现代材料分析方法

　　第1章绪论1
　　11材料的组织结构与性能1
　　111组织结构与性能的关系1
　　112微观组织结构控制2
　　12显微组织结构的内容2
　　13材料分析技术与材料的关系2
　　14分析技术简介2
　　141X射线衍射2
　　142光谱分析2
　　143核磁共振3
　　144热分析技术3
　　145表层分析技术3
　　146电子显微镜3
　　第2章X射线衍射分析5
　　21X射线衍射基本概念5
　　211X射线衍射分析历史5
　　212X射线的产生及X射线谱5
　　213X射线与物质的相互作用6
　　214光的散射和衍射7
　　22晶体空间点阵8
　　23X射线分析法原理9
　　231X射线在晶体中的衍射9
　　232X射线衍射的实验方法简介10
　　233小角X射线散射法12
　　234样品的制备方法简介13
　　24多晶体物相分析14
　　241X射线衍射物相分析的基本原理14
　　242物相分析的定性分析14
　　243物相的定量分析15
　　244物质状态的鉴定16
　　245单晶和多晶取向测定17
　　246晶粒度的测定18
　　247介孔结构测定19
　　248宏观应力测定19
　　249薄膜厚度和界面结构测定19
　　2410多层膜结构测定20
　　25X射线法最新进展及应用21
　　251同步辐射X射线吸收精细结构方法21
　　252Rietveld方法22
　　253X射线衍射法其他应用23
　　参考文献24
　　第3章红外吸收光谱27
　　31引言27
　　311红外吸收光谱的基本原理28
　　312红外吸收光谱的基本概念28
　　32双原子分子的振动和转动29
　　321转子模型29
　　322振子模型31
　　323双原子分子的红外振转光谱32
　　33简正振动33
　　3313n-5或3n-6规则33
　　332简正坐标和简正振动33
　　333分子对称性35
　　34振动光谱的解释和应用36
　　341倍频、组频、差频36
　　342配位效应36
　　343Fermi共振和振动耦合37
　　344特征频率38
　　35各类有机化合物的红外吸收光谱38
　　351烷烃38
　　352烯烃及其他含双键的化合物39
　　353炔烃和其他含叁键及具有累积双键的化合物40
　　354芳烃和杂芳烃40
　　355含羟基的化合物41
　　356醚、环氧和过氧化合物42
　　357羰基化合物42
　　358胺43
　　359酰胺43
　　3510氨基酸和铵盐43
　　3511其他化合物44
　　36红外吸收光谱数据小结45
　　37利用红外吸收光谱推测有机化合物结构45
　　参考文献46
　　第4章激光拉曼光谱法48
　　41拉曼散射光谱的基本概念48
　　411瑞利散射、拉曼散射及拉曼位移48
　　412拉曼光谱选律和选择定则49
　　413拉曼退偏振比49
　　414拉曼光谱图50
　　42激光拉曼光谱与红外光谱比较50
　　43激光拉曼光谱法实验技术52
　　431仪器组成52
　　432样品的处理方法53
　　44拉曼光谱法在有机材料研究中的应用53
　　441拉曼光谱的选择定则与分子构象53
　　442高分子材料的拉曼去偏振度及红外二向色性54
　　443复合材料形变的拉曼光谱研究55
　　45拉曼光谱法在生物材料和纳米材料中的应用56
　　451生物学材料的拉曼散射光谱56
　　452纳米材料的某些特性58
　　453碳纳米管的拉曼散射58
　　454半导体纳米材料的拉曼散射60
　　参考文献61
　　第5章紫外可见光谱及荧光光谱63
　　51引言63
　　52紫外可见吸收光谱63
　　521紫外可见吸收光谱的基本原理63
　　522紫外可见吸收光谱可获悉的信息64
　　523紫外可见吸收光谱的基本概念64
　　524饱和有机化合物的紫外吸收光谱67
　　525不饱和有机化合物的紫外吸收光谱67
　　526紫外吸收光谱的应用70
　　53荧光光谱70
　　531分子的激发与弛豫71
　　532由荧光光谱可获悉的信息71
　　533荧光的激发光谱和发射光谱72
　　534荧光分析法的灵敏度和选择性72
　　535测量方法73
　　536光谱解析74
　　537无机化合物的荧光74
　　538有机化合物的荧光76
　　54分子的电子光谱在材料研究中的应用81
　　541紫外可见光谱及荧光光谱应用于材料分析81
　　542材料中微量元素或添加剂含量的测定82
　　543电子光谱研究聚合反应动力学82
　　参考文献83
　　第6章核磁共振谱85
　　61NMR概述85
　　611核磁共振谱的分类85
　　612核磁共振的产生86
　　613化学位移86
　　614自旋的耦合与裂分88
　　62核磁共振波谱仪及实验要求89
　　621CW核磁共振仪结构89
　　622核磁共振波谱仪分类和测试原理89
　　623实验技术90
　　631H核磁共振波谱（氢谱）91
　　631屏蔽作用与化学位移91
　　632谱图的表示方法92
　　633影响化学位移的主要因素93
　　634谱图解析实例95
　　6413C核磁共振谱96
　　64113CNMR概述96
　　64213CNMR与1HNMR的比较97
　　643影响13C化学位移的因素97
　　644碳核磁谱图解析和典型实例99
　　65高分辨NMR在聚合物材料研究中的应用100
　　651有机材料的定性分析100
　　652共聚物组成的测定102
　　653共聚物序列结构的研究102
　　654高分子键接方式和异构体的研究103
　　66核磁共振新技术105
　　661固体NMR在材料结构研究中的应用105
　　662二维NMR谱和材料的NMR成像技术106
　　663NMR仪器的改进107
　　参考文献108
　　第7章热分析技术109
　　71热分析概论109
　　711热分析技术的发展109
　　712热分析定义及分类110
　　72差热分析与差示扫描量热法112
　　721DTA与DSC仪器的组成与原理113
　　722差热分析与差示扫描量热法峰面积的计算115
　　723影响DTA与DSC曲线的因素118
　　724DTA与DSC数据的标定120
　　73热重分析与微商热重法121
　　731热重分析与微商热重法的基本原理121
　　732热天平的基本结构122
　　733影响热重数据的因素124
　　734热重试验及图谱辨析125
　　74热膨胀法和热机械分析127
　　741热膨胀法128
　　742热机械分析129
　　75热分析技术在材料研究中的应用129
　　751材料的结晶行为129
　　752材料液晶的多重转变133
　　753材料的玻璃化转变Tg及共聚共混物相容性134
　　754材料的热稳定性及热分解机理137
　　755材料的剖析138
　　756动态热机械分析评价材料的使用性能139
　　76热分析联用技术的发展与热分析仪器的改进142
　　761热分析联用技术143
　　762热分析仪器的最新进展146
　　参考文献147
　　第8章表面分析技术150
　　81X射线光电子能谱150
　　811X射线光电子谱基本原理150
　　812结合能151
　　813化学位移152
　　814X射线光电子能谱分析方法154
　　815X射线光电子能谱仪159
　　82俄歇电子能谱161
　　821俄歇电子能谱的基本原理161
　　822俄歇电子的能量和产额162
　　823俄歇电子能谱分析方法164
　　824俄歇电子能谱仪167
　　825扫描俄歇显微探针（SAM）168
　　参考文献170
　　第9章扫描电子显微镜171
　　91电子与物质的相互作用171
　　911电子散射171
　　912背散射电子172
　　913二次电子172
　　92扫描电子显微镜结构和成像原理173
　　921扫描电子显微镜的工作原理173
　　922扫描电子显微镜的结构175
　　923扫描电子显微镜的性能178
　　924扫描电子显微镜的特点178
　　925样品制备179
　　926影响电子显微镜影像品质的因素179
　　93场发射扫描电子显微镜179
　　931场发射扫描电子显微镜的结构179
　　932场发射扫描电子显微镜的特点180
　　94电子探针显微分析181
　　941EPMA原理和结构181
　　942X射线能谱仪181
　　943X射线波谱仪183
　　944定性分析184
　　945定量分析184
　　95其他电子成像技术结合EDS分析186
　　96EMPA扫描电子显微镜分析方法和应用186
　　961分析方法186
　　962应用186
　　参考文献187
　　第10章透射电子显微镜188
　　101电子波与电磁透镜188
　　1011光学显微镜的分辨率极限188
　　1012电子波的波长189
　　1013电磁透镜190
　　1014电磁透镜的像差和分辨率192
　　1015电磁透镜的景深和焦长194
　　102透射电镜的结构195
　　1021照明系统196
　　1022成像系统198
　　1023观察记录系统199
　　103透射电镜样品制备方法199
　　1031复型技术200
　　1032粉末样品制备技术203
　　1033电解减薄技术204
　　1034超薄切片法205
　　1035离子减薄技术206
　　1036聚焦离子束法206
　　104电子衍射207
　　1041电子衍射原理208
　　1042电子衍射图的分析及标定213
　　1043复杂电子衍射花样217
　　1044高分辨电子显微镜221
　　参考文献223
　　第11章扫描探针显微镜225
　　111扫描探针显微镜概述225
　　1111扫描探针显微镜的发展历程225
　　1112扫描探针显微镜的特点227
　　112扫描探针显微镜的工作原理227
　　1121扫描隧道显微镜的工作原理227
　　1122原子力显微镜的工作原理229
　　113工作方式230
　　1131扫描隧道显微镜的成像模式230
　　1132原子力显微镜的成像模式231
　　114其他类型的扫描探针显微镜234
　　1141光子扫描隧道显微镜234
　　1142侧向力显微镜235
　　1143磁力显微镜235
　　1144静电力显微镜236
　　1145化学力显微镜236
　　1146扫描电化学显微镜236
　　1147力调制显微镜236
　　115扫描探针显微镜在现代材料研究中的应用237
　　1151扫描探针显微镜在微纳技术和超精密加工中的应用237
　　1152扫描探针显微镜在高分子领域的应用240
　　1153扫描探针显微镜在微电子技术方面的应用243
　　1154应用前景244
　　参考文献244

　　本书对材料研究过程中常用的分析方法进行介绍，包括X射线衍射分析、红外吸收光谱、激光拉曼光谱、核磁共振谱、紫外可见光谱、荧光光谱及各种电子显微镜等，其内容涉及高分子材料、金属材料、无机非金属材料、复合材料等综合领域。本书主要是结合实例进行讲解，注重实用性，能提高材料类专业学生从事材料研究所必需的实际技能。
　　本书可以作为材料科学与工程及相关专业本科生、研究生的专业基础课教材，也可以作为材料科学与工程相关实验教师培训参考书。