線宏觀應力測定的基本原理
    第三節(jié) 宏觀應力測定方法
    第四節(jié) X射線宏觀應力測定中的一些問題
    習題
  第七章 多晶體織構的測定
    第一節(jié) 極射赤面投影法
    第二節(jié) 織構的種類和表示方法
    第三節(jié) 絲織構指數的測定
    第四節(jié) 極圖的測定
    第五節(jié) 反極圖的測定
    習題
第二篇 材料電子顯微分析
  第八章 電子光學基礎
    第一節(jié) 電子波與電磁透鏡
    第二節(jié) 電磁透鏡的像差與分辨率
    第三節(jié) 電磁透鏡的景深和焦長
    習題
  第九章 透射電子顯微鏡
    第一節(jié) 透射電子顯微鏡的結構與成像原理
    第二節(jié) 主要部件的結構與工作原理
    第三節(jié) 透射電子顯微鏡分辨率和放大倍數的測定
    習題
  第十章 電子衍射
    第一節(jié) 概述
    第二節(jié) 電子衍射原理
    第三節(jié) 電子顯微鏡中的電子衍射
    第四節(jié) 單晶體電子衍射花樣標定
    第五節(jié) 復雜電子衍射花樣
    習題
  第十一章 晶體薄膜衍襯成像分析
    第一節(jié) 概述
    第二節(jié) 薄膜樣品的制備方法
    第三節(jié) 衍射襯度成像原理
    第四節(jié) 消光距離
    第五節(jié) 衍襯運動學
    第六節(jié) 衍襯動力學簡介
    第七節(jié) 晶體缺陷分析
    習題
  第十二章 高分辨透射電子顯微術
    第一節(jié) 高分辨透射電子顯微鏡的結構特征
    第二節(jié) 高分辨電子顯微像的原理
    第三節(jié) 高分辨透射電子顯微鏡在材料科學中的應用
    習題
  第十三章 掃描電子顯微鏡
    第一節(jié) 電子束與固體樣品作用時產生的信號
    第二節(jié) 掃描電子顯微鏡的構造和工作原理
    第三節(jié) 掃描電子顯微鏡的主要性能
    第四節(jié) 表面形貌襯度原理及其應用
    第五節(jié) 原子序數襯度原理及其應用
    習題
  第十四章 電子背散射衍射分析技術
    第一節(jié) 概述
    第二節(jié) 電子背散射衍射技術相關晶體學取向基礎
    第三節(jié) 電子背散射衍射技術硬件系統(tǒng)
    第四節(jié) 電子背散射衍射技術原理及花樣標定
    第五節(jié) 電子背散射衍射技術成像及分析
    第六節(jié) 電子背散射衍射技術數據處理
    習題
  第十五章 電子探針顯微分析
    第一節(jié) 電子探針儀的結構與工作原理
    第二節(jié) 電子探針儀的分析方法及應用
    習題
  第十六章 其他顯微結構分析方法
    第一節(jié) 離子探針顯微分析
    第二節(jié) 低能電子衍射分析
    第三節(jié) 俄歇電子能譜分析
    第四節(jié) 場離子顯微鏡與原子探針
    第五節(jié) 掃描隧道顯微鏡與原子力顯微鏡
    第六節(jié) X射線光電子能譜分析
    第七節(jié) 紅外光譜
    第八節(jié) 激光拉曼光譜
    第九節(jié) 紫外-可見吸收光譜
    第十節(jié) 原子發(fā)射光譜
    第十一節(jié) 原子吸收光譜
    第十二節(jié) 核磁共振
    第十三節(jié) 電子能量損失譜
    第十四節(jié) 掃描透射電子顯微鏡
    習題
實驗指導
  實驗一 單相立方系物質X射線粉末相計算
  實驗二 用X射線衍射儀進行多晶體物質的相分析
  實驗三 宏觀殘余應力的測定
  實驗四 金屬板織構的測定
  實驗五 透射電子顯微鏡結構原理及明暗場成像
  實驗六 選區(qū)電子衍射與晶體取向分析
  實驗七 掃描電子顯微鏡的結構原理及圖像襯度觀察
  實驗八 電子背散射衍射技術的工作原理與菊池花樣觀察及標定
  實驗九 電子背散射衍射技術的數據處理及其分析應用
  實驗十 電子探針結構原理及分析方法
附錄
  附錄A 物理常數
  附錄B 質量吸收系數μl/ρ
  附錄C 原子散射因數f
  附錄D 各種點陣的結構因數F2HKL
  附錄E 粉末法的多重性因數Phkl
  附錄F 角因數1+cos22θsin2θcosθ
  附錄G 德拜函數?(x)x+14之值
  附錄H 某些物質的特征溫度Θ
  附錄I 12cos2θsinθ+cos2θθ的數值
  附錄J 應力測定常數
  附錄K 立方系晶面間夾角
  附錄L 常見晶體標準電子衍射花樣
  附錄M 立方與六方晶體可能出現的反射
  附錄N 特征X射線的波長和能量表
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：八、紅外光譜分析應用紅外光譜法主要研究在振動中伴隨有偶極矩變化的化合物（沒有偶極矩變化的振動在拉曼光譜中出現）。因此，除了單原子和同核分子如Ne、He、O2、H2等之外，幾乎所有的有機化合物在紅外光譜區(qū)均有吸收。紅外吸收帶的波數位置、波峰的數目以及吸收譜帶的強度反映了分子結構上的特點，紅外光譜分析可用于研究分子的結構和化學鍵，也可以作為表征和鑒別化學物種的方法。紅外光譜具有高度特征性，可以采用與標準化合物的紅外光譜對比的方法來作分析鑒定。利用化學鍵的特征波數來鑒別化合物的類型，并可用于定量測定。因此，紅外光譜法與其他許多分析方法一樣，能進行定性和定量分析。紅外光譜是物質定性的重要方法之一。它的解析能夠提供許多關于官能團的信息，可以幫助確定部分乃至全部分子類型及結構。其定性分析有特征性高，分析時間短，需要的試樣量少，不破壞試樣，測定方便等優(yōu)點。傳統(tǒng)的利用紅外光譜法鑒定物質通常采用比較法，即與標準物質對照和查閱標準譜圖的方法，但是該方法對于樣品的要求較高，并且依賴于譜圖庫的大小。如果在譜圖庫中無法檢索到一致的譜圖，則可以用人工解譜的方法進行分析，這就需要有大量的紅外知識及經驗積累。大多數化合物的紅外譜圖是復雜的，即便是有經驗的專家，也不能保證從一張孤立的紅外譜圖上得到全部分子結構信息，如果需要確定分子結構信息，就要借助其他的分析測試手段，如核磁、質譜、紫外光譜等。盡管如此，紅外譜圖仍是提供官能團信息最方便快捷的方法。紅外光譜定量分析法的依據是朗伯-比爾定律。紅外光譜定量分析法與其他定量分析方法相比，存在一些缺點，因此只在特殊的情況下使用。它要求所選擇的定量分析峰應有足夠的強度，即摩爾吸光系數大的峰，且不與其他峰相重疊。紅外光譜的定量分析方法主要有直接計算法、工作曲線法、吸收度比法和內標法等，常用于異構體的分析。由于分子中鄰近基團的相互作用，使同一基團在不同分子中的特征波數有一定變化范圍。紅外光譜分析特征性強，氣體、液體、固體樣品都可測定，并具有用量少，分析速度快，不破壞樣品的特點。此外，在高聚物的構型、構象、力學性質的研究，以及物理、天文、氣象、遙感、生物、醫(yī)學等領域，也廣泛應用紅外光譜。

編輯推薦

《材料分析方法(第3版)》榮獲2002年全國普通高等學校優(yōu)秀教材一等獎。

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