材料现代研究方法

本书把材料现代研究方法分为光谱学、电子显微镜、热力学和色（质）谱四大模块，按照使用的分析测试仪器和方法具体分为了十二个章节。内容包括振动光谱、核磁共振、顺磁共振、热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱、动态热力分析、色谱、质谱、光散射等方法的基本原理、仪器结构、操作方法、发展简史、近期新进展以及在聚合物结构分析中的应用实例，并附有相应练习题。本书是根据材料现代研究方法理论课程教学编写的一本实验指导书。可以与材料现代研究方法理论教材配套使用，也可以满足材料现代研究方法实验单独设课需要。 本书可供高等工科院校材料类专业本科生、研究生的专业课程教材和参考书；也可作为从事材料科学理论研究、设计、制备和加工等工作的技术人员的参考用书。

第1章 绪论
1.1 材料现代研究方法的研究对象
1.1.1 材料与材料科学
1.1.2 材料现代研究方法
1.2 常用材料现代研究仪器
1.2.1 化学结构分析法
1.2.2 晶体结构分析法
1.2.3 形态结构分析法
1.2.4 热分析
1.2.5 物质分离和分析方法
1.3 材料研究的过程
1.3.1 研究目的的确定
1.3.2 研究方法的选择
1.3.3 研究测试的实施
1.3.4 研究结果的整理、判定
1.3.5 研究结果的使用
思考题
参考文献
第2章 振动光谱
2.1 红外光谱
2.1.1 原理概述
2.1.2 红外光谱的分区
2.1.3 红外光谱仪
2.1.4 定性分析
2.1.5 定量分析
2.1.6 红外光谱操作步骤
2.2 拉曼光谱
2.2.1 概述
2.2.2 基本原理
2.2.3 拉曼光谱仪及样品制备技术
2.2.4 聚合物的拉曼光谱的特征谱带
2.2.5 拉曼光谱的应用
2.2.6 拉曼光谱仪操作步骤
2.3 紫外光谱
2.3.1 基本原理
2.3.2 仪器与样品制备
2.3.3 有机化合物及聚合物的紫外特征吸收
2.3.4 操作步骤
思考题
参考文献
第3章 核磁共振与电子顺磁共振波谱
3.1 核磁共振波谱
3.1.1 核磁共振基本原理与核磁共振仪
3.1.2 核磁共振样品制备与谱图解析
3.1.3 核磁共振波谱应用及新技术
3.2 电子顺磁共振波谱
3.2.1 电子顺磁共振基本原理与顺磁共振仪
3.2.2 电子顺磁共振样品制备与图谱解析
3.2.3 电子顺磁共振谱在材料学研究中的应用
思考题
参考文献
第4章 热分析
4.1 概论
4.1.1 热分析发展简史
4.1.2 热分析的定义和分类
4.2 差热分析与差示扫描量热法
4.2.1 DTA与DSC仪器的组成与原理
4.2.2 DSC（DTA）曲线的特征温度与表示方法
4.2.3 影响DSC（DTA）曲线的因素
4.2.4 DSC与DTA数据的标定
4.2.5 仪器操作和分析实例
4.3 热重分析
4.3.1 热重分析基本原理
4.3.2 热天平的基本结构
4.3.3 影响热重数据的因素
4.3.4 仪器操作和分析实例
4.4 热分析技术在材料研究中的应用实例
4.4.1 从DSC（TDA）和TG曲线上解读材料的性质
4.4.2 评价材料的热稳定性及热分解机理
4.4.3 复合材料成分分析
4.5 热分析仪器的新进展与热分析联用技术的发展
4.5.1 热分析仪器的新进展
4.5.2 热分析联用技术
思考题
参考文献
第5章 多晶X射线衍射仪
5.1 概述
5.2 多晶X射线衍射仪的工作原理及仪器构造
5.2.1 工作原理
5.2.2 仪器构造
5.3 样品制备和测试技术
5.3.1 多晶衍射样品的制备方法
5.3.2 测试技术
5.3.3 多晶X射线衍射仪的操作
5.4 X射线衍射物相分析
5.4.1 定性相分析
5.4.2 定量相分析
5.5 X射线衍射技术的应用实例
5.5.1 物相的定性分析实例
5.5.2 物相的定量分析
5.5.3 晶体点阵参数的测量
5.5.4 结晶度的计算
5.5.5 纳米材料晶体粒度大小测定
思考题
参考文献
第6章 扫描电子显微镜
6.1 扫描电子显微镜的工作原理
6.1.1 工作原理及仪器结构
6.1.2 基本工作模式
6.1.3 扫描电子显微镜的分辨率和衬度
6.2 样品制备及基本测试步骤
6.2.1 扫描电子显微镜样品的制备
6.2.2 扫描电子显微镜的基本操作步骤
6.3 扫描电子显微镜的应用
6.3.1 二次电子像
6.3.2 背散射电子像
6.3.3 背散射电子衍射分析
6.4 扫描电子显微镜的成分分析技术—X射线能谱
6.4.1 EDS用于对材料中所含元素的定性和定量分析
6.4.2 EDS用于对材料中所含元素的定性、定量和元素分布分析
6.5 扫描电子显微镜技术发展
6.5.1 扫描电子显微镜的小型化
6.5.2 低电压下的高分辨和不导电样品的直接观察
6.5.3 冷场发射扫描电子显微镜电子枪束流不稳定、束流小的解决方案
6.5.4 高分辨率的热场发射扫描电子显微镜
思考题
参考文献
第7章 透射电子显微镜
7.1 TEM基本原理与构造
7.1.1 显微镜的分辨率
7.1.2 电磁透镜
7.1.3 TEM的构造和工作原理
7.2 选区电子衍射和TEM像衬度
7.2.1 选区电子衍射
7.2.2 电子衍射花样
7.2.3 TEM的像衬度
7.3 TEM样品制备技术
7.3.1 粉末状材料
7.3.2 块状样品制样方法
7.4 TEM操作步骤和方法
7.4.1 操作面板主要功能
7.4.2 基本操作流程
7.4.3 详细操作步骤及方法
7.5 TEM发展及应用
7.5.1 扫描透射电子显微镜
7.5.2 球差校正透射电子显微镜
7.5.3 冷冻透射电子显微镜
7.5.4 原位透射电镜
参考文献
第8章 原子力显微镜
8.1 原子力显微镜的工作原理及仪器构造