个人介绍
材料分析方法A

主讲教师:尹燕

学校: 兰州理工大学
开课院系: 材料科学与工程学院
专业大类: 材料科学与工程
开课专业: 金属材料科学与工程、功能材料、无机非金属材料
课程英文名称: Analysis Method of Materials
学分: 4.0
课时: 56
课程介绍
    本课程是材料科学与工程类专业的一门学科基础必修课,也是一门试验技术基础课。主要讲授金属X射线衍射分析方法以及扫描电子显微镜、透射电子显微镜及电子探针显微分析所必须的基础理论知识和基本技能,特别是采用电子显微镜分析材料的微观结构与显微成份的方法,同时简要介绍现代材料研究中的其它分析方法。要求学生掌握该课程所讲授分析方法的基本原理及其应用,熟悉常用的试验方法。在实际工作中能正确地选用本课程中介绍的试验方法初步分析解决相关的工程问题,并能与专门从事X射线衍射与电子显微分析工作的人员共同制订试验方案与分析试验结果。
教学方法

1.以课堂教学为主,通过多媒体教学手段与线上教学相结合,增强教学效果,拓展学生视野,激发学生学习主动性,培养学生独立思考习惯。

2. 通过部分习题,增进学生对4种主要分析方法及其它多种表面分析方法的理解及应用;

3.通过演示性实验,让学生对所讲方法的应用有直观认识;

4. 指导学生对实验数据进行简单分析,让学生掌握4种主要方法的分析应用;

5.通过工程实例,提升学生对所学方法的实际应用能力。


教学要求

本课程是一门试验方法课,因此应十分注重仪器的实际应用能力的培养。另一方面,这些仪器都是大型贵重仪器,在实际工作中除了少数人外,大多数人不可能亲自去操作。因此,应注重仪器的应用而不是操作。着重掌握以下几个方面:

1. 仪器方法适用的范围,能提供的信息和解决的问题;

2. 试验方法方面:

   A、样品的要求与制备(如样品的状态、数量要求);

   B、试验条件的选定以及试验条件对测试结果产生的可能影响。

3. 仪器和分析方法的基本原理;

4. 看懂学会分析一般(典型、较简单)的测试结果(图谱、图像等)。

 


教学目标

学生在学习本课程之后,掌握X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜及电子探针4大类材料分析方法的基本原理、试验方法;在实际工作中能正确地选用本课程中讲授的分析方法,并能初步分析试验结果。通过对本课程的学习,使学生具有以下专业技能:

1. 掌握显微组织结构的基本内容及其与材料性能的关系,熟悉常用的显微组织结构分析方法。

2.掌握X射线衍射在材料物相分析应用中的定性分析方法,会利用衍射数据进行物相的定性分析;了解物相定量分析方法,会使用K值法和参比强度法进行物相的定量分析;掌握点阵常数的精确测定。

3. 掌握透射电子显微镜在晶体缺陷分析中的应用及分析方法,熟悉常见晶体缺陷如位错、层错、孪晶及第二相粒子的透射电镜像的形貌特征,在实际工作中能根据试验数据进行正确判别;掌握电子衍射的原理及单晶体电子衍射花样的获得,能够对立方晶系简单的单晶体电子衍射花样进行标定。

4. 掌握扫描电子显微镜在材料表面形貌分析中的具体应用及分析方法,会对扫描电镜二次电子像和背散射电子像进行分析。

       5. 掌握电子探针仪在微区成分分析中应用及分析方法,能根据实际需要对样品进行点、线、面微区成份分析。

  6.了解材料现代电子显微分析领域的新技术及其发展动态。



教材及参考书

教 材周玉主编,材料分析方法,机械工业出版社,20113版。

参考书(主要参考书见教学资源章节)

1.左演声,陈文哲,梁伟主编,材料现代分析方法,北京工业大学出版社,2000

2.吴刚主编,材料结构表征及应用,化学工业出版社,2002

3.梁敬魁编著,粉末衍射法测定晶体结构(上、下册),科学出版社,2003

4.马礼敦编著,近代X射线多晶体衍射——实验技术与数据分析,化学工业出版社,2004

5.滕凤恩  王煜明  姜小龙主编,X射线结构分析与材料性能表征,科学出版社,1997

6.周公度、郭可信,晶体和准晶体的衍射,北京大学出版社,1999

7.漆璿、戎永华主编,X射线衍射与电子显微分析,上海交通大学出版社,1992

8.杨南如,主编  无机非金属材料测试方法,武汉理工大学出版社,1993

9.丛秋滋主编,多晶二维X射线衍射,科学出版社,1997

10.李树棠. 晶体X射线衍射学基础,冶金工业出版社,1990

11.范雄主编, X射线金属学,机械工业出版社,1989

12.金属电子显微分析,陈世朴,王永瑞,机械工业出版社,1982

13.谈育煦.金属电子显微分析,机械工业出版社,1989

14.刘文西,黄孝瑛.材料结构电子显微分析,天津大学出版社,1989

15.洪班德,崔约贤.材料电子显微分析实验技术,哈尔滨工业大学出版社,1990

16.黄孝瑛主编,电子衍衬分析原理与图谱,山东科技出版社,2002

17.黄孝瑛, 电子显微图像分析原理与应用, 宇航出版社,1987

18.赫什等著, 刘安生等译, 吴自勤等校.晶体电子显微学, 科学出版社, 1992

20.郭可信、叶恒强、吴玉琨.电子衍射图在晶体学中的应用,科学出版社,1983

21.孟庆昌.透射电子显微学,哈工大出版社,2002


课程评价

教学资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
1.1 材料分析方法的主要内容
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1.2 本课程的内容及学习本课程的基本要求
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2020-02-21 147.32KB
1.3 主要参考资料
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2.1 1.1 X射线的性质
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2020-03-03 107.95KB
2.2 1.2 X射线的产生X射线谱
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3.1 1.3 X射线与物质的相互作用
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4.1 2.1  晶体几何学基础
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4.2 2.2  衍射的概念与布拉格方程
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5.1 2.3 衍射方法
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5.2 第三章  X射线的衍射强度3.1   多晶体衍射图相的形成
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5.3 3.2  结构因数
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6.1 续3.2  结构因数
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7.1 3.3   洛仑兹因数
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7.2 3.4   影响衍射强度的其它因数
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7.3 3.5   多晶体衍射的积分强度公式
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8.1 第四章 多晶体分析方法 4.1德拜-谢乐法
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9.1 4.3 X射线衍射仪法
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10.1 第五章  物相分析及点阵常数的精确测定 5.1  物相定性分析
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11.1 5.2  物相定量分析
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12.1 5.3点阵常数的精确测定
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12.2 5.4非晶态物质及其晶化过程中的XRD分析
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13.1 第八章  电子光学基础 8.1  电子波与电磁透镜
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13.2 8.2  电磁透镜的像差和分辨本领
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13.3 8.3  电磁透镜的景深和焦长
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14.1 第九章 透射电子显微镜 9.1  透射电子显微镜的结构与成像原理
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14.2 9.2  主要部件的结构与工作原理
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14.3 9.3  透射电子显微镜分辨本领和放大倍数测定
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15.1 第十章 电子衍射 10.1  倒易点阵及爱瓦尔德球图解法
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15.2 10. 2   零层倒易截面及单晶体电子衍射花样的获得
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16.1 续10.2
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17.1 10.3  TEM中的电子衍射
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17.2 10.4 单晶电子衍射花样的标定
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18.1 第十一章 晶体薄膜衍衬成像分析  11.1  薄膜样品的制备
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18.2 11.2  衍射衬度成像原理
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19.1 11.4  消光距离
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19.1.1 11.5  衍射运动学简介
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20.1 11.7  晶体缺陷分析
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21.1 第十三章 扫描电子显微镜 13.1  电子束与固体样品作用时产生的信号
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21.2 13.2  扫描电子显微镜的构造和工作原理
文档
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22.1 13.3  扫描电子显微镜的主要性能
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22.2 13.4  表面形貌衬度原理及其应用
文档
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22.3 13.5 原子序数衬度原理及其应用
文档
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23.1 第十五章  电子探针显微分析 15.1   电子探针仪的结构与工作原理
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23.2 15.2   电子探针仪的分析方法及应用
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24.1 第十六章   其它显微分析方法简介
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25.1 总复习
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