材料分析与测试技术-实验教学大纲(陈康敏)

《材料测试方法》课程实验教学大纲
Analysis and Measurement Technique for Materials
课程编号：07310050
课程教学总学时：45 实验总学时：6 总学分：3.0
先修课程：《金属学》、《材料科学基础》、《大学物理》
适用专业：金属材料工程、冶金、材料成型及控制、材料物理等各专业。

一、目的与任务
材料分析与测试技术课程是材料、冶金等学科各专业必修的公共技术基础课，实验是其十分重要的环节。

本实验旨在让学生掌握X射线衍射仪、透射电镜和扫描电镜及电子探针等与材料相关的测试仪器的结构、原理和测试方法，以巩固课堂理论教学。

通过样品制备、实验操作和结果数据分析等全过程综合训练，使学生掌握基本的实验技能，加深对材料科学的理解，培养学生创新思维，提高其分析问题、解决实际问题的能力，为今后从事材料科研和工程应用开发工作打下坚实的基础。

二、实验教学的基本要求
1、了解材料测试相关仪器的结构、原理。

2、了解各仪器测试样品制备方法，基本操作规程，独立设计实验方案及参数选择。

3、掌握相关数据处理软件，对实验结果数据处理，分析。

4、对实验结果进行综合分析，撰写实验报告。

注：1、类型---指设计性、综合性、验证性；2、要求---指必修、选修；3、该表格不够可拓展。

四、实验成绩的考核与评定办法
本课程实验分析在材料学院和分析测试中心进行。

实验成绩的考核是以实验报告成绩和实验过程操作为考核依据，成绩分优、良、中、及格和不及格五等，占课程成绩的15%。

五、大纲说明
制定人：陈康敏审定人：批准人：
2013年6月
《材料分析与测试技术》课程实验指导书
Experiment Instruction Book of Analysis and Measurement Technique
for Materials
课程编号：07310050 实验总学时：6 总学分：3.0
先修课程：《金属学》、《材料科学基础》、《大学物理》
适用专业：金属材料工程、冶金、材料成型及控制、材料物理等各专业。

实验一 X射线衍射晶体结构分析和物相鉴定
一、实验目的
1．了解X射线衍射仪的结构及晶体结构分析、物相鉴定原理及相关分析软件。

2．掌握X射线衍射分析试样制备方法及实验参数选择原则。

3．掌握衍射仪操作和衍射数据收集，并用相关软件对结果数据检索分析的程序和步骤。

4．对衍射结果数据进行检索分析，最终确定其晶体结构分析和鉴定其物相。

二、实验设备仪器及材料
日本理学公司产D/MAX2500X射线衍射仪及各种粉末或块体样品。

三、实验步骤
1．了解X射线衍射仪的结构及操作步骤要领，并作示范操作。

2．选择或制备各种粉末样或块样，并设定衍射仪各种实验参数。

3．操作X射线衍射仪，收集衍射谱图，并用相关软件对实验结果数据进行处理。

4．利用相关软件及PDF卡片数据库对实验结果数据进行检索分析，确定晶体结构和物相鉴定。

实验二透射电镜样品制备、图象观察与分析
一、实验目的
1．了解透射电镜主要结构组成、图像成像和电子衍射原理，主要特点及其应用领域。

2．掌握透射电镜样品制备方法，电子显微成像和电子衍射的基本操作要领；
3．掌握材料内部微观组织衍衬像成像原理及图像解释，电子衍射花样标定步骤及方法。

二、实验设备仪器及材料
日本电子公司产JEM-2100（HR）高分辨透射电镜及各种粉末或块体薄膜样品。

三、实验步骤
1．介绍透射电镜主要结构、显微图像成像和电子衍射原理，主要特点及其应用领域。

2．介绍粉末和块体薄晶样品制备方法，显微图像和电子衍射的操作要领，标定步骤。

3．调试图像，并用衍衬成像原理对图像进行分析和解释，并对电子衍射花样进行标定，鉴定其物相。

实验三扫描电镜及电子探针图象观察与分析
一、实验目的
1．了解扫描电镜、电子探针主要结构，成像及成分分析原理，仪器特点及应用领域；
2．掌握扫描电镜及电子探针各种样品的制备方法，仪器的基本操作要领；
3．掌握各种材料微观组织、断裂断口的扫描电镜图像观察和解释；电子探针微区成分定性或定量分析软件及分析技术。

二、实验设备仪器及材料
日本电子公司产JSM-7001F高分辨热场发射扫描电镜及各种粉末或块体金相或断口样。

三、实验步骤
1．介绍扫描电镜和电子探针主要结构、成像原理。

2．制备或选取多种观察用金相或断口样品，掌握仪器图像操作和成分分析的基本要领。

3．对样品进行二次电子像及背散射电子像的调试和观察，以及电子探针点、线、面成分分析，加深对仪器成像原理、成分分析等主要特点的理解，并对实验结果进行处理。