材料显微结构分析方法(精)

材料显微结构分析方法

Analysis of Materials Microstucture

一.内容提纲：材料显微结构分析是材料科学中最为重要的研究方法之一。准确、快捷的分析结果为材料的制备工艺、材料性能微结构表征研究及其材料显微结构设计提供可靠的实验和理论依据。本课程主要介绍包括物显微结构形貌观察、物相种类确定及其定量分析、Rietveld拟合方法、择优取向类型及其测定、微晶及纳米粉体尺寸测定、体材料及其微区成分分析和定量测定等；同时侧重介绍进行上述显微结构分析通常所采用的各种现代仪器的主要功能特性及其分析方法，其中包括X射线衍射仪(XRD)、X光荧光分析仪(XRF)、电子探针(EPME)、波谱仪(WDS)、能谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等，并且按排了相应的实验。

通过本课程的学习，使研究生了解材料科学研究工作者通常关注的主要显微结构分析内容；掌握各种常见分析仪器的功能和基本原理；学会根据不同显微结构分析内容，准确选择、利用各种分析方法和手段，并得出正确的判断。培养学生分析、解决问题的能力。二. 教学学时: 48

课堂教学 32 实验 16

三. 先修课程:

1.材料科学基础

2.X射线衍射技术

3.扫描电子显微镜

4. 透射电子显微镜

四. 教学对象：

适用于金属、陶瓷、有机、半导体、复合材料等学科研究生。

五. 教材:

主要教材：自编讲义

主要参考书：

1. 自编文献汇编

2. X光衍射技术基础，王英华主编，原子能出版社

3. Svanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis

六. 主要讲授内容：

1．物相定量分析

(1)定量分析基本原理

(2)参考强度法

(3)含玻璃相的K值法的定量相分析

(4)混样无标样定量相分析

(5)理论计算定量相分析

(6)具有择优取向试样的定量相分析

2．织构测定及其应用

(1)择优取向的种类、形成及其对性能的影响

(2) 择优取向的的测定方法

正极图

反极图

面织构的f因子表示及测定方法

分布函数

3. 微晶晶粒尺寸的测定

(1) 微晶晶粒尺寸测定基本原理

(2) 线形分析及测量

(3) 微晶尺寸效应和晶格畸变效应

4. X射线粉末衍射的Rietveld拟合方法

(1) Rietveld方法基本原理

(2) Rietveld方法中衍射峰的线形分析

(3) Rietveld分析中的校正

(4) Rietveld方法的晶体结构

(5) Rietveld方法的指标化和相分析4．电子束与物质的相互作用

(1) 物质对入射电子的散射

(2) 弹性散射截面

(3) 非弹性散射的能量损失

(4) 背散射电子

(5) 二次电子

5. 光化学分析

(1) 光化学分析原理

(2) WDS分光

(3) EDS分光

(4) X光荧光定量分析方法

6．电子探针微区定量分析

(1) 定量分析基础

(2) 原子吸收因子校正

(3) 吸收因子校正

(4) 荧光校正

(5) Z.A.F校正的循环逼近

7．SEM/EDS,WDS显微分析

(1) SEM结构原理

(2) 探测器

(3) 二次电子显微像

(4) 背散射电子像与吸收电子像8．TEM/EDS,WDS显微分析

(1) TEM结构原理

(2) TEM显微成像及衍射花样成像原理

(3) 散射衬度

(4) 衍衬像

(5) 电子衍射

二. 主要实验内容：

1．采用C值理论计算方法的陶瓷的物相定量分析；

2．材料的择优取向定量测定；

3．微晶尺寸的XRD测定；

4．材料断口形貌的SEM/EDS显微观测与分析；

5．材料的TEM电子衍射微区物相分析。

*各实验的系列使用即时而定。