《X射线衍射理论与实践》(Ⅱ)包括X射线衍射分析的3个专题应用和Rietveld全谱拟合精修方法。
专题应用包括：宏观内应力的测量(第1章)、织构的测定与分析(第2章)和非晶态物质的X射线衍射分析(第6章)。每个专题应用都包括4个环节：从基础理论开始，导出实验原理和实验方法，zui后结合科研需要，通过应用实例讲解，进行操作技能培训，并且通过课堂讨论问题、思考计算和实践操练对相关专题进行总结、归纳和技能提升。
针对Rietveld全谱拟合精修方法，第3章详细阐述了Rietveld方法的基本原理和数学基础；第4章和第5章以Jade和Maud两种智能化精修软件为工具，提出了Rietveld方法在多晶材料中的各种具体应用方法。本书中重点内容和案例配有讲解视频，可扫码观看。本书同时配课件，教师可申请下载作为参考。
《X射线衍射理论与实践》(Ⅱ)中的内容和应用实例涵盖金属材料、无机非金属材料、高分子材料、化学、化工、物理、地质、矿冶工程等学科领域，可作为这些专业本科生、研究生的教学用书，对从事X射线衍射工作的技术人员和科研工作者也是很好的参考工具书。

黄继武，中南大学材料科学与工程学院教授，材料物理学博士，博士生导师，教授级高级实验师，材料科学与工程学院实验中心主任。承担X射线衍射的教学与科研实验。
李周，中南大学材料科学与工程学院教授、博士生导师；英国利物浦大学和德国亚琛工业大学访问学者、新加坡南洋理工大学研究员。“湖南省新世纪121人才工程”人选。中国有色金属学会贵金属委员会副主任委员。中国工程教育专业认证协会材料类专业认证委员会副秘书长。

第1章 宏观内应力的测量 1
1.1 内应力 1
1.2 基本原理 3
1.3 测试技术 6
1.4 实验方法 9
1.5 应用 12
1.5.1 测量铝合金抛丸处理后表面的残余应力 12
1.5.2 轴承钢沿深度方向的残余应力分布 16
1.6 讨论与实践 17

第2章 织构的测定与分析 19
2.1 织构及其分类 19
2.2 织构材料的衍射几何特征 21
2.3 织构的表示方法 22
2.4 直接极图 23
2.4.1 极图的定义 23
2.4.2 极图的测绘 26
2.4.3 组合试样法测绘完整极图 30
2.4.4 极图分析 31
2.5 反极图 32
2.5.1 反极图的生成 32
2.5.2 反极图的测绘方法 33
2.5.3 反极图的分析方法 36
2.6 取向分布函数 37
2.6.1 取向分布函数的计算 37
2.6.2 取向分布函数的分析 40
2.7 织构测量的应用 43
2.8 讨论与实践 53

第3章 Rietveld全谱拟合方法 54
3.1 Rietveld结构精修原理 54
3.1.1 X射线衍射谱的组成 54
3.1.2 Rietveld方法的基本原理 55
3.2 计算谱的构成 57
3.2.1 晶体结构 57
3.2.2 其他参数 58
3.2.3 计算谱的合成 61
3.3 Rietveld精修顺序 61
3.3.1 精修参数的分类 61
3.3.2 精修参数的选择 62
3.3.3 参数放开的顺序 62
3.4 精修指标 63
3.4.1 精修指标 63
3.4.2 残差图示 64
3.4.3 精修过程中可能出现的问题 65
3.5 精修的应用 67
3.6 Rietveld精修软件 70
3.7 讨论与实践 71

第4章 Rietveld精修实战（Jade） 72
4.1 Jade全谱拟合功能特色 72
4.2 精修流程 73
4.3 物相的读入 78
4.4 精修参数设置 80
4.5 全局变量精修 82
4.6 物相参数精修 84
4.7 晶体结构精修 87
4.8 精修显示与结果输出 88
4.9 Rietveld精修的应用 90
4.9.1 定量分析 90
4.9.2 晶胞参数精修 101
4.9.3 微结构与织构精修 104
4.9.4 晶体结构精修 109
4.9.5 Rietveld在物相检索中的应用 114
4.10 讨论与实践 117

第5章 Rietveld精修实战（Maud） 118
5.1 Maud的功能与安装 118
5.2 基本操作界面 120
5.3 简单精修 126
5.4 含非晶相的定量分析方法 137
5.5 仪器参数设置 143
5.6 含织构样品的定量分析 148

第6章 非晶态物质结构的X射线衍射分析 153
6.1 非晶态物质结构的主要特征 153
6.2 非晶态结构的径向分布函数 154
6.2.1 单一品种原子的径向分布函数 154
6.2.2 多元非晶态结构的径向分布函数 156
6.3 实验与数据处理 158
6.3.1 衍射强度分布IM (2θ)的测量 158
6.3.2 数据处理 158
6.4 应用 160

练习参考答案 165

附录 175
附录1 点群、空间群和劳厄群的符号和关系 175
附录2 应力测定常数 181

参考文献 183

材料是国民经济、社会进步和国家安全的物质基础和先导，现代产业链的构建和运行离不开材料的支撑，现代新技术的发展与材料科学与技术的进步密切相关。材料科学的研究范畴主要包含以下四个方面及其相互关系：材料的组成(成分)、制备、组织结构与性能，其中材料组织结构与性能的关系是材料科学的核心，而组织结构又直接决定着性能，材料的组成(成分)设计和制备方法的目的则是为了获得材料特定的组织结构，因此材料组织结构的研究是材料科学研究的核心之一。
研究材料组织结构的方法很多，如金相分析、扫描电镜分析、透射电镜分析、X 射线衍射分析、各种光谱(红外光谱、紫外光谱、拉曼光谱，穆斯堡尔谱、核磁与顺磁共振谱、正电子湮灭谱等)分析，其中X 射线衍射技术是研究材料组织结构zui重要、zui精确和zui常用的方法之一。
X 射线是1895 年德国物理学家伦琴在研究阴极射线时发现的，并很快在医学上得到了应用。1912 年德国物理学家劳厄研究了X 射线与物质作用的衍射效应，得出劳厄方程。同年英国物理学家布拉格父子导出了著名的X 射线在晶体上发生衍射的布拉格方程2d sinθ=nλ ，它根据X 射线衍射峰位定出晶体结构。J.J.Thomson 则研究出X 射线衍射强度公式，由它则可定出晶胞中的原子种类和位置。这些著名的研究均使他们获得了诺贝尔奖，也正是这些研究推开了研究材料结构的大门，使X 射线衍射发展成了一种分析现代材料组织结构的有力技术，我国研究人工合成胰岛素的结构也是用X 射线衍射技术来分析的。
近年来，X 射线衍射理论与技术及其应用发展非常迅速，大功率、高清晰X 射线源和高分辨X 射线衍射仪的出现，平行光源、同步辐射光源和中子衍射的大众化应用，现代计算技术的进步和衍射峰形分析理论的发展和日臻完善，非晶衍射理论、材料织构分析理论、应力X 射线测试方法、Rietveld 全谱拟合精修方法在X 射线衍射数据处理中的广泛应用等，这些进步都使X 射线衍射技术的应用范围越来越广，研究越来越深入。
另一方面，随着分析过程的复杂化，X 射线衍射数据分析软件如雨后春笋般涌现并不断更新换代，这些软件应用的实验原理和数学基础各有差异，使用者往往发现很难在有限的时间内理解和掌握要点，特别是很难快速地从X 射线衍射数据中估计出有用的结构信息。如何快速地掌握基础理论，并能快速、正确地利用这些软件工具获得真实、有用的实验结果，编写一本既能详细阐述X 射线衍射晶体学基础理论，又能反映X 射线衍射实验技术进步、仪器技术新发展、分析方法改进与革新的教材就非常重要。本书正是基于这一背景编写的。
本书在阐述X 射线衍射技术基本原理的基础上，着重撰写了新技术的应用、相关软件工具的有效使用和应用领域的新发展。书中基本概念阐述清楚，实验方法介绍具体详细，引用文献充分，强调典型案例的剖析，叙述深入浅出，理论联系实际。
编写人员长期从事材料结构表征课程的教学，倾注了大量的精力，积累了大量的教学案例、教学视频、教学课件和多年教学经验，将这些充分地溶入了本书内容，并改变教学方式和教学方法，将课后讨论与实践搬入教学课堂。
相信本书的出版，将能促进材料类专业“新工科”课程建设，也期望围绕“新工科”课程体系建设的其他高水平教材陆续出现，更期待新一代材料学子在“新工科”教育体系下茁壮成长，脱颖而出。

中国工程院院士
中国科学技术协会原副主席
中国材料研究学会原理事长