材料分析原理与应用

内容简介

本书详细介绍了金属和无机非金属材料常用的X射线分析、电子显微分析、光学金相显微分析设备和实验的基本原理，并用实例对具体方法进行了说明。本书从分析仪器的结构和工作原理出发，介绍分析方法的原理和适用范围，强调理论的实际应用，以方便学生在学习过程中对方法的掌握，使学生能学会从晶体学原理将所介绍的材料微观分析方法应用到实际分析中。同时注重与分析测试技术发展的前沿相结合，并将科研工作中的实际问题作为案例。

本书可作为高等院校材料科学与工程专业及机械类专业的教学用书，也可供其他相关专业师生和从事材料研究及分析检测方面的技术人员参考。

目录

第一篇X射线分析

0绪论

0.1材料分析的主要内容

0.2材料分析的主要原理

0.3本书的结构和特点

1 X射线的物理基础

1.1 X射线的性质

1.2 X射线的产生

1.3 X射线谱

1.4 X射线与物质的相互作用

练习题

2 X射线衍射的晶体学基础

2.1晶体的结构

2.2晶体点阵的描述

2.3晶体的各向异性

2.4倒易点阵

2.5衍射的几何条件

练习题

3 X射线的衍射强度

3.1单个电子对X射线的散射

3.2单个原子对X射线的散射

3.3单个晶胞对X射线的散射

3.4理想小晶体的衍射强度

3.5实际小晶粒的衍射强度

3.6粉末多晶衍射的积分强度

3.7多晶体衍射的积分强度公式

练习题

4电子的衍射

4.1电子衍射的特点

4.2电子衍射的原理

4.3电子衍射花样的标定

4.4钢中典型组成相的电子衍射花样标定

4.5复杂电子衍射花样的标定

4.6电子衍射的计算机分析

练习题

5 X射线衍射的分析方法

5.1照相法

5.2衍射仪法

5.3劳厄法

5.4周转晶体法

5.5粉末法

练习题

6 X射线的物相分析

6.1物相分析

6.2定性分析的理论基础

6.3定性分析的发展

6.4粉末衍射文件卡片

6.5粉末衍射文件索引

6.6定性分析的过程及举例

6.7定性分析的难点

6.8定量分析

6.9常用X射线物相分析软件

练习题

7应力的测定

7.1宏观残余应力

7.2宏观应力测量的基本原理

7.3宏观应力测试方法

7.4宏观应力测定的影响因素

7.5宏观应力测定的其他方法

7.6微观应力及晶粒大小的测定

练习题

8点阵常数的精确测定

8.1测量原理及方法

8.2非晶态物质

8.3膜厚的测量

8.4织构及其表征

练习题

9能谱分析技术

9.1俄歇电子能谱（AES）

9.2 X射线光电子能谱（XPS）

9.3 X射线荧光光谱(XFS)

练习题

10电子探针显微分析

10.1电子探针显微分析（EPMA）

10.2能谱仪分析（EDS）

10.3波谱仪分析（WDS）

10.4电子探针显微分析（EPMA）技术的应用

练习题

第二篇电子显微分析

11扫描电子显微镜

11.1 SEM的原理

11.2 SEM的结构

11.3 SEM的分类

11.4 SEM的性能

11.5 SEM的应用

11.6 SEM的形貌观察

11.7样品制备

11.8扫描透射电子显微镜（STEM）

练习题

12透射电子显微镜

12.1透射电子显微镜系统结构与原理

12.2电磁透镜

12.3透射电镜的分辨率

12.4电子光学系统

12.5主要附件

12.6透射电镜的电子衍射

12.7透射电镜的图像衬度

12.8透射电镜样品的制备

12.9纳米孪晶铜的TEM表征

练习题

13探针电子显微镜分析技术

13.1原子力显微镜

13.2扫描隧道显微镜(STM)

13.3场离子显微镜（FIM）

练习题

14其他显微分析技术

14.1电子背散射衍射系统（EBSD）

14.2离子探针（SIMS)

14.3低能电子衍射（LEED）

练习题

15光谱分析技术

15.1光谱的形成

15.2光谱的分类

15.3原子吸收光谱

15.4原子吸收分光光度计

15.5紫外可见吸收光谱

15.6红外光谱

15.7拉曼光谱

15.8分子发光光谱

15.9核磁共振光谱

练习题

第三篇光学金相显微分析

16传统光学显微镜

16.1透镜的成像原理

16.2光学透镜的像差和分辨率

16.3金相显微镜

16.4金相分析方法

练习题

17先进光学显微镜技术

17.1金相的偏振光分析

17.2金相的干涉光分析

17.3相衬金相分析

练习题

18金相的定量分析

18.1定量金相的基本符号

18.2分析原理

18.3定量金相的测量

18.4定量金相应用举例

18.5定量金相测试时的误差

18.6图像分析仪定量金相分析

练习题

附录