材料组织结构的表征 材料科学与工程学院 2019年2月26日 1
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材料组织结构的表征 中文课程 光学显微镜及X射线 电子显微镜(32) 衍射(32) 一韩延峰 一韩延峰 一赵冰冰 一刘悦 英文课程 Microstructural Characterization of Materials (64) 一张澜庭 王乐耘 成绩(100)=上半学期：期中考(35)+作业(10)+课堂出席(5) 下半学期：期末考(35)+作业(10)+课堂出席(5)
材料组织结构的表征 成绩(100)=上半学期：期中考(35)+作业(10)+课堂出席(5) 下半学期：期末考(35)+作业(10)+课堂出席(5) 2 • 光学显微镜及X射线 衍射（32） – 韩延峰 – 赵冰冰 • 电子显微镜（32） – 韩延峰 – 刘 悦 2 中文课程 英文课程 • Microstructural Characterization of Materials（64） – 张澜庭 王乐耘
课程网站 http://cc.sjtu.edu.cn 材料组织结构表征 课程档案 主讲人：韩延维张浦庭 运营人：延蜂 最后更新：2017-02-20 参与学生：273 所E分类：学料门关：工学材排 课程标签： 访问间量：19931 首页 课程墙介 装介绍 教学日历 教材与参考书 课程进量情况 材料变化多样的性能是由其组织结构决定的。随着科学技术的不断进步，众多新型 材料不断涌现，材料学科日新月异的发展对材料微观组织与晶体结构分析提出了更高的 要求。X射线衍射分析、透射电子显微分析、扫描电子显微分析等是材料结构分析的重 要手段，是材料工作者的眼睛。 完整地描述一个材料应包括其化学成分、晶体结构、显微组织等诸要素，本课程是材 料科学与工程专业的一门必修专业基础课，讲授分析材料上述特征的各种现代物理方 教学密料 法，包括光学显微镜、X射线衍射、电子显微分析、现代谱学分析等主要方法 One of the key jobs in materials research is to understand the chemistry-microstructure- 答疑论坛 property relationship of a specific matter.This requires a comprehensive knowledge of the chemical composition.crystal structure and microstructure besides the mechanical and/or physical properties.When a piece of material is available.the curiosity of human being often 作业考试 leads to questions such as"what"and "how".In order to answer these curiosities.a proper characterization of the materials is required,either chemically or physically.In this course. 课程字习报名 topics at an undergraduate level will cover X-ray diffraction.optical and electron microscopies. and the spectroscopy methods. 3
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为什么要学习这门课？ 这T门课程中学些什么？
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材料组织结构的表征 完整地描述一个材料应包括其化学成分、晶体结构、 显微组织等诸要素，材料微结构分析是材料科学与工 程专业的一门主要基础专业课，讲授分析材料上述特 征的各种现代物理方法，包括光学显微镜、X射线衍 射、电子显微分析、现代谱学分析等主要方法。 基本性能 受环境影响 (气氛、温度、受力状态) 成分 组织结构 制备与加工 理论及材料与工艺设计 效能 (使用性能) 5
• 完整地描述一个材料应包括其化学成分、晶体结构、 显微组织等诸要素，材料微结构分析是材料科学与工 程专业的一门主要基础专业课，讲授分析材料上述特 征的各种现代物理方法，包括光学显微镜、X射线衍 射、电子显微分析、现代谱学分析等主要方法。 5 材料组织结构的表征
显微史话 人类视觉的延伸 突破微米极限的光学显微镜 突破纳米极限的电子显微镜 屡立奇功的电子显微镜
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铁陨石中的魏氏组织 Count Alois von Beckh 最早、最古老的魏氏组织图片 Vidmanstatten(魏氏)在1808 年首先将铁陨石（铁镍合金）切成 试片，经抛光再用硝酸水溶液腐 刻，得出如图的组织。抛光腐刻 的铁陨石本身就是一块版面，涂 上油墨，敷上纸张，轻施压力，将 凸出的奥氏体印制下来，一如我 国古老的拓碑技术一样。图片 之清晰可与近代金相照片媲美。 www.instrumant com.c 图1铁预石腐刻后直接印制的魏氏组织(1820)
铁陨石中的魏氏组织 最早、最古老的魏氏组织图片 Count Alois von Beckh Widmanstätten (魏氏)在1808 年首先将铁陨石(铁镍合金)切成 试片, 经抛光再用硝酸水溶液腐 刻, 得出如图的组织。抛光腐刻 的铁陨石本身就是一块版面, 涂 上油墨, 敷上纸张, 轻施压力, 将 凸出的奥氏体印制下来, 一如我 国古老的拓碑技术一样。图片 之清晰可与近代金相照片媲美。 7
早期金相显微术 早在1841年，俄国人阿诺索 夫（门.n.AHOCOB)就在放大 Robert Hooke(1635-1703) 镜下研究了大马士革钢剑上 于17世纪晚期设计的显微 的花纹。至1863年，英国人 镜 索比(H.C.Sorby)把岩相学 的方法，包括试样的制备、 抛光和腐刻等技术移植到钢 铁研究，发展了金相技术。 索比和他的同代人德国人马 滕斯(A.Martens)及法国人 奥斯蒙(F.Osmond)的科学 Fig's 实践，为现代光学金相显微 术奠定了基础。 8
早期金相显微术 • 早在1841年，俄国人阿诺索 夫(П.П. Аносов) 就在放大 镜下研究了大马士革钢剑上 的花纹。至1863年，英国人 索比(H.C. Sorby)把岩相学 的方法，包括试样的制备、 抛光和腐刻等技术移植到钢 铁研究，发展了金相技术。 索比和他的同代人德国人马 滕斯(A. Martens)及法国人 奥斯蒙(F. Osmond)的科学 实践，为现代光学金相显微 术奠定了基础。 Robert Hooke(1635-1703) 于17世纪晚期设计的显微 镜 8
现代显微镜与电子显微镜 第一台电子显微镜by Ruska in1930s ..3/ 地ltne fiayMarch 9,1931 1938 Sketch of 1st TEM 1st commercial TEM by Siemens 9
现代显微镜与电子显微镜 第一台电子显微镜by Ruska in 1930s March 9, 1931 1938 9 Sketch of 1st TEM 1 st commercial TEM by Siemens
高分辨透射电子显微镜 Ca Ba -TI CU 球差校正TEM 10
高分辨透射电子显微镜 10 球差校正TEM