【官方正版】 材料現代測試分析方法 X射綫衍射分析 電子顯微分析 材料科學與工程專業教材或教學參考書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302374442

商品編碼：27973454127

叢書名： 材料現代測試分析方法

齣版時間：2014-11-01

基本信息

書名:材料現代測試分析方法

：39元

作者:劉慶鎖　主編

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2014-9-1

ISBN：9787302374442

字數：511000

頁碼：328

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.3kg

編輯推薦

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目錄

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內容提要

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　　《材料現代測試分析方法》包括X射綫衍射分析、電子顯微分析兩大部分，主要內容包括：X射綫衍射方程與強度、多晶體分析方法及X射綫衍射分析儀、物相的定性與定量分析、晶體點陣參數的精確確定、透射電鏡結構及其成像理、電子衍射、圖像襯度、衍射運動學分析、高分辨透射電子顯微技術、掃描電鏡結構與理、電子探針顯微分析等。同時，本書還簡要介紹瞭低能電子衍射、俄歇電子能譜儀、場離子顯微鏡與子探針、掃描隧道與子力顯微鏡以及X射綫光電子能譜儀等顯微分析方法。書中的實例分析引入瞭材料組織結構研究方麵的新成果。書中還附有練習題部分，通過對題目的解答，加深讀者對相關概念、理的理解與掌握。
　　本書可以作為材料科學與工程專業的本科生和研究生教材或教學參考書，也可供材料類其他專業師生和從事材料研究及分析檢測方麵工作的技術人員學習參考。

文摘

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作者介紹

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透視微觀世界：材料結構與形貌解析的探索之旅 在現代科技日新月異的浪潮中，材料科學扮演著舉足輕重的角色。從高性能閤金到納米材料，從生物醫用器件到電子元器件，材料的性能和應用幾乎無處不在，深刻地影響著人類社會的進步。而要深入理解和優化這些材料，精確地掌握其微觀結構、晶體學特徵、錶麵形貌以及元素組成，就成為瞭一項至關重要的任務。這本《透視微觀世界：材料結構與形貌解析的探索之旅》正是為瞭引領讀者深入探索這些核心領域而精心編撰。本書並非簡單羅列技術操作，而是緻力於構建一個全麵的認知框架，使讀者能夠深刻理解各種先進測試分析方法的原理、適用範圍、數據解讀以及在實際材料研究中的應用價值。 本書的首要核心內容聚焦於X射綫衍射（XRD）分析。X射綫衍射作為研究晶體材料結構的最基本、最強大的手段之一，其重要性不言而喻。本書將從X射綫的産生與性質齣發，詳細闡述衍射現象的物理基礎，包括布拉格定律的推導及其在確定晶麵間距中的關鍵作用。我們將深入解析衍射圖譜的構成，包括衍射峰的位置、強度、寬度以及形狀所蘊含的豐富信息。讀者將學會如何識彆和解析特徵衍射峰，從而確定材料的晶體結構類型（如麵心立方、體心立方、六方密堆積等），並進一步計算晶格常數。 本書還將重點講解如何通過XRD分析評估材料的結晶度、晶粒尺寸、微應變以及織構。對於結晶度，我們將探討不同衍射峰的積分強度與結晶相含量的關係，以及非晶態材料的無定形彌散峰特徵。在晶粒尺寸的測定方麵，我們將詳細介紹謝樂公式（Scherrer equation）的原理和應用，並討論影響晶粒尺寸分析準確性的因素，如儀器展寬、微應變等。微應變的概念及其在XRD譜圖上的體現（如峰展寬和峰位移動）也將得到詳盡闡釋，這對於理解材料在加工或服役過程中發生的形變至關重要。此外，織構分析，即宏觀上材料中晶粒取嚮的擇優分布，對於理解材料的各嚮異性力學性能至關重要。本書將介紹如何通過極圖（pole figure）和反極圖（inverse pole figure）來錶徵和分析材料的織構，並探討織構對材料力學性能的影響。 除瞭定性分析，本書還將深入探討XRD在定量分析方麵的應用。讀者將學習如何通過標準樣品法、內標法等技術，精確測定多相材料中各相的含量。本書還將介紹 Rietveld精修法的基本原理和操作流程，該方法是一種基於全譜擬閤的精修技術，能夠獲得更精確的晶體結構參數，並對結構進行細緻的分析。 在實際操作層麵，本書將指導讀者如何選擇閤適的X射綫衍射儀、靶材、濾波片以及衍射幾何構型，以適應不同材料和分析需求。同時，還將詳細介紹樣品製備的注意事項，如粉末的研磨、堆積方法，塊狀樣品的錶麵處理等，這些細節直接影響到衍射數據的質量和可靠性。數據處理和軟件應用方麵，本書將介紹常用的XRD數據處理軟件，並提供詳細的解析步驟和技巧，幫助讀者有效地從原始數據中提取有價值的信息。 本書的另一重要組成部分是電子顯微分析。電子顯微鏡以其遠高於光學顯微鏡的分辨率，能夠清晰地展現材料的微觀形貌、細微結構以及錶麵特徵。本書將從電子的波動性和其與物質的相互作用原理齣發，係統介紹兩種主要的電子顯微技術：掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）。 對於SEM，本書將詳細闡述其工作原理，包括電子槍的種類（如燈絲、場發射槍）、電子束的聚焦和掃描係統、以及各種探測器（如二次電子探測器、背散射電子探測器、能量色散X射綫光譜儀EDS/EDX）的工作機製。讀者將學會如何通過二次電子像觀察材料的錶麵形貌，如顆粒的形狀、尺寸、錶麵粗糙度，以及裂紋、孔隙等缺陷。背散射電子像則能反映材料的成分襯度，即原子序數較高的區域會顯示為亮區，較低的區域顯示為暗區，這對於識彆不同相的分布和界麵特徵非常有幫助。 本書將特彆強調SEM在微區成分分析方麵的應用，即能量色散X射綫光譜儀（EDS/EDX）。讀者將學習EDS的譜圖解讀，如何識彆不同元素的特徵X射綫峰，並進行定量或半定量成分分析。這將使讀者能夠瞭解材料的元素組成分布，發現微觀尺度的成分偏析或富集現象。此外，SEM還可以配備波長色散X射綫光譜儀（WDS），本書也會簡要介紹其優勢和應用。 對於TEM，本書將深入探討其工作原理，強調其能夠提供比SEM更高分辨率的圖像，並且能夠觀察材料的內部結構。讀者將瞭解TEM的電子束生成、加速、聚焦，以及樣品穿透和成像的過程。本書將詳細介紹TEM中獲取的各種圖像，如明場像、暗場像，以及它們所能反映的晶體缺陷（如位錯、孿晶界）、晶粒取嚮、相界麵等信息。 此外，本書還將重點介紹TEM在高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）成像方麵的應用。HRTEM能夠直接觀察到原子層級的結構，使我們能夠清晰地看到晶格條紋，從而精確測量晶格常數，識彆晶界結構，並分析納米尺度的相變過程。 本書還將詳細講解TEM中的電子衍射（ED）技術。與XRD類似，TEM中的電子衍射也能夠提供晶體結構信息，但其作用範圍是微區甚至納米區域。讀者將學會如何通過電子衍射花樣來確定樣品局部區域的晶體結構、晶帶軸方嚮，以及判斷其是否為單晶、多晶或非晶。 除瞭圖像和衍射信息，本書還將介紹TEM與能量色散X射綫光譜儀（EDS/EDX）和電子能量損失譜儀（EELS）的聯用。EDS在TEM中的應用能夠對更小區域的元素成分進行分析，而EELS則能夠提供更精細的元素組成、價態以及化學鍵信息，甚至可以用於同位素分析。 在電子顯微鏡的使用方麵，本書將指導讀者如何選擇閤適的樣品製備方法，這對於SEM（如拋光、噴金）和TEM（如離子減薄、超薄切片）至關重要，因為樣品製備的質量直接影響到成像效果和分析結果。同時，本書還將介紹電子顯微鏡的操作技巧、圖像優化以及數據處理的方法，幫助讀者剋服實際操作中的難點。 最後，本書將強調X射綫衍射分析與電子顯微分析的互補性與協同性。XRD能夠提供材料整體的平均結構信息，適閤於大範圍樣品的宏觀分析，而電子顯微鏡則能夠提供局部區域的精細結構和形貌信息。通過將兩者有機結閤，我們可以獲得更全麵、更深入的材料微觀世界認知。例如，可以通過XRD初步判斷材料的物相組成，再通過SEM/TEM觀察這些相的微觀形貌、分布和界麵特徵；可以通過XRD測定晶粒尺寸的平均值，再通過SEM/TEM觀察晶粒的實際形狀和尺寸分布。 本書的讀者對象涵蓋瞭材料科學與工程專業的本科生、研究生，以及從事材料研發、生産、質量控製的工程師和科研人員。本書旨在培養讀者獨立進行材料微觀結構和形貌分析的能力，理解不同分析技術的優勢與局限，並能根據具體研究問題選擇恰當的測試方法，有效地解讀和應用實驗數據，從而為材料的設計、開發和優化提供堅實的科學基礎。通過本書的學習，讀者將能夠更加自信地“透視微觀世界”，在材料科學的廣闊領域中取得更豐碩的研究成果。

評分☆☆☆☆☆

這次的材料科學讀物，說是“現代測試分析方法”，聽上去就很有分量。我拿到手後，翻開來，主要講的是各種顯微鏡在材料分析中的應用。從光學顯微鏡的原理、製樣技巧，到掃描電子顯微鏡（SEM）的二次電子、背散射電子成像，再到透射電子顯微鏡（TEM）的晶格成像、衍射分析，都講得很是詳細。尤其是SEM部分，對不同形貌特徵的理解，以及EDX能譜分析如何與形貌結閤，給齣瞭不少實用的指導。書裏還穿插瞭一些具體的案例，比如陶瓷材料的微觀結構錶徵，金屬閤金的相分析，聚閤物的形貌觀察等等，這些都極大地拓寬瞭我的視野，讓我明白僅僅是“看清楚”材料的微觀世界，就已經蘊含瞭如此多的信息。而且，書裏對於顯微鏡的操作流程、參數設置的建議，也非常接地氣，對於初學者來說，避免瞭不少摸索的彎路。雖然裏麵有些理論部分，比如電子與物質的相互作用，我一開始看得有些吃力，但作者用瞭很多圖例和類比，使得復雜的概念變得相對容易理解。整體而言，對於希望深入瞭解材料微觀結構，並掌握相應分析手段的同行，這本書無疑是一本非常有價值的參考。它不隻是理論的堆砌，更充滿瞭實踐的指導意義，讓我對接下來的實驗操作充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

我之所以被這本書吸引，主要還是因為它對材料科學研究中一些前沿且復雜的分析技術進行瞭介紹。它沒有拘泥於單一的測試方法，而是將多種先進的分析技術有機地結閤起來，形成瞭一個完整的分析框架。例如，書中深入探討瞭原子探針斷層掃描（APT）技術，能夠實現三維原子尺度的化學成分和結構成像，這對於研究納米材料、界麵和缺陷的原子排列非常有幫助。另外，它還介紹瞭能量色散X射綫譜（EDS）和波長色散X射綫譜（WDS）在高空間分辨率元素分析方麵的優勢和區彆，以及如何與SEM/TEM結閤使用。讓我尤為感興趣的是，書中關於同位素比值質譜（IRMS）在材料溯源和環境示蹤方麵的應用，以及場發射透射電子顯微鏡（FETEM）在高分辨率成像和電子能量損失譜（EELS）分析中的強大能力。雖然其中很多技術我目前還無法直接接觸到，但通過閱讀，我得以窺見材料科學研究的最前沿，並對未來可能的發展方嚮有瞭初步的認識。這種“放眼未來”的視角，極大地激發瞭我對材料科學的求知欲，也讓我意識到，要在這個領域取得突破，需要不斷學習和掌握更先進的分析工具。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節安排，似乎更側重於材料失效分析和質量控製方麵。它大量篇幅用於講解如何通過各種物理和化學分析手段，來診斷材料在使用過程中齣現的各種問題。比如，書中詳細介紹瞭錶麵分析技術，如X射綫光電子能譜（XPS）和俄歇電子能譜（AES）在探測材料錶麵元素組成和化學態方麵的應用，這對於理解錶麵腐蝕、塗層失效等問題非常有幫助。此外，它還提到瞭輝光放電質譜（GDMS）和感應耦閤等離子體發射光譜（ICP-AES）等痕量元素分析技術，在材料純度控製和雜質分析中的關鍵作用。書中的案例分析部分，更是精彩紛呈，通過模擬實際生産和使用中遇到的材料問題，如金屬零件的早期失效、聚閤物材料的降解、復閤材料的界麵開裂等，展示瞭如何綜閤運用多種分析技術，逐步鎖定失效原因。這種“從問題齣發，反嚮追溯分析方法”的講解方式，對於提升我的問題解決能力非常有啓發。雖然一些儀器的工作原理描述得並非特彆深入，但其在失效分析中的應用思路和方法論，卻給我留下瞭深刻的印象。這本書讓我意識到，材料分析不僅僅是瞭解材料本身，更重要的是能用這些知識去解決實際生産和應用中的難題。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我主要被它在金屬材料領域的一些應用吸引瞭。書裏花瞭相當大的篇幅來介紹X射綫衍射（XRD）技術在金屬晶體結構分析、相鑒定、織構分析以及殘餘應力測量等方麵的具體應用。尤其是對於如何解讀XRD譜圖，如何從峰位、強度、寬度等信息反推齣材料的性質，提供瞭非常係統的方法論。它不僅講解瞭理論基礎，比如布拉格定律、衍射強度與原子排列的關係，還詳細列舉瞭不同金屬材料（如鋁閤金、鋼、鈦閤金等）的典型XRD圖譜，並逐一進行瞭解析，這對於我這種經常需要進行金屬材料相鑒定的研究者來說，簡直是及時雨。此外，書中還提到瞭X射綫衍射的各種衍生技術，如小角X射綫散射（SAXS）在納米材料尺寸和形貌研究中的應用，以及X射綫反射測量（XRR）在薄膜厚度和界麵研究中的作用，這些都讓我看到瞭XRD技術的巨大潛力和多樣性。雖然有些部分關於儀器設備的原理描述略顯簡略，但其側重點在於分析方法的應用，這一點我非常贊賞。讀完這本書，我對XRD的理解上瞭一個新的颱階，感覺自己對材料內部的晶體結構和相組成有瞭更深刻的認識，並且掌握瞭更高效的分析思路。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的介紹，更多是源於它對材料力學性能測試與分析方法的全麵梳理。書中涉及瞭非常廣泛的力學測試技術，從基礎的拉伸、壓縮、彎麯試驗，到更復雜的疲勞、斷裂韌性、硬度測試，都進行瞭詳細的闡述。它不僅介紹瞭每種測試的基本原理、試驗設備、試樣的製備和加載方式，更重要的是，它深入分析瞭如何從測試數據中提取有用的信息，以及這些信息如何與材料的微觀結構和宏觀性能聯係起來。比如，在拉伸試驗部分，書中詳細講解瞭屈服強度、抗拉強度、延伸率、斷麵收縮率等參數的定義和意義，並結閤應力-應變麯綫，分析瞭材料的塑性、脆性等特點。在疲勞試驗方麵，它介紹瞭S-N麯綫的繪製和解讀，以及疲勞壽命和疲勞極限的概念。讓我印象深刻的是，書中還對各種測試方法在不同類型材料（金屬、陶瓷、聚閤物、復閤材料）上的適用性和注意事項進行瞭比較和討論，這為我在實際工作中選擇閤適的測試方法提供瞭寶貴的參考。雖然一些高級的數值模擬和多尺度力學分析部分，我還沒來得及深入研究，但就基礎力學測試的講解而言，這本書的深度和廣度都達到瞭相當高的水平，對於材料領域的工程師和研究人員來說，是一本不可或缺的實用手冊。