正版刚微观组织的分析电子显微学表征(英文版)9787040300925戒咏华 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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戒咏华 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040300925

商品编码：29758717106

包装：精装

出版时间：2012-01-01

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基本信息

书名：微观组织的分析电子显微学表征(英文版)

定价：119.00元

作者：戒咏华

出版社：高等教育出版社

出版日期：2012-01-01

ISBN：9787040300925

字数：

页码：

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.999kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本收系统地介绍了分析电子显微学（AEM）的基本概念和操作技术，聚集于相恋和形变中位错的AEM研究。同时通过大量的例子阐述衍射晶体学的物理概念和数学分析方法，例如相变中位向关系的定量预测等，以便读者加深理解和拓展视野。

目录

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Chapter 1　Analytical Electron Microscope (AEM)
　1.1　Brief introduction of AEM history
　1.2　Interaction between electrons and specimen and signals used byAEM
　1.3　Electron wavelength and electromagic lens
　　1.3.1　Electron wavelength
　　1.3.2　Electromagic lens
　1.4　Structure and function of AEM
　　1.4.1　Illumination system
　　1.4.2　Specimen holders
　　1.4.3　Imaging system
　　1.4.4　Image recording
　　1.4.5　Power supply system and vacuum system
　　1.4.6　Computer control　'
　1.5　The principle of imaging, magnifying and diffracting
　1.6　Theoretical resolution limit
　1.7　Depth of focus and depth of field
　1.8　Spherical aberration-c0rrected TEMs　References　
Chapter 2　Specimen Preparation
　2.1　Traditional techniques
　　2.1.1　Replica
　　2.1.2　Preparation of powders
　　2.1.3　Film preparation for plan view
　　2.1.4　Film preparation from a bulk metallic sample .
　　2.1.5　Film preparation from a bulk nonmetaltic sample.
　2.2　Special techniques　
　　2.2.1　Cross-sectional specimen preparation
　　2.2.2　Cleaving and small angle cleavage technique
　　2.2.3　Ultramicrotomy
　　2.2.4　Focused ion beam technique　References
Chapter 3　Electron Diffraction
　3.1　Comparison of electron diffraction with X-raydiffraction
　3.2　Conditions of diffraction
　　3.2.1　Geometric condition
　　3.2.2　Physical condition
　　3.2.3　Diffraction deviating from exact Bragg Condition
　3.3　Basic equation used for analysis of electron diffractionpattern
　 3.3.1　Diffraction in an electron diffractometer
　 3.3.2　Diffraction in a TEM
　3.4　Principle and operation of selected area electrondiffraction
　3.5　Rotation of image relative to diffraction pattern
　3.6　Diffraction patterns of polycrystal and theirapplications
　　3.6.1　Formation and geometric features of diffraction patternsfor polycrystal
　　3.6.2　Applications of ring patterns
　3.7　Geometric features of diffraction patterns of singlecrystals
　　3.7.1　Geometric features and diffraction intensity of a singlecrystal pattern
　　3.7.2　Indexing methods of single crystal diffractionpatterns　
　3.8　Main applications of single crystal pattern
　　3.8.1　Identification of phases
　　3.8.2　Determination of orientation relationship
　3.9　Diffraction spot shift by stacking faults and determination ofstacking fault probability
　　3.9.1　Diffraction from planar defect
　　3.9.2　Determination of stacking fault probability in HCPcrystal
　　3.9.3　Determination of stacking fault probability in FCCcrystal
　3.10　Systematic tilting technique and its applications
　　3.10.1　Systematic tilting technique by double tilt holder.
　　3.10.2　Determination of electron beam direction
　……
Chapter 4 Mathematics Analysis in Electron Diffraction andCrystallography
Chapter 5 Diffraction Contrast
Chapter 6 high Resolution and High Spatial Resolution of Analyticaelectron Microscopy
Appendix
Index

作者介绍

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文摘

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序言

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《材料微观结构精要：从宏观到纳米的探索》 内容简介： 本书旨在为读者提供一个全面、深入且实用的材料微观结构分析的入门指南。它着重于将复杂理论与实际应用相结合，引导读者理解材料在不同尺度下的结构特征，以及这些结构如何决定材料的宏观性能。本书内容涵盖了从宏观形貌到原子级别的各种观察技术和分析方法，力求让读者掌握一套系统性的工具和思维方式，以应对各种材料科学与工程领域的挑战。 第一部分：理解材料的宏观世界与微观根源 在探索材料的微观奥秘之前，我们首先需要建立一个宏观的视角。本部分将从材料宏观性能的观察出发，引出对性能背后微观结构根源的探究。 宏观性能与微观结构的关系： 这一章节将通过生动的实例，例如金属的强度、陶瓷的脆性、高分子的柔韧性，以及复合材料的多样性，来阐释宏观性能并非凭空产生，而是材料内部精妙的微观结构所赋予的。我们将讨论诸如晶粒尺寸、相分布、缺陷类型、界面形貌等微观因素如何直接影响材料的力学、热学、电学、光学乃至化学性质。 材料科学的基本概念回顾： 为了让不同背景的读者都能顺利进入学习，本书将简要回顾材料科学中的一些核心概念。这包括晶体结构（体心立方、面心立方、六方密堆积等）、非晶态结构、相图的基本解读、固态相变的基本原理（如扩散、马氏体转变）以及材料的分类（金属、陶瓷、聚合物、复合材料）。这些基础知识将为后续的微观结构分析奠定坚实的理论基础。 微观结构分析的重要性： 为什么我们需要深入了解材料的微观结构？本节将详细阐述微观结构分析在材料设计、性能优化、失效分析、质量控制以及新材料开发等方面的不可或缺的作用。我们将探讨通过调控微观结构，如何实现材料性能的飞跃，以及避免因忽视微观细节而导致的重大工程事故。 第二部分：光学显微镜——经典的微观洞察 光学显微镜是材料科学研究中最基本也是最常用的工具之一。本部分将详细介绍光学显微镜的原理、操作技巧以及其在材料分析中的应用。 光学显微镜的工作原理与成像机制： 我们将深入浅出地讲解显微镜的光学系统（物镜、目镜、光源），光的衍射和干涉现象如何影响成像分辨率，以及不同类型的光学显微镜（明场、暗场、相差、微分干涉等）如何利用光的特性来增强衬度，观察不同类型的样品。 样品制备技术： 高质量的样品制备是获得清晰图像的关键。本节将详细介绍金相试样的制备流程，包括切割、镶嵌、研磨、抛光以及侵蚀。我们会针对不同材料（金属、陶瓷、聚合物）的特点，提供相应的制备建议和注意事项。特别会强调侵蚀过程对显露微观结构的至关重要性，以及如何根据材料的成分和相组成选择合适的侵蚀剂。 光学显微镜的应用实例： 本章将通过大量具体的案例，展示光学显微镜在分析材料中的实际应用。例如，观察金属的晶粒尺寸和形态，分析铸造结构的疏松、夹杂，检测焊接接头的显微组织，研究热处理后的相变情况，以及评估陶瓷的晶界和孔隙率。我们将引导读者如何从显微照片中提取有用的信息，并与宏观性能联系起来。 显微组织定量分析： 仅仅观察是不够的，定量分析才能提供更客观的数据。我们将介绍如何利用图像处理软件，对显微照片进行晶粒尺寸测量（截线法、面积法）、相含量测定、孔隙率分析、夹杂物计数等。这些定量数据将为材料性能的预测和控制提供依据。 第三部分：电子显微镜——窥探亚微米乃至原子级的世界 当光学显微镜的分辨率不足以满足需求时，电子显微镜便成为探索更高分辨率微观结构的不二之选。本部分将重点介绍扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）的原理、操作及其强大的分析能力。 扫描电子显微镜（SEM）及其工作原理： 我们将详细讲解SEM如何利用聚焦的电子束扫描样品表面，并通过检测二次电子、背散射电子等信号来形成图像。重点将阐述不同衬度的形成机制，例如形貌衬度、原子序衬度。 SEM的样品制备与操作： SEM对样品的要求相对宽松，但仍需一定的制备。本节将介绍导电处理、低真空SEM等技术，以及SEM的主要操作参数（加速电压、探测器选择、工作距离）的调整对成像质量的影响。 SEM的应用：形貌观察与元素分析： SEM最突出的优势在于其高景深和强大的形貌观察能力，能够清晰地展现样品表面的三维形貌。更重要的是，SEM通常与能量色散X射线光谱仪（EDS）联用，实现对样品元素的定性与定量分析。我们将通过实例说明如何利用SEM-EDS分析材料的成分分布、夹杂物的化学组成、腐蚀产物以及断口的微观形貌特征。 透射电子显微镜（TEM）及其工作原理： TEM利用穿透样品的电子束成像，能够获得比SEM更高的分辨率，甚至达到原子级别。本部分将详细讲解TEM的电子枪、聚光镜、样品台、物镜、成像系统以及电子衍射的原理。 TEM的样品制备：挑战与技巧： TEM样品制备通常比SEM更具挑战性，需要将样品制备成足够薄以允许电子穿透。本节将介绍聚焦离子束（FIB）、电抛光、机械抛光、离子减薄等常用的TEM样品制备技术，并强调不同技术在处理不同材料时的优劣。 TEM的应用：精细结构解析与晶体学分析： TEM能够揭示材料的原子排列、晶格缺陷（位错、畴壁）、晶界结构、纳米相分布等极精细的结构特征。电子衍射是TEM的一项重要功能，能够提供样品的晶体结构信息，用于相鉴定和晶体取向分析。本书将通过案例展示TEM在分析纳米材料、薄膜结构、材料的微观形变机制以及相变过程中的强大作用。 第四部分：其他关键的微观结构分析技术 除了光学和电子显微镜，还有其他一些重要的微观结构分析技术，它们能够提供更为丰富和多维度的数据。 X射线衍射（XRD）——晶体结构与相鉴定： XRD是一种非破坏性技术，主要用于确定材料的晶体结构、晶格参数、晶粒尺寸以及相组成。本节将简要介绍XRD的基本原理，并重点讲解如何通过XRD图谱分析材料的相结构，例如识别不同晶型的化合物，以及评估材料的结晶度。 原子力显微镜（AFM）——表面形貌与力学性质的纳米级探测： AFM是一种扫描探针显微镜，能够以原子级的分辨率成像样品表面形貌，并且能够探测表面的力学、电学、磁学等性质。我们将介绍AFM的工作模式（接触模式、非接触模式、敲击模式），以及其在表面形貌分析、纳米颗粒尺寸测量、薄膜表面粗糙度评估等方面的应用。 能量色散X射线光谱仪（EDS）与波长色散X射线光谱仪（WDS）——元素成分分析： 虽然在SEM和TEM章节已有所提及，但本节将对EDS和WDS进行更深入的探讨。我们将比较两者的优缺点，并提供更多关于定性、定量元素分析的技巧和注意事项。 拉曼光谱与红外光谱——分子结构与化学键的分析： 对于聚合物、陶瓷等非金属材料，拉曼光谱和红外光谱是研究其分子结构、化学键以及官能团的有力工具。我们将简要介绍这两种光谱技术的工作原理，并展示它们在材料成分辨别、相变监测以及化学状态分析中的应用。 第五部分：微观结构分析在材料工程中的综合应用 本部分将重点放在将前几部分学到的技术融会贯通，并应用于实际的材料工程问题中。 材料的失效分析： 微观结构分析在材料失效分析中扮演着至关重要的角色。通过对断口形貌、腐蚀产物、疲劳裂纹扩展等进行微观观察和成分分析，可以有效地追溯材料失效的原因，为改进设计和生产工艺提供依据。 材料的性能优化与新材料开发： 理解微观结构与性能之间的内在联系，是实现材料性能优化的关键。本节将通过具体案例，展示如何通过调控晶粒尺寸、优化相分布、引入纳米结构等手段，显著提升材料的强度、韧性、耐磨性、导电性等。同时，也将探讨如何利用先进的微观结构分析技术，加速新材料的研发进程。 质量控制与标准： 在材料生产过程中，严格的质量控制是保证产品性能稳定可靠的基础。微观结构分析是质量控制体系中的重要环节，可以用于检测原材料的成分、中间产品的显微组织以及最终产品的质量。本节也将提及相关的材料分析标准和规范。 总结与展望： 在本书的最后，我们将对微观结构分析的整个体系进行一个整体性的回顾，并对未来的发展趋势进行展望。随着技术的不断进步，新的分析技术将不断涌现，为我们提供更精细、更全面的材料信息。我们鼓励读者将所学知识应用于实践，通过不断地探索和实践，掌握材料微观结构分析的精髓，为材料科学与工程领域做出贡献。 本书的目标读者包括但不限于：材料科学与工程专业的学生、研究人员、工程师以及对材料微观结构感兴趣的广大科技工作者。本书力求以清晰的语言、丰富的图例和贴近实际的案例，帮助读者建立起一套坚实的材料微观结构分析知识体系。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书时，我立刻被它的厚度和分量所折服，这不仅仅是物理上的重量，更是知识含量的体现。我特别关注了其中关于原位（In-situ）实验技术应用的部分。通常，这部分内容在其他书籍中往往一笔带过，但这本书却用了相当大的篇幅，详细描述了如何设计和执行受控环境下的电镜实验，比如高温拉伸或原位电化学反应。作者对实验装置的描述细致入微，甚至涉及到了样品制备的特殊要求和可能出现的伪影，这一点对于一线研究人员来说至关重要。我曾尝试按照书中的建议修改我们实验室的一个样品加热台参数，结果观察到的微观形貌变化清晰度明显提高，这直接证明了书中提供的实用指导的有效性。它不是停留在理论推演的象牙塔内，而是深深扎根于实验台的真实操作之中，为读者提供了可以直接转化为实验成果的知识，这一点，我给满分。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我得说，完全超出了我对“技术专著”的传统想象。初次翻开时，我本以为会陷入一堆晦涩难懂的公式和枯燥的图谱中，毕竟“电子显微学”这个词听起来就带着一股学术的冷峻。然而，作者（我猜是戒咏华先生）的叙事方式竟然有着一种近乎诗意的精确性。他不仅仅是在描述如何操作那些精密的仪器，更像是在引导读者进入一个微观世界的探险。比如，他对晶界能谱分析的阐述，那种层层递进的逻辑推导，简直就像在解一个复杂的古代谜题，每一步线索都指向更深层次的结构奥秘。我特别欣赏他对“不确定性”的处理，没有将科学描绘成一个绝对真理的殿堂，而是承认了观测本身带来的局限性，这种坦诚让理论更具可信度。读完一部分，我感觉自己仿佛真的能“看见”那些原子级别的排列和缺陷，那种震撼，是任何宏观的描述都无法比拟的。这本书的排版和图例设计也值得称赞，即便是高度专业的内容，也处理得井井有条，确保了阅读的流畅性，这在同类书籍中是相当少见的。它真正做到了技术深度与可读性的完美平衡。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，初看之下略显古朴，但细品之下，却能感受到一种沉稳的力量。它没有当下许多新出版的学术著作中那种为了迎合市场而刻意追求的“轻量化”倾向。相反，它直面了材料微观结构分析的复杂性，并且毫不退缩地展现了其复杂性。我个人特别喜欢作者在探讨特定分析技术局限性时的那种辩证态度。比如，当讨论到能量分散X射线光谱（EDS）在轻元素分析上的固有挑战时，作者没有简单地归咎于仪器本身，而是从电子束与物质相互作用的物理机制层面进行了深入剖析，这使得读者不仅知其然，更知其所以然。这种对基础物理原理的深刻理解贯穿全书，让内容显得非常扎实可靠。对于我这样习惯了碎片化学习的人来说，这本书强迫我重新回归系统化、结构化的学习轨道，它像一位耐心的导师，一步步引导你建立起一个完整的知识框架，而不是只给你零散的知识点。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排结构，我以为是其最巧妙的设计之一。它似乎是按照一个典型的研究流程来组织内容的，从基础的样品制备（尽管书中可能只是简要提及，但其背后的逻辑是贯穿始终的）到不同尺度下的成像技术选择，再到最终的数据定量分析。这种循序渐进的组织方式，使得初学者能够逐步建立起对电子显微学分析方法的整体认知，而不需要被一开始的复杂理论所吓倒。我尤其欣赏作者对于不同技术间相互印证的强调。他不止一次地提醒读者，单一的电镜技术往往无法提供全貌，必须结合能谱、衍射、电镜原位等多种手段进行交叉验证。这种多维度的分析思维，正是现代材料科学研究的精髓所在。这本书教会我的，与其说是一种技术，不如说是一种严谨的、多角度的科研范式，它使得我们对材料世界的理解不再是片面的，而是立体和丰满的。这绝对是值得长期珍藏和反复研读的工具书。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的阅读体验就像是在攀登一座知识的高峰，过程虽然艰辛，但登顶后的视野绝对是无与伦比的。我尤其对其中关于高分辨透射电镜（HRTEM）图像解析的部分印象深刻。那部分内容的处理方式非常“硬核”，不是那种浮于表面的概述，而是深入到傅里叶变换、像差矫正等核心技术细节中。我花了相当长的时间去消化那些关于晶格衬度模拟的章节，作者用极其严谨的数学语言构建了模型，但更厉害的是，他随后总是能立即给出实际材料中对应的微观形貌，这种理论与实践的无缝对接，让人不得不佩服其深厚的功底。我身边的同事，即便是资深的研究员，在谈到某些特定相变过程的微观机制时，也常常需要回头翻阅这本书作为参考。它不仅仅是一本教材，更像是一部随时可以查阅的“电子显微学操作手册+理论百科全书”。对于任何想在材料科学或凝聚态物理领域深耕的人来说，这本书的价值是无可替代的，它提供的知识密度和专业深度，确保了读者不会在快速发展的科学前沿被落下。