材料现代分析与测试技术

材料现代分析与测试技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:国防工业
作者:王晓春//张希艳
出品人:
页数:304
译者:
出版时间:2010-1
价格:37.00元
装帧:
isbn号码:9787118063486
丛书系列:
图书标签:
  • 材料学
  • xrd
  • 材料科学
  • 材料分析
  • 测试技术
  • 现代分析
  • 仪器分析
  • 材料表征
  • 无损检测
  • 材料工程
  • 纳米材料
  • 分析方法
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具体描述

《材料现代分析与测试技术》主要介绍无机非金属材料的X射线衍射分析、电子显微分析、热分析、红外吸收光谱分析、光电子能谱分析和材料光学性能测试的基本理论、仪器结构原理、测试结果的分析处理及应用。材料光学性能测试部分的内容结合了本校光电功能材料的特色。

《材料现代分析与测试技术》注重各种分析测试方法基本理论叙述的经典性,并注重与分析测试技术的前沿发展相结合,在X射线衍射分析中引入了计算机程序对衍射数据分析、处理的内容,在电子显微分析中详细介绍了扫描隧道显微镜和原子力显微镜,在热分析中阐明了热释光谱分析。在分析测试方法应用方面,采用了科研工作中的大量实际问题做案例。

《材料现代分析与测试技术》除可作为高等院校材料类各专业本科教材外,还可作为研究生、材料工作者的参考书。

好的,这里为您提供一份关于《现代机械设计理论与应用》的图书简介,内容力求详实,避免提及您提到的《材料现代分析与测试技术》中的任何内容。 --- 《现代机械设计理论与应用》 前言:迈向智能制造时代的基石 在当今快速发展的工业4.0和智能制造浪潮中,机械设计正经历着一场深刻的变革。传统的基于经验和规范的设计方法已逐渐无法满足对产品更高可靠性、更轻量化、更高效能以及更复杂功能集成化的需求。《现代机械设计理论与应用》正是应运而生的一部著作,它旨在系统性地梳理和阐述支撑当代先进机械系统设计所必需的理论基础、前沿方法和工程实践。本书不仅仅是机械设计原理的简单复述,更是一本面向未来、强调跨学科交叉和数字化转型的设计方法论手册。 本书的编写团队由来自国内顶尖高校及科研机构的资深机械工程专家和青年学者构成,他们结合多年的教学经验和参与国家重大工程项目的实践积累,力求将抽象的理论与鲜活的工程案例紧密结合,确保读者能够真正掌握如何将先进理论转化为创新产品。 --- 第一部分:设计理论的深化与拓展 本部分致力于构建坚实的理论基础,并将其提升至更高的抽象和应用层面。我们摒弃了仅停留在宏观力学分析的层面,而是深入到微观尺度和系统集成思维的构建。 第1章 机械设计思维的范式转换 本章探讨了从传统规范驱动设计向基于性能、基于可靠性、基于创新的设计范式转变的内在逻辑。重点分析了基于功能需求的多目标优化思想,以及如何在设计初期就嵌入全生命周期(从材料选择到回收利用)的考量。我们引入了系统工程(SE)在机械设计初期的应用框架,强调将机械系统视为一个包含硬件、软件和人机交互的复杂整体进行建模和分析。 第2章 高级可靠性与寿命预测模型 可靠性是现代机械产品性能的生命线。本章超越了传统的威布尔分布和泊松过程,重点介绍了随机变量下的疲劳寿命预测模型,特别是针对高应力集中区域和多轴载荷下的累积损伤理论。此外,我们详细阐述了基于概率密度演化的动态可靠性评估方法,结合现代信号处理技术,实现对在役设备状态的实时健康监测与预测性维护(PHM)的理论支撑。 第3章 复杂载荷下的应力分析进阶 本章深入探讨了在非线性、大变形、接触摩擦等复杂工况下的应力分析技术。详细介绍了接触理论的最新发展,包括弹性流体动力润滑(EHL)的数值模拟,以及在复杂曲面接触(如齿轮、轴承、凸轮)中如何精确计算局部应力集中系数。对于瞬态和冲击载荷,本章引入了侵蚀模型和断裂力学在设计验证中的应用,确保结构在极限条件下的安全性。 --- 第二部分:先进分析与仿真技术 随着计算能力的飞跃,仿真已成为现代机械设计不可或缺的核心环节。本部分聚焦于如何利用先进的数值方法,对设计方案进行精确的验证和优化。 第4章 有限元分析(FEA)的高效应用与模型简化 本章不仅仅是介绍有限元软件的操作,而是深入其背后的数学原理。重点讲解了高阶单元的适用性、网格自适应技术以及如何有效地处理接触、大变形和材料非线性问题。特别强调了模型降阶技术(ROM),用以提高复杂系统级动力学仿真的效率,使设计迭代速度得以加快。 第5章 多物理场耦合仿真技术 现代机械系统往往涉及到热、力、电、流等多种物理场的相互作用。本章详细剖析了热-力耦合、流-固耦合(FSI)在实际工程问题中的建立、求解与后处理。例如,在高速主轴系统的设计中,如何通过FSI精确预测流体阻力、热膨胀对精度造成的影响,并指导冷却系统的优化布局。 第6章 动力学与振动控制的数字化设计 机械设备的平稳性和噪声控制是衡量设计质量的重要指标。本章涵盖了模态分析、谐响应分析的高级应用,并重点介绍了主动和半主动振动控制系统的设计与集成。我们详细论述了如何利用转移矩阵法和模态叠加法对大型柔性机械系统进行动力学建模,并结合反馈控制理论设计出具有自适应减振能力的机械结构。 --- 第三部分:面向制造与集成的设计方法 优秀的设计必须能够被高效、精确地制造出来,并易于与其他工程领域进行集成。 第7章 面向增材制造(AM)的结构设计 增材制造技术正在颠覆传统的设计约束。本章探讨了如何利用增材制造的自由度进行拓扑优化、点阵结构设计,以实现极致的轻量化和功能集成。重点分析了增材制造带来的残余应力问题,以及如何通过热力学耦合仿真指导工艺参数的选取,以保证最终零件的几何精度和力学性能。 第8章 几何尺寸与公差(GD&T)的系统化应用 本章强调GD&T作为连接设计意图与制造实现之间沟通桥梁的重要性。我们超越了简单的图纸标注,深入讲解了基于功能要求(FTT)的公差链分析,以及如何利用统计方法评估装配体的性能,确保设计在批量生产中的一致性和互换性。 第9章 机构学与运动控制的创新设计 针对高端装备对运动精度和灵活性的要求,本章引入了复杂运动机构的创新设计,如并行机构、可重构机构的设计原理和运动学反解。同时,结合现代伺服控制技术,探讨了如何通过优化机构的刚度、惯量分布,实现高速高精度运动轨迹的精确跟踪和误差补偿。 --- 结语:开启下一代机械设计的新篇章 《现代机械设计理论与应用》旨在为工程师和科研人员提供一套应对未来挑战的工具箱。通过对理论深度的挖掘和对前沿技术的集成介绍,我们期望读者能够跳出现有方法的局限,以更加系统、全面和创新的视角来面对日益复杂的机械工程问题。本书所倡导的“设计即仿真、仿真即优化”的理念,是推动我国高端装备制造业迈向世界前沿的关键动力。

作者简介

目录信息

第一章 X射线衍射分析 引言 1.1 X射线的性质及X射线的产生 1.1.1 X射线的性质 1.1.2 X射线的产生 1.1.3 X射线谱 1.1.4 X射线的吸收和单色X射线的获得 1.2 X射线与物质的相互作用 1.2.1 散射效应 1.2.2 光电效应 1.3 X射线衍射的基本理论 1.3.1 倒易点阵 1.3.2 X射线衍射几何条件 1.3.3 X射线衍射线束的强度 1.4 X射线衍射分析方法 1.4.1 多晶体材料衍射分析研究方法 1.4.2 单晶体材料衍射分析研究方法 1.5 衍射数据的基本处理 1.5.1 人工数据处理 1.5.2 计算机数据处理 1.6 X射线衍射的分析与应用 1.6.1 X射线衍射分析的应用 1.6.2 人工手动分析与应用 1.6.3 计算机程序分析与应用 参考文献第二章 电子显微分析 2.1 电子光学基础 2.1.1 电子光学概述 2.1.2 电子在电场中的运动与静电透镜 2.1.3 电子在磁场中的运动与电磁透镜 2.1.4 电磁透镜的像差和理论分辨力 2.1.5 电磁透镜的场深和焦深 2.2 电子显微基础 2.2.1 电子显微概述 2.2.2 电子与固体的相互作用的物理信号 2.2.3 电子与固体的相互作用的物理本质 2.2.4 相互作用体积与信号产生的深度和广度 2.3 透射电子显微镜 2.3.1 透射电镜的结构及原理 2.3.2 透射电镜的主要部件及用途 2.3.3 透射电镜的主要性能指标 2.4 电子衍射 2.4.1 电子衍射基本公式 2.4.2 透射电镜中的电子衍射方法 2.4.3 电子衍射谱的标定简介 2.5 透射电子显微像 2.5.1 透射电镜制样方法 2.5.2 质厚衬度与复型膜电子显微像 2.5.3 衍射衬度与衍衬像 2.5.4 相位衬度与高分辨力像 2.5.5 透射电镜在无机材料中的应用 2.6 扫描电子显微镜 2.6.1 扫描电子显微镜的结构 2.6.2 扫描电子显微镜的特点及性能指标 2.6.3 扫描电子显微镜的工作原理 2.7 扫描电镜显微图像 2.7.1 扫描电镜试样制备 2.7.2 扫描电镜的衬度及显微图像 2.7.3 扫描电镜在无机材料中的应用 2.8 电子探针显微分析 2.8.1 电子探针显微分析仪的结构及分类 2.8.2 波谱仪的主要部件及原理 2.8.3 能谱仪的主要部件及原理 2.8.4 波谱仪和能谱仪的比较 2.8.5 电子探针显微分析方法 2.9 其他显微分析方法 2.9.1 扫描隧道显微镜 2.9.2 原子力显微镜 2.9.3 扫描探针显微镜的应用与发展 参考文献第三章 热分析 3.1 热分析概述 3.1.1 热分析发展历史 3.1.2 热分析的术语定义与分类 3.1.3 热分析一般术语 3.2 差热分析 3.2.1 差热分析的基本原理与差热分析仪 3.2.2 差热分析仪 3.2.3 差热分析方法 3.2.4 差热曲线的分析及影响因素 3.3 示差扫描量热法(DSC) 3.3.1 示差扫描量热法基本原理 3.3.2 示差扫描量热仪 3.3.3 影响示差扫描量热分析的因素 3.4 差热分析与示差扫描量热法的应用 3.4.1 玻璃化转变温度Tg的DTA或DSC测定法 3.4.2 熔融和结晶温度的DTA或DSC测定法 3.4.3 确定水在化合物中的存在状态 3.4.4 转变点的测定 3.4.5 结晶度的测定 3.4.6 二元相图的测绘 3.5 热重分析 3.5.1 热重分析的基本原理 3.5.2 热重分析仪 3.5.3 热重分析的方法 3.5.4 热重分析的应用 3.6 热释光法 3.6.1 热释光过程的简单能级模型 3.6.2 热释光曲线的测试 3.6.3 热释光曲线的分析 3.6.4 热释光法的应用 3.7 其他热分析方法 3.7.1 热膨胀法 3.7.2 热传导法 参考文献第四章 红外吸收光谱分析 4.1 红外吸收的基本原理 4.1.1 光与物质分子的相互作用 4.1.2 双原子分子的红外吸收 4.1.3 多原子分子的红外吸收 4.2 红外光和红外光谱 4.2.1 红外光 4.2.2 红外光谱图 4.2.3 影响频率位移的因素 4.2.4 影响谱带强度的因素 4.2.5 红外光谱区的划分 4.2.6 红外光谱法的特点 4.3 红外光谱仪 4.3.1 色散型红外分光光度计 4.3.2 傅里叶变换红外分光光度计 4.4 红外光谱分析的样品制备 4.4.1 液体和气体样品制备方法 4.4.2 固体样品制样方法 4.4.3 制样方法对红外光谱图质量的影响 4.5 红外光谱分析在材料研究中的应用 4.5.1 无机化合物的基团振动频率 4.5.2 红外光谱分析在无机材料制备研究中的应用 4.5.3 红外光谱的定性分析 4.5.4 红外光谱的定量分析 4.6 激光拉曼光谱分析法 4.6.1 概述 4.6.2 拉曼光谱的基本原理 4.6.3 拉曼光谱仪 4.6.4 红外光谱与拉曼光谱的比较 参考文献第五章 电子能谱分析法 5.1 概述 5.2 XPS的基本原理 5.2.1 光与物质的相互作用 5.2.2 X射线光电子能谱分析的基本原理 5.3 光电子能谱仪 5.3.1 光电子能谱仪的结构 5.3.2 光电子能谱样品测定 5.4 光电子能谱的应用 5.4.1 元素(及其化学状态)定性分析 5.4.2 元素的定量分析 5.4.3 化学结构分析 5.5 俄歇电子能谱法 5.5.1 俄歇电子能谱的基本原理 5.5.2 俄歇电子能谱分析技术 5.5.3 俄歇电子能谱法的特点及应用 参考文献第六章 材料光学性能测试 6.1 光的折射、吸收与透过 6.1.1 折射率和色散 6.1.2 双折射 6.1.3 吸收与透过 6.1.4 光纤损耗 6.1.5 全反射与光纤数值孔径 6.2 材料发光性能测试 6.2.1 激发光谱与发射光谱 6.2.2 亮度与余辉特性 6.2.3 发光效率 6.2.4 光通量 参考文献
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读后感

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用户评价

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翻开这本书,我首先被它那严谨的排版和清晰的目录所吸引。作为一名刚刚接触材料科学领域的学生,我对那些复杂的仪器和抽象的理论感到一丝畏惧。然而,这本书以一种非常易懂的方式,循序渐进地引导我认识了材料分析与测试的各个方面。书中对各种分析方法的原理、操作步骤以及结果解读都做了详尽的阐述,即使是对于初学者来说,也能快速掌握核心要点。我特别欣赏作者在讲解过程中,大量引用了实际案例,让我能够将理论知识与实际应用紧密结合。例如,在介绍X射线衍射(XRD)时,作者不仅解释了其基本原理,还展示了如何通过XRD分析材料的晶体结构、相组成和晶粒尺寸,并通过图文并茂的方式展现了不同材料在XRD谱图上的典型特征。书中对于每种测试方法的优缺点、适用范围以及可能遇到的问题也都进行了深入探讨,这对于我未来在实验中选择合适的测试手段,以及解决实际问题提供了宝贵的指导。此外,书中的插图和表格非常精美,清晰地展示了复杂的测试过程和数据分析方法,大大增强了阅读的直观性和趣味性。这本书为我打开了一扇通往材料分析世界的大门,让我对这个领域充满了好奇和探索的欲望。

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这本书给我带来的最深刻的印象,莫过于其对于最新技术动态的敏锐捕捉。在当前科技日新月异的时代,材料科学的分析与测试技术也在不断突破创新。这本书令人惊喜地涵盖了许多新兴的分析手段,比如原子探针层析成像(APT)和二维材料表征的先进技术。作者并没有止步于介绍现有的成熟技术,而是着重探讨了这些前沿技术在解决更复杂、更精细的材料问题上的巨大潜力。对于我这样一名有一定经验的研究人员来说,这无疑是一份宝贵的参考资料。书中对于这些新技术的原理、应用前景以及与传统方法的比较都进行了深入的分析,让我对未来的研究方向有了更清晰的认识。例如,在讨论APT时,作者详细介绍了其三维原子分辨率的成像能力,以及在纳米材料、界面分析等领域的独特优势。书中还包含了一些最新的研究成果和应用实例,这让我得以窥见材料分析与测试技术的未来发展趋势。我特别喜欢书中对于不同技术之间协同作用的讨论,例如如何将几种不同的分析技术结合起来,以获得更全面、更深入的材料信息。这本书不仅仅是一本技术手册,更是一份启迪思想、激发创新的指南。

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这本书的独特之处在于,它不仅仅局限于介绍单一的分析测试技术,而是将目光投向了材料整个生命周期中的测试需求。作者巧妙地将不同的分析方法与材料的设计、制备、性能评价乃至失效分析等环节联系起来。这种宏观的视角让我能够更全面地理解材料分析与测试的重要性,以及它在整个材料科学研究与产业发展中的地位。书中对于如何利用分析测试技术来指导材料的优化设计、预测材料的长期服役性能、以及追溯材料失效的根本原因都进行了深入的探讨。例如,在材料失效分析的章节,作者详细列举了各种常见的失效模式,并介绍了如何通过多种分析手段来确定失效的原因,比如表面形貌的观察、化学成分的分析、内部结构的表征等等。书中还强调了跨学科合作在材料分析与测试中的重要性,例如需要与材料工程师、物理学家、化学家等紧密合作,才能更有效地解决复杂的材料问题。这种系统性的方法论,让我对材料分析与测试的认识上升到了一个新的层次,不再仅仅是孤立的技术应用,而是成为推动材料科学进步的重要驱动力。

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作为一个长期在实验室工作的技术人员,我对于一本好的操作指南的期待,不仅仅是理论的阐述,更在于其能够切实指导我的日常工作。这本书在这方面做得非常出色。它以一种非常接地气的方式,将复杂的分析测试技术分解成易于理解和操作的步骤。书中的描述非常具体,甚至包括了一些在实际操作中容易被忽视的细节,比如仪器的预处理、样品的制备方法、数据采集过程中的注意事项等等。这些细节对于确保测试结果的准确性和可靠性至关重要。我特别喜欢书中关于不同仪器校准和维护的章节,这对于保障设备的长期稳定运行非常有帮助。此外,书中还提供了大量的实例,展示了如何根据不同的材料和分析目的,选择最合适的测试方法和参数设置。例如,在进行材料形貌观察时,书中详细介绍了扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)在分辨率、样品要求和信息获取方面的差异,以及如何根据需要进行选择和优化。书中还包含了一些关于数据分析和报告撰写的建议,这对于我撰写实验报告和与他人交流研究成果非常有价值。这本书无疑是实验室里的得力助手,能够帮助我更高效、更准确地完成各项分析测试任务。

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我之所以强烈推荐这本书,是因为它在理论深度和实践指导之间找到了一个绝佳的平衡点。对于那些希望深入理解材料分析与测试技术背后科学原理的读者,这本书提供了扎实的理论基础。作者在讲解过程中,并没有回避复杂的数学公式和物理模型,而是以清晰易懂的方式进行阐述,并辅以大量的图示和类比,使得深奥的理论不再遥不可及。同时,对于那些需要将这些技术应用于实际工作的工程师和技术人员,书中提供的详细操作指南和丰富的案例分析,无疑是极大的帮助。我尤其欣赏书中对于数据不确定性和误差分析的讨论,这对于培养严谨的科学态度至关重要。书中还涉及了一些关于分析测试结果的解读和沟通技巧,这对于科研人员和技术人员都非常实用。例如,在解读谱图时,作者不仅介绍了如何识别特征峰,还强调了需要结合材料的先验知识来做出准确的判断。此外,书中对一些常见误区的纠正,以及对未来技术发展方向的展望,都使得这本书更具前瞻性和启发性。总而言之,这是一本集学术性、实用性和前瞻性于一体的优秀著作,适合不同背景的读者阅读。

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