材料分析方法

內(nèi)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(shù)分析材料微觀組織結(jié)構(gòu)的原理、設(shè)備及試驗(yàn)方法。其內(nèi)容包括：X射線物理學(xué)基礎(chǔ)、X射線衍射方向與強(qiáng)度、多晶體分析方法、物相分析及點(diǎn)陣參數(shù)精確測(cè)定、宏觀殘余應(yīng)力的測(cè)定、多晶體織構(gòu)的測(cè)定、電子光學(xué)基礎(chǔ)、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(shù)、掃描電子顯微鏡、電子背散射衍射分析技術(shù)、電子探針顯微分析、其他顯微結(jié)構(gòu)分析方法及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。書中的實(shí)例分析注重引入了材料微觀組織結(jié)構(gòu)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(xué)與工程學(xué)科的本科生和研究生教材或教學(xué)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(cè)方面工作的技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

作者簡(jiǎn)介

周玉，1955年7月生。博士，教授，中國(guó)工程院院士。1982年1月～1989年3月獲哈爾濱工業(yè)大學(xué)金屬材料及工藝系學(xué)士、碩士和博士學(xué)位。曾留學(xué)于日本東京大學(xué)和英國(guó)利茲大學(xué)。現(xiàn)任哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、副校長(zhǎng)。兼任中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)理事；中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)特陶分會(huì)理事長(zhǎng)；國(guó)家自然基金委員會(huì)工程與材料學(xué)部專家咨詢委員會(huì)委員；教育部學(xué)科發(fā)展與專業(yè)設(shè)置專家委員會(huì)委員：教育部高等學(xué)校教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員；全國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證專家委員會(huì)委員；中國(guó)高教學(xué)會(huì)常務(wù)理事等學(xué)術(shù)兼職。主要從事陶瓷的相變與韌化、陶瓷復(fù)合材料制備、組織結(jié)構(gòu)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(yīng)用等研究。發(fā)明了新型防熱陶瓷復(fù)合材料，并成功應(yīng)用于航天型號(hào)。獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，省部級(jí)科技一、二等獎(jiǎng)7項(xiàng)；獲國(guó)家發(fā)明專利5項(xiàng)；出版專著及教材5部。獲全國(guó)高校優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，獲國(guó)家優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎(jiǎng)1項(xiàng)；發(fā)表SCI、EI收錄主要學(xué)術(shù)論文300余篇。已培養(yǎng)博士、碩士各30余名。曾獲國(guó)家杰出青年基金資助和國(guó)家“有突出貢獻(xiàn)的中青年專家”、“中國(guó)青年科學(xué)家獎(jiǎng)”、航天總公司“航天獎(jiǎng)”等榮譽(yù)稱號(hào)。
2009年當(dāng)選為中國(guó)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(xué)基礎(chǔ)
    第一節(jié) X射線的性質(zhì)
    第二節(jié) X射線的產(chǎn)生及X射線譜
    第三節(jié) X射線與物質(zhì)的相互作用
    習(xí)題
  第二章 X射線衍射方向
    第一節(jié) 晶體幾何學(xué)簡(jiǎn)介
    第二節(jié) 布拉格方程
    第三節(jié) X射線衍射方法
    習(xí)題
  第三章 X射線衍射強(qiáng)度
    第一節(jié) 多晶體衍射圖相的形成
    第二節(jié) 單位晶胞對(duì)X射線的散射與結(jié)構(gòu)因數(shù)
    第三節(jié) 洛倫茲因數(shù)
    第四節(jié) 影響衍射強(qiáng)度的其他因數(shù)
    第五節(jié) 多晶體衍射的積分強(qiáng)度公式
    習(xí)題
  第四章 多晶體分析方法
    第一節(jié) 德拜-謝樂(lè)法
    第二節(jié) 其他照相法簡(jiǎn)介
    第三節(jié) X射線衍射儀
    習(xí)題
  第五章 物相分析及點(diǎn)陣參數(shù)精確測(cè)定
    第一節(jié) 定性分析
    第二節(jié) 定量分析
    第三節(jié) 點(diǎn)陣參數(shù)的精確測(cè)定
    第四節(jié) 非晶態(tài)物質(zhì)及其晶化過(guò)程的X射線衍射分析
    習(xí)題
  第六章 宏觀殘余應(yīng)力的測(cè)定
    第一節(jié) 物體內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生與分類
    第二節(jié) X射線宏觀應(yīng)力測(cè)定的基本原理
    第三節(jié) 宏觀應(yīng)力測(cè)定方法
    第四節(jié) X射線宏觀應(yīng)力測(cè)定中的一些問(wèn)題
    習(xí)題
  第七章 多晶體織構(gòu)的測(cè)定
    第一節(jié) 極射赤面投影法
    第二節(jié) 織構(gòu)的種類和表示方法
    第三節(jié) 絲織構(gòu)指數(shù)的測(cè)定
    第四節(jié) 極圖的測(cè)定
    第五節(jié) 反極圖的測(cè)定
    習(xí)題
第二篇 材料電子顯微分析
  第八章 電子光學(xué)基礎(chǔ)
    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(zhǎng)
    習(xí)題
  第九章 透射電子顯微鏡
    第一節(jié) 透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)與成像原理
    第二節(jié) 主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理
    第三節(jié) 透射電子顯微鏡分辨率和放大倍數(shù)的測(cè)定
    習(xí)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(biāo)定
    第五節(jié) 復(fù)雜電子衍射花樣
    習(xí)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(yùn)動(dòng)學(xué)
    第六節(jié) 衍襯動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介
    第七節(jié) 晶體缺陷分析
    習(xí)題
  第十二章 高分辨透射電子顯微術(shù)
    第一節(jié) 高分辨透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)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(xué)中的應(yīng)用
    習(xí)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(shí)產(chǎn)生的信號(hào)
    第二節(jié) 掃描電子顯微鏡的構(gòu)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(yīng)用
    第五節(jié) 原子序數(shù)襯度原理及其應(yīng)用
    習(xí)題
  第十四章 電子背散射衍射分析技術(shù)
    第一節(jié) 概述
    第二節(jié) 電子背散射衍射技術(shù)相關(guān)晶體學(xué)取向基礎(chǔ)
    第三節(jié) 電子背散射衍射技術(shù)硬件系統(tǒng)
    第四節(jié) 電子背散射衍射技術(shù)原理及花樣標(biāo)定
    第五節(jié) 電子背散射衍射技術(shù)成像及分析
    第六節(jié) 電子背散射衍射技術(shù)數(shù)據(jù)處理
    習(xí)題
  第十五章 電子探針顯微分析
    第一節(jié) 電子探針儀的結(jié)構(gòu)與工作原理
    第二節(jié) 電子探針儀的分析方法及應(yīng)用
    習(xí)題
  第十六章 其他顯微結(jié)構(gòu)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(chǎng)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(xí)題
實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)
  實(shí)驗(yàn)一 單相立方系物質(zhì)X射線粉末相計(jì)算
  實(shí)驗(yàn)二 用X射線衍射儀進(jìn)行多晶體物質(zhì)的相分析
  實(shí)驗(yàn)三 宏觀殘余應(yīng)力的測(cè)定
  實(shí)驗(yàn)四 金屬板織構(gòu)的測(cè)定
  實(shí)驗(yàn)五 透射電子顯微鏡結(jié)構(gòu)原理及明暗場(chǎng)成像
  實(shí)驗(yàn)六 選區(qū)電子衍射與晶體取向分析
  實(shí)驗(yàn)七 掃描電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)原理及圖像襯度觀察
  實(shí)驗(yàn)八 電子背散射衍射技術(shù)的工作原理與菊池花樣觀察及標(biāo)定
  實(shí)驗(yàn)九 電子背散射衍射技術(shù)的數(shù)據(jù)處理及其分析應(yīng)用
  實(shí)驗(yàn)十 電子探針結(jié)構(gòu)原理及分析方法
附錄
  附錄A 物理常數(shù)
  附錄B 質(zhì)量吸收系數(shù)μl/ρ
  附錄C 原子散射因數(shù)f
  附錄D 各種點(diǎn)陣的結(jié)構(gòu)因數(shù)F2HKL
  附錄E 粉末法的多重性因數(shù)Phkl
  附錄F 角因數(shù)1+cos22θsin2θcosθ
  附錄G 德拜函數(shù)?(x)x+14之值
  附錄H 某些物質(zhì)的特征溫度Θ
  附錄I 12cos2θsinθ+cos2θθ的數(shù)值
  附錄J 應(yīng)力測(cè)定常數(shù)
  附錄K 立方系晶面間夾角
  附錄L 常見晶體標(biāo)準(zhǔn)電子衍射花樣
  附錄M 立方與六方晶體可能出現(xiàn)的反射
  附錄N 特征X射線的波長(zhǎng)和能量表
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：八、紅外光譜分析應(yīng)用紅外光譜法主要研究在振動(dòng)中伴隨有偶極矩變化的化合物（沒有偶極矩變化的振動(dòng)在拉曼光譜中出現(xiàn)）。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(jī)化合物在紅外光譜區(qū)均有吸收。紅外吸收帶的波數(shù)位置、波峰的數(shù)目以及吸收譜帶的強(qiáng)度反映了分子結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，紅外光譜分析可用于研究分子的結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵，也可以作為表征和鑒別化學(xué)物種的方法。紅外光譜具有高度特征性，可以采用與標(biāo)準(zhǔn)化合物的紅外光譜對(duì)比的方法來(lái)作分析鑒定。利用化學(xué)鍵的特征波數(shù)來(lái)鑒別化合物的類型，并可用于定量測(cè)定。因此，紅外光譜法與其他許多分析方法一樣，能進(jìn)行定性和定量分析。紅外光譜是物質(zhì)定性的重要方法之一。它的解析能夠提供許多關(guān)于官能團(tuán)的信息，可以幫助確定部分乃至全部分子類型及結(jié)構(gòu)。其定性分析有特征性高，分析時(shí)間短，需要的試樣量少，不破壞試樣，測(cè)定方便等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的利用紅外光譜法鑒定物質(zhì)通常采用比較法，即與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)照和查閱標(biāo)準(zhǔn)譜圖的方法，但是該方法對(duì)于樣品的要求較高，并且依賴于譜圖庫(kù)的大小。如果在譜圖庫(kù)中無(wú)法檢索到一致的譜圖，則可以用人工解譜的方法進(jìn)行分析，這就需要有大量的紅外知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)積累。大多數(shù)化合物的紅外譜圖是復(fù)雜的，即便是有經(jīng)驗(yàn)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(jié)構(gòu)信息，如果需要確定分子結(jié)構(gòu)信息，就要借助其他的分析測(cè)試手段，如核磁、質(zhì)譜、紫外光譜等。盡管如此，紅外譜圖仍是提供官能團(tuán)信息最方便快捷的方法。紅外光譜定量分析法的依據(jù)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(diǎn)，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(yīng)有足夠的強(qiáng)度，即摩爾吸光系數(shù)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(jì)算法、工作曲線法、吸收度比法和內(nèi)標(biāo)法等，常用于異構(gòu)體的分析。由于分子中鄰近基團(tuán)的相互作用，使同一基團(tuán)在不同分子中的特征波數(shù)有一定變化范圍。紅外光譜分析特征性強(qiáng)，氣體、液體、固體樣品都可測(cè)定，并具有用量少，分析速度快，不破壞樣品的特點(diǎn)。此外，在高聚物的構(gòu)型、構(gòu)象、力學(xué)性質(zhì)的研究，以及物理、天文、氣象、遙感、生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，也廣泛應(yīng)用紅外光譜。

編輯推薦

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

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