短波長特徵X射線衍射

作者：鄭林//張津|責編:牛宇鋒//羅娟
出版社：科學
ISBN：9787030809469

出版日期：2025/03/01
裝幀：平裝
頁數：352

人民幣：RMB 198 元售價：元

內容大鋼

本書系統地介紹作者獨創的短波長特徵X射線衍射基本原理和無損檢測晶體內部衍射信息等主要應用，除緒論外，主要包括三部分，共11章。在第一部分（共2章）X射線衍射基礎中，概述X射線物理學基礎、晶體的X射線衍射基礎等；在第二部分（共3章）短波長特徵X射線衍射基礎、儀器及實驗技術中，詳述短波長特徵X射線衍射原理、織構/取向材料的極密度極大值法等實驗分析方法，並簡介SWXRD-1000型短波長X射線衍射儀；在第三部分（共6章）晶體材料/工件內部的短波長特徵X射線衍射分析應用中，詳述無損檢測分析單晶/多晶材料工件內部殘餘應力、織構/取向、物相等的工程應用實例。本書的結束語總結了幾種現有晶體衍射技術的特點，並分析目前短波長特徵X射線衍射存在的不足，指出今後的發展方向。

作者介紹

鄭林//張津|責編:牛宇鋒//羅娟

序
前言
  第0章  緒論——發展中的X射線衍射
    0.1  X射線學的重大成就
    0.2  X射線衍射學的進展
      0.2.1  物體表面X射線衍射的方法及儀器
      0.2.2  物體內部衍射的方法及儀器
第一部分 X射線衍射基礎
  第1章  X射線物理學基礎
    1.1  X射線的發現、產生及現象
    1.2  X射線的波動性和粒子性
      1.2.1  X射線的波動性
      1.2.2  X射線的粒子性及波粒二象性
      1.2.3  X射線波粒二象性的呈現
    1.3  X射線源及其X射線光譜
      1.3.1  X射線管
      1.3.2  反射靶X射線管的X射線光譜
      1.3.3  重金屬靶X射線管的短波長特徵X射線譜與高能同步輻射的X射線譜
    1.4  X射線的折射
    1.5  X射線的散射與X射線強度衰減
      1.5.1  散射
      1.5.2  X射線光電吸收與熒光輻射
      1.5.3  X射線強度的衰減
  第2章  晶體的X射線衍射基礎
    2.1  晶體及七種晶系
      2.1.1  晶體和非晶體
      2.1.2  布拉維點陣和晶系
      2.1.3  常見的晶體結構
    2.2  晶體特性及其表徵方法
      2.2.1  晶體定向
      2.2.2  晶面指數
      2.2.3  晶向指數
      2.2.4  晶面間距
      2.2.5  晶面夾角
      2.2.6  晶帶
      2.2.7  晶體的對稱性
      2.2.8  晶體的各向異性及滑移系
      2.2.9  晶體的極射赤面投影
      2.2.10  晶向、晶面法向在極射赤面投影坐標
      2.2.11  標準極圖
    2.3  晶體的X射線衍射方向及其方程
      2.3.1  勞厄衍射
      2.3.2  布拉格方程
    2.4  倒易空間與衍射矢量
      2.4.1  倒易點陣的定義
      2.4.2  倒易矢量的性質
      2.4.3  衍射矢量方程與埃瓦爾德倒易球
    2.5  X射線衍射強度
      2.5.1  結構因子
      2.5.2  晶胞結構因子

      2.5.3  一個小晶體的衍射強度
      2.5.4  多晶粉末衍射的積分強度
      2.5.5  倒易點陣的衍射斑與衍射線的形狀大小
    2.6  常規X射線衍射的兩種主要衍射方式
      2.6.1  角度色散衍射
      2.6.2  能量色散衍射
    2.7  中子衍射簡介
    2.8  高能同步輻射的短波長X射線衍射簡介
    2.9  X射線管的短波長X射線能量色散衍射簡介
第二部分  短波長特徵X射線衍射基礎、儀器及實驗技術
  第3章  短波長特徵X射線衍射基礎
    3.1  短波長特徵X射線衍射原理
    3.2  基於光子能量分析的短波長特徵X射線單色化及衍射強度的準確測量
      3.2.1  探測器系統能量解析度
      3.2.2  短波長特徵X射線單色化的能量解析度要求
      3.2.3  短波長特徵X射線衍射強度的準確測量
    3.3  短波長X射線的屏蔽
    3.4  衍射幾何光路與衍射體積
    3.5  短波長特徵X射線衍射譜的測試
    3.6  短波長特徵X射線衍射峰峰形的特徵
    3.7  短波長特徵X射線衍射譜的晶面間距測試誤差分析
  第4章  SWXRD-1000型短波長X射線衍射儀
    4.1  SWXRD-1000型短波長X射線衍射儀簡介
    4.2  SWXRD-1000型短波長X射線衍射儀及主要技術指標
    4.3  儀器主要分系統
      4.3.1  X射線源
      4.3.2  准聚焦的平行准直光路系統
      4.3.3  衍射的短波長特徵X射線探測系統
      4.3.4  精密機械運動系統
      4.3.5  測控系統
      4.3.6  屏蔽系統
    4.4  測控分析軟體簡介
  第5章  短波長特徵X射線衍射的實驗分析技術基礎
    5.1  可測厚度與短波長特徵X射線的波長選取
    5.2  衍射角零點
    5.3  測試部位的定位
      5.3.1  衍射儀圓圓心定位
      5.3.2  衍射過程的短波長特徵X射線傳播路徑
      5.3.3  SWXRD測試部位的常規定位方法
    5.4  粗晶材料的衍射譜測試技術
    5.5  織構與極圖
    5.6  織構材料的「反常衍射峰」
      5.6.1  「反常衍射峰」
      5.6.2  「反常衍射峰」的SWXRD實驗研究及其呈現規律
      5.6.3  關於「反常衍射峰」的探討
    5.7  準確測定各向異性材料衍射峰的極密度極大值法
    5.8  衍射譜的基本數據處理
      5.8.1  SWXRD譜的基本分析方法
      5.8.2  關於不對稱擬合函數的研究
    5.9  晶體材料/工件內部的物相定性分析

      5.9.1  物相
      5.9.2  物相定性分析
      5.9.3  物相定性分析實例
第三部分  晶體材料/工件內部的短波長特徵X射線衍射分析應用
  第6章  多晶材料/工件內部織構與單晶體內部晶面取向的原位無損檢測
    6.1  多晶材料內部織構與測試
      6.1.1  常見的織構類型與極圖
      6.1.2  極圖的SWXRD測量方法
      6.1.3  極圖分析
    6.2  內部織構分佈均勻性的特徵參量表徵及其快速無損檢測分析
      6.2.1  預拉伸鋁板內部晶面取向均勻性的特徵參量選取
      6.2.2  快速無損檢測預拉伸鋁板內部織構均勻性的裝置和方法
      6.2.3  快速原位無損檢測預拉伸鋁板內部晶面取向分佈的均勻性
    6.3  單晶體內部晶面取向的原位無損測定與衍射峰測量準確性的評估
    6.4  各向異性材料衍射峰位準確測量的判定準則
  第7章  晶體材料/工件內部殘餘應力的原位無損測定
    7.1  殘餘應力及其產生
      7.1.1  殘餘應力的內涵
      7.1.2  殘餘應力的產生
    7.2  內應力模型及晶體衍射表徵
      7.2.1  Macherauch內應力模型及其分類
      7.2.2  鄭林-張津內應力模型及其分類
    7.3  晶體衍射測定應力的應變與應力關係
      7.3.1  材料應變與晶格應變
      7.3.2  應力-應變關係
    7.4  主應變的求解方法
    7.5  無損測定(殘餘)應力的常用方法
      7.5.1  sin2Ψ法
      7.5.2  cosa
      7.5.3  d0法
    7.6  無損測定各向異性材料內部應力的新方法——極密度極大值法
      7.6.1  平面應力的極密度極大值法
      7.6.2  三維應力的極密度極大值法
    7.7  無應力標樣製備
      7.7.1  概述
      7.7.2  無應力標樣晶面間距d0的影響因素
      7.7.3  退火標樣的製備
      7.7.4  方塊狀、梳狀標樣的製備
      7.7.5  不同標樣對殘餘應力測試結果的比較
    7.8  應變、應力測試的SWXRD實驗驗證
      7.8.1  應變測試的對比實驗
      7.8.2  淬火鋁板內部殘餘應力測試的對比實驗
    7.9  鋁合金攪拌摩擦焊接件內部殘餘應力的兩種無損測定方法綜合運用
      7.9.1  樣品和測試條件
      7.9.2  sin2??法無損測定焊縫中間層的縱向殘餘應力
      7.9.3  採用極密度極大值法無損測定中間層垂直焊縫的殘餘應力及其分佈
      7.9.4  測試結果分析與討論
    7.10  淬火鋁板內部三維殘餘應力無損測定
      7.10.1  樣品、測試要求及測試時間
      7.10.2  二維/三維殘餘應力的無損測定及比較

    7.11  部分典型零部件內部殘餘應力無損測定
      7.11.1  30mm厚7075淬火鋁板內部殘餘應力及其分佈的無損測定
      7.11.2  A100高強鋼孔擠壓強化件內部殘餘應力及其分佈的無損測定
      7.11.3  鈦合金TC4焊接空心葉片內部殘餘應力及其分佈的無損測定
      7.11.4  3D列印鈦合金TC4件平板內部殘餘應力及其分佈的無損測定
    7.12  無損測定(殘餘)應力中的常見問題
      7.12.1  工件或樣品的準備
      7.12.2  測試晶面的選擇
      7.12.3  材料係數及應力模型
  第8章  預拉伸鋁板內部織構對內部殘餘應力狀態影響及消減對策研究
    8.1  預拉伸鋁板及其相關研究
    8.2  兩種預拉伸鋁板內部殘餘應力和織構及其分佈的無損測定
      8.2.1  預拉伸鋁板內部織構及其沿厚度方向分佈的無損測定
      8.2.2  預拉伸鋁板內部殘餘應力及其沿厚度方向分佈的無損測定
    8.3  殘餘應力與均勻塑性變形
    8.4  不均勻織構的產生
      8.4.1  預拉伸鋁板的滑移系與內部織構
      8.4.2  織構分佈的均勻性、塑性變形的均勻性與殘餘應力
    8.5  預拉伸鋁板內部殘餘應力的消減對策
    8.6  織構和殘餘應力對加工變形的影響
  第9章  鋁合金板攪拌摩擦焊殘餘應力與性能研究
    9.1  研究方法
      9.1.1  攪拌摩擦焊
      9.1.2  組織結構分析
      9.1.3  殘餘應力的測試
      9.1.4  無應力標樣製備
    9.2  7075鋁合金FSW焊接接頭組織及內部殘餘應力
      9.2.1  FSW焊接接頭的微觀組織及顯微硬度
      9.2.2  FSW樣品內部殘餘應力分析
    9.3  時效對FSW焊接接頭組織及內部殘餘應力分佈的影響
      9.3.1  時效前後焊接接頭的微觀組織
      9.3.2  時效后焊接接頭的顯微硬度
      9.3.3  時效前後焊接接頭的殘餘應力分佈
    9.4  FSW內部殘餘應力及性能指標的關聯性研究
      9.4.1  不同工藝加工的FSW焊接樣品
      9.4.2  焊接參數對焊接接頭微觀組織的影響
      9.4.3  焊接參數對焊接接頭顯微硬度的影響
      9.4.4  焊接參數對接頭拉伸性能的影響
      9.4.5  焊接參數對焊接殘餘應力分佈的影響
      9.4.6  內部殘餘應力及性能指標的關聯性
      9.4.7  關聯性研究結論
  第10章  鎂合金板成形殘餘應力及其消減研究
    10.1  鎂合金殘餘應力的研究現狀
    10.2  不同擠壓工藝的鎂合金板殘餘應力及其消減
      10.2.1  擠壓板殘餘應力測試
      10.2.2  擠壓工藝對其殘餘應力分佈的影響
      10.2.3  擠壓板殘餘應力的消減
    10.3  不同軋制工藝的鎂合金板殘餘應力及其消減
      10.3.1  AZ31B鎂合金軋制

      10.3.3  軋制工藝對鎂合金板材織構的影響
      10.3.4  軋制工藝對鎂合金板材殘餘應力的影響
      10.3.5  上坡淬火消減鎂合金殘餘應力
  第11章  鋁合金裝配件內部應力及其分佈研究
    11.1  裝配應力的產生及危害
    11.2  鋁合金裝配模擬件應力的實驗研究
      11.2.1  實驗設計
      11.2.2  裝配模擬件及其測試部位
      11.2.3  裝配應力的無損測定
      11.2.4  裝配應力的無損測定結果
      11.2.5  分析與討論
      11.2.6  結論
    11.3  抑制裝配應力的對策研究
結束語
主要參考文獻
附錄
  附錄1  元素的物理性質
  附錄2  K系、L系及M系特徵X射線的能量
  附錄3  K系特徵X射線的波長、吸收限和激發電壓
  附錄4  X射線質量吸收係數
  附錄5  原子散射因子f
  附錄6  洛倫茲偏振因子
  附錄7  各種點陣的結構因子
  附錄8  多重性因子Phkl
  附錄9  立方系晶面(或晶向)間夾角
  附錄10  短波長特徵X射線衍射的常用材料最大可測厚度
  附錄11  無損測定常用材料內部應變/應力的推薦衍射晶面

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