材料現代分析技術（簡體書）

《普通高等教育材料科學與工程“十二五”規劃教材：材料現代分析技術》首先介紹了晶體學基礎知識，然後系統介紹了X射線的物理基礎、X射線衍射的方向與強度、多晶體X射線衍射分析的方法、X射線衍射儀及其在物相鑒定、宏微觀應力與晶粒尺寸的測定、多晶體的織構分析等方面的應用；介紹了電子衍射的物理基礎、透射電子顯微鏡的結構與原理、衍射成像、運動學襯度理論、高分辨透射電子顯微技術、掃描電子顯微鏡的結構與原理、電子探針及其應用；介紹了俄歇電子能譜儀（AES）、X射線光電子能譜儀（XPS）、掃描隧道電鏡（STM）、低能電子衍射（LEED）等常用表面分析技術和熱重分析法（TG）、差熱分析法（DTA）、差示掃描量熱法（DSC）等常用熱分析技術的原理、特點及其應用；最後簡要介紹了光譜分析技術，包括原子光譜、紅外光譜、激光光譜等。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。
《普通高等教育材料科學與工程“十二五”規劃教材：材料現代分析技術》可作為材料科學與工程學本科生的學習用書，也可供相關學科與專業的研究生、教師和科技工作者使用。．

《普通高等教育材料科學與工程"十二五"規劃教材:材料現代分析技術》可作為材料科學與工程學本科生的學習用書，也可供相關學科與專業的研究生、教師和科技工作者使用。

第1章 晶體學基礎
1.1 晶體及其基本性質
1.1.1 晶體的概念
1.1.2 空間點陣的四要素
1.1.3 布拉菲陣胞
1.1.4 典型晶體結構
1.1.5 晶體的基本性質
1.1.6 准晶體簡介
1.2 晶向、晶面及晶帶
1.2.1 晶向及其表徵
1.2.2 晶面及其表徵
1.2.3 晶帶及其表徵
1.3 晶體的宏觀對稱及點群
1.3.1 對稱的概念
1.3.2 對稱元素及對稱操作
1.3.3 對稱元素的組合及點群
1.3.4 晶體的分類
1.3.5 准晶體的點群及其分類
1.3.6 點群的國際符號
1.3.7 點群的聖佛利斯符號
1.4 晶體的微觀對稱與空間群
1.4.1 晶體的微觀對稱
1.4.2 晶體的空間群及其符號
1.5 晶體的投影
1.5.1 球面投影
1.5.2 極式網與烏氏網
1.5.3 晶帶的極射赤面投影
1.5.4 標準極射赤面投影圖（標準極圖）
1.6 倒易點陣
1.6.1 正點陣
1.6.2 倒易點陣
1.6.3 正倒空間之間的關係
1.6.4 倒易矢量的基本性質
1.6.5 晶帶定律
1.6.6 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射線的發展史
2.2 X射線的性質
2.2.1 X射線的產生
2.2.2 X射線的本質
2.3 X射線譜
2.3.1 X射線連續譜
2.3.2 X射線特徵譜
2.4 X射線與物質的相互作用
2.4.1 X射線的散射
2.4.2 X射線的吸收
2.4.3 吸收限的作用
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 布喇格方程
3.1.3 布喇格方程的討論
3.1.4 衍射矢量方程
3.1.5 布喇格方程的厄瓦爾德圖解
3.1.6 布喇格方程的應用
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
3.2.2 單原子對X射線的散射
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 多晶體的衍射強度
3.2.6 影響多晶體衍射強度的其他因數
……

第4章 X射線的多晶衍射分析及其應用
第5章 電子顯微分析的基礎
第6章 透射電子顯微鏡
第7章 薄晶體的高分辨像
第8章 掃描電子顯微鏡及電子探針
第9章 表面分析技術
第10章 熱分析技術
第11章 光譜分析技術
附錄．

掃描電子顯微鏡（Scanning Electron Microscope，SEM）是繼透射電鏡之后發展起來的一種電子顯微鏡，簡稱掃描電鏡。它是將電子束聚焦后以掃描的方式作用樣品，產生一系列物理信息（見5.3.2節），收集其中的二次電子，經處理后獲得樣品表面形貌的放大圖像。掃描電鏡的原理首先是由德國人M·Knoll于1935年提出，并進行大量的試驗工作；M.V.Ardenne于1938年利用電子束照射薄膜樣品，用感光片記錄透過樣品的電子束形成樣品圖像，制成了第一臺透射掃描電鏡。1942年V·K·Zworykin等人采用電子束照射厚樣品，探測反射電子得到試樣的掃描像。1965年后，掃描電鏡便以商品形式出現，并獲得了迅猛發展，掃描電鏡具有以下特點：
（1）分辨本領強。其分辨率可達1nm以下，介于光學顯微鏡的極限分辨率（200nm）和透射電鏡的分辨率（0.1nm）之間。
（2）有效放大倍率高。光學顯微鏡的最大有效放大倍率為1000倍左右，透射電鏡為幾百到80萬，而掃描電鏡可從數十到20萬，且一旦聚焦后，可以任意改變放大倍率，無需重新聚焦。
（3）景深大。其景深比透射電鏡高一個量級，可直接觀察各種如拉伸、擠壓、彎曲等斷口形貌以及松散的粉體試樣，得到的圖像富有立體感；通過改變電子束的入射角度，可對同一視野進行立體觀察和分析。
（4）制樣簡單。對于金屬等導電試樣，在電鏡樣品室許可的情況下可以直接進行觀察分析，也可對試樣進行表面拋光、腐蝕處理后再進行觀察；對于一些陶瓷、高分子等不導電的試樣，需在真空鍍膜機中鍍一層金膜后再進行觀察。
（5）電子損傷小。掃描電鏡的電子束直徑一般為3nm至幾十納米，強度為10—9mA～10—11mA，電子束的能量較透射電鏡的小，加速電壓可以小到0.5kV，并且電子束作用在試樣上是動態掃描，并不固定，因此對試樣的電子損傷小，污染也輕，這尤為適合高分子試樣。
（6）實現綜合分析。掃描電鏡中可以同時組裝其他觀察儀器，如波譜儀、能譜儀等，實現對試樣的表面形貌、微區成分等方面的同步分析。
SEM已成為當前分析材料最為有力的手段之一，特別是計算機、信息數字化技術在掃描電鏡上的應用，使其應用范圍進一步擴大，它除了在材料領域得到廣泛應用外，在其他領域如礦產、生物醫學、物理學和化學等領域也得到了普遍應用。