《普通高等教育材料科学与工程“十二五”规划教材:材料现代分析技术》首先介绍了晶体学基础知识,然后系统介绍了X射线的物理基础、X射线衍射的方向与强度、多晶体X射线衍射分析的方法、X射线衍射仪及其在物相鉴定、宏微观应力与晶粒尺寸的测定、多晶体的织构分析等方面的应用;介绍了电子衍射的物理基础、透射电子显微镜的结构与原理、衍射成像、运动学衬度理论、高分辨透射电子显微技术、扫描电子显微镜的结构与原理、电子探针及其应用;介绍了俄歇电子能谱仪(AES)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描隧道电镜(STM)、低能电子衍射(LEED)等常用表面分析技术和热重分析法(TG)、差热分析法(DTA)、差示扫描量热法(DSC)等常用热分析技术的原理、特点及其应用;最后简要介绍了光谱分析技术,包括原子光谱、红外光谱、激光光谱等。书中研究和测试的材料包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料、非晶态材料、金属间化合物、复合材料等。对每章内容作了提纲式的小结,并附有适量的思考题。书中采用了一些作者尚未发表的图片和曲线,同时在实例分析中还注重引入了一些当前材料界最新的研究成果。
《普通高等教育材料科学与工程“十二五”规划教材:材料现代分析技术》可作为材料科学与工程学本科生的学习用书,也可供相关学科与专业的研究生、教师和科技工作者使用。
材料、信息和能源是现代科学技术重点发展的三大领域,而材料又是信息和能源发展的物质基础,是重中之重,可以说没有先进材料就没有现代科技。然而,对材料的科学分析是获得先进材料的核心环节,也是材料科学工作者的必备知识。
《材料现代分析技术》是在朱和国、王恒志编著的国家“十一五”规划教材《材料科学研究与测试方法》基础上全面改版而成,主要体现在各章节中图表的部分更新,特别是织构、高分辨、热分析和光谱分析等章节,删去了应用较少的卷积内容,增加了高分辨的理论基础及热分析的应用举例,扩充了红外与拉曼光谱及其应用,从而使该书的结构更合理、内容更充实。全书主要包括晶体学基础、X射线的衍射分析及应用、电子衍射分析及应用、表面分析技术、热分析技术和光谱分析技术等内容。书中所涉及的材料包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料、非晶材料、复合材料等。对每章内容均作了提纲式的小结,便于读者复习和掌握所学内容,对一些重要的分析方法,还列举了相关的分析实例,帮助读者深刻领会材料研究的科学思路,懂得该分析什么、为何分析及怎么分析。全书力求内容深度适中,表述繁简结合,通俗易懂。
本书是南京理工大学一线教师共同努力、辛勤耕耘的结果。全书共11章并有附录,第1章~第9章及附录由朱和国编写;第10章由杜宇雷、朱和国编写;第11章由赵军编写,全书由朱和国统稿,刘金强主审。
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第1章 晶体学基础
1.1 晶体及其基本性质
1.1.1 晶体的概念
1.1.2 空间点阵的四要素
1.1.3 布拉菲阵胞
1.1.4 典型晶体结构
1.1.5 晶体的基本性质
1.1.6 准晶体简介
1.2 晶向、晶面及晶带
1.2.1 晶向及其表征
1.2.2 晶面及其表征
1.2.3 晶带及其表征
1.3 晶体的宏观对称及点群
1.3.1 对称的概念
1.3.2 对称元素及对称操作
1.3.3 对称元素的组合及点群
1.3.4 晶体的分类
1.3.5 准晶体的点群及其分类
1.3.6 点群的国际符号
1.3.7 点群的圣佛利斯符号
1.4 晶体的微观对称与空间群
1.4.1 晶体的微观对称
1.4.2 晶体的空间群及其符号
1.5 晶体的投影
1.5.1 球面投影
1.5.2 极式网与乌氏网
1.5.3 晶带的极射赤面投影
1.5.4 标准极射赤面投影图(标准极图)
1.6 倒易点阵
1.6.1 正点阵
1.6.2 倒易点阵
1.6.3 正倒空间之间的关系
1.6.4 倒易矢量的基本性质
1.6.5 晶带定律
1.6.6 广义晶带定律
本章小结
思考题
第2章 X射线的物理基础
2.1 X射线的发展史
2.2 X射线的性质
2.2.1 X射线的产生
2.2.2 X射线的本质
2.3 X射线谱
2.3.1 X射线连续谱
2.3.2 X射线特征谱
2.4 X射线与物质的相互作用
2.4.1 X射线的散射
2.4.2 X射线的吸收
2.4.3 吸收限的作用
本章小结
思考题
第3章 X射线的衍射原理
3.1 X射线衍射的方向
3.1.1 劳埃方程
3.1.2 布喇格方程
3.1.3 布喇格方程的讨论
3.1.4 衍射矢量方程
3.1.5 布喇格方程的厄瓦尔德图解
3.1.6 布喇格方程的应用
3.1.7 常见的衍射方法
3.2 X射线的衍射强度
3.2.1 单电子对X射线的散射
3.2.2 单原子对X射线的散射
3.2.3 单胞对X射线的散射强度
3.2.4 单晶体的散射强度与干涉函数
3.2.5 多晶体的衍射强度
3.2.6 影响多晶体衍射强度的其他因数
……
第4章 X射线的多晶衍射分析及其应用
第5章 电子显微分析的基础
第6章 透射电子显微镜
第7章 薄晶体的高分辨像
第8章 扫描电子显微镜及电子探针
第9章 表面分析技术
第10章 热分析技术
第11章 光谱分析技术
附录