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目次
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商品簡介
本書首先介紹了晶體學基礎知識，然后系統介紹了X射線的物理基礎、X射線衍射的方向與強度、多晶體X射線衍射分析的方法、X射線衍射儀及其在物相鑒定、宏微觀應力與晶粒尺寸的測定、多晶體的織構分析、小角X射線散射等方面的應用；介紹了電子衍射的物理基礎、透射電子顯微鏡的結構與原理、衍射成像、運動學襯度理論、高分辨透射電子顯微技術、掃描電子顯微鏡的結構與原理、電子探針及其應用；介紹了AES、XPS、sTM、AFM、LEEI)等常用表面分析技術和TG、DTA、DSC等常用熱分析技術的原理、特點及其應用；最后簡要介紹了紅外光譜和拉曼光譜等。書中研究和測試的材料包括金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、非晶態材料、金屬間化合物、復合材料等。對每章內容作了提綱式的小結，并附有適量的思考題。書中采用了一些作者尚未發表的圖片和曲線，同時在實例分析中還注重引入了一些當前材料界最新的研究成果。
本書可作為材料科學與工程學科本科生的學習用書，也可供相關學科與專業的研究生、教師和科技工作者使用。
名人/編輯推薦
《普通高等教育"十一五"國家級規劃教材:材料科學研究與測試方法(第2版)》可作為材料科學與工程學科本科生的學習用書，也可供相關學科與專業的研究生、教師和科技工作者使用。
目次
1晶體學基礎
1.1晶體及其基本性質
1.1.1晶體的概念
1.1.2空間點陣的四要素
1.1.3布拉菲陣胞
1.1.4典型晶體結構
1.1.5晶體的基本性質
1.1.6準晶體簡介
1.2晶向、晶面及晶帶
1.2.1晶向及其表征
1.2.2晶面及其表征
1.2.3晶帶及其表征
1.3晶體的宏觀對稱及點群
1.3.1對稱的概念
1.3.2對稱元素及對稱操作
1.3.3對稱元素的組合及點群
1.3.4晶體的分類
1.3.5準晶體的點群及其分類
1.3.6點群的國際符號
1.3.7點群的圣佛利斯符號
1.4晶體的微觀對稱與空間群
1.4.1晶體的微觀對稱
1.4.2晶體的空間群及其符號
1.5晶體的投影
1.5.1球面投影
1.5.2極式網與烏氏網
1.5.3晶帶的極射赤面投影
1.5.4標準極射赤面投影圖（標準極圖）
1.6倒易點陣
1.6.1正點陣
1.6.2倒點陣（倒易點陣）
1.6.3正倒空間之間的關系
1.6.4倒易矢量的基本性質
1.6.5晶帶定律
1.6.6廣義晶帶定律
本章小結
思考題
2X射線的物理基礎
2.1 X射線的發展史
2.2 X射線的性質
2.2.1 X射線的產生
2.2.2 X射線的本質
2.3 X射線譜
2.3.1 X射線連續譜
2.3.2 X射線特征譜
2.4 X射線與物質的相互作用
2.4.1 X射線的散射
2.4.2 X射線的吸收
2.4.3吸收限的作用
本章小結
思考題
3 X射線的衍射原理
3.1 X射線衍射的方向
3.1.1勞埃方程
3.1.2布拉格方程
3.1.3布拉格方程的討論
3.1.4衍射矢量方程
3.1.5布拉格方程的厄瓦爾德圖解
3.1.6布拉格方程的應用
3.1.7常見的衍射方法
3.2 X射線的衍射強度
3.2.1單電子對X射線的散射
3.2.2單原子對X射線的散射
3.2.3單胞對X射線的散射
3.2.4單晶體的散射強度與干涉函數
3.2.5 多晶體的衍射強度
3.2.6影響多晶體衍射強度的其他因子
本章小結
思考題
4 X射線的多晶衍射分析及其應用
4.1 X射線衍射儀
4.1.1 測角儀
4.1.2計數器
4.1.3計數電路
4.1.4 X射線衍射儀的常規測量
4.2 X射線物相分析
4.2.1物相的定性分析
4.2.2物相的定量分析
4.3點陣常數的精確測定
4.3.1測量原理
4.3.2誤差源分析
4.3.3測量方法
4.4宏觀應力的測定
4.4.1 內應力的產生、分類及其衍射效應
4.4.2宏觀應力的測定原理
4.4.3宏觀應力的測定方法
4.4.4應力常數K的確定
4.5微觀應力的測定
4.6非晶態物質及其晶化后的衍射
4.6.1非晶態物質結構的主要特征
4.6.2非晶態物質的結構表征及其結構常數
4.6.3非晶態物質的晶化
4.7膜厚的測量
4.8多晶體的織構分析
4.8.1織構及其表征
4.8.2絲織構的測定
4.8.3板織構的測定
4.8.4反極圖的測繪與分析
4.8.5織構的三維取向分布函數法
4.9晶粒大小的測定
4.10小角X射線散射
4.10.1小角X射線散射的基本原理
4.10.2小角X射線散射實驗
4.10.3小角X射線散射技術的特點
4.10.4小角X射線散射技術的應用
4.11淬火鋼中殘余奧氏體的測量
本章小結
思考題
5電子顯微分析的基礎
5.1光學顯微鏡的分辨率
5.2電子波的波長
5.3電子與固體物質的作用
5.3.1電子散射
5.3.2 電子與固體作用時激發的信息
5.4電子衍射
5.4.1 電子衍射與X射線衍射的異同點
5.4.2 電子衍射的方向——布拉格方程
5.4.3電子衍射的厄瓦爾德圖解
5.4.4 電子衍射花樣的形成原理及電子衍射的基本公式
5.4.5零層倒易面及非零層倒易面
5.4.6標準電子衍射花樣
5.4.7偏移矢量
本章小結
思考題
6透射電子顯微鏡
6.1工作原理
6.2電磁透鏡
6.2.1靜電透鏡
6.2.2電磁透鏡
6.3電磁透鏡的像差
6.3.1球差
6.3.2像散
6.3.3色差
6.4電磁透鏡的景深與焦長
6.4.1景深
6.4.2焦長
6.5電鏡分辨率
6.5.1點分辨率
6.5.2晶格分辨率
6.6電鏡的電子光學系統
6.6.1照明系統
6.6.2成像系統
6.6.3觀察記錄系統
6.7主要附件
6.7.1樣品傾斜裝置（樣品臺）
6.7.2 電子束的平移和傾斜裝置
……
7薄晶體的高分辨像
8掃描電子顯微鏡及電子探針
9表面分析技術
10熱分析技術
11紅外光譜和拉曼光譜
附錄
參考文獻
1.1晶體及其基本性質
1.1.1晶體的概念
1.1.2空間點陣的四要素
1.1.3布拉菲陣胞
1.1.4典型晶體結構
1.1.5晶體的基本性質
1.1.6準晶體簡介
1.2晶向、晶面及晶帶
1.2.1晶向及其表征
1.2.2晶面及其表征
1.2.3晶帶及其表征
1.3晶體的宏觀對稱及點群
1.3.1對稱的概念
1.3.2對稱元素及對稱操作
1.3.3對稱元素的組合及點群
1.3.4晶體的分類
1.3.5準晶體的點群及其分類
1.3.6點群的國際符號
1.3.7點群的圣佛利斯符號
1.4晶體的微觀對稱與空間群
1.4.1晶體的微觀對稱
1.4.2晶體的空間群及其符號
1.5晶體的投影
1.5.1球面投影
1.5.2極式網與烏氏網
1.5.3晶帶的極射赤面投影
1.5.4標準極射赤面投影圖（標準極圖）
1.6倒易點陣
1.6.1正點陣
1.6.2倒點陣（倒易點陣）
1.6.3正倒空間之間的關系
1.6.4倒易矢量的基本性質
1.6.5晶帶定律
1.6.6廣義晶帶定律
本章小結
思考題
2X射線的物理基礎
2.1 X射線的發展史
2.2 X射線的性質
2.2.1 X射線的產生
2.2.2 X射線的本質
2.3 X射線譜
2.3.1 X射線連續譜
2.3.2 X射線特征譜
2.4 X射線與物質的相互作用
2.4.1 X射線的散射
2.4.2 X射線的吸收
2.4.3吸收限的作用
本章小結
思考題
3 X射線的衍射原理
3.1 X射線衍射的方向
3.1.1勞埃方程
3.1.2布拉格方程
3.1.3布拉格方程的討論
3.1.4衍射矢量方程
3.1.5布拉格方程的厄瓦爾德圖解
3.1.6布拉格方程的應用
3.1.7常見的衍射方法
3.2 X射線的衍射強度
3.2.1單電子對X射線的散射
3.2.2單原子對X射線的散射
3.2.3單胞對X射線的散射
3.2.4單晶體的散射強度與干涉函數
3.2.5 多晶體的衍射強度
3.2.6影響多晶體衍射強度的其他因子
本章小結
思考題
4 X射線的多晶衍射分析及其應用
4.1 X射線衍射儀
4.1.1 測角儀
4.1.2計數器
4.1.3計數電路
4.1.4 X射線衍射儀的常規測量
4.2 X射線物相分析
4.2.1物相的定性分析
4.2.2物相的定量分析
4.3點陣常數的精確測定
4.3.1測量原理
4.3.2誤差源分析
4.3.3測量方法
4.4宏觀應力的測定
4.4.1 內應力的產生、分類及其衍射效應
4.4.2宏觀應力的測定原理
4.4.3宏觀應力的測定方法
4.4.4應力常數K的確定
4.5微觀應力的測定
4.6非晶態物質及其晶化后的衍射
4.6.1非晶態物質結構的主要特征
4.6.2非晶態物質的結構表征及其結構常數
4.6.3非晶態物質的晶化
4.7膜厚的測量
4.8多晶體的織構分析
4.8.1織構及其表征
4.8.2絲織構的測定
4.8.3板織構的測定
4.8.4反極圖的測繪與分析
4.8.5織構的三維取向分布函數法
4.9晶粒大小的測定
4.10小角X射線散射
4.10.1小角X射線散射的基本原理
4.10.2小角X射線散射實驗
4.10.3小角X射線散射技術的特點
4.10.4小角X射線散射技術的應用
4.11淬火鋼中殘余奧氏體的測量
本章小結
思考題
5電子顯微分析的基礎
5.1光學顯微鏡的分辨率
5.2電子波的波長
5.3電子與固體物質的作用
5.3.1電子散射
5.3.2 電子與固體作用時激發的信息
5.4電子衍射
5.4.1 電子衍射與X射線衍射的異同點
5.4.2 電子衍射的方向——布拉格方程
5.4.3電子衍射的厄瓦爾德圖解
5.4.4 電子衍射花樣的形成原理及電子衍射的基本公式
5.4.5零層倒易面及非零層倒易面
5.4.6標準電子衍射花樣
5.4.7偏移矢量
本章小結
思考題
6透射電子顯微鏡
6.1工作原理
6.2電磁透鏡
6.2.1靜電透鏡
6.2.2電磁透鏡
6.3電磁透鏡的像差
6.3.1球差
6.3.2像散
6.3.3色差
6.4電磁透鏡的景深與焦長
6.4.1景深
6.4.2焦長
6.5電鏡分辨率
6.5.1點分辨率
6.5.2晶格分辨率
6.6電鏡的電子光學系統
6.6.1照明系統
6.6.2成像系統
6.6.3觀察記錄系統
6.7主要附件
6.7.1樣品傾斜裝置（樣品臺）
6.7.2 電子束的平移和傾斜裝置
……
7薄晶體的高分辨像
8掃描電子顯微鏡及電子探針
9表面分析技術
10熱分析技術
11紅外光譜和拉曼光譜
附錄
參考文獻
書摘/試閱
（4）表面保護，保證樣品表面不被氧化，特別是活性較強的金屬及其合金，如Mg及Mg合金，在制備及觀察過程中極易被氧化，因此在制備時要做好氣氛保護，制好后立即進行觀察分析，分析后真空保存，以便重復使用。
（5）厚度適中。一般在50～200nm之間為宜，便于圖像與結構分析。
6.11.2薄膜樣品的制備過程
1）切割
當試樣為導體時，可采用線切割法從大塊試樣上割取厚度為0.3～0.5mm的薄片。線切割的基本原理是以試樣為陽極，金屬線為陰極，并保持一定的距離，利用極間放電使導體熔化，往復移動金屬絲來切割樣品的，該法的工作效率高。
當試樣為絕緣體如陶瓷材料時，只能采用金剛石切割機進行切割，工作效率低。
2）預減薄
預減薄常有兩種方法：機械研磨法和化學反應法。
（1）機械研磨法
其過程類似于金相試樣的拋光，目的是消除因切割導致的粗糙表面，并減至100“m左右。也可采用橡皮壓住試樣在金相砂紙上，手工方式輕輕研磨，同樣可達到減薄目的。但在機械或手工研磨過程中，難免會產生機械損傷和樣品升溫，因此，該階段樣品不能磨至太薄，一般不應小于100μm，否則損傷層會貫穿樣品深度，為分析增加難度。
（2）化學反應法
將切割好的金屬薄片浸入化學試劑中，使樣品表面發生化學反應被腐蝕，由于合金中各組成相的活性差異，應合理選擇化學試劑。化學反應法具有速度快、樣品表面沒有機械硬傷和硬化層等特點。化學減薄后的試樣厚度應控制在20～50μm，為進一步的終減薄提供有利條件，但化學減薄要求試樣應能被化學液腐蝕方可，故一般為金屬試樣。此外，經化學減薄后的試樣應充分清洗，一般可采用丙酮、清水反復超聲清洗，否則，得不到滿意的結果。
3）終減薄
根據試樣能否導電，終減薄的方法通常有兩種，電解雙噴法和離子減薄法。
（1）電解雙噴法
當試樣導電時，可采用雙噴電解法拋光減薄，其工作原理見圖6—56。將預減薄的試樣落料成直徑為3mm的圓片，裝入裝置的樣品夾持器中，與電源的正極相連，樣品兩側各有一個電解液噴嘴，均與電源的負極相連，兩噴嘴的軸線上設置有一對光導纖維，其中一個與光源相接，另一個與光敏器件相連，電解液由耐酸泵輸送，通過兩側噴嘴噴向試樣進行腐蝕，一旦試樣中心被電解液腐蝕穿孔時，光敏元器件將接受到光信號，切斷電解液泵的電源，停止噴液，制備過程完成。電解液有多種，最常用的是10％高氯酸酒精溶液。
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