现代材料分析方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业

作者:张锐 编

出品人:

页数:245

译者:

出版时间:2007-8

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787122008152

丛书系列:

图书标签:

• 分析测试
• 材料科学
• 材料分析
• 现代分析方法
• 材料科学
• 分析测试
• 表征技术
• 物理学
• 化学
• 工程学
• 纳米材料
• 材料工程

好的，这是一本名为《现代材料分析方法》的图书的详细内容简介。 图书名称：《现代材料分析方法》 内容简介 本书全面、系统地介绍了当前材料科学与工程领域中最为前沿和核心的分析检测技术。在当今高新科技飞速发展的时代，材料的性能与其微观结构、化学成分以及表面特性之间存在着密不可分的联系。要实现对材料的精确设计、制备和应用，深入理解并掌握先进的分析手段是不可或缺的基础。本书旨在为材料研究人员、工程师、技术人员以及相关专业学生提供一本既具理论深度又兼顾实践指导的参考手册。 全书共分为四大核心模块，涵盖了从宏观到纳米尺度的材料表征技术。 第一部分：结构与形貌表征技术 本部分聚焦于材料的微观结构、晶体学特征以及形貌观察。这部分内容是理解材料物理性能的基础。 一、X射线衍射（XRD）与晶体结构分析： 详细阐述了X射线产生原理、衍射条件（布拉格定律）及其在材料科学中的核心应用。重点介绍了粉末衍射和单晶衍射的区别与联系。内容包括：晶体结构鉴定、晶格常数测定、相分析与定量分析、晶粒尺寸估计（谢乐公式）以及微观应变分析。此外，还探讨了高精度衍射技术，如同步辐射X射线衍射在复杂材料研究中的应用。 二、电子显微学技术： 这是现代材料分析的基石。本书深入剖析了扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）的工作原理。 SEM部分： 侧重于二次电子像、背散射电子像的成像机制，如何通过对比度分析材料的表面形貌、成分差异（如背散射电子像的原子序数对比）。重点介绍了能量色散X射线谱（EDS）与波长色散X射线谱（WDS）的集成应用，用于元素定性和半定量分析。 TEM部分： 深入讲解了高分辨透射电子显微镜（HRTEM）的成像原理，包括晶格条纹的观察、晶界结构分析以及缺陷（如位错、堆垛层错）的识别。同时，介绍了选区电子衍射（SAED）在确定晶体取向和晶体结构方面的关键作用。 三、原子力显微镜（AFM）与扫描隧道显微镜（STM）： 聚焦于纳米尺度的表面形貌与物性测量。AFM部分细致区分了接触模式、轻敲模式和非接触模式，并阐述了如何利用AFM进行定量高度测量、表面粗糙度分析以及力学性能（如弹性模量）的局部测量。STM则侧重于其在原子尺度成像上的独特优势及其在半导体和二维材料研究中的地位。 第二部分：化学成分与元素分析技术 本模块着眼于材料的“组分密码”，即材料中到底含有哪些元素，它们的化学态如何分布。 一、X射线光电子能谱（XPS）/电子探针分析： XPS被誉为“元素鉴定和化学态分析的黄金标准”。书中详述了光电效应原理，如何通过测量光电子的动能确定元素的种类、原子价态（化学位移）和化学环境。内容涵盖了窄谱和宽谱的采集策略，以及如何利用峰形拟合进行定量分析和污染层识别。 二、俄歇电子能谱（AES）： 重点介绍了AES在表面分析中的高空间分辨能力。阐释了俄歇过程的物理机制，并讨论了AES在分析超薄膜和界面的敏感性，特别是在半导体和腐蚀产物分析中的应用。 三、离子探针（SIMS）： 深入探讨了二次离子质谱（SIMS）的超高灵敏度，能够达到ppb甚至ppt级别。系统分析了正离子和负离子检测的差异，以及深度剖析（Depth Profiling）技术，这对于分析多层膜的界面和杂质的分布至关重要。 第三部分：光谱学与光电子分析技术 本部分集中介绍了利用材料与电磁波相互作用获取信息的分析方法，特别是针对分子结构和电子能带结构的探测。 一、拉曼光谱与红外光谱（FTIR）： 拉曼光谱： 解释了非弹性散射的机理，重点阐述了其在识别分子振动、确定材料晶格振动模式（声子）以及检测应力/应变方面的应用。对于碳材料、半导体和生物材料的表征具有指导意义。 FTIR： 详细讲解了傅里叶变换技术在红外吸收测量中的优势，主要应用于有机物、聚合物和表面官能团的识别。 二、紫外-可见光光谱（UV-Vis）与光致发光光谱（PL）： UV-Vis主要用于测量材料的透射率、吸收率以及计算带隙能量，适用于半导体和光学薄膜。PL光谱则作为研究材料缺陷态、载流子复合机制和发光效率的强有力工具，内容包括激发波长选择和发射峰的归属。 第四部分：热学、力学与其他辅助分析技术 此模块涉及材料在不同环境条件下的宏观/介观响应，是评估材料服役性能的关键。 一、热分析技术： 系统介绍了差示扫描量热法（DSC）、热重分析（TGA）和热机械分析（TMA）。重点讲解了如何利用DSC确定玻璃化转变温度（Tg）、熔点（Tm）和结晶度；TGA用于研究材料的热稳定性和分解过程；TMA则用于监测材料的热膨胀系数。 二、力学性能测试： 详述了宏观力学测试（拉伸、压缩、弯曲）的标准流程与数据解读。特别引入了纳米压痕技术，分析了如何通过对微小载荷和压入深度的实时监测，获得涂层、薄膜或微纳结构的硬度、弹性模量等局部力学参数。 三、其他前沿技术概述： 简要介绍了聚焦离子束（FIB）在样品制备和微纳加工中的作用，以及X射线光电子能谱断层扫描（XPS Tomography）等新兴的三维表征技术的发展方向。 总结与展望： 本书在每一章的末尾都设置了“实验设计与数据解读”的讨论环节，强调分析方法的选择逻辑和多技术联用（Synergistic Analysis）的重要性，以确保读者不仅掌握“如何操作”，更理解“为何如此操作”，从而能够独立、高效地解决复杂的材料科学问题。本书结构清晰、图表丰富，是材料科学研究工作者案头必备的权威参考书。

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作为一名长期在科研一线摸爬滚打的工程师，我关注的重点往往在于工具书的实用性和前沿性。这部作品在内容深度上无疑是令人称赞的，它没有停留在基础概念的简单罗列，而是深入探讨了每种分析技术背后的物理原理和数学模型，这对于我们进行方法优化和故障排查至关重要。例如，在讨论高分辨电子显微镜（HRTEM）的应用时，作者不仅描述了如何获取图像，更详细解析了图像如何与晶体结构进行定量关联，甚至涉及到衍射斑点的漂移校正等极易被初级教材忽略的“陷阱”。这种对细节的极致把控，使得这本书超越了一般的参考手册，更像是一本能够指导高级实验操作的“暗室指南”。

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这本书的装帧设计颇具匠心，硬壳封面的触感扎实，色彩搭配沉稳而不失现代感，初次上手便给人一种专业、可靠的印象。内页纸张的选用也十分考究，米白色调有效地减轻了长时间阅读带来的视觉疲劳，字体排版清晰疏朗，图表和公式的插图质量非常高，线条锐利，即便是复杂的结构图也能一目了然。我尤其欣赏的是，作者在章节间的过渡处理得非常自然流畅，每一个理论引入都有清晰的逻辑链条支撑，让人感觉不是在被动接受知识点，而是在跟随一位经验丰富的导师进行一次深入的学术漫步。书中的案例分析部分选材广泛，不仅涵盖了经典的材料学问题，也涉及了一些前沿领域的热点，这些详实的案例分析，极大地拓宽了我对实际应用场景的理解深度。

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说实话，我购买这本书主要是冲着它的行业口碑去的，因为圈子里流传着它在某些特定高精尖分析领域的权威性。翻阅之后，我发现这种评价并非空穴来风。书中对某些小众但极具破坏力的分析方法，比如同步辐射X射线衍射（SR-XRD）在原位应力测试中的应用，描述得尤为精辟和系统，这部分内容在其他主流教材中往往是一笔带过。作者似乎拥有第一手的、经过时间检验的实验数据和经验总结，这使得书中的许多结论和建议具有极高的可信度和操作指导性，对于需要解决复杂界面化学或多相材料微区分析的同行来说，简直是雪中送炭。

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我是在准备一次重要的行业认证考试时接触到这本书的，坦白讲，一开始我有些担心其篇幅和理论的复杂性会让我望而却步。然而，阅读体验出乎意料地顺畅。作者似乎深谙教育心理学，他巧妙地运用了一种“螺旋上升”的叙事结构，先给出宏观的概览，随后在后续章节中逐步深化细节，并通过大量的脚注和交叉引用，构建了一个立体化的知识网络。最让我感到惊喜的是，书中对不同分析技术局限性的讨论，这种坦诚的批判性思维，远比单纯的赞美更有价值，它教会我如何批判性地选择和组合不同的测试手段，而不是盲目相信单一的“银弹”方法。

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从普通读者的角度来看，这本书的价值在于它极大地提升了我们对“所见即所得”的材料表征的认识。我们平时接触到的很多分析报告，往往只是给出了一个结果，但这本书却教会我如何“质疑”这个结果背后的数据采集过程。比如，作者对不同制样方法对表面分析结果影响的对比分析，着实让我重新审视了自己日常实验中的前处理步骤。它像一位严厉的导师，时刻提醒着我们：任何测量都是对真实世界的扭曲，关键在于理解这个“扭曲”的性质和程度。这种严谨的科学态度，是这本书最宝贵的财富，远超其纸面上的知识点总和。

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内容非常庞杂。不少地方其实解释得很模糊。

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内容非常庞杂。不少地方其实解释得很模糊。

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根本讲不清楚，想知道具体的分析方法好吗！

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根本讲不清楚，想知道具体的分析方法好吗！