1、 现代材料分析技术 前言 材料的 设计 、 制备 及 表征 ,是材料研究的三部曲。 材料设计的重要依据来源于对材料的物性分析;而材料制备的实际效果必须通过材料物性分析的检验。因此,可以说材料科学的进展极大地依赖于对材料的物性分析的水平。 由于材料的物性分析,主要是针对材料的组分、结构及微观形貌进行表征;所以,本书从以上三个侧面,分别介绍八大精密分析仪器。最后两个分析方法,可作为选修。有鉴于 X射线衍射技术等,已有单独的课程讲授,故在本书中,没有收录。 本书内容的安排及编写力图实现本课程的教学目的:使学生对材料的各种现代分析方法有一个初步的、较全面的认识;掌握相应的基本原理、方法及推导。目的是培
2、养有一定的材料分析、设计能力的高等人才,而不是为了操作精密仪器。 章节安排 本书中的每一章均由“背景介绍 ” 、 “基本原理 ” 、 “仪器原理 ” 、 “测试分析 ” 、 “应用前景 ” 、 “课上互动 ” 、 “课下作业 ”七大版块组成。 “ 背景介绍 ” 介绍本章所涉及技术的发展简史。目的是让读者对测试方法及仪器原理等,有一个广泛的、历史性的了解。 “ 基本原理 ” 介绍本章所涉及技术的方法原理,包括该测试技术的立足点、有关公式及定律的推导等。 “ 仪器原理 ” 介绍本章所涉及仪器的工作原理,包括该仪器的设计框图、设备示意图,突出关键设备部件的工作原理。 “测试分析 ” 介绍本章所涉及的
3、样品种类和制备,以及得到的结果(谱图或照片),并根据基本原理,作出定性、定量的分析。 “应用前景 ” 介绍本章所涉及技术的应用及发展前景。目的是让读者对该测试技术及仪器,有一个应用性、前瞻性的了解。 “ 课堂互动 ” 该节编排是本书区别于其它教材的一大创新。 出发点是基于教育改革的需要。 具体来说,是根据前面的内容讲授,在课堂上由老师提出一些发散性的问题,引导学生进行深入的思考。形式上以思想实验或理论推导为主,力求另辟蹊径地、化繁为简地解决问题。让学生们的学习积极性、能动性大幅提高,并逐渐培养起求索的科学精神和动手实践的能力。 教师在授课时,灵活穿插课上互动的内容,由浅入深。在丰富了学生的知识
4、面的同时,也是在引导学生做深度地思考。 “ 作业 ” 每章均有 510道课后习题。目的是让读者对学习的内容加深印象、消化吸收。 以上的每章节安排,既强调了技术方法的前后关联性,又突出了学生的参与和能动性。有鲜明的时代特色,符合教育改革的方向。 序 章 本书介绍的各种分析方法,都是利用各自的基本原理,在此基础上构建出精密仪器,针对样品测试出数据,进而给出定性和定量的分析结果。 由于材料的材料分析,主要是针对材料的组分 、 结构 及 微观形貌 进行测试表征,所以本书也主要从这三个方向出发,来选择精密仪器进行介绍。 第一、二章,是原子光谱,是专门测试材料组分的技术方法。 第三、四章,是分子光谱,第五章是散射光谱,连同第六章,是测试材料组分及结构的技术方法。