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材料結構基礎與表徵(教育部高等學校材料類專業教學指導委員會規劃教材)

  • 作者：編者:許瑩//胡晨光//蔡艷青//陳興剛|責編:陶艷玲
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122474766
  • 出版日期：2025/09/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：330
人民幣：RMB 65 元      售價：元
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內容大鋼
    《材料結構基礎與表徵》的編寫主要根據成果導向教育（OBE）理念，以培養目標反向設計教材內容，以實現使學生了解結構基礎、熟悉測試技術、熟練分析方法的課程目標。本書以培養學生能力為主體，創新內容和模式，深度提煉課程思政案例，將結構化學理論、材料測試技術、材料計算模擬方法、材料結構分析案例等模塊交叉融合，形成「五位一體」的多維立體式教材。全書共計8章，主要包括緒論、原子結構與表徵、分子結構及光譜分析、晶體結構與表徵、金屬結構與表徵、材料計算模擬方法、材料複雜綜合問題解決案例分析等內容。
    本書可作為高等學校材料類專業的本科、研究生教材，也可作為材料科學研究人員的參考書。
作者介紹
編者:許瑩//胡晨光//蔡艷青//陳興剛|責編:陶艷玲
目錄
第1章  緒論
  【思維導圖】
  【思政案例】愛國奉獻——科學家精神
  1.1  材料科學的概念
  1.2  材料結構與研究方法
  參考文獻
第2章  原子結構與表徵
  【本章導讀】
  【思維導圖】
  【思政案例】愛國奉獻——「兩彈一星」精神
  2.1  量子力學基礎
    2.1.1  微觀粒子的運動特徵
    2.1.2  量子力學基本假設
    2.1.3  箱中粒子的薛定諤方程及其解
    2.1.4  掃描隧道顯微鏡
  【思政案例】勇於創新——勇攀高峰
  2.2  原子結構和性質
    2.2.1  單電子原子的薛定諤方程及其解
    2.2.2  多電子原子的結構
  2.3  電子與固體物質的相互作用
  【思政案例】求真務實——責任擔當
  2.4  掃描電子顯微分析
    2.4.1  掃描電子顯微鏡原理
    2.4.2  掃描電鏡主要結構
    2.4.3  掃描電鏡主要指標
    2.4.4  掃描電子顯微鏡在材料分析中的應用
  【思政案例】獨出新材——綠色低碳
  2.5  電子探針X射線顯微分析
    2.5.1  電子探針的構造和工作原理
    2.5.2  電子探針在材料分析中的應用
  思考題
  參考文獻
第3章  分子結構及光譜分析（一）
  【本章導讀】
  【思維導圖】
  【思政案例】求真務實——化學鍵理論的發展史
  3.1  化學鍵概述
  3.2  H2+的分子軌道和共價鍵的本質
    3.2.1  氫分子離子的薛定諤方程
    3.2.2  變分原理與線性變分法
    3.2.3  H2+的變分原理
    3.2.4  關於特殊積分的討論和H2+能量曲線
  3.3  分子軌道理論
    3.3.1  簡單分子軌道理論
    3.3.2  分子軌道的分類和分佈特點
    3.3.3  同核雙原子分子的結構
    3.3.4  異核雙原子分子的結構
    3.3.5  雙原子分子的光譜項
  3.4  雙原子分子光譜
  【思政案例】勇於創新——光譜分析的起源故事

    3.4.1  分子光譜簡介
    3.4.2  雙原子分子的轉動光譜
    3.4.3  雙原子分子的振動光譜
    3.4.4  雙原子分子的振動-轉動光譜
  3.5  多原子分子的結構和性質
    3.5.1  價電子對互斥理論（VSEPR）
    3.5.2  雜化軌道理論
    3.5.3  離域分子軌道理論
    3.5.4  休克爾分子軌道法（HMO法）
  3.6  多原子分子光譜概論
  【思政案例】愛國奉獻——青春中國，光譜計劃
    3.6.1  多原子分子光譜的分類
    3.6.2  多原子分子的振動光譜
  思考題
  參考文獻
第4章  分子結構及光譜分析（二）
  【本章導讀】
  【思維導圖】
  4.1  拉曼散射光譜
  【思政案例】求真務實——拉曼光譜鑄「慧眼」
    4.1.1  拉曼散射光譜概述
    4.1.2  拉曼散射的條件
    4.1.3  拉曼散射光譜的應用
    4.1.4  拉曼散射光譜技術的特點
    4.1.5  拉曼散射光譜在材料研究中的應用
  4.2  光電子能譜
  【思政案例】愛國奉獻——中國光譜新時代
    4.2.1  光電子能譜簡介
    4.2.2  光電子能譜實驗技術
    4.2.3  光電子能譜在材料研究中的應用
  4.3  紫外可見吸收光譜
    4.3.1  紫外可見吸收光譜簡介
    4.3.2  紫外可見吸收光譜儀
    4.3.3  紫外可見吸收光譜分類
    4.3.4  紫外可見吸收光譜測定試樣製備
    4.3.5  紫外可見吸收光譜在材料研究中的應用
  4.4  紅外吸收光譜
  【思政案例】勇於創新——紅外光譜的發現史
    4.4.1  紅外光譜概述
    4.4.2  傅里葉紅外吸收光譜儀
    4.4.3  紅外測試試樣製備
    4.4.4  紅外光譜解析
    4.4.5  紅外光譜在材料研究中的應用
  4.5  俄歇電子能譜
  【思政案例】勇於創新——俄歇電子能譜的奠基人皮埃爾·俄歇
    4.5.1  俄歇電子能譜概述
    4.5.2  俄歇電子能譜分析
    4.5.3  俄歇電子能譜在材料研究中的應用
  4.6  核磁共振吸收波譜
    4.6.1  核磁共振基本原理及核磁共振波譜儀

    4.6.2  試樣製備
    4.6.3  化學位移與自旋分裂
    4.6.4  核磁共振氫譜及應用
  思考題
  參考文獻
第5章  晶體結構與表徵
  【本章導讀】
  【思維導圖】
  【思政案例】愛國奉獻——科技報國
  5.1  晶體
    5.1.1  晶體的形成
    5.1.2  點陣、結構基元和晶胞
    5.1.3  點陣參數和晶胞參數
  5.2  晶面與晶向
    5.2.1  晶面指數與晶向指數
    5.2.2  晶面間距、晶面夾角
    5.2.3  倒點陣（倒格子）
  5.3  X射線衍射幾何條件
    5.3.1  Bragg定律
    5.3.2  倒易空間與衍射條件（厄瓦爾德圖解）
  5.4  X射線衍射儀法分析
    5.4.1  衍射儀法
    5.4.2  衍射儀的調整與工作方式
    5.4.3  X射線衍射分析在材料分析中的應用
  5.5  透射電子顯微分析
  【思政案例】勇於創新——勇攀高峰
    5.5.1  透射電子顯微鏡結構
    5.5.2  透射電鏡的主要性能指標
    5.5.3  電子衍射
    5.5.4  透射電子顯微鏡在材料分析中的應用
  5.6  熱分析技術
    5.6.1  差熱分析
    5.6.2  差示掃描量熱分析
    5.6.3  熱重分析
    5.6.4  熱分析技術的應用
  思考題
  參考文獻
第6章  金屬的結構與表徵
  【本章導讀】
  【思維導圖】
  【思政案例】獨出新材——鋼渣碳中和
  6.1  金屬的性質
    6.1.1  金屬鍵的自由電子模型
    6.1.2  固體能帶理論
  6.2  等徑圓球的密堆積
    6.2.1  等徑圓球的最密堆積
    6.2.2  等徑圓球的體心立方密堆積
    6.2.3  等徑圓球密堆積中空隙的大小和分佈
  6.3  合金的結構和性質
    6.3.1  金屬固溶體

    6.3.2  金屬化合物
    6.3.3  金屬間隙化合物
  6.4  固體的表面結構和性質
  6.5  場離子顯微鏡
  【思政案例】求真務實——踏實肯干
    6.5.1  場離子顯微鏡的結構和成像原理
    6.5.2  場離子顯微鏡的應用
  6.6  離子散射譜
    6.6.1  低能離子散射與高能離子散射
    6.6.2  低能離子散射譜儀
    6.6.3  LEISS應用
  6.7  穆斯堡爾譜法
    6.7.1  穆斯堡爾效應
    6.7.2  穆斯堡爾效應的測量
    6.7.3  化學位移
    6.7.4  四極分裂
    6.7.5  磁超精細場
    6.7.6  穆斯堡爾譜的應用
  思考題
  參考文獻
第7章  材料計算模擬方法
  【本章導讀】
  【思維導圖】
  【思政案例】愛國奉獻——鄧稼先科學家的「計算焦慮」
  7.1  電腦模擬的起源
  7.2  第一性原理計算——密度泛函理論
    7.2.1  密度泛函理論背景
  【思政案例】獨出新材——第一性原理計算2019-nCoV病毒分子3CL水解?結構
    7.2.2  密度泛函理論基礎
    7.2.3  第一性原理的研究現狀及計算常用軟體
    7.2.4  第一性原理在材料研究中的應用
  7.3  分子動力學
    7.3.1  分子動力學基本原理
    7.3.2  分子動力學方法在材料研究中的應用
  7.4  蒙特卡洛法
    7.4.1  基本思想和一般過程
    7.4.2  隨機數與偽隨機數
    7.4.3  隨機抽樣
    7.4.4  蒙特卡洛法的精度與改進
    7.4.5  蒙特卡洛法在材料研究中的應用
  思考題
  參考文獻
第8章  材料複雜綜合問題解決案例分析
  【本章導讀】
  【思維導圖】
  8.1  醫用鈦合金梯度複合材料複雜綜合問題解決實操案例
    8.1.1  工程問題案例背景
    8.1.2  問題分析總體思路
    8.1.3  擬採用的測試手段
    8.1.4  與專業知識點關係

    8.1.5  實操過程分析結果
    8.1.6  案例分析總結反思
  8.2  耐高溫聚苯?合金樹脂複雜綜合問題解決實操案例
    8.2.1  工程問題案例背景
    8.2.2  問題分析總體思路
    8.2.3  擬採用的測試手段
    8.2.4  與專業知識點關係
    8.2.5  實操過程分析結果
    8.2.6  案例分析總結反思
  8.3  鋼渣捕獲二氧化碳材料複雜綜合問題解決實操案例
    8.3.1  工程問題案例背景
    8.3.2  問題分析總體思路
    8.3.3  擬採用的測試手段
    8.3.4  與專業知識點關係
    8.3.5  實操過程分析結果
    8.3.6  案例分析總結反思
  思考題
  參考文獻

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