材料現代分析技術(第2版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:朱和國//曾海波//蘭司|責編:陶艷玲
出版社：化學工業
ISBN：9787122499622

出版日期：2026/04/01
裝幀：平裝
頁數：407

人民幣：RMB 79 元售價：元

內容大鋼

《材料現代分析技術》主要介紹材料的結構、形貌和成分三大要素的分析技術及其他相關分析技術。結構分析技術主要為衍射技術，包括晶體的投影與倒易點陣、X射線的物理基礎、單晶體和多晶體X射線衍射原理、電子衍射（高能電子衍射、高分辨電鏡、原位透射電鏡和低能電子衍射）、電子背散射衍射和中子衍射等。形貌分析技術包括掃描電子顯微鏡、掃描透射電子顯微鏡、掃描隧道電子顯微鏡、原子力顯微鏡及X射線三維成像分析。成分分析技術主要包括特徵電子能譜（俄歇電子能譜和X射線光電子能譜）、特徵X射線能譜（電子探針）、X射線熒光光譜、電子能量損失譜及光譜分析（原子光譜、分子光譜）等。其他分析技術簡要介紹熱分析技術，包括熱重分析、差熱分析和差示掃描量熱分析。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、複合材料等。對每章內容作了提綱式的小結，並附有適量的思考題。書中採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。書中配有重點、難點內容微課、習題參考答案，可掃描二維碼學習。
本書可作為高等學校材料類專業本科生的學慣用書，也可供相關學科與專業的研究生、教師和科技工作者使用。

作者介紹

編者:朱和國//曾海波//蘭司|責編:陶艷玲

第1篇  結構分析技術
  第1章  晶體的投影與倒異點陣
    1.1  晶體的投影
      1.1.1  球面投影
      1.1.2  球面坐標
      1.1.3  極射赤面投影
      1.1.4  標準極射赤面投影圖
    1.2  正點陣與倒易點陣
      1.2.1  正點陣
      1.2.2  倒易點陣
      1.2.3  正倒空間之間的關係
      1.2.4  倒易矢量的基本性質
      1.2.5  晶帶定律
      1.2.6  廣義晶帶定律
    本章小結
    思考題
  第2章  X射線的物理基礎
    2.1  X射線的性質
      2.1.1  X射線的產生
      2.1.2  X射線的本質
    2.2  X射線譜
      2.2.1  X射線連續譜
      2.2.2  X射線特徵譜
    2.3  X射線與物質的相互作用
      2.3.1  X射線的散射
      2.3.2  X射線的吸收
      2.3.3  吸收限的應用
    本章小結
    思考題
  第3章  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射線的散射強度
      3.2.2  單原子對X射線的散射強度
      3.2.3  單胞對X射線的散射強度
      3.2.4  單晶體的散射強度與干涉函數
      3.2.5  單相多晶體的衍射強度
      3.2.6  影響單相多晶體衍射強度的其他因素
    本章小結
    思考題
  第4章  X射線的衍射分析及其應用
    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X射線衍射花樣
      4.6.2  非晶態物質的晶化
    4.7  單晶體的取向分析
      4.7.1  單晶體的取向表徵
      4.7.2  單晶體的取向測定
    4.8  單晶體的結構衍射分析
      4.8.1  四圓衍射儀
      4.8.2  面探測器衍射儀
    4.9  多晶體的織構分析
      4.9.1  織構及其表徵
      4.9.2  絲織構的測定與分析
      4.9.3  板織構的測定與分析
    4.10  晶粒大小的測定
    4.11  小角X射線散射
      4.11.1  小角X射線散射的兩個基本公式
      4.11.2  小角X射線散射技術的特點
      4.11.3  小角X射線散射技術的應用
    4.12  鋼的熱處理過程分析及殘餘奧氏體的測定
      4.12.1  鋼淬火時衍射峰的分裂
      4.12.2  鋼在不同加熱溫度下淬火后的X射線衍射花樣
      4.12.3  淬火鋼中殘餘奧氏體的測定
    4.13  X射線薄膜分析
      4.13.1  薄膜物相結構分析
      4.13.2  薄膜厚度的測定
      4.13.3  薄膜應力的測定
      4.13.4  薄膜織構分析
    4.14  層錯能的測定
      4.14.1  複合層錯概率Psf的測定
      4.14.2  層錯能的計算
    本章小結
    思考題
  第5章  電子顯微分析基礎
    5.1  電子波的波長

    5.2  電子與固體物質的作用
      5.2.1  電子散射
      5.2.2  電子與固體作用時激發的信息
    5.3  電子衍射
      5.3.1  電子衍射與X射線衍射的異同點
      5.3.2  電子衍射的方向——布拉格方程
      5.3.3  電子衍射的厄瓦爾德圖解
      5.3.4  電子衍射花樣的形成原理及電子衍射的基本公式
      5.3.5  零層倒易陣面及非零層倒易陣面
      5.3.6  標準電子衍射花樣
      5.3.7  偏移矢量
    5.4  低能電子衍射
      5.4.1  低能電子衍射原理
      5.4.2  低能電子衍射儀的結構與花樣特徵
      5.4.3  LEED的應用舉例
    本章小結
    思考題
  第6章  透射電子顯微鏡
    6.1  工作原理
    6.2  解析度
      6.2.1  光學顯微鏡的解析度
      6.2.2  透射電子顯微鏡的解析度
    6.3  電磁透鏡
      6.3.1  靜電透鏡
      6.3.2  電磁透鏡
    6.4  電磁透鏡的像差
      6.4.1  球差
      6.4.2  像散
      6.4.3  色差
    6.5  電磁透鏡的景深與焦長
      6.5.1  景深
      6.5.2  焦長
    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
      6.7.2  電子束平移和傾斜裝置
      6.7.3  消像散器
      6.7.4  光闌
      6.7.5  球差補償裝置
    6.8  透射電鏡中的電子衍射
      6.8.1  有效相機常數
      6.8.2  選區電子衍射
    6.9  常見的電子衍射花樣
      6.9.1  單晶體的電子衍射花樣
      6.9.2  多晶體的電子衍射花樣
      6.9.3  複雜的電子衍射花樣
    6.10  透射電鏡的圖像襯度理論

      6.10.1  襯度的概念與分類
      6.10.2  衍射襯度運動學理論與應用
      6.10.3  非理想晶體的衍射襯度
      6.10.4  非理想晶體的缺陷成像分析
    6.11  衍射襯度動力學簡介
    6.12  透射電鏡的樣品製備
      6.12.1  基本要求
      6.12.2  薄膜樣品的製備過程
    6.13  層錯能透射電子顯微鏡測定
    6.14  原位透射電子顯微鏡
      6.14.1  原位透射電鏡的類型
      6.14.2  力學式原位透射電鏡工作原理
      6.14.3  應用分析
    本章小結
    思考題
  第7章  薄晶體的高分辨像
    7.1  高分辨電子顯微像的形成原理
      7.1.1  試樣透射函數
      7.1.2  襯度傳遞函數S（u，v）
      7.1.3  像平面上的像面波函數B（x，y）
      7.1.4  最佳欠焦條件及電鏡最高解析度
      7.1.5  第一通帶寬度（sinχ=-1）的影響因素
    7.2  高分辨像舉例
      7.2.1  晶格條紋像
      7.2.2  一維結構像
      7.2.3  二維晶格像
      7.2.4  二維結構像
    本章小結
    思考題
  第8章  電子背散射衍射
    8.1  基本原理
      8.1.1  電子背散射衍射
      8.1.2  掃描電鏡的透射菊池衍射
    8.2  EBSD儀器簡介
    8.3  EBSD衍射譜標定與晶體取向確定
      8.3.1  EBSD衍射譜標定
      8.3.2  晶體取向確定
    8.4  EBSD解析度
    8.5  EBSD樣品製備
    8.6  EBSD的應用
      8.6.1  取向襯度成像
      8.6.2  織構分析
      8.6.3  晶粒取向差及晶界特性分析
      8.6.4  物相鑒定
      8.6.5  晶格缺陷分析
      8.6.6  三維取向成像
    本章小結
    思考題
  第9章  中子衍射
    9.1  原理

      9.1.1  中子衍射基本原理
      9.1.2  中子衍射和X射線衍射的區別和聯繫
      9.1.3  中子技術測量應力的基本原理
    9.2  應用
      9.2.1  利用中子衍射原位測定殘餘應力
      9.2.2  材料織構的衍射測定
      9.2.3  離子溶液的中子散射研究
      9.2.4  中子衍射的生物同位素替代研究
    本章小結
    思考題
第2篇  形貌分析技術
  第10章  形貌分析
    10.1  掃描電子顯微鏡
      10.1.1  掃描電鏡的結構與原理
      10.1.2  掃描電鏡的主要性能參數
      10.1.3  成像襯度
      10.1.4  二次電子襯度像的應用
      10.1.5  背散射電子襯度像的應用
      10.1.6  掃描電鏡下的原位拉伸分析
      10.1.7  掃描電子顯微鏡的發展
    10.2  掃描透射電子顯微鏡
      10.2.1  掃描透射電子顯微鏡的工作原理
      10.2.2  掃描透射電子顯微鏡的特點
      10.2.3  掃描透射電子顯微鏡的應用
    10.3  掃描隧道電子顯微鏡
      10.3.1  STM的基本原理
      10.3.2  STM的工作模式
      10.3.3  STM的特點
      10.3.4  STM的應用
    10.4  原子力顯微鏡
      10.4.1  原子力顯微鏡的工作原理
      10.4.2  原子力顯微鏡的工作模式
      10.4.3  試樣製備
      10.4.4  形貌成像的應用
    10.5  X射線三維成像分析
      10.5.1  X射線電腦斷層掃描成像原理
      10.5.2  三維X射線顯微鏡的工作原理
      10.5.3  三維X射線顯微鏡的應用
    本章小結
    思考題
第3篇  成分分析技術
  第11章  能譜分析
    11.1  俄歇電子能譜
      11.1.1  俄歇電子能譜儀的結構原理
      11.1.2  俄歇電子譜
      11.1.3  定性分析
      11.1.4  定量分析
      11.1.5  化學價態分析
      11.1.6  AES的應用舉例
      11.1.7  俄歇能譜儀的最新進展

    11.2  X射線光電子能譜
      11.2.1  X射線光電子能譜儀的工作原理
      11.2.2  X射線光電子能譜儀的系統組成
      11.2.3  X射線光電子能譜及表徵
      11.2.4  X射線光電子能譜儀的功用
      11.2.5  XPS的應用舉例
      11.2.6  XPS的發展趨勢
    11.3  電子探針
      11.3.1  電子探針波譜儀
      11.3.2  電子探針能譜儀
      11.3.3  能譜儀與波譜儀的比較
      11.3.4  電子探針分析及應用
    11.4  X射線熒光光譜
      11.4.1  工作原理
      11.4.2  結構組成
      11.4.3  應用
    11.5  電子能量損失譜分析
      11.5.1  工作原理
      11.5.2  作用
      11.5.3  特點
      11.5.4  EELS的應用分析
    本章小結
    思考題
  第12章  原子探針技術
    12.1  原子探針技術的發展史
    12.2  場蒸發
    12.3  原子探針的基本原理
    12.4  原子探針層析
    12.5  原子探針脈衝模式
    12.6  原子探針樣品製備
    12.7  原子探針層析的應用
    本章小結
    思考題
  第13章  光譜分析技術
    13.1  原子發射光譜
      13.1.1  基本原理
      13.1.2  儀器
      13.1.3  分析方法
      13.1.4  應用
    13.2  原子吸收光譜
      13.2.1  基本原理
      13.2.2  儀器
      13.2.3  分析方法
      13.2.4  應用
    13.3  原子熒光光譜
      13.3.1  基本原理
      13.3.2  儀器
      13.3.3  原子熒光光譜法的優點
      13.3.4  應用
    13.4  紫外-可見分光光度法

      13.4.1  基本原理
      13.4.2  基本概念
      13.4.3  紫外-可見分光光度計
      13.4.4  紫外-可見分光光度法的分析及應用
    13.5  紅外光譜
      13.5.1  基本原理
      13.5.2  紅外光譜儀
      13.5.3  紅外光譜法的應用
    13.6  激光拉曼光譜
      13.6.1  基本原理
      13.6.2  拉曼光譜儀
      13.6.3  激光拉曼光譜的應用
      13.6.4  拉曼光譜和紅外光譜的關係
    本章小結
    思考題
第4篇  其他分析技術
  第14章  熱分析技術
    14.1  熱分析方法
      14.1.1  熱重分析法
      14.1.2  差熱分析法
      14.1.3  差示掃描量熱法
    14.2  熱分析測量的影響因素
      14.2.1  實驗條件
      14.2.2  試樣特性
    14.3  熱分析的應用
      14.3.1  塊體金屬玻璃晶化動力學
      14.3.2  硅酸鹽
      14.3.3  反應合成
      14.3.4  反應活化能的計算
    14.4  熱分析技術的新發展
    本章小結
    思考題
附錄
  附錄1  常用物理常數
  附錄2  質量吸收係數μm
  附錄3  原子散射因子fα
  附錄4  原子散射因子校正值Δf
  附錄5  粉末法的多重因素Phkl
  附錄6  某些物質的特徵溫度 Θ
  附錄7  德拜函數φ（x）/x+14 之值
  附錄8  應力測定常數
參考文獻

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