現(xiàn)代冶金分析測試技術(shù)

前言

本書主要是作為材料科學(xué)與工程類公共專業(yè)課“材料現(xiàn)代分析方法”的教材或主要教學(xué)參考書而編寫的。為了適應(yīng)材料科學(xué)與工程學(xué)科的發(fā)展及其對人才培養(yǎng)的需要，本書在傳統(tǒng)的冶金分析方法內(nèi)容基礎(chǔ)上增加了近年來迅速發(fā)展起來的諸多新型的分析測試方法（如電子能譜分析、掃描隧道顯微分析等），形成以衍射分析、光譜分析、電子能譜分析、電子顯微分析、色譜分析、質(zhì)譜分析、電化學(xué)分析和熱分析等方法為內(nèi)容的系統(tǒng)性教材。本書內(nèi)容的安排及編寫要達到的教學(xué)目的是：使讀者對各種現(xiàn)代冶金分析方法有一個初步的、較全面的了解和認識；掌握相應(yīng)的基本知識、基本技能及必要的理論基礎(chǔ)。從而使讀者學(xué)習本課程后能夠正確選擇材料的分析、測試方法，看懂或會分析一般（典型、較簡單）的測試結(jié)果（圖譜、圖像、曲線等），可以與分析測試專業(yè)人員共同商討有關(guān)材料冶金分析研究的實驗方案和分析較復(fù)雜的測試結(jié)果，具備專業(yè)從事材料分析測試工作的基礎(chǔ)知識，具備通過繼續(xù)學(xué)習掌握材料冶金分析新方法、新技術(shù)的自學(xué)能力。

內(nèi)容概要

《現(xiàn)代冶金分析測試技術(shù)》全面、系統(tǒng)地介紹了各種現(xiàn)代冶金分析方法，內(nèi)容涉及衍射分析、光譜分析、電子顯微分析、電子能譜分析、色譜分析、質(zhì)譜分析、電化學(xué)分析以及熱分析等方法的基本原理、過程、裝備及應(yīng)用等，目的是使讀者對各種現(xiàn)代冶金分析方法有一個初步和全面的了解與認識，并掌握相應(yīng)的基本知識、基本技能及必要的理論基礎(chǔ)。
《現(xiàn)代冶金分析測試技術(shù)》可作為材料科學(xué)與工程一級學(xué)科或二級學(xué)科專業(yè)課本科教材，也可供研究生及冶金行業(yè)相關(guān)技術(shù)人員參考使用。

書籍目錄

0  緒論1  衍射分析技術(shù)1.1  X射線衍射分析1.1.1  X射線的基本知識1.1.2  X射線的產(chǎn)生和X射線管1.1.3  X射線譜1.1.4  X射線與物質(zhì)相互作用1.1.5  布拉格定律與多晶衍射原理1.1.6  X射線衍射方法1.1.7  X射線衍射儀1.1.8  X射線物相分析1.2  電子衍射分析1.2.1  電子的波粒二象性1.2.2  晶體的電子衍射1.2.3  電子衍射花樣與晶體結(jié)構(gòu)1.2.4  電子衍射花樣的指數(shù)化1.2.5  倒易點陣平面及其畫法1.2.6  多晶電子衍射花樣分析1.2.7  單晶電子衍射花樣分析1.2.8  其他電子衍射譜1.3  中子衍射分析1.3.1  中子的性質(zhì)1.3.2  中子的探測1.3.3  中子吸收1.3.4  中子衍射實驗方法1.3.5  中子衍射的應(yīng)用2  光譜分析技術(shù)2.1  吸收光譜分析的原理及應(yīng)用2.1.1  原子吸收光譜法2.1.2  紫外－可見吸收光譜法2.1.3  紅外吸收光譜法2.2  原子發(fā)射光譜分析2.2.1  分析過程2.2.2  譜線強度2.2.3  分析儀器2.2.4  分析方法與應(yīng)用2.3  散射光譜分析2.3.1  拉曼散射原理2.3.2  拉曼散射光譜儀2.3.3  拉曼散射光譜分析的應(yīng)用2.4  熒光光譜分析2.4.1  原子熒光光譜法2.4.2  分子熒光光譜法2.5  核磁共振波譜分析2.5.1  核磁共振原理2.5.2  化學(xué)移位和核磁共振譜2.5.3  簡單自旋偶合和自旋分裂2.5.4  核磁共振譜的應(yīng)用3  電子能譜分析技術(shù)3.1  光電子能譜分析3.1.1  光電子能譜的基本原理3.1.2  X射線光電子能譜分析3.1.3  紫外光電子能譜分析3.2  俄歇電子能譜分析3.2.1  基本原理3.2.2  俄歇電子能譜儀3.2.3  俄歇電子能譜的應(yīng)用4  電子顯微分析技術(shù)4.1  掃描電子顯微鏡的原理及應(yīng)用4.1.1  電子與固體試樣的交互作用  4.1.2  掃描電子顯微鏡的構(gòu)造4.1.3  掃描電鏡成像原理及成像襯度特點4.1.4  掃描電子顯微鏡的主要特點  4.1.5  場發(fā)射掃描電子顯微鏡及低真空掃描電子顯微鏡4.1.6  掃描電鏡在材料研究中的應(yīng)用  4.2  透射電子顯微鏡的原理及應(yīng)用4.2.1  電子光學(xué)基礎(chǔ)4.2.2  透射電子顯微鏡4.2.3  透射電鏡像的襯度4.2.4  透射電鏡的應(yīng)用4.3  電子探針X射線顯微分析4.3.1  概述4.3.2  電子探針分析4.3.3  X射線能譜儀4.3.4  X射線波譜儀4.4  掃描隧道顯微鏡的原理及應(yīng)用4.4.1  掃描隧道顯微鏡的分辨率4.4.2  掃描隧道顯微鏡4.4.3  原子力顯微鏡5  色譜、質(zhì)譜及電化學(xué)分析技術(shù)5.1  色譜分析的原理及應(yīng)用5.1.1  色譜分析原理5.1.2  氣相色譜法和高效液相色譜法5.1.3  色譜法分析的應(yīng)用5.2  質(zhì)譜分析的原理及應(yīng)用5.2.1  質(zhì)譜分析法基礎(chǔ)5.2.2  質(zhì)譜圖5.2.3  質(zhì)譜分析的應(yīng)用5.2.4  二次離子質(zhì)譜5.3  電化學(xué)分析的原理及應(yīng)用5.3.1  電位分析法5.3.2  電解分析法5.3.3庫侖分析法6  熱分析技術(shù)6.1  差熱分析法6.1.1  基本原理與差熱分析儀6.1.2  差熱曲線分析與應(yīng)用6.1.3  影響差熱分析曲線測定結(jié)果的因素6.2  差示掃描量熱法6.2.1  基本原理與差示掃描量熱儀6.2.2  差示掃描量熱法的應(yīng)用6.3  熱重法6.4  熱分析應(yīng)用實例參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：緒論21世紀將是人類科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展、日新月異的時代，新材料層出不窮、新工藝不斷推陳出新，一系列冶金分析測試技術(shù)被提出，不斷滿足材料科學(xué)及冶煉技術(shù)科技工作者探索材料內(nèi)在規(guī)律以及生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制日益嚴格的要求。冶金分析是冶金生產(chǎn)工藝過程檢測及材料研究不可缺少的環(huán)節(jié)，也是冶金材料生產(chǎn)中重要的相關(guān)技術(shù)之一，被形象地比喻為冶金材料生產(chǎn)的“眼睛”。冶金分析是一門多學(xué)科交叉的技術(shù)科學(xué)，它以解決冶金過程及材料研究、生產(chǎn)中的質(zhì)量控制和性能判據(jù)為目標，伴隨冶金及材料科學(xué)的技術(shù)進步，冶金分析所面I臨的課題已從化學(xué)組成的測定，擴展到狀態(tài)分析、過程響應(yīng)、統(tǒng)計分布和冶金過程控制與材料性能相關(guān)的參數(shù)分析，涉及化學(xué)、物理學(xué)、冶金學(xué)、材料學(xué)、電子學(xué)、統(tǒng)計學(xué)以及信息科學(xué)等諸多學(xué)科和技術(shù)。不同的材料各有其性能和特點，而性能又與其組成、結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，所以了解和研究材料的性能、結(jié)構(gòu)與組成，不論從生產(chǎn)材料，還是從了解或使用材料以至制造產(chǎn)品方面講，都是十分重要的。因此，自材料科學(xué)誕生時起，材料的分析手段也就隨之產(chǎn)生了。已經(jīng)有許多種很成熟的常規(guī)的理化分析手段，如各種定性定量的化學(xué)分析、光譜分析、金相顯微分析和熱、電、機械等物理性能的測試，仍在普遍采用，各自完成相應(yīng)的功能。但是，從20世紀50年代起，隨著超高真空技術(shù)和電子技術(shù)的突飛猛進，誕生與發(fā)展了一大批大型的精密而復(fù)雜的分析儀器與技術(shù)。它是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進步的產(chǎn)物，又反過來促進科學(xué)技術(shù)的前進?，F(xiàn)代冶金分析測試方法是關(guān)于冶金過程、材料成分、結(jié)構(gòu)、微觀形貌與缺陷等的現(xiàn)代分析、測試技術(shù)及其有關(guān)理論基礎(chǔ)的科學(xué)?，F(xiàn)代冶金分析、測試技術(shù)的發(fā)展，使得材料分析不僅包括材料（整體的）成分、結(jié)構(gòu)分析，也包括材料表面與界面分析、微區(qū)分析、形貌分析等諸多內(nèi)容。現(xiàn)代冶金分析方法也不僅是以冶金材料成分、結(jié)構(gòu)等分析、測試為唯一目的，而且成為材料科學(xué)的重要研究手段，廣泛應(yīng)用于研究和解決材料理論和冶金工程實際問題?；陔姶泡椛浼斑\動粒子束與物質(zhì)相互作用的各種性質(zhì)建立的各種分析方法已成為現(xiàn)代冶金分析方法的重要組成部分，一般可分為光譜分析、電子能譜分析、衍射分析與電子顯微分析等四大類。此外，基于其他物理性質(zhì)或電化學(xué)性質(zhì)與材料的特征關(guān)系建立的色譜分析、質(zhì)譜分析、電化學(xué)分析及熱分析等方法也是現(xiàn)代冶金分析的重要方法。

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