普通高等教育十二五规划教材 现代材料测试方法PDF电子书下载

1绪论 1

1.1材料研究的作用和意义 1

1.2材料测试方法的分类 2

1.2.1化学成分分析 2

1.2.2结构测定 3

1.2.3形貌观察 3

1.3本书的主要内容 4

思考题 4

参考文献 4

2 X射线衍射分析 5

2.1晶体结构简介 5

2.1.1晶体的基本特点 5

2.1.2点阵与点阵结构 6

2.1.3晶体的宏观对称性 7

2.1.4晶体的微观对称性 12

2.1.5倒易点阵 13

2.2 X射线的本质和X射线谱 14

2.2.1 X射线的本质 14

2.2.2 X射线谱 15

2.3 X射线衍射方向 18

2.3.1劳埃方程 18

2.3.2布拉格方程 19

2.3.3倒易点阵与厄瓦尔德图解 21

2.4 X射线衍射强度 23

2.4.1多晶体衍射强度 23

2.4.2多晶体衍射强度的相关因子 25

2.5 X射线衍射仪 26

2.5.1 X射线测角仪 26

2.5.2常用探测器 28

2.5.3 X射线测量方法 29

2.6物相分析 31

2.6.1定性分析 31

2.6.2定量分析 33

2.7点阵参数的精确测定 35

2.7.1误差来源 35

2.7.2点阵参数的精确测定方法 36

2.8晶粒尺寸与膜厚的测量 38

2.8.1晶粒尺寸的测定 38

2.8.2膜厚的测量 39

2.9单晶结构分析 41

2.9.1单晶衍射实验 41

2.9.2晶体结构解析及结构精修 43

2.9.3结构解析的实例 44

2.10小角X射线散射 46

2.10.1小角X射线散射原理 46

2.10.2小角X射线散射的应用 48

思考题 49

参考文献 50

3 X射线荧光光谱分析 52

3.1 X射线荧光的产生 52

3.2 X射线荧光光谱仪 53

3.2.1波长色散X射线荧光光谱仪 53

3.2.2能量色散X射线荧光光谱仪 54

3.2.3全反射X射线荧光光谱仪 55

3.3样品制备 57

3.3.1固体样品的制备 58

3.3.2粉体样品的制备 58

3.3.3熔融样品的制备 58

3.3.4薄样的制备 59

3.4定性和半定量分析 59

3.4.1定性分析 60

3.4.2半定量分析 60

3.5定量分析 61

3.5.1定量分析基础 61

3.5.2元素间的吸收-增强效应及其克服 62

3.5.3举例 63

思考题 67

参考文献 67

4电子显微分析 69

4.1透射电子显微分析 69

4.1.1透射电子显微镜的原理及结构 69

4.1.2透射电子显微镜的试样制备 73

4.1.3电子衍射的原理及衍射花样的标识 74

4.1.4电子衍射衬度成像 76

4.1.5会聚束电子衍射 78

4.1.6高分辨电子显微术 81

4.1.7电子能量损失谱 82

4.2扫描电子显微镜 83

4.2.1扫描电子显微镜的成像原理及结构 83

4.2.2扫描电子显微镜的样品制备 86

4.2.3扫描电子显微镜的应用 86

4.3电子探针 87

4.3.1电子探针分析的基本理论 88

4.3.2仪器构造 89

4.3.3点、线和面分析方法 89

4.3.4定性和定量分析方法 90

4.4扫描探针显微分析 90

4.4.1扫描隧道显微镜 91

4.4.2原子力显微镜 93

思考题 95

参考文献 95

5光谱及波谱分析 97

5.1原子吸收及发射光谱分析 97

5.1.1原子吸收光谱 97

5.1.2电感耦合等离子体发射光谱法 102

5.2红外光谱 107

5.2.1红外光谱的基本原理 107

5.2.2红外光谱的装置 107

5.2.3样品制备 108

5.2.4基团频率与特征吸收峰 109

5.2.5红外光谱解析 110

5.3激光拉曼光谱 112

5.3.1基本理论 112

5.3.2仪器装置 113

5.3.3测试方法 113

5.3.4拉曼光谱在材料研究中的应用 115

5.4核磁共振波谱 116

5.4.1核磁共振的基本原理 116

5.4.2核磁共振波谱仪及实验要求 117

5.4.3核磁共振氢谱 118

5.4.4核磁共振碳谱 118

5.4.5固体核磁共振波谱 119

5.4.6核磁共振波谱在材料研究中的应用 119

思考题 122

参考文献 123

6电子能谱分析 124

6.1 X射线光电子能谱法 124

6.1.1 X射线光电子能谱法的基本原理 124

6.1.2 X射线光电子能谱的仪器结构 125

6.1.3 X射线光电子能谱法的分析方法 126

6.2俄歇电子能谱法 131

6.2.1俄歇电子能谱法的基本原理 132

6.2.2俄歇电子能谱的仪器装置 132

6.2.3俄歇电子能谱法的分析方法 133

6.3紫外光电子能谱法 136

6.3.1紫外光电子能谱法的基本原理 136

6.3.2紫外光电子能谱的仪器装置 136

6.3.3紫外光电子能谱法的应用 137

思考题 139

参考文献 139

7热分析 140

7.1热分析的物理基础与分类 140

7.1.1热量传递的一般规律 140

7.1.2物质受热过程中发生的变化 141

7.1.3热分析的分类 142

7.2热重分析 142

7.2.1热重分析的原理 142

7.2.2热重分析仪 143

7.2.3热重曲线分析 144

7.2.4影响热重曲线分析的因素 145

7.3差热分析 146

7.3.1差热分析的原理 146

7.3.2差热分析仪 147

7.3.3差热曲线分析 147

7.3.4影响差热曲线分析的因素 148

7.4差示扫描量热分析法 148

7.4.1差示扫描量热分析法的原理 149

7.4.2差示扫描量热曲线 150

7.4.3影响差示扫描量热曲线分析的因素 151

7.5热分析技术的应用 151

思考题 153

参考文献 153

8颗粒度分析 154

8.1粒度的概念及表述 154

8.1.1粒度的概念 154

8.1.2粒径分布的表达 155

8.1.3粉体颗粒试样的提取和分散 158

8.2激光粒度分析法 159

8.2.1激光粒度分析法的原理 160

8.2.2激光粒度分析法的应用 162

8.2.3激光粒度仪的性能特点 166

8.3其他常见粒度分析仪简介 166

8.3.1颗粒图像处理仪 166

8.3.2电阻法颗粒计数器 166

8.3.3沉降仪 167

8.4粒度仪的正确使用 168

8.4.1全面评价粒度仪性能的指标 168

8.4.2测试结果可靠性的判断 169

8.4.3对粒度仪器及其测量结果的正确认识 169

思考题 170

参考文献 170

9比表面积和孔结构检测方法 171

9.1比表面积的检测 171

9.1.1气体吸附法 171

9.1.2流体透过法 174

9.2孔率的检测 175

9.2.1孔率的表征 175

9.2.2孔率的测定 175

9.3孔径及孔径分布的检测 179

9.3.1断面直接观察法 179

9.3.2气泡法 179

9.3.3透过法 180

9.3.4气体渗透法 180

9.3.5液-液法 182

9.3.6气体吸附法 183

思考题 185

参考文献 185

附录 186

附录1 32个点群和230个空间群 186

附录2各晶系对称型的国际符号中各序位所代表的方向 189

附录3不同晶系的晶面间距公式 190

附录4各晶系晶面夹角的计算公式 190

附录5晶体结构中各种对称轴、螺旋轴的图示符号 191

附录6晶体结构中各种对称面、滑移面的图示符号 192

附录7粉末法的多重性因数Phkl 192

附录8常用的熔剂及其性质和应用 193

附录9 ICP发射光谱常见分析元素仪器检出限 193

附录10化合物中官能团所对应的红外吸收谱带 194

附录11各种烯烃的特征吸收谱带 194

附录12红外光谱区域可能出现的振动类型和对应的基团 195

附录13 DTA和DSC在工业中的应用 195