1 现代材料测试方法
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
2 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 一、开设课程的作用、地位 二、课程的主要内容 主要参考书 四、听课要求 五、考试情况
3 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 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 硏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
4 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晶
5 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 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
6 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 实验教学
7 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 实验教学
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
8 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
偏光显微镜下晶体的光学性质 单偏光镜下的晶体光学性质 装置:只用一个偏光镜进行观察,测定。所观察到的现象与普通显微镜基本相同,只是对 晶体某些特有的性质(如多色性、吸收性等)可显示出特殊显现象。 可观察的内容 (1)矿物的外表特征,如形态、解理等 (2)与矿物对光波的吸收有关的光学性质,如颜色、多色性、吸收性等; (3)与矿物的折射率有关的光学性质,如突起,糙面,轮廓,贝克线等。 11晶体的形态 1。晶形:薄片中观察到的晶形,决定于三个因素:晶体的对称型;晶体形成的物理化学条 件;切片方向。 图4-8晶体形态与切片方向的关系
9 偏光显微镜下晶体的光学性质 • 一。单偏光镜下的晶体光学性质 • 装置：只用一个偏光镜进行观察，测定。所观察到的现象与普通显微镜基本相同，只是对 晶体某些特有的性质（如多色性、吸收性等）可显示出特殊显现象。 • 可观察的内容： • （1）矿物的外表特征，如形态、解理等； • （2）与矿物对光波的吸收有关的光学性质，如颜色、多色性、吸收性等； • （3）与矿物的折射率有关的光学性质，如突起，糙面，轮廓，贝克线等。 • 1.1 晶体的形态 • 1。晶形：薄片中观察到的晶形，决定于三个因素：晶体的对称型；晶体形成的物理化学条 件；切片方向
2。常见晶体形态: ①粒状(石英,橄榄 石) ②针状(莫来石); 鑾8 ③柱状(辉石,硅灰 粒状 针状 条状 柱状 石) ④板状(硅酸三钙); ⑤纤维状(石膏,失 透石); ⑥片状(云母) ⑦放射状(透辉石)。 板状 纤维状 叶片状 放射状 ⑧球粒状(硅酸二钙) ⑨骨架状(磷石英, 方石英); 翻 球粒状 网状 架状 雏晶状 图224集合体中矿物的形态 10
10 • 2。常见晶体形态： ① 粒状（石英，橄榄 石）； • ② 针状（莫来石）； • ③ 柱状（辉石，硅灰 石）； • ④ 板状（硅酸三钙）； ⑤ 纤维状（石膏，失 透石）； • ⑥ 片状（云母）； • ⑦ 放射状（透辉石）。 • ⑧ 球粒状（硅酸二钙） ⑨ 骨架状（磷石英， 方石英）；