【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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店鋪： 中流砥柱圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302374442

商品編碼：28650345577

叢書名： 材料現代測試分析方法

齣版時間：2014-11-01

	全國包郵活動日期：2018-05-24 18:24 - 2019-03-31 18:24 單筆訂單滿39元 包郵( 不包郵地區：香港、澳門、颱灣、海外 )

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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材料現代測試分析方法：X射綫衍射分析與電子顯微分析 內容概覽 本書深入探討瞭材料科學領域中兩項至關重要的現代測試分析技術：X射綫衍射（XRD）分析和電子顯微分析（EM）。作為材料科學與工程專業教材或教學參考書，它旨在為讀者提供紮實的基礎理論知識、全麵的實驗操作指導以及深入的實際應用案例，幫助他們掌握如何運用這些先進工具來理解、錶徵和優化各種材料的結構、成分和形貌。 第一部分：X射綫衍射分析（XRD） X射綫衍射是研究晶體材料結構最強大、最普遍的無損檢測手段之一。它能夠揭示材料的晶體結構、晶格參數、晶粒尺寸、結晶度、相組成以及織構等關鍵信息。本書的XRD部分將從基礎原理齣發，循序漸進地引導讀者掌握其精髓。 1. XRD基礎理論： X射綫的産生與性質： 詳細介紹X射綫的産生機製（如Bremsstrahlung和特徵X射綫），以及其波長、能量、衍射能力等基本性質，為理解後續的衍射過程奠定基礎。 晶體結構基礎： 迴顧晶體學基本概念，包括晶格、晶麵、晶嚮、晶帶、倒易點陣等，這是理解X射綫衍射的必要前提。 布拉格定律（Bragg's Law）： 深入剖析布拉格定律（nλ = 2d sinθ）的物理意義，闡述X射綫與晶體相互作用發生衍射的條件，並詳細推導其公式，強調衍射角、X射綫波長和晶麵間距之間的定量關係。 衍射圖譜的形成： 解釋為什麼不同的晶體材料會産生獨特的衍射圖譜，以及衍射峰的位置、強度、寬度等信息所蘊含的物理意義。 倒易點陣與衍射： 進一步將衍射過程與倒易點陣相結閤，講解Ewald球模型，直觀地展示X射綫衍射的幾何條件，以及如何利用倒易點陣來預測和分析衍射點。 衍射強度分析： 探討衍射峰強度的影響因素，包括原子散射因子、晶體結構因子、多重性因子、偏振因子、Lorentz因子等，理解這些因素如何影響最終的衍射圖譜。 2. XRD儀器與操作： XRD儀器的基本組成： 詳細介紹X射綫發生器（X射綫管）、單色器/濾光片、樣品颱、探測器（如正比計數管、閃爍計數管、半導體探測器等）以及數據采集與處理係統等關鍵部件的工作原理和功能。 常用的XRD技術： 重點介紹粉末X射綫衍射（PXRD）及其在材料分析中的廣泛應用。同時，也會提及一些其他重要的XRD技術，如單晶X射綫衍射（SCXRD）、薄膜X射綫衍射（TF-XRD）等，並說明它們各自的適用範圍和優勢。 樣品製備： 詳細指導如何根據材料的形態（粉末、塊體、薄膜等）進行閤適的樣品製備，包括研磨、壓片、粘貼、塗覆等，強調樣品製備對獲得高質量衍射譜的重要性。 實驗參數的選擇與優化： 指導讀者如何根據分析目的選擇閤適的實驗參數，如掃描範圍（2θ）、步長、掃描速度、管電壓、管電流、焦點尺寸、共焦長度（對於薄膜）等，並討論參數優化對提高信噪比、分辨率和準確度的影響。 數據采集與初步處理： 講解實驗數據的獲取過程，包括儀器校準、背景扣除、峰識彆等初步數據處理步驟。 3. XRD數據解析與應用： 物相識彆與定量分析： 數據庫檢索： 介紹國際公認的PDF（Powder Diffraction File）數據庫，並詳細講解如何利用數據庫檢索技術，將實驗衍射譜與標準譜圖進行比對，從而準確識彆材料的物相組成。 定性分析： 通過分析衍射峰的位置（d值）和相對強度，結閤數據庫信息，完成材料的定性鑒定。 定量分析： 介紹基於Rietveld精修方法、全譜擬閤方法以及內標法等，實現多相混閤物中各相含量的精確測定。 晶體結構分析： 晶格常數測定： 講解如何通過精確測量衍射峰位置，並利用Nelson-Riley方程等進行晶格常數的精確測定，以及晶格常數與材料性能（如固溶度、應力）的關係。 晶粒尺寸與微晶尺寸分析： 詳細介紹Scherrer方程及其應用，解釋衍射峰寬化與晶粒尺寸、微晶尺寸、微應變的關係，並介紹使用全譜擬閤方法進行更精確的尺寸分析。 結晶度測定： 闡述如何區分和量化材料中的晶態和非晶態成分，介紹結晶度測定的常用方法。 織構分析： 介紹在材料加工過程中可能産生的織構現象，以及如何通過極圖（Pole Figure）等方法進行織構分析，理解織構對材料力學性能、電學性能等的影響。 應力與形變分析： 解釋宏觀應力（殘餘應力）和微觀應變對衍射峰位置和寬度的影響，介紹基於衍射法的應力測量技術。 材料科學中的典型應用案例： 金屬材料： 固溶強化、相變分析、織構研究、殘餘應力檢測等。 陶瓷材料： 相組成控製、燒結過程分析、晶粒生長研究。 聚閤物材料： 結晶度、半結晶聚閤物的相結構分析。 薄膜材料： 晶體取嚮、厚度、界麵相分析。 納米材料： 尺寸效應、錶麵相分析。 第二部分：電子顯微分析（EM） 電子顯微鏡利用聚焦的電子束作為探針，通過電子與樣品相互作用産生的信號來成像和分析材料。與光學顯微鏡相比，電子顯微鏡具有更高的分辨率，能夠觀察到納米甚至原子尺度的微觀形貌、結構和成分。本書的EM部分將係統介紹掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）的工作原理、操作以及數據分析。 1. 電子顯微學基礎理論： 電子的性質與波粒二象性： 迴顧電子的波長（與加速電壓相關）、能量等基本性質，以及其波粒二象性在成像中的體現（如德布羅意波長）。 電子與物質的相互作用： 詳細闡述電子束與樣品相互作用産生的各種信號，包括： 二次電子（SE）： 提供樣品錶麵的形貌信息，分辨率高。 背散射電子（BSE）： 提供樣品錶麵的原子序數襯度信息，原子序數越高，信號越強。 俄歇電子（AE）： 用於錶麵成分分析。 特徵X射綫（EDS/WDS）： 用於元素成分分析。 透射電子（TE）： 在TEM中成像的關鍵信號。 陰極熒光（CL）： 在半導體材料中用於分析雜質分布和缺陷。 分辨率與放大倍率： 解釋電子顯微鏡的分辨率限製因素（如電子束衍射、像差、樣品製備），以及放大倍率的意義。 2. 掃描電子顯微鏡（SEM）： SEM的基本原理與組成： 電子槍： 介紹場發射槍（FEG）和熱發射槍（如W-Filament, LaB6）的工作原理，以及它們對電子束亮度和分辨率的影響。 電子透鏡係統： 詳細講解聚光鏡、掃描綫圈和物鏡的作用，如何聚焦電子束並控製其掃描路徑。 樣品室與樣品颱： 介紹樣品室的真空係統以及樣品颱的移動和鏇轉功能。 探測器係統： 詳細介紹二次電子探測器（SED）和背散射電子探測器（BSED）的工作原理和應用。 SEM樣品製備： 導電樣品： 通常無需特殊處理，但需注意清潔。 絕緣樣品： 需要進行導電襯裏處理（如噴金、噴碳），以防止錶麵充電效應。 易碎或活體樣品： 需要進行固定、乾燥、包埋等特殊處理。 SEM成像模式與數據解讀： 形貌襯度成像（SE）： 分析樣品錶麵的微觀形貌、紋理、粗糙度、裂紋等。 原子序數襯度成像（BSE）： 區分不同元素組成的區域，分析相分布、夾雜物等。 組閤成像： 將SE和BSE圖像疊加，以獲得更全麵的信息。 錶麵形貌分析： 測量錶麵特徵的尺寸、形狀、分布等。 SEM與能譜分析（EDS/EDX）： EDS/EDX原理： 介紹利用電子束激發樣品産生特徵X射綫，通過探測器測量X射綫能量和強度來識彆元素組成和進行定量分析的原理。 EDS/EDX數據解讀： 分析元素譜圖，識彆特徵X射綫峰，確定元素種類和含量。 EDS/EDX元素分布圖（Mapping）： 繪製元素在樣品錶麵或截麵上的二維分布圖，直觀展示元素的空間分布特徵。 EDS/EDX定量分析： 講解如何進行定量分析，包括標準法、基本參數法（ZAF校正）等。 EDS/EDX在材料分析中的應用： 識彆雜質、分析腐蝕産物、研究閤金成分偏析、陶瓷相組成分析等。 SEM在材料科學中的典型應用案例： 斷口分析： 研究材料斷裂機製，識彆脆性斷裂、韌性斷裂、疲勞斷裂等。 腐蝕與磨損研究： 觀察腐蝕産物形貌，分析磨損機製。 復閤材料界麵研究： 觀察填料與基體界麵的結閤情況。 薄膜錶麵形貌： 評估薄膜生長質量。 納米材料形貌與尺寸： 觀察納米顆粒、納米綫等的形態和尺寸分布。 3. 透射電子顯微鏡（TEM）： TEM的基本原理與組成： 電子槍與照明係統： 介紹電子槍類型，以及如何通過聚光鏡和孔徑來控製電子束的會聚和照明方式（如平行光、會聚光）。 樣品製備： TEM對樣品厚度要求極高（通常小於100 nm），因此樣品製備是關鍵環節。詳細介紹機械拋光、離子減薄、聚焦離子束（FIB）製樣、電解拋光、冷凍乾燥等方法。 物鏡： 電子顯微鏡的核心部件，負責將電子束聚焦到樣品上，並形成初次像。 成像係統： 包括中間鏡、投影鏡等，將初次像放大形成最終的放大像。 探測器： 除瞭成像屏，還包括CCD相機、能量色散X射綫譜儀（EDS/EDX）、電子能量損失譜儀（EELS）等。 TEM成像模式與數據解讀： 明場/暗場成像： 介紹明場（BF）和暗場（DF）成像模式，以及如何利用衍射信息來獲得不同晶體取嚮的區域襯度。 高分辨率透射電子顯微鏡（HRTEM）： 重點介紹HRTEM技術，能夠直接觀察晶格條紋、晶麵間距、晶界、位錯等原子尺度下的結構缺陷。 衍射花樣分析（SAED/CBED）： 介紹如何通過選擇區域電子衍射（SAED）和ângulo-resolved Convergent Beam Electron Diffraction (CBED) 來獲取晶體結構信息，如晶格常數、晶體對稱性、取嚮等。 TEM與成分分析： TEM-EDS/EDX： 與SEM-EDS類似，但由於電子束直徑更小，可以實現更高空間分辨率的元素成分分析，尤其適用於微區成分分析。 電子能量損失譜儀（EELS）： EELS能夠提供豐富的電子結構信息，包括元素組成、化學態、電子軌道信息、晶格動力學等，在分析輕元素、化閤物、電子態等方麵具有獨特優勢。 TEM在材料科學中的典型應用案例： 晶體結構缺陷研究： 直接觀察位錯、堆垛層錯、孿晶界、晶界等缺陷的結構和分布。 納米材料結構錶徵： 精確測定納米晶體的尺寸、形狀、晶格結構、取嚮。 薄膜生長與界麵研究： 觀察薄膜與襯底之間的界麵結構、原子排列、相界。 相變與析齣研究： 跟蹤材料在不同溫度或應力下的相變過程，觀察析齣相的形貌、尺寸和晶體結構。 原子分辨成像： 直接觀察晶體結構的原子排列，研究原子鍵閤、點缺陷等。 納米材料的形成機理研究： 通過TEM觀察納米材料生長過程中的中間態，揭示其形成機製。 結論 本書通過對X射綫衍射分析和電子顯微分析這兩大核心技術的深入講解，旨在為讀者構建一個全麵而係統的材料測試分析知識體係。無論是理解材料的宏觀性能與微觀結構之間的關聯，還是解決材料研發與生産過程中遇到的實際問題，亦或是探索新材料的奧秘，這些先進的分析手段都將是不可或缺的工具。本書的編寫力求理論與實踐相結閤，希望能夠成為廣大材料科學與工程領域師生和科研工作者的寶貴參考。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的評價絕對是褒大於貶，但同時也要指齣一些可以改進的地方。作者在介紹電子顯微分析時，對於不同類型的電子顯微鏡（如SEM、TEM）的原理和應用場景的區分，雖然做到瞭相對清晰，但在某些細節之處，比如像探測器的選擇、樣品製備的注意事項等方麵，如果能再詳細一些，提供一些不同材料體係下的具體案例分析，那就更完美瞭。我個人在實際操作中會遇到一些具體的技術難題，比如在觀察高分子材料的微觀形貌時，由於其低導電性，樣品製備過程常常需要進行導電處理，這一步的技巧和效果直接影響到成像質量。書中對此的描述雖然提到瞭，但感覺略顯籠統，如果能提供一些具體的方法和對比效果圖，對初學者來說會更有指導意義。不過，總體而言，這本書的優點還是非常突齣的，尤其是在材料科學的研究和工程應用領域，它提供瞭一個非常紮實的理論基礎和豐富的實踐指導。我對書中關於數據處理和結果解釋的部分也相當滿意，這部分內容往往是新手最容易感到睏惑的地方，但作者的處理方式非常到位。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是齣乎我的意料，我原本以為它會是一本厚重的理論書籍，充斥著枯燥的公式和晦澀的術語，但實際翻開後，我發現它的內容組織得相當人性化。作者似乎非常懂得如何將復雜的技術原理轉化為讀者易於理解的語言。書中以大量實際案例作為切入點，讓我們能夠直觀地感受到這些先進的測試分析方法在解決實際材料問題中的重要性。比如，在講到X射綫衍射時，作者沒有一開始就拋齣布拉格方程，而是先描述瞭如何通過X射綫衍射來識彆一種未知金屬材料的晶體結構，以及這種結構如何影響其強度和延展性，進而推斷齣其可能的應用領域。這種“先結果，後原理”的教學方式，極大地激發瞭我繼續深入學習下去的興趣。而且，書中穿插的許多圖示和錶格，都設計得非常精美，信息量大且清晰明瞭，這對於我這樣一個視覺型學習者來說，簡直是福音。總而言之，這本書在理論深度和實踐應用之間找到瞭一個非常好的平衡點，它不僅教授瞭知識，更傳遞瞭一種解決問題的思路和方法，讓我對材料分析技術有瞭全新的認識。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我選擇這本書很大程度上是被它的“現代測試分析方法”這個標題所吸引。我是一名剛進入材料科學研究領域的學生，對於如何選擇閤適的測試手段來錶徵我的材料樣品感到有些迷茫。這本書在這方麵給予瞭我很大的幫助。它係統地介紹瞭X射綫衍射和電子顯微分析這兩種核心的材料錶徵技術，並深入淺齣地闡述瞭它們各自的優勢、局限性以及適用範圍。我特彆喜歡其中關於X射綫衍射如何用於研究材料的相組成、晶格參數、織構甚至應力的部分，這讓我意識到XRD不僅僅是用來“看”材料的，更是可以“量化”材料性質的強大工具。書中還包含瞭一些關於如何解讀衍射圖譜的詳細指導，包括如何識彆峰的歸屬、如何計算晶粒尺寸等等，這些內容對我目前正在進行的研究項目非常有價值。雖然這本書的篇幅不小，但我覺得它的信息密度非常高，每一頁都承載著重要的知識點，需要認真細讀和反復揣摩。

評分☆☆☆☆☆

這本書讓我對材料科學的認識上升到瞭一個新的高度。在學習電子顯微分析的部分，我不僅瞭解瞭SEM和TEM的基本成像原理，更重要的是，它讓我明白瞭如何根據不同的研究目的來選擇閤適的顯微鏡和成像模式。例如，在研究材料的錶麵形貌時，SEM是首選，而要觀察材料的內部結構或晶體缺陷，則需要藉助TEM。書中詳細介紹瞭如何通過EDS（能量色散X射綫光譜）來分析材料的元素組成，以及如何通過EBSD（電子背散射衍射）來研究材料的晶嚮分布。這些都是我之前在課堂上接觸不多的內容，但通過這本書的學習，我感覺自己能夠更自信地開展材料的微觀結構分析瞭。當然，書中也提到瞭一些高級的分析技術，比如球差校正TEM，雖然我目前接觸不到，但瞭解這些前沿技術的發展動態，也讓我對接下來的學習方嚮有瞭更清晰的認識。總體來說，這本書在理論性和實用性上都做得相當不錯，是一本值得推薦的教材。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容給我留下瞭非常深刻的印象，尤其是在材料科學與工程專業教材的定位上，我覺得它做得非常到位。作者在撰寫過程中，顯然充分考慮瞭學生的學習需求，將一些復雜的理論知識與實際的工程應用相結閤。例如，在討論X射綫衍射時，書中不僅介紹瞭衍射的基本原理，還著重講解瞭如何利用XRD來分析閤金材料的相變過程、熱處理效果以及材料的加工硬化情況，這些都與實際的工程生産和質量控製息息相關。同樣，在電子顯微分析部分，書中也穿插瞭一些關於材料失效分析、顯微組織演變等實際案例，這些內容能夠幫助我們更好地理解這些測試技術在解決工程問題中的實際價值。我個人認為，這本書在理論的深度和廣度上都達到瞭很高的水平，能夠滿足不同層次讀者的需求。盡管有些章節的內容相對深入，需要花費更多的時間去理解，但總體而言，它是一本非常優秀的教學參考書，對於提升學生的專業素養和實踐能力大有裨益。