【官方正版】 材料现代测试分析方法 X射线衍射分析 电子显微分析 材料科学与工程专业教材或教学参考书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302374442

商品编码：28661245530

丛书名： 材料现代测试分析方法

出版时间：2014-11-01

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基本信息

书名:材料现代测试分析方法

：39元

作者:刘庆锁　主编

出版社：清华大学出版社

出版日期：2014-9-1

ISBN：9787302374442

字数：511000

页码：328

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.3kg

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目录

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内容提要

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　　《材料现代测试分析方法》包括X射线衍射分析、电子显微分析两大部分，主要内容包括：X射线衍射方程与强度、多晶体分析方法及X射线衍射分析仪、物相的定性与定量分析、晶体点阵参数的精确确定、透射电镜结构及其成像理、电子衍射、图像衬度、衍射运动学分析、高分辨透射电子显微技术、扫描电镜结构与理、电子探针显微分析等。同时，本书还简要介绍了低能电子衍射、俄歇电子能谱仪、场离子显微镜与子探针、扫描隧道与子力显微镜以及X射线光电子能谱仪等显微分析方法。书中的实例分析引入了材料组织结构研究方面的新成果。书中还附有练习题部分，通过对题目的解答，加深读者对相关概念、理的理解与掌握。
　　本书可以作为材料科学与工程专业的本科生和研究生教材或教学参考书，也可供材料类其他专业师生和从事材料研究及分析检测方面工作的技术人员学习参考。

文摘

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作者介绍

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揭秘材料世界的微观脉络：一场关于结构与表征的深度探索 在现代科学技术飞速发展的浪潮中，材料始终扮演着不可或缺的基石角色。从航空航天的精密器件到日常生活的寻常用品，材料的性能决定了产品的优劣，也驱动着科技创新的边界。然而，要真正理解和驾驭这些神奇的物质，我们必须深入其微观世界，探究其原子、分子层面的结构奥秘。这本书，便是引领您踏入这一微观探索之旅的向导，它将带您领略两种至关重要的材料分析技术——X射线衍射（XRD）和电子显微分析（EM）——如何揭示材料的内在本质。 X射线衍射（XRD）：洞察晶体结构的“X光之眼” 晶体材料，因其规整有序的原子排列，在众多领域展现出独特的物理和化学性质。然而，肉眼无法穿透物质的表象，更遑论窥探那肉眼不可见的原子晶格。X射线衍射技术，正是这样一双能够“看透”物质内部结构的“X光之眼”。 本书将从X射线的基本性质出发，系统阐述X射线与晶体相互作用的物理原理。您将深入理解布拉格方程（Bragg's Law）如何巧妙地将衍射角度与晶面间距联系起来，这如同解开晶体结构的密码。我们将详细介绍不同类型的X射线源（如Cu Kα、Mo Kα等）及其特点，以及X射线探测器（如闪烁计数器、半导体探测器等）的工作原理，让您全面掌握实验设备的细节。 更重要的是，本书将聚焦于X射线衍射在实际应用中的方方面面。您将学习如何从复杂的衍射图谱中提取有价值的信息： 物相鉴定： 掌握利用标准卡片数据库（如JCPDS/ICDD）比对衍射峰，准确识别材料中所含的各种晶体相。这意味着，您将能够区分纯净的氧化物、复杂的合金相，甚至鉴定出微量的杂质相，为材料的成分控制和质量评估提供有力依据。 晶体结构解析： 对于未知晶体，您将学习如何通过分析衍射峰的位置、强度和形状，反推出其晶系、点阵常数、原子坐标等关键结构参数。这如同在毫厘之间重建物质的分子蓝图，为理解材料的宏观性能提供微观解释。 晶粒尺寸与应力分析： 晶体的大小和内部应力对其物理性能有着显著影响。我们将介绍如何利用峰宽分析（如Scherrer公式）估算晶粒尺寸，并通过分析峰位偏移来评估材料内部的宏观和微观应力。这对于理解材料在加工、使用过程中的形变行为至关重要。 织构与择优取向： 许多材料在加工过程中会形成择优取向，即特定晶面倾向于朝向某个方向排列。本书将介绍如何通过极图（Pole Figure）和逆极图（Inverse Pole Figure）来定量表征材料的织构，这对于优化材料的力学性能、电磁性能等具有重要意义。 小角X射线散射（SAXS）： 对于纳米尺度的结构特征，如纳米颗粒、孔隙、微晶畴等，传统的X射线衍射难以捕捉。SAXS技术能够灵敏地探测到这些尺寸在1-100纳米范围内的结构信息，本书将探讨SAXS在表征纳米材料结构、相分离等方面的重要应用。 本书的叙述将力求详尽，从实验操作的细节到数据处理的技巧，都将予以清晰的阐释。通过丰富的实例分析，您将能够举一反三，将所学知识应用于实际的材料研究与开发工作中。 电子显微分析（EM）：直击物质表面的“显微镜之眼” 如果说X射线衍射让我们得以洞察晶体结构的宏观规律，那么电子显微分析则将我们带入物质表面的微观世界，近距离观察其形貌、成分与细微结构。电子显微镜，以其远超光学显微镜的分辨率，为材料科学的研究提供了前所未有的窗口。 本书将重点介绍两种最主流的电子显微技术：扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）。 扫描电子显微镜（SEM）：勾勒物质表面的精细轮廓 SEM利用聚焦的电子束扫描样品表面，通过探测与电子束相互作用产生的二次电子、背散射电子等信号，来构建样品表面的二维或三维形貌图像。本书将深入解析SEM的工作原理，包括电子枪（如热发射灯丝、场发射枪）、聚焦透镜、扫描线圈、探测器等关键部件。 您将学习到： 高分辨形貌观察： SEM能够提供从微米到纳米级别的超高分辨率形貌图像，让您清晰地观察材料表面的颗粒、孔洞、裂纹、划痕以及各种微观结构特征。这对于分析材料的失效机制、表面改性效果、微纳结构的形成与分布至关重要。 元素成分分析（EDS/EDX）： 结合能量色散X射线谱仪（EDS/EDX），SEM能够对样品表面的元素成分进行定性与半定量分析。本书将详细讲解EDS的工作原理，如何解读能谱图，识别出样品中的各种元素，以及如何进行元素分布成像（mapping），直观地展示不同元素的空间分布。 二次电子与背散射电子成像： 掌握不同信号成像的特点，如二次电子图像能够很好地反映样品表面的地形起伏，而背散射电子图像则对原子序数敏感，能够区分不同成分的区域。 其他SEM模式： 介绍如样品倾斜、变焦、景深增强等高级成像技术，以及如何优化样品制备（如导电处理）以获得最佳成像效果。 透射电子显微镜（TEM）：穿透物质，揭示内部纳米结构 TEM则通过电子束穿透极薄的样品，利用透射电子的衍射和成像信息，来提供比SEM更高分辨率的内部结构图像。本书将详述TEM的工作原理，包括电子枪、聚光镜、物镜、投影镜、样品台以及各种探测器。 您将深入了解： 高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）： HRTEM能够直接观察到原子排列的规律，甚至可以分辨出单个原子衬度。本书将指导您如何识别晶格条纹、晶界、位错等晶体缺陷，并解析晶体结构。 明场与暗场成像： 掌握明场和暗场成像的区别与应用，如何利用暗场像来突出特定晶体的取向或晶畴。 电子衍射分析（ED）： TEM内置的电子衍射功能是其强大的分析手段之一。本书将详细阐述如何获取选区电子衍射花样（SAEDP），以及如何根据衍射花样的点阵和对称性来判断晶体结构、晶向和取向。 能量色散X射线谱仪（EDS）和电子能量损失谱仪（EELS）： 类似于SEM，TEM也可以集成EDS进行元素分析。此外，EELS作为一种更强大的元素和化学态分析技术，可以提供纳米尺度的元素成分、化学态、价态等信息，本书也将对其进行深入介绍。 其他TEM技术： 探讨如扫描透射电子显微镜（STEM）及其高角度环形暗场（HAADF）成像，如何实现原子级分辨率的成分分析。 跨越技术的融合：从宏观到微观的材料认知 本书的编写宗旨在于，不仅要详细介绍XRD和EM这两种技术的原理与操作，更重要的是强调它们之间的互补性与协同性。通过将XRD得到的晶体结构信息与EM观察到的微观形貌、纳米结构以及成分分布相结合，我们可以构建一个更加完整、深刻的材料认知体系。例如，通过XRD确定材料的主要晶相，再通过SEM/TEM观察这些晶相在宏观形貌上的体现，或者通过EDS/EELS分析不同区域的成分差异，从而全面理解材料的结构-性能关系。 本书的内容设计，将从基础理论出发，循序渐进，逐步深入到复杂的应用案例。我们力求以清晰易懂的语言，辅以丰富的示意图和真实的实验数据，帮助读者建立扎实的理论基础，并掌握实际操作技能。无论您是材料科学、冶金工程、化学工程、物理学还是相关领域的学生、研究人员或工程师，本书都将是您探索材料微观世界、提升材料分析能力的得力助手。 掌握X射线衍射和电子显微分析这两项核心技术，意味着您拥有了洞察材料微观秘密的“钥匙”。通过本书的学习，您将能够更自信、更有效地解析材料的结构，理解其性能来源，从而在材料的设计、开发、表征与应用等各个环节，都能够做出更精准的判断和更富有创意的决策。这是一场关于物质本质的深度对话，一次对材料科学前沿的致敬。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对材料科学充满好奇心的普通读者，我选择这本书主要是被它“材料现代测试分析方法”这个标题所吸引，以及“X射线衍射分析”和“电子显微分析”这两个关键词。我一直对材料是如何在微观层面构成，以及我们是如何通过各种手段来“看”到这些微观世界的细节感到非常着迷。我希望能通过这本书，初步了解这些先进的测试分析技术，即使我不是专业研究人员，也能对这些科学研究有基本的认识。 我最想从这本书中了解的是，X射线到底是如何“看到”材料内部的晶体结构的？为什么不同的材料会产生不同的衍射图谱？这些图谱又代表着什么？我希望能用最直观、最容易理解的方式来解释这些原理，最好能有一些形象的比喻或者通俗易懂的图示。同时，我也想知道，电子显微镜又是如何工作的？它能看到比普通光学显微镜更小的结构吗？它又是如何将这些微观景象呈现在我们眼前的？ 我希望这本书能够用一种更轻松、更科普的方式来介绍这些内容，避免过于专业的术语和复杂的公式。如果能有一些生动有趣的案例，比如分析一下日常生活中常见材料的微观结构，或者介绍一下科学家是如何利用这些技术发现新材料的，那会更有趣。我希望这本书能让我感觉到，科学研究并没有那么遥不可及，这些高大上的测试分析方法，其实也是有规律可循，并且能够为我们揭示物质世界的奥秘。 这本书的叙述方式确实非常符合我这样的普通读者的需求。在X射线衍射分析的部分，作者用非常浅显易懂的语言解释了X射线的性质，以及它与晶体结构之间的相互作用。通过类比和生动的插图，我能够比较直观地理解布拉格定律的原理，以及衍射图谱是如何反映材料的晶体结构的。书中避免了复杂的数学推导，而是侧重于解释概念和结果的意义，让我能够轻松地建立起对XRD的基本认识。 在电子显微分析的部分，作者同样采用了非常科普的叙述风格。他详细介绍了SEM和TEM的基本工作原理，以及它们在放大能力和成像方式上的差异。书中通过大量的精美图片，展示了各种材料在电子显微镜下的微观世界，从细胞的精细结构到材料的纳米形貌，都让我大开眼界。作者还穿插了一些关于这些技术如何应用于医学、材料科学、考古学等领域的有趣案例，让我更加体会到这些测试分析方法的重要性。这本书让我对材料测试分析技术有了初步但清晰的了解，也激发了我进一步探索科学世界的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

作为一名研究材料的博士生，我对于能够帮助我深化理解和拓展视野的专业书籍有着非常高的要求。我一直致力于研究金属材料的微观结构与宏观性能之间的关系，而X射线衍射（XRD）和电子显微镜（SEM/TEM）无疑是我科研中最常用的两类表征手段。我常常需要面对复杂的衍射图谱和微观形貌图像，并从中提取有用的信息来支撑我的研究论点。 我特别期待这本书能在XRD分析方面提供更深入的指导。例如，关于如何处理复杂的衍射峰重叠问题，如何通过衍射峰的形状和宽度来推断晶粒细化、应力状态以及形变程度，以及如何在多相材料中进行准确的定量相分析。我希望书中能有一些关于这些高级分析技巧的详细讲解，甚至是相关的软件操作指南，这对于我提高数据处理的效率和准确性至关重要。 在电子显微分析方面，我更关心的是如何利用SEM/TEM来研究材料的细观结构，比如晶界结构、孪晶界、位错等晶体缺陷的成因和演化。我也希望书中能有关于如何利用能量色散X射线谱（EDS）和电子能量损失谱（EELS）进行纳米尺度的成分分析和电子态分析的深入介绍，这些技术对于理解材料的微观性能至关重要。我期待的不仅仅是仪器操作的介绍，而是能够从原子和电子的层面理解材料的本质。 阅读了这本书，我发现它在很多方面都达到了我的预期，甚至超出了我的期待。在XRD部分，作者不仅详细阐述了衍射原理，还深入讲解了如何利用XRD来分析材料的晶体结构、相组成、织构、残余应力以及晶粒尺寸等。书中提供了丰富的公式和计算方法，并且通过具体的实例，展示了如何从衍射数据中解读出丰富的材料信息。这对于我深入理解XRD的分析能力提供了坚实的基础。 而在电子显微分析方面，这本书更是展现了其专业性和深度。它详细介绍了SEM和TEM的成像机制、不同衬度成像的原理，以及如何利用各种信号（如二次电子、背散射电子、能谱、能量损失谱等）来获取材料的形貌、成分、晶体结构等信息。书中对于如何观察和分析位错、孪晶界、析出相等晶体缺陷的详细阐述，以及如何利用高分辨透射电镜（HRTEM）来观察原子排列，都给我留下了深刻的印象。这本书的内容非常详实，逻辑清晰，能够帮助我系统地掌握材料测试分析的各项技术，并将其应用于我的博士研究中。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，对于材料科学领域的教学和研究来说，无疑是一次重要的补充。我一直认为，掌握先进的材料测试分析方法是现代材料科学家必备的核心技能之一。尤其是在新材料不断涌现、对材料性能要求日益精细化的今天，精准、高效的测试与分析手段更是显得尤为关键。书中提到的X射线衍射分析（XRD）和电子显微分析（SEM/TEM）是目前应用最广泛、最基础的材料表征技术，几乎贯穿了材料从研发到生产的各个环节。 我被这本书吸引，很大程度上是因为它承诺了“现代测试分析方法”，这让我期待它能涵盖一些最新的技术进展和应用实例。我所在的实验室正在进行一项关于新型纳米复合材料的研究，其中涉及到精确的物相分析和微观结构表征。我希望这本书能够提供一些关于如何利用XRD来分析非晶材料、纳米晶材料的衍射行为，或者在复杂多相体系中如何准确识别和量化各相的信息。同时，对于SEM，我希望能学习到如何利用能量色散X射线谱（EDS）和波长色散X射线谱（WDS）进行元素成分分析，如何利用背散射电子（BSE）像来区分不同元素的分布，以及如何利用二次电子（SE）像来揭示材料的微观形貌和表面特征。 然而，当我深入阅读之后，我发现这本书在很多方面都做得相当不错。它不仅仅是简单地罗列各种分析技术，而是试图将理论原理与实际应用相结合，为读者提供一个相对完整的知识体系。例如，在XRD的部分，作者对于衍射强度、峰位、半峰宽等参数与材料结构、物相组成、晶粒尺寸、应力等参数之间的关系进行了比较详细的阐述，并且提供了相关的计算公式和图表，这对于我理解实验数据的意义非常有帮助。 在电子显微分析方面，作者也花了相当大的篇幅来介绍不同成像模式的原理以及它们在材料分析中的具体应用。特别是对于SEM和TEM在材料微观结构、形貌、晶体缺陷等方面的表征能力，以及如何通过这些技术来研究材料的表面、界面、相界等关键信息，都有比较清晰的介绍。书中还穿插了一些典型的案例分析，展示了这些测试分析方法是如何被成功应用于解决实际材料科学问题，这对我来说是一种很好的学习范例。 总的来说，这本书的内容非常丰富，涵盖了材料测试分析的多个重要方面。它的叙述方式比较系统，逻辑性强，并且注重理论与实践的结合。对于我这样的研究人员来说，这本书可以作为一个很好的参考工具，帮助我回顾和深化对各种测试分析方法的理解，并且从中获得一些新的启发，从而更好地指导我的科研工作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当专业，一眼就能看出是面向学术研究的专业书籍。作为一名在材料领域摸爬滚打多年的工程师，我平时的工作虽然不直接涉及科研理论的推导，但对各种测试分析方法的要求却很高，因为精准的分析结果是保证产品质量和优化工艺流程的关键。我常常需要解读来自实验室的XRD和SEM报告，并据此做出决策。因此，我一直希望能找到一本能够帮助我更深入理解这些测试技术背后原理的书籍，而不仅仅是停留在操作层面。 我特别关注的是书中对X射线衍射分析的讲解。我经常会遇到一些非常规的衍射图谱，比如出现了非预期的衍射峰，或者某些衍射峰的强度异常。我希望这本书能提供一些关于如何分析这些复杂情况的方法，比如如何识别杂质相，如何判断是否存在固溶强化或应力作用，以及如何通过 Rietveld 精修等高级方法来定量分析物相组成。我对这本书的期待是，它能够提供足够深入的理论支持，让我能够不仅仅是“看懂”图谱，而是能够“理解”图谱背后的物理和化学过程。 另外，电子显微分析也是我非常感兴趣的部分。我经常需要评估材料的微观形貌，比如晶粒的大小、形状、分布，以及是否存在第二相颗粒、孔隙、裂纹等缺陷。我希望这本书能够详细介绍如何通过SEM图像来定量评价这些形貌特征，例如使用图像处理软件进行晶粒尺寸的统计分析，或者如何通过能量色散X射线谱（EDS）来快速进行元素成分分析，从而判断第二相的成分。对于TEM，我虽然接触较少，但也知道它在研究纳米材料和晶体缺陷方面有着不可替代的作用，希望书中能有相关的介绍。 这本书在内容上确实给我带来了一些惊喜。在XRD的部分，作者不仅详细介绍了布拉格方程、衍射强度等基本概念，还引入了一些更高级的分析方法，例如晶体结构解析、晶粒尺寸估算（如Scherrer公式的应用）、以及应力分析等。这些内容对我来说非常有价值，能够帮助我更好地理解衍射数据所反映的材料信息。 在电子显微分析方面，书中对SEM和TEM的成像原理、不同衬度机制的产生以及各种分析信号（如二次电子、背散射电子、EDS、EELS等）的解读都进行了比较详细的阐述。特别是书中通过大量的实例，展示了如何利用这些技术来研究材料的微观结构、相界、晶界、缺陷等，这对于我这种偏重应用的学习者来说，非常有启发性。这本书的内容深度和广度都比较适合我，能够帮助我进一步提升在材料测试分析方面的专业能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书实在是太让人失望了！我本来对这本《材料现代测试分析方法》充满了期待，尤其是我看到“X射线衍射分析”和“电子显微分析”这些字眼的时候，以为终于能找到一本深入浅出的好书，来系统地学习这些关键的材料表征技术。我是一名材料科学专业的学生，平时做实验时经常会接触到XRD和SEM，但很多时候只是机械地操作仪器，对于背后原理和数据解读总是有些模棱两可。我希望这本书能帮助我建立起扎实的理论基础，能够真正理解衍射图谱和形貌照片所蕴含的信息，从而更好地指导我的科研工作。 然而，当我翻开这本书，很快就发现内容与我的预期大相径庭。它似乎更侧重于对某些具体分析仪器的操作流程进行简单的介绍，而对于驱动这些操作背后的物理原理、各种分析方法的适用范围、优缺点以及数据处理的深层逻辑，却几乎只字未提。举个例子，在XRD的部分，我期待看到关于布拉格方程的详细推导，晶体结构的解析方法，以及如何从衍射峰的强度、宽度和位置来判断材料的相组成、结晶度、晶粒尺寸、应力状态等等。但这本书只是泛泛地提了几句，更多的是一些操作步骤的罗列，比如“连接电源”、“打开软件”、“选择扫描参数”之类的。这对于已经具备一定实验基础的我来说，简直是鸡肋。 我尤其感到不满意的是，书中对于电子显微分析（SEM/TEM）的讲解也同样流于表面。我希望能深入了解电子束与样品相互作用的物理过程，例如二次电子、背散射电子、俄歇电子、X射线能谱等信号的产生机制，以及不同探测器的工作原理。更重要的是，我希望学习如何根据 SEM 图像来分析材料的微观形貌、晶粒大小和分布、表面粗糙度、缺陷等。对于 TEM，我更是期待能看到关于晶格成像、衍位点阵分析、高分辨透射电镜等更高级技术的介绍，以及如何通过这些手段来研究材料的纳米结构和晶体缺陷。但这本书也只是简单地介绍了基本成像原理，对于图像的解读和分析方法，给出的指导微乎其微，完全无法满足我深入学习的需求。 我花了相当长的时间来阅读这本书，希望能够从中找到一些有价值的见解，但遗憾的是，我感到收获甚微。我尝试着去理解作者想要传达的信息，但很多地方的逻辑跳跃性很大，或者表述不够清晰，导致我不得不反复阅读，甚至查阅其他资料来辅助理解。书中对一些重要概念的解释也显得比较模糊，缺乏严谨性和系统性。我期待的是一本能够启发思考、能够帮助我建立起分析思维的书籍，而不是一本仅仅停留在表面介绍和操作指南的书。 总而言之，这本书并没有达到我作为一名学习者对于“现代测试分析方法”教材的期望。它未能提供深入的理论解释，也未能提供系统性的数据解读指导，更未能帮助我建立起解决实际问题的分析思路。对于希望深入理解材料表征技术的读者来说，这本书可能无法提供足够的帮助。我更倾向于寻找那些能够提供深入原理讲解、详细案例分析、以及能够引导读者进行独立思考的教材。这本书给我的感觉是，它更像是对一些基本操作的简单罗列，缺乏对核心科学原理的深入挖掘和对实际应用场景的细致分析。