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叢書名：戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域 新材料高等教育系列教材
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- 作者：朱和國(guó)等
- 出版時(shí)間：2025/3/1
- ISBN：9787030807502
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：TB34
- 頁(yè)碼：287
- 紙張：
- 版次：1
- 開本：16
本書主要介紹功能材料的結(jié)構(gòu)、形貌和成分與其性能的分析測(cè)試方法。結(jié)構(gòu)分析技術(shù)主要包括X射線衍射、電子衍射、電子背散射衍射、中子衍射等。形貌分析技術(shù)主要有掃描電子顯微鏡、掃描透射電子顯微鏡、掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、透射電子顯微鏡、冷凍電子顯微鏡等。成分分析技術(shù)主要包括俄歇電子能譜、X射線光電子能譜、特征X射線能譜（電子探針）、原子探針、X射線熒光光譜及光譜分析（原子光譜、紅外光譜、激光拉曼光譜）等。性能分析技術(shù)主要包括功能材料的光、聲、電、熱、磁、電化學(xué)和力學(xué)性能的測(cè)試方法、原理特點(diǎn)及其應(yīng)用。本書對(duì)每章內(nèi)容均作了小結(jié)，并附有適量的習(xí)題。本書配套了重難點(diǎn)的講解視頻，讀者可掃描二維碼觀看。
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2013/09-2013/12，澳大利亞昆士蘭大學(xué),合作研究
2000/03-2003/09，東南大學(xué)研究生院，工學(xué)博士
1995/09-1998/03，東南大學(xué)研究生院，工學(xué)碩士
1992/09-1994/07，東南大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)士
1985/09-1990/07，武漢理工大學(xué)船舶機(jī)械工程系，工學(xué)學(xué)士
目錄
叢書序
前言
第1章 功能材料結(jié)構(gòu)分析 1
1.1 X射線衍射法 1
1.1.1 X射線衍射原理 1
1.1.2 X射線物相分析 4
1.1.3 非晶態(tài)物質(zhì)X射線衍射分析 9
1.1.4 單晶體的取向分析 10
1.1.5 多晶體的織構(gòu)分析 11
1.1.6 小角X射線散射 16
1.1.7 薄膜的物相與織構(gòu)分析 18
1.2 電子衍射法 20
1.2.1 電子衍射原理 20
1.2.2 電子衍射花樣 20
1.2.3 電子衍射與X射線衍射的異同點(diǎn) 21
1.2.4 低能電子衍射 22
1.2.5 高能電子衍射 24
1.2.6 常見電子衍射花樣及其標(biāo)定 27
1.2.7 透射電子顯微鏡的樣品制備 28
1.2.8 透射電子顯微鏡菊池花樣標(biāo)定晶體取向 29
1.3 電子背散射衍射法 31
1.3.1 電子背散射衍射原理 31
1.3.2 電子背散射衍射系統(tǒng)的組成 32
1.3.3 電子背散射衍射譜的標(biāo)定 32
1.3.4 標(biāo)定晶體取向 36
1.3.5 電子背散射衍射樣品制備 38
1.3.6 電子背散射衍射在結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用 38
1.4 中子衍射法 40
1.4.1 中子衍射原理 40
1.4.2 中子衍射與電子衍射和X射線衍射的比較 41
1.4.3 中子衍射儀 42
1.4.4 中子衍射技術(shù)的應(yīng)用 43
本章小結(jié) 46
習(xí)題 47
參考文獻(xiàn) 47
第2章 材料形貌分析方法 48
2.1 掃描電子顯微鏡法 48
2.1.1 掃描電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)與工作原理 48
2.1.2 掃描電子顯微鏡的主要性能參數(shù) 51
2.1.3 成像襯度 52
2.1.4 二次電子襯度像 53
2.1.5 背散射電子襯度像 54
2.1.6 掃描電子顯微鏡的發(fā)展 55
2.2 掃描透射電子顯微鏡法 56
2.2.1 掃描透射電子顯微鏡的工作原理 56
2.2.2 掃描透射電子顯微鏡的特點(diǎn) 57
2.2.3 掃描透射電子顯微鏡的應(yīng)用 58
2.3 掃描隧道顯微鏡法 58
2.3.1 掃描隧道顯微鏡的工作原理 58
2.3.2 掃描隧道顯微鏡的工作模式 59
2.3.3 掃描隧道顯微鏡的特點(diǎn) 60
2.3.4 掃描隧道顯微鏡的應(yīng)用 60
2.4 原子力顯微鏡法 63
2.4.1 原子力顯微鏡的工作原理 63
2.4.2 原子力顯微鏡的工作模式 64
2.4.3 試樣制備 64
2.4.4 原子力顯微鏡的應(yīng)用 64
2.5 透射電子顯微鏡法 66
2.5.1 透射電子顯微鏡的襯度及其分類 66
2.5.2 明場(chǎng)像、暗場(chǎng)像及中心暗場(chǎng)像 67
2.5.3 高分辨透射電子顯微鏡成像技術(shù) 67
2.6 冷凍電子顯微鏡法 72
本章小結(jié) 73
習(xí)題 74
參考文獻(xiàn) 74
第3章 材料成分分析方法 76
3.1 俄歇電子能譜法 76
3.1.1 工作原理 76
3.1.2 俄歇電子能譜 77
3.1.3 定性分析 78
3.1.4 定量分析 79
3.1.5 化學(xué)價(jià)態(tài)分析 80
3.1.6 俄歇電子能譜的應(yīng)用 80
3.2 X射線光電子能譜法 81
3.2.1 工作原理 81
3.2.2 X射線光電子能譜及表征 82
3.2.3 定性分析 83
3.2.4 定量分析 83
3.2.5 化學(xué)態(tài)分析 84
3.2.6 X射線光電子能譜的應(yīng)用 85
3.3 電子探針法 87
3.3.1 工作原理 87
3.3.2 電子探針的應(yīng)用 88
3.4 X射線熒光光譜法 90
3.4.1 工作原理 91
3.4.2 X射線熒光光譜的應(yīng)用 91
3.5 原子探針法 92
3.5.1 工作原理 92
3.5.2 原子探針樣品制備 92
3.5.3 原子探針的應(yīng)用 94
3.6 原子發(fā)射光譜法 97
3.6.1 原子發(fā)射光譜儀組成與工作原理 98
3.6.2 原子發(fā)射光譜的應(yīng)用 100
3.7 原子吸收光譜法 100
3.7.1 原子吸收光譜儀組成與工作原理 101
3.7.2 原子吸收光譜的應(yīng)用 101
3.8 原子熒光光譜法 102
3.8.1 原子熒光光譜儀組成與工作原理 102
3.8.2 原子熒光光譜的應(yīng)用 103
3.9 紅外光譜法 103
3.9.1 紅外光譜儀組成與工作原理 103
3.9.2 紅外光譜的應(yīng)用 105
3.10 激光拉曼光譜法 107
3.10.1 激光拉曼光譜儀組成與工作原理 107
3.10.2 激光拉曼光譜的應(yīng)用 109
本章小結(jié) 110
習(xí)題 110
參考文獻(xiàn) 111
第4章 功能材料的電學(xué)性能測(cè)試方法 112
4.1 電學(xué)性能 112
4.2 電阻率的測(cè)試方法 113
4.2.1 電阻率 113
4.2.2 電阻率的測(cè)試原理與方法 113
4.3 電阻的測(cè)試方法 115
4.3.1 絕緣材料的電阻測(cè)試方法 115
4.3.2 壓敏電阻的電阻測(cè)試原理與方法 116
4.4 介電性能的測(cè)試方法 116
4.4.1 介電特性 116
4.4.2 介電性能的測(cè)試原理 117
4.5 鐵電體的電滯回線測(cè)試方法 121
4.5.1 鐵電體的電滯回線 121
4.5.2 鐵電體的電滯回線測(cè)試原理與方法 122
4.6 壓電效應(yīng)與壓電系數(shù)測(cè)試方法 124
4.6.1 壓電效應(yīng) 124
4.6.2 壓電系數(shù) 125
4.6.3 壓電效應(yīng)與壓電系數(shù)的測(cè)試原理與方法 126
4.7 電光性能測(cè)試方法 128
4.7.1 電光特性 128
4.7.2 電光性能的測(cè)試原理與方法 129
本章小結(jié) 129
習(xí)題 130
參考文獻(xiàn) 130
第5章 功能材料的聲學(xué)性能測(cè)試方法 131
5.1 聲學(xué)性能的概述 131
5.1.1 聲波的定義和特性 131
5.1.2 材料聲學(xué)性能的主要參數(shù) 131
5.2 聲速和聲衰減系數(shù)的測(cè)試方法 134
5.2.1 插入取代法 134
5.2.2 直接接觸法 136
5.2.3 聲波掠入法 137
5.3 吸聲性能的測(cè)試方法 138
5.3.1 阻抗管駐波比法 138
5.3.2 阻抗管雙傳聲器傳遞函數(shù)法 141
5.3.3 混響室法 143
5.4 隔聲性能的測(cè)試方法 144
5.4.1 混響室法（實(shí)驗(yàn)室法） 145
5.4.2 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法 147
本章小結(jié) 149
習(xí)題 149
參考文獻(xiàn) 150
第6章 功能材料的光學(xué)性能測(cè)試方法 151
6.1 光學(xué)功能材料 151
6.2 功能材料的吸收與透射光譜測(cè)試方法 152
6.2.1 吸收光譜 153
6.2.2 透射光譜 154
6.2.3 吸收與透射光譜的測(cè)試原理與方法 155
6.3 功能材料的熒光光譜測(cè)試方法 158
6.3.1 熒光光譜 158
6.3.2 熒光光譜的測(cè)試原理與方法 161
6.4 熒光材料的量子產(chǎn)率測(cè)試方法 162
6.4.1 熒光量子產(chǎn)率 162
6.4.2 量子產(chǎn)率的測(cè)試原理與方法 164
6.5 熒光材料的熒光壽命測(cè)試方法 167
6.5.1 熒光壽命 167
6.5.2 熒光壽命的測(cè)試原理與方法 168
6.6 白光LED器件的光電綜合測(cè)試方法 169
6.6.1 色度參數(shù) 169
6.6.2 色溫 171
6.6.3 顯色指數(shù) 171
6.6.4 白光LED器件的光電綜合測(cè)試原理與方法 172
6.7 光伏電池特性測(cè)試方法 174
6.7.1 光生伏特效應(yīng) 174
6.7.2 光伏電池特性測(cè)試原理與方法 176
6.8 光催化性能測(cè)試方法 181
6.8.1 光催化效應(yīng) 181
6.8.2 光催化效應(yīng)測(cè)試原理與方法 183
本章小結(jié) 184
習(xí)題 185
參考文獻(xiàn) 185
第7章 功能材料的磁學(xué)性能測(cè)試方法 187
7.1 靜態(tài)磁特性的測(cè)試方法 187
7.1.1 鐵磁物質(zhì)的磁化特性 187
7.1.2 磁化曲線和磁滯回線的測(cè)試方法 188
7.1.3 磁性相變溫度的測(cè)試方法 190
7.1.4 軟磁材料的靜態(tài)磁性能測(cè)試方法 191
7.1.5 永磁材料的靜態(tài)磁性能測(cè)試方法 193
7.2 動(dòng)態(tài)磁特性的測(cè)試方法 195
7.2.1 交流磁場(chǎng)下的動(dòng)態(tài)磁特性 195
7.2.2 動(dòng)態(tài)磁化曲線的測(cè)試方法 199
7.2.3 動(dòng)態(tài)磁導(dǎo)率的測(cè)試方法 200
7.2.4 磁損耗的測(cè)試方法 202
7.3 磁疇結(jié)構(gòu)的測(cè)試方法 204
7.3.1 粉紋法 204
7.3.2 磁光效應(yīng)法 204
7.3.3 磁力顯微鏡法 206
7.3.4 洛倫茲電子顯微鏡法 207
7.4 其他磁相關(guān)效應(yīng)的測(cè)試方法 207
7.4.1 磁輸運(yùn)效應(yīng)的測(cè)試方法 207
7.4.2 磁致伸縮系數(shù)的測(cè)試方法 209
7.4.3 磁各向異性常數(shù)的測(cè)試方法 211
本章小結(jié) 214
習(xí)題 214
參考文獻(xiàn) 214
第8章 功能材料的熱學(xué)性能測(cè)試方法 215
8.1 熱學(xué)性能 215
8.2 熱分析方法 215
8.2.1 熱重分析法 215
8.2.2 差熱分析法 216
8.2.3 差示掃描量熱分析法 217
8.2.4 熱分析測(cè)量的影響因素 218
8.3 導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)試方法 219
8.3.1 導(dǎo)熱系數(shù)及其影響因素 219
8.3.2 導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)試原理與方法 220
8.4 綜合傳熱性能的測(cè)試方法 220
8.4.1 傳熱原理 220
8.4.2 綜合傳熱性能的測(cè)試原理與方法 221
8.5 材料熔體物理性質(zhì)的測(cè)試方法 222
8.5.1 熔體的物理性質(zhì) 222
8.5.2 熔體的物理性質(zhì)測(cè)試原理與方法 223
8.6 熱膨脹系數(shù)的測(cè)試方法 224
8.6.1 熱膨脹系數(shù) 224
8.6.2 熱膨脹系數(shù)的測(cè)試原理與方法 225
8.7 熱電性能的測(cè)試方法 225
8.7.1 熱電特性 225
8.7.2 熱電性能的測(cè)試原理與方法 227
8.8 熱釋電性能的測(cè)試方法 230
8.8.1 熱釋電性能 230
8.8.2 熱釋電性能的測(cè)試原理與方法 231
本章小結(jié) 233
習(xí)題 233
參考文獻(xiàn) 233
第9章 功能材料的電化學(xué)性能測(cè)試方法 235
9.1 電化學(xué)性能 235
9.2 電極電勢(shì)和電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)試方法 236
9.2.1 電極電勢(shì)和電池電動(dòng)勢(shì) 236
9.2.2 電極電勢(shì)和電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)試原理與方法 237
9.3 電池電極的極化曲線測(cè)試方法 240
9.3.1 電池電極的極化 241
9.3.2 電池電極極化曲線的測(cè)試原理、方法與應(yīng)用 242
9.4 電池的阻抗測(cè)試方法 249
9.4.1 電池的阻抗 249
9.4.2 電化學(xué)阻抗測(cè)試原理與方法 249
9.4.3 電化學(xué)阻抗測(cè)試的應(yīng)用 252
9.5 電池的線性電勢(shì)掃描測(cè)試方法 253
9.5.1 線性電勢(shì)掃描測(cè)試 254
9.5.2 線性電勢(shì)掃描測(cè)試的原理與方法 254
9.5.3 線性電勢(shì)掃描測(cè)試的應(yīng)用 257
本章小結(jié) 259
習(xí)題 259
參考文獻(xiàn) 259
第10章 材料力學(xué)性能測(cè)試方法 261
10.1 靜載荷下材料的力學(xué)性能試驗(yàn)與力學(xué)性能指標(biāo) 261
10.1.1 拉伸試驗(yàn)和拉伸曲線 261
10.1.2 拉伸試驗(yàn)獲得的力學(xué)性能指標(biāo) 265
10.1.3 壓縮試驗(yàn)和壓縮曲線 268
10.1.4 壓縮試驗(yàn)獲得的力學(xué)性能指標(biāo) 268
10.1.5 彎曲試驗(yàn)和彎曲曲線 269
10.1.6 彎曲試驗(yàn)獲得的力學(xué)性能指標(biāo) 269
10.1.7 扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)和扭轉(zhuǎn)曲線 270
10.1.8 扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)獲得的力學(xué)性能指標(biāo) 271
10.1.9 剪切試驗(yàn) 272
10.1.10 剪切試驗(yàn)獲得的力學(xué)性能指標(biāo) 273
10.1.11 硬度試驗(yàn) 273
10.1.12 硬度試驗(yàn)獲得的力學(xué)性能指標(biāo) 274
10.2 動(dòng)載荷下材料的力學(xué)性能試驗(yàn)與力學(xué)性能指標(biāo) 278
10.2.1 沖擊試驗(yàn) 278
10.2.2 沖擊試驗(yàn)獲得的力學(xué)性能指標(biāo) 279
10.2.3 疲勞試驗(yàn)和疲勞曲線 280
10.2.4 疲勞試驗(yàn)獲得的力學(xué)性能指標(biāo) 281
10.3 斷裂韌度及其測(cè)試方法 281
10.4 高溫下材料的力學(xué)性能試驗(yàn)與力學(xué)性能指標(biāo) 283
10.4.1 蠕變?cè)囼?yàn)和蠕變曲線 284
10.4.2 蠕變?cè)囼?yàn)獲得的力學(xué)性能指標(biāo) 284
10.5 深低溫下材料的力學(xué)性能試驗(yàn) 285
10.5.1 低溫環(huán)境 285
10.5.2 深低溫介質(zhì) 286
本章小結(jié) 286
習(xí)題 286
參考文獻(xiàn) 287
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