济南大学：《现代材料测试方法》PPT教学讲义（共五章，吴海涛）

sNI I7 现代材料测试方法 授课教师:吴海涛老师 上课班级:材专041、042

现代材料测试方法 授课教师：吴海涛老师 上课班级：材专041、042

绪论 第一章光学显微分析 第二章X-射线衍射分析 第三章电子显微分析 第四章综合热分析 第五章红外光谱分析

绪 论 第一章 光学显微分析 第二章 X-射线衍射分析 第三章 电子显微分析 第四章 综合热分析 第五章 红外光谱分析

绪论 开设课程的作用、地位 二、课程的主要内容 三、主要参考书 四、听课要求 五、考试情况

绪 论 ⚫ 一、开设课程的作用、地位 ⚫ 二、课程的主要内容 ⚫ 三、主要参考书 ⚫ 四、听课要求 ⚫ 五、考试情况

开设课程的作用、地位 随着科学技术的迅猛发展与市场经济的激烈竞争,材 料科学也在不断地往前发展。随着材料研究的不断的深入 众多新型材料如功能材料、梯度功能材料、纳米材料等被 研制出来。科技工作者对材料的研究也已经由过去的实验 实验方法逐步地摸索、试制性能合格的材料,向按一定的 指标性能来设计材料。材料向着新、高、精、尖的发展 对材料的性能和产品的质量提出了越来越高的要求,促使 材料工作者去探求材料组成、结构、生产工艺和性能之间 的关系,为原材料选择、工艺改进、材料改性以及研制预 定性能的新材料等提供理论依据。材料性能和产品质量与 材料的组成和结构是密切相关的,人们要改进材料的性能 提高产品的质量,必须要了解材料内部的组成和结构, “现代材料测试方法”就是为研究材料内部的物相组成和 结构而设置的一门专业技术基础课

一、开设课程的作用、地位 随着科学技术的迅猛发展与市场经济的激烈竞争，材 料科学也在不断地往前发展。随着材料研究的不断的深入， 众多新型材料如功能材料、梯度功能材料、纳米材料等被 研制出来。科技工作者对材料的研究也已经由过去的实验、 实验方法逐步地摸索、试制性能合格的材料，向按一定的 指标性能来设计材料。材料向着新、高、精、尖的发展， 对材料的性能和产品的质量提出了越来越高的要求，促使 材料工作者去探求材料组成、结构、生产工艺和性能之间 的关系，为原材料选择、工艺改进、材料改性以及研制预 定性能的新材料等提供理论依据。材料性能和产品质量与 材料的组成和结构是密切相关的，人们要改进材料的性能、 提高产品的质量，必须要了解材料内部的组成和结构， “现代材料测试方法”就是为研究材料内部的物相组成和 结构而设置的一门专业技术基础课

众所周知,材料的性能主要决定于其化学成分、矿物 组成、宏观结构以及微观结构。其中物相组成,尤其是结 晶矿物相组成和微观结构特征是在化学成分确定后对物质 的性质起着关键性的作用。因为物相组成及显微结构是无 机材料生产过程和生产工艺条件的直接记录,每个生产环 节发生的变化均在物相组成及显微结构上有所体现。而材 料制品的物相组成和显微结构特征,又直接影响甚至决定 着制品的性能、质量、应用性状和效果。改变无机材料的 化学组成、生产工艺过程和条件,就能获得具有不同物相 组成和显微结构的制品,制品的技术性能,使用性能也就 不同。为了获得具有新技术需要的使用性能的新型材料, 可以通过物相组成和显微结构的设计,选用合适的原料及 工艺配方,采用特定的生产过程及工艺条件,通过试验和 研究而获得需要的产品

众所周知，材料的性能主要决定于其化学成分、矿物 组成、宏观结构以及微观结构。其中物相组成，尤其是结 晶矿物相组成和微观结构特征是在化学成分确定后对物质 的性质起着关键性的作用。因为物相组成及显微结构是无 机材料生产过程和生产工艺条件的直接记录，每个生产环 节发生的变化均在物相组成及显微结构上有所体现。而材 料制品的物相组成和显微结构特征，又直接影响甚至决定 着制品的性能、质量、应用性状和效果。改变无机材料的 化学组成、生产工艺过程和条件，就能获得具有不同物相 组成和显微结构的制品，制品的技术性能，使用性能也就 不同。为了获得具有新技术需要的使用性能的新型材料， 可以通过物相组成和显微结构的设计，选用合适的原料及 工艺配方，采用特定的生产过程及工艺条件，通过试验和 研究而获得需要的产品

而材料的物相组成和显微结构的获得必须通过 定的测试方法和手段。所以,我们研究、研制新材料 要使材料产品的性能指标、产品质量达到我们的设计 目标、要求,对一些新研制材料的性能指标、安全性 等方面的检测,所有这些都与现代测试技术分不开 因此,每一个从事材料科学研究的科技工作者,每 个材料的生产者都必须掌握和了解一定的材料测试方 法方面的知识,这就是我们开设此课程的目的。而且 对现代材料测试方法的深入细致的研究,必将有助于 推动材料的进一步的发展

而材料的物相组成和显微结构的获得必须通过一 定的测试方法和手段。所以，我们研究、研制新材料， 要使材料产品的性能指标、产品质量达到我们的设计 目标、要求，对一些新研制材料的性能指标、安全性 等方面的检测，所有这些都与现代测试技术分不开。 因此，每一个从事材料科学研究的科技工作者，每一 个材料的生产者都必须掌握和了解一定的材料测试方 法方面的知识，这就是我们开设此课程的目的。而且 对现代材料测试方法的深入细致的研究，必将有助于 推动材料的进一步的发展

课程的主要内容 第一章光学显微分析 第二章X射线衍射技术 第三章电子显微分析 第四章热分析 第五章红外光谱分析

课程的主要内容 第一章 光学显微分析 第二章 X射线衍射技术 第三章 电子显微分析 第四章 热分析 第五章 红外光谱分析

主要参考书 1、杨南如,无机非金属材料测试方法,武汉工业大学出版社 1993 2、王成国等,材料分析测试方法,上海交通大学出版社 1994 3、物相分析,武汉工业大学出版社,1994 4、王英华,X光衍射技术基础,原子能出版社,1993 5.邵国有,硅酸盐岩相学,武汉工业大学出版社,1991 6.常铁军等,材料近代分析测试方法,哈尔滨工业大学出版 社,1999

主要参考书 1、杨南如，无机非金属材料测试方法，武汉工业大学出版社 1993 2、王成国等，材料分析测试方法，上海交通大学出版社 1994 3、物相分析，武汉工业大学出版社，1994 4、王英华，X光衍射技术基础，原子能出版社，1993 5．邵国有，硅酸盐岩相学，武汉工业大学出版社，1991 6. 常铁军 等，材料近代分析测试方法，哈尔滨工业大学出版 社， 1999

●晶体光学基础 光在晶体中的传播 射线 1.1光的基本性质 光是具有一定波长的电磁波;具有 X射线 紫青蓝 波动性和微粒性; 紫外线 微粒性—光是有无数作直线飞行 的微粒组成(基于光的直线传播) 红外线 620 波动性—光是球形波的形式传播 的(反映了光运动形式)。 70红 ●光电效应的发现,证明了光是一物 短无线电波 质(即光是由具有极小能量的粒 “光子”组成的)。而波动是质的 运动形式。 ●光的波动形式以正弦曲线运动, 其传播方向与振动方向相互垂直。 长无线电波

⚫ 晶体光学基础 ⚫ 一、 光在晶体中的传播 ⚫ 1.1 光的基本性质 ⚫ 光是具有一定波长的电磁波；具有 波动性和微粒性； ⚫ 微粒性——光是有无数作直线飞行 的微粒组成（基于光的直线传播）。 ⚫ 波动性——光是球形波的形式传播 的（反映了光运动形式）。 ⚫ 光电效应的发现，证明了光是一物 质（即光是由具有极小能量的粒 “光子”组成的）。而波动是质的 运动形式。 ⚫ 光的波动形式——以正弦曲线运动， 其传播方向与振动方向相互垂直

∵河 图141 石薄片中矿物百分含量图案 据黑田吉益