《材料分析方法(第3版)》主要包括材料X射線衍射分析和材料電子顯微分析兩大部分。書中介紹了用X射線衍射和電子顯微技術分析材料微觀組織結構的原理、設備及試驗方法。其內容包括:X射線物理學基礎、X射線衍射方向與強度、多晶體分析方法、物相分析及點陣參數(shù)精確測定、宏觀殘余應力的測定、多晶體織構的測定、電子光學基礎、透射電子顯微鏡、電子衍射、晶體薄膜衍襯成像分析、高分辨透射電子顯微術、掃描電子顯微鏡、電子背散射衍射分析技術、電子探針顯微分析、其他顯微結構分析方法及實驗指導。書中的實例分析注重引入了材料微觀組織結構分析方面的新成果。
《材料分析方法(第3版)》可以作為材料科學與工程學科的本科生和研究生教材或教學參考書,也可供材料成形及控制工程等其他專業(yè)師生和從事材料研究及分析檢測方面工作的技術人員學習參考。
《材料分析方法(第3版)》榮獲2002年全國普通高等學校優(yōu)秀教材一等獎。
周玉,1955年7月生。博士,教授,中國工程院院士。1982年1月~1989年3月獲哈爾濱工業(yè)大學金屬材料及工藝系學士、碩士和博士學位。曾留學于日本東京大學和英國利茲大學。現(xiàn)任哈爾濱工業(yè)大學教授、博士生導師、副校長。兼任中國機械工程學會理事;中國硅酸鹽學會特陶分會理事長;國家自然基金委員會工程與材料學部專家咨詢委員會委員;教育部學科發(fā)展與專業(yè)設置專家委員會委員:教育部高等學校教學指導委員會委員;全國工程教育專業(yè)認證專家委員會委員;中國高教學會常務理事等學術兼職。主要從事陶瓷的相變與韌化、陶瓷復合材料制備、組織結構與性能表征、抗熱震與耐燒蝕性能及其在航天防熱部件上應用等研究。發(fā)明了新型防熱陶瓷復合材料,并成功應用于航天型號。獲國家技術發(fā)明二等獎1項,省部級科技一、二等獎7項;獲國家發(fā)明專利5項;出版專著及教材5部。獲全國高校優(yōu)秀教材一等獎1項,獲國家優(yōu)秀教學成果二等獎1項;發(fā)表SCI、EI收錄主要學術論文300余篇。已培養(yǎng)博士、碩士各30余名。曾獲國家杰出青年基金資助和國家“有突出貢獻的中青年專家”、“中國青年科學家獎”、航天總公司“航天獎”等榮譽稱號。
2009年當選為中國工程院院士。
第3版前言
第2版前言
第1版前言
緒論1
第一篇 材料X射線衍射分析3
第一章 X射線物理學基礎5
第一節(jié) X射線的性質5
第二節(jié) X射線的產(chǎn)生及X射線譜6
第三節(jié) X射線與物質的相互作用9
習題15
第二章 X射線衍射方向17
第一節(jié) 晶體幾何學簡介17
第二節(jié) 布拉格方程22
第三節(jié) X射線衍射方法28
習題29
第三章 X射線衍射強度31
第一節(jié) 多晶體衍射圖相的形成31
第二節(jié) 單位晶胞對X射線的散射與結構因數(shù)32
第三節(jié) 洛倫茲因數(shù)35
第四節(jié) 影響衍射強度的其他因數(shù)36
第五節(jié) 多晶體衍射的積分強度公式38
習題38
第四章 多晶體分析方法40
第一節(jié) 德拜?謝樂法40
第二節(jié) 其他照相法簡介45
第三節(jié) X射線衍射儀47
習題54
第五章 物相分析及點陣參數(shù)精確測定55
第一節(jié) 定性分析55
第二節(jié) 定量分析59
第三節(jié) 點陣參數(shù)的精確測定62
第四節(jié) 非晶態(tài)物質及其晶化過程的X射線衍射分析66
習題70
第六章 宏觀殘余應力的測定71
第一節(jié) 物體內應力的產(chǎn)生與分類71
第二節(jié) X射線宏觀應力測定的基本原理72
第三節(jié) 宏觀應力測定方法75
第四節(jié) X射線宏觀應力測定中的一些問題80
習題84
第七章 多晶體織構的測定85
第一節(jié) 極射赤面投影法85
第二節(jié) 織構的種類和表示方法89
第三節(jié) 絲織構指數(shù)的測定95
第四節(jié) 極圖的測定96
第五節(jié) 反極圖的測定100
習題102
第二篇 材料電子顯微分析103
第八章 電子光學基礎105
第一節(jié) 電子波與電磁透鏡105
第二節(jié) 電磁透鏡的像差與分辨率108
第三節(jié) 電磁透鏡的景深和焦長111
習題112
第九章 透射電子顯微鏡113
第一節(jié) 透射電子顯微鏡的結構與成像原理113
第二節(jié) 主要部件的結構與工作原理117
第三節(jié) 透射電子顯微鏡分辨率和放大倍數(shù)的測定119
習題121
第十章 電子衍射122
第一節(jié) 概述122
第二節(jié) 電子衍射原理123
第三節(jié) 電子顯微鏡中的電子衍射131
第四節(jié) 單晶體電子衍射花樣標定135
第五節(jié) 復雜電子衍射花樣137
習題140
第十一章 晶體薄膜衍襯成像分析141
第一節(jié) 概述141
第二節(jié) 薄膜樣品的制備方法141
第三節(jié) 衍射襯度成像原理144
第四節(jié) 消光距離146
第五節(jié) 衍襯運動學147
第六節(jié) 衍襯動力學簡介154
第七節(jié) 晶體缺陷分析157
習題165
第十二章 高分辨透射電子顯微術166
第一節(jié) 高分辨透射電子顯微鏡的結構特征166
第二節(jié) 高分辨電子顯微像的原理167
第三節(jié) 高分辨透射電子顯微鏡在材料科學中的應用176
習題183
第十三章 掃描電子顯微鏡184
第一節(jié) 電子束與固體樣品作用時產(chǎn)生的信號184
第二節(jié) 掃描電子顯微鏡的構造和工作原理186
第三節(jié) 掃描電子顯微鏡的主要性能189
第四節(jié) 表面形貌襯度原理及其應用190
第五節(jié) 原子序數(shù)襯度原理及其應用195
習題198
第十四章 電子背散射衍射分析
技術199
第一節(jié) 概述199
第二節(jié) 電子背散射衍射技術相關晶體學取向基礎199
第三節(jié) 電子背散射衍射技術硬件系統(tǒng)209
第四節(jié) 電子背散射衍射技術原理及花樣標定211
第五節(jié) 電子背散射衍射技術成像及分析215
第六節(jié) 電子背散射衍射技術數(shù)據(jù)處理220
習題224
第十五章 電子探針顯微分析225
第一節(jié) 電子探針儀的結構與工作原理225
第二節(jié) 電子探針儀的分析方法及應用229
習題231
第十六章 其他顯微結構分析方法232
第一節(jié) 離子探針顯微分析232
第二節(jié) 低能電子衍射分析234
第三節(jié) 俄歇電子能譜分析238
第四節(jié) 場離子顯微鏡與原子探針243
第五節(jié) 掃描隧道顯微鏡與原子力
顯微鏡248
第六節(jié) X射線光電子能譜分析254
第七節(jié) 紅外光譜257
第八節(jié) 激光拉曼光譜264
第九節(jié) 紫外?可見吸收光譜268
第十節(jié) 原子發(fā)射光譜272
第十一節(jié) 原子吸收光譜276
第十二節(jié) 核磁共振279
第十三節(jié) 電子能量損失譜285
第十四節(jié) 掃描透射電子顯微鏡288
習題289
實驗指導291
實驗一 單相立方系物質X射線粉末相計算291
實驗二 用X射線衍射儀進行多晶體物質的相分析292
實驗三 宏觀殘余應力的測定296
實驗四 金屬板織構的測定300
實驗五 透射電子顯微鏡結構原理及明暗場成像303
實驗六 選區(qū)電子衍射與晶體取向分析306
實驗七 掃描電子顯微鏡的結構原理及圖像襯度觀察311
實驗八 電子背散射衍射技術的工作原理與菊池花樣觀察及標定315
實驗九 電子背散射衍射技術的數(shù)據(jù)處理及其分析應用318
實驗十 電子探針結構原理及分析方法321
附錄324
附錄A 物理常數(shù)324
附錄B 質量吸收系數(shù)μl/ρ324
附錄C 原子散射因數(shù)f325
附錄D 各種點陣的結構因數(shù)F2HKL326
附錄E 粉末法的多重性因數(shù)Phkl326
附錄F 角因數(shù)1+cos22θsin2θcosθ327
附錄G 德拜函數(shù)?(x)x+14之值329
附錄H 某些物質的特征溫度Θ329
附錄I 12cos2θsinθ+cos2θθ的數(shù)值330
附錄J 應力測定常數(shù)332
附錄K 立方系晶面間夾角333
附錄L 常見晶體標準電子衍射花樣336
附錄M 立方與六方晶體可能出現(xiàn)的反射340
附錄N 特征X射線的波長和能量表341
參考文獻343