(完整word版)教案-材料现代分析测试方法

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材料现代分析测试实验教学设计

材料现代分析测试实验教学设计
1. 前言
材料现代分析测试实验是材料科学与工程专业中一门非常重要的课程，主要介绍现代材料分析测试的基本原理、方法、技术及应用。

本
文将探讨如何设计一套优秀的分析测试实验教学方案，使学生能够真
正掌握相关理论和技术，从而为将来的研究工作和工程实践做好充分
的准备。

2. 教学目标
本次实验教学的目标是培养学生的分析测试能力，提高学生对材料
分析测试技术的掌握，让学生能够熟练运用现代分析测试仪器进行实
验操作、测试数据处理和解释报告撰写等方面的工作。

具体目标如下：•掌握材料现代分析测试的基本原理、方法和技术；
•熟悉各种分析测试仪器的操作和使用；
•学习如何正确处理和分析实验数据；
•培养综合分析问题的能力，可以设计实验方案并进行独立科研工作；
•学会编写科学报告、口头报告和图表。

3. 教学内容
本次实验教学主要包括以下内容：
1。

材料现代分析测试方法教学设计

材料现代分析测试方法教学设计1. 引言材料现代分析测试方法是材料科学中的重要领域，它不仅关系到材料的性能评估、质量控制、过程优化等方面，也与材料基础研究密切相关。

本文旨在探讨如何针对材料现代分析测试方法的教学设计，提高学生的实验技能、科学素养和综合素质。

2. 教学目标1.了解材料现代分析测试方法的技术基础、原理和应用；2.掌握现代分析测试方法的基本技能，包括样品制备、测试操作、数据处理等；3.培养学生的实验思维、实验技能和科学态度；4.提高学生的综合素质，包括团队协作、口头表达、写作能力等。

3. 教学内容3.1 材料现代分析测试方法概述介绍材料现代分析测试方法的发展历程、技术分类、应用领域等，使学生了解不同的现代测试方法的特点和优势。

3.2 样品制备与仪器调试掌握样品制备的基本方法和实验技巧，包括样品收集、样品制备、样品保存等方面内容。

同时，对仪器操作、仪器调试等方面进行详细介绍和演示，以保证实验数据的准确性和稳定性。

3.3 现代分析测试方法基础实验介绍常见的材料现代分析测试方法，包括SEM、TEM、XRD、XRF等方法，通过实验演示的方式来掌握分析测试方法的基本操作技能。

3.4 分析测试方法的综合应用选取一些案例，通过现代分析测试方法对材料进行分析测试，提高学生对分析测试方法的综合应用能力。

4. 教学方法与手段该课程以理论与实践相结合的方式进行，顺序讲解每个部分内容，进行示范，引导学生进行操作练习。

同时，结合课程设计，设计习题，让学生进行思考、探讨和解决问题。

5. 教学评价本课程的教学评价是单项评估和综合评估相结合的方式，主要由实验操作能力、实验报告写作和课堂表现三个方面来综合考察学生的综合素质。

6. 教学效果预期通过本次课程的学习，学生将对材料现代分析测试方法有了新的认识和理解，掌握了相关的基本技能和知识。

这将为他们未来的学习学术研究和实践应用打下基础，并有助于提高他们实验技能、科学素养和综合素质。

材料现代分析测试方法

材料现代分析方法深圳大学材料学院主讲:李均钦材料现代分析方法主要参考书:1. 周玉主编，材料分析方法，哈工大出版社2007年版。

2. 黄新民、解挺编，材料分析测试方法，国防工业出版社2006年版。

3. 王富耻主编材料现代分析测试方法，北京理工大学出版社2006年版。

4. 梁敬魁编，粉末衍射法测定晶体结构，科学出版社2003年版。

绪论能源人类文明的三大支柱｛｛信息材料结构材料功能材料材料：用以制造有用构件、器件或其它物品的物质结构材料: 耐高温、耐高压、高强度材料等功能材料: 磁性材料、半导体材料、超导体材料化学成分材料的性能主要取决于｛结构组织形态为了了解所获材料的化学组成、物相组成、结构、组织形态及各种研究技术对材料性能的影响，需要采用相应的分析表征方法。

材料现代分析方法是一门技术性实验方法性的课程。

绪论材料现代分析测试方法的含义：广义：技术路线、实验技术、数据分析狭义：测试组成和结构的仪器方法如：X射线衍射分析电子显微分析表面分析热分析光谱分析（光谱和色谱－高分子方向单独开）绪论化学成分材料的性能主要取决于｛结构组织形态本课程主要介绍研究材料化学组成、物相组成、结构、组织形态的现代分析方法。

本课程的内容主要有：1、X射线粉末衍射分析（XRD：X-ray diffraction）主要用于物相分析和晶体结构的测定。

它所获取的所有信息都基于材料的结构。

绪论本课程的内容主要有：1、X射线粉末衍射分析（XRD：X-ray diffraction）主要用于物相分析和晶体结构的测定。

它所获取的所有信息都基于材料的结构。

绪论本课程的内容主要有：2、透射电子显微镜（TEM）（transition electron microscope）电子束透过薄膜样品，用于观察样品的形态，通过电子衍射测定材料的结构，从而确定材料的物相。

分辨率：0.34nm● 加速电压：75kV－200kV；放大倍数：25万倍● 能谱仪：EDAX －9100；扫描附件：S7010 透射电镜绪论本课程的内容主要有：3）扫描电子显微镜（SEM）电子束在样品表面扫描，用于观察样品的形貌（具有立体感）；通过电子束激发样品的特征X射线获取样品的成分信息。

[范文]-材料现代分析测试方法教案.doc

材料科学与工程学院教师姓名：课程名称：课程代码：授课对象：授课总学时:其中理论：材料现代分析测试方法本科专业：材料物理6464 实验：16 （单独开课）左演声等.材料现代分析方法.北京工业大学出版社，2000材料学院教学科研办公室制重点：电磁波谱，物质波，分子总能量与能级结构，分了轨道与电子能级，分了的振动与重点振动能级，干涉指数，倒易点阵，晶带。

难点难点：原子能态与原子量了数，原了的磁矩，原子核日旋-与核磁矩，干涉指数，倒易点阵, 晶带。

教学内容提要第一节电磁辐射与物质波一、电磁辐射与波粒二象性1-10下列哪些晶面属于［ill］晶带?(111),(231),(231),(211),(101),(101),(133)。

二、补充习题1、试求加速也压为1、10、100kV时，电子的波长各是多少？考虑相对论修正后又各是多少？・I早JJ 名称第三章粒子（束）与材料的相互作用教学时数教学目的及要求2.3.4.5.6. 重点难点作业3-22-3下列哪种跃迁不能产生？3我一3》［、3&—3|£>2、3>2—33Z）3> 43S—4>!o2-5分了能级跃迁有哪些类型？紫外、可见光谱与红外光谱相比，备有何特点？2-6以Mg% （入=9.89A）辐射为激发源，由谱仪（功函数4cV）测得某元素（固体样品）X射线光电子动能为981.5eV,求此元素的电子结合能。

2-7用能级示意图比较X射线光电子、特征X射线与俄歇电了的概念。

二、补充习题1、俄歇电了能谱图与光电子能谱图的表示方法有何不同？为什么？2、简述X射线与固体相互作用产生的主要信息及据此建立的主要分析方法。

1.理解概念：（电子的）最大穿入深度、连续X射线、特征X射线、溅射；掌握概念：散射角（20）、电子吸收、二次电子、俄歇电子、背散射电了、吸收电流（电子）、透射电子、二次离子。

了解物质对电子散射的基元、种类及其特征。

掌握电子与物质相互作用产生的主要信号及据此建立的主要分析方法。

材料现代分析测试方法教学大纲

材料现代分析测试方法教学大纲课程名称：材料现代分析测试方法课程编码：1024101 学时：72 学分：4开课学期：6课程类别：必修课课程性质：专业基础课先修课程：材料科学基础，教材：常铁军等主编，材料近代分析测试方法，哈尔滨工业大学出版社一、课程性质、目的与任务：本课程是针对材料学专业各专业方向本科生而开设专业基础课的。

目的是使学生掌握材料主要分析技术方法的基本原理和应用，了解较先进的材料分析方法和应用。

培养学生的材料微观组织结构分析测试及研究的能力。

二、课程的基本内容：光学显微分析仪器；金相试样的制备；特殊光学金相技术与显微硬度的测定；定量金相技术；X射线物理学基础；X射线运动学衍射理论；X射线衍射方法；晶体取向的测定；点阵常数的精确测定；多晶体的物相分析；宏观应力测定；电子与物质的交互作用；透射电子显微分析；扫描电子显微分析；表面成分分析；电子显微技术的新进展及试验方法的选择；核磁共振与电子自旋共振波谱；X 射线光电子能谱；固体高聚物的小角光散射；热分析技术；超声波检测。

三、课程基本要求：1 光学显微分析仪器光学显微镜成象原理：显微镜的种类，金相显微镜成象原理，透镜像差及校正；显微镜的使用；光源及其使用方法，显微镜的放大率及景深。

2 金相试样的制备试样的截取和镶嵌：金相试样的取样原则，金相试样的截取，金相试样的镶嵌，金相试样的磨制；金属显微组织的显示；化学显示，电解显示，其它显示3 特殊光学金相技术与显微硬度的测定偏光显微镜的原理、结构及应用：金相显微镜的偏光装置，偏光装置的调整，偏光显微镜的应用；相衬显微分析的基本原理和相衬显微镜的光学结构；相衬显微分析原理，相衬显微镜的光学结构；高温金相显微镜的结构和应用；高温金相显微镜的结构，高温金相在金属材料研究中的应用；显微硬度及其测定；显微硬度测试原理，显微硬度测试要点。

4 定量金相技术定量金相概述：定量金相的符号及测量基本原理；定量金相用的符号，定量测量基本原理；显微组织特征参数测量；晶粒大小，分散分布的第二相粒子，片层状组织，界面曲率，有向组织参数5 X射线物理学基础X 射线的本质：X 射线谱；连续 X 射线谱，特征 ZX 射线谱；X 射线与物质相互作用；经典散射与经典散射强度，二次特征辐射，X射线的衰减6 X射线运动学衍射理论X 射线衍射方向：布拉格定律；倒易点阵；倒易点阵的定义，倒易点阵的某些关系式，倒易点阵的性质倒易空间中表示衍射条件的矢量方程，埃瓦尔德图解；X 射线衍射强度；一个晶胞的散射振幅，结构因数的计算，粉末多晶的积分强度公式7 X射线衍射方法粉末照相法：粉末法成象原理，德拜－谢乐法；多晶衍射仪法；测角器，探测器，计数电路，实验条件选择及试样制备。

材料分析测试方法教学设计 (2)

材料分析测试方法教学设计一、前言材料分析测试方法教学是高等教育中非常重要的一门课程。

学习这门课程的目标是使学生能够掌握各种材料的化学、物理、机械性能测试和分析方法。

本文将介绍在进行材料分析测试方法教学时的教学设计。

二、课程目标本课程旨在培养学生掌握基本的材料测试和分析技术，包括：1.掌握材料失重法、密度法、定量分析法等多种常用的材料分析方法；2.熟练掌握常用材料的性能测试方法，如硬度测试、质量检测、拉伸试验等；3.学习各种测试方法的原理和操作步骤，养成良好的测试习惯和思维逻辑。

三、课程内容1. 材料分析方法在本章节，我们将介绍材料分析方法的基础知识，包括：•失重法•密度法•定量分析法•光谱分析法•X射线衍射分析法2. 材料性能测试在本章节，我们将介绍材料性能测试的基础知识，包括：•硬度测试、质量检测•拉伸试验、塑性测试•疲劳测试、断裂测试•密封性测试、耐磨性测试3. 操作步骤在本章节，我们将介绍进行测试时的操作步骤和注意事项。

四、教学方法1. 案例分析法针对每个测试项目，让学生通过案例分析来进行学习。

教师将提供真实案例和测试数据，让学生进行分析和讨论。

2. 实验教学法通过实验教学法，让学生亲身体验和操作各种测试方法，理解各种测试的原理和操作步骤。

在实验教学中，教师也要特别注意实验安全。

3. 讨论教学法让学生在班级中进行讨论，分析各种测试方法的优缺点和适用范围，促进学生的思维碰撞和提高掌握能力。

五、教学评估教学评估主要是为了对学生进行综合性的评估，确定他们在材料分析测试方法方面的掌握能力。

课程任务的评估重点包括但不限于：•锻炼学生分析问题和解决问题的能力；•评估学生在各个测试方法和操作步骤的掌握程度；•评估学生对于案例分析和讨论的参与度。

六、结论通过本文的介绍，我们可以看到，材料分析测试方法教学是一个重要的课程。

采用案例分析法、实验教学法和讨论教学法等多种教学方法，可以让学生更好地掌握材料分析方法和测试技术。

材料现代分析测试方法

二、课程的主要内容
材料现代分析测试方法是关于材料成分、结构、微观形貌与缺陷等的现代分析、测试技术及其有关理论基础的科学。材料现代分析测试方法涉及材料成分、结构、形貌、热学性质及表面物理化学性质与状态等方面的分析测试技术和研究方法。材料现代分析测试不仅包括材料（整体的）成分、结构分析，也包括材料表面与界面分析、微区分析、形貌分析等诸多内容；也不仅是以材料成分、结构等分析测试为唯一目的，而是成为材料科学的重要研究手段，广泛应用于研究和解决材料理论和工程实际问题。
本门课程的主要内容
本门课程共分五篇十四章：第一篇总论（材料现代分析测试方法基础与概述）电磁辐射与材料结构、电磁辐射与材料的相互作用、粒子（束）与材料的相互作用和材料现代分析方法概述第二篇衍射分析 X射线衍射原理、X射线衍射方法、X射线衍射分析的应用第三篇电子显微分析透射电子显微分析、扫描电子显微分析与电子探针第四篇光谱、电子能谱分析原子光谱分析法、分子光谱分析法和电子能谱分析法第五篇其它分析方法质谱分析法与二次离子质谱分析法、热分析法和部分分析方法简介
Байду номын сангаас
主要内容
材料现代分析测试方法涉及的分析测试技术和方法种类繁多，内容极其广泛。对于传统方法、近代方法和现代方法的划分问题，不同的专家学者认识不同，且随科学技术的发展而变化。因此，相近内容的教材或专著的名称多种多样，比如，“材料分析测试方法”、“材料现代分析方法”、“材料近代分析测试方法”、 “材料分析测试技术”、“现代分析技术”、“现代仪器分析原理与技术”等等。材料分析是通过对表征材料的物理性质或物理化学性质参数及其变化（称为测量信号或特征信息）的检测实现的。换言之，材料分析的基本原理（或称技术基础）是指测量信号与材料成分、结构等的特征关系。采用各种不同的测量信号（相应地具有与材料的不同特征关系）形成了各种不同的材料分析方法。

《现代分析测试方法》课程教学大纲

本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述：现代大型仪器的分析测试已广泛应用于地球科学的各学科中，成为深化或解决地球科学中重要与关键科学问题的技术，在地球科学各领域中起着十分重要的作用。

不但是地球科学理论知识的拓展与延伸，也是训练学生综合思维与动手能力的重要途径。

现代分析测试方法课程以提高地质学工作技能为主线，通过对地学中使用的大型仪器设备的应用介绍，结合对学校大陆动力学实验室大型测试仪器的参观，使学生对地学研究有一较系统完整的学习认识。

毕业后较快适应科研与生产工作。

课程主要内容有8个章节：（1）分析测试技术研究背景及与地质研究的关系、地质研究中分析测试技术应用思路与准备。

（2）地质样品的特点、一般性采样程序和原则、区域地质研究的采样原则、专题性地质研究采样的原则。

（3）双目实体显微镜的观测技术、透-反两用偏光显微镜的结构功能和观测技术、偏光显微镜下观测两面抛光与超薄薄片的优点及特殊研究内容。

（4）微电子束分析的物理基础与分析技术、电子探针仪器结构、定性分析、定量分析、线分析、面分析、二次电子以及背散射图像观察、CL图像分析、CHIME化学年龄测定、标准矿物样品的选择标准以及测试样品的预处理（固体岩石矿物以及碎屑沉积物的样品制作方法，样品的抛光、喷炭等）。

（5）X射线荧光光谱分析原理、X射线荧光光谱仪主要组成与结构、波长色散和能量色散的区别，x射线荧光光谱的定性分析与定量分析，数据校正方法，样品制备及1数据处理等。

（6）ICP发射光谱分析概述、ICP发射光谱分析基本概念、ICP发射光谱分析基本原理、ICP发射光谱仪、ICP-AES分析方法、ICP发射光谱分析样品前处理方法、ICP-AES分析应用简介。

（7）ICP-MS质谱分析概述、ICP-MS质谱分析基本概念、ICP-MS质谱分析基本原理、ICP-MS质谱仪、ICP-MS质谱分析方法、ICP-MS质谱分析样品前处理方法、ICP-MS质谱分析应用简介。

材料现代分析测试方法

材料现代分析测试方法材料现代分析测试方法是指利用现代科学技术手段对材料的成分、结构、性能和表面形貌等进行分析和测试的方法。

随着科学技术的不断发展，材料分析测试方法也在不断更新和完善，为材料研究和应用提供了强大的支持。

本文将就材料现代分析测试方法进行介绍和探讨。

首先，常见的材料分析测试方法包括光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、红外光谱、拉曼光谱、质谱、热分析等。

这些方法可以对材料的成分、结构、性能进行全面而精细的分析和测试，为材料的研究和应用提供了重要的技术支持。

其次，随着纳米材料、功能材料、生物材料等新型材料的发展，材料分析测试方法也在不断创新。

例如，原子力显微镜可以对材料的表面形貌进行高分辨率的观测，电子能谱可以对材料的表面成分进行分析，原位测试方法可以对材料的性能进行实时监测。

这些新方法的出现，为新型材料的研究和应用提供了强大的技术支持。

另外，材料分析测试方法的发展还受益于大数据、人工智能等新兴技术的应用。

通过建立材料数据库、开发智能分析软件，可以对大量的分析测试数据进行整合和分析，发现材料的新规律和新特性。

这为材料研究和应用带来了新的机遇和挑战。

总的来说，材料现代分析测试方法是材料科学研究的重要组成部分，是推动材料科学和工程发展的重要技术支撑。

随着科学技术的不断进步，材料分析测试方法也在不断创新和完善，为材料的研究和应用提供了强大的技术支持。

我们相信，在不久的将来，材料分析测试方法将会迎来更加美好的发展前景。

结语。

通过本文的介绍和探讨，相信读者对材料现代分析测试方法有了更加全面和深入的了解。

材料分析测试方法的发展是与时俱进的，希望本文的内容能够为相关领域的研究工作提供一些帮助和启发。

让我们共同期待材料分析测试方法在未来的发展中取得更加辉煌的成就！。

《材料现代分析测试方法实验》教学大纲

《材料现代分析测试方法实验》教学大纲《材料现代分析测试方法实验》教学大纲课程学时32适用专业材料化学一、本门实验课程的教学目的和要求材料现代分析测试分析方法实验是一个重要的教学环节，通过学习可引导学生了解各实验的原理，熟悉实验设备，运用所学原理对实验结果进行分析，培养学生的动手能力，观察实验现象，理论联系实际，分析实验结果，解决实际问题的能力，有助于学生专业综合素质的提高。

本课程的基本要求是：1．了解现代主要分析测试仪器的结构、基本组成、工作原理和主要操作方法；2．熟悉分析测试对样品的要求，掌握一般的制样方法，了解特殊的制样方法；3．学会实验结果的数据处理与分析方法；4．学会主要分析方法的计算机检索方法；5．掌握实验的分析测试技术的主要用途。

二、本实验课程与其它课程的关系前修课程：高等数学、大学物理、无机化学、晶体学、近代物理、材料现代分析测试方法等。

后继课程：材料合成与制备技术实验、材料物理综合实验、毕业实习、毕业论文等。

三、实验课程理论教学内容安排（包括章节、体系、重点、难点、考核方法、学时安排、实验安排、教材及参考书）1．本门实验课的具体实验穿插在理论课《材料现代分析测试方法》授课时段之中进行。

2．实验指导书：自编讲义：《材料现代分析测试分析方法实验》指导书，2006。

3．参考书[1] 材料现代分析方法.左演声等.北京工业大学出版社，2003。

[2] 材料近代分析测试方法.常铁军等.哈尔滨工业大学出版社，2003[3] 材料分析测试技术——材料X射线衍射与电子显微分析.周玉等. 哈尔滨工业大学出版社，1998[4] 无机非金属材料测试分析方法．杨南如等．武汉工业大学出版社，2003[5] 材料物理现代研究方法．马如璋等．冶金工业出版社，1997[6] 非金属矿产物相及性能测试与研究.万朴等.武汉工业大学出版社，1992四、实验内容安排（简要说明实验项目体系的结构、类型[综合型、设计型、验证型、演示型、课外自选型]，分项目列出每个实验的目的、要求、内容、方法、时间、参考材料，其它实验（如开放时间的自选实验））（一）实验项目序号实验项目学时实验类型必做或选做1X射线衍射仪的认识及样品制备1验证必做2X射线衍射物相定性分析2必做3X射线衍射物相定量分析2综合选做4晶体点阵常数的精确测定2综合选做5电子显微镜的认识及样品制备1验证必做6电子显微照片的分析2综合必做7电子衍射分析2综合选做8电子探针X射线显微分析2选做9紫外可见吸收分光光度计的认识及样品制备1验证选做10红外光谱仪的认识及样品制备1验证必做11红外光谱物相定性分析1综合必做12红外光谱物相定量分析2综合选做13综合热分析仪的认识1验证必做14热重（TG）-差热（DTA）-差示扫描量热（DSC）曲线分析1必做15其它分析测试仪器的认识2验证选做16天然原料的鉴定与分析4综合选做17无机材料的鉴定与分析4综合选做18高分子材料的鉴定与分析4综合选做备注：实验项目16、17、18中必须选做一个。

材料现代分析测试方法优选全文

(5)黍占结固化性茹结固化性高分子材料、陶瓷材料、复合材料及粉末冶金材料，大多数靠茹结剂在一定条件下将各组分茹结固化而成。因此，这些材料应注意在成型过程中，各组分之间的茹结固化倾向，才能保证顺利成型质量。
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19.1 材料选择的原则
3.材料的选择应力求使零件生产的总成本最低除了使用性能与工艺性能外，经济性也是选材必须考虑的重要
学、物理、化学等性能。它是保证该零件可靠工作的基础。对一般机械零件来说，选材时主要考虑的是其机械性能(力学性能)。而对于非金属材料制成的零件，则还应该考虑其工作环境对零件性能的影响。零件按力学性能选材时，首先应正确分析零件的服役条件、形状尺寸及应力状态，结合该类零件出现的主要失效形式，找出该零件在实际使用中的主要和次要的失效抗力指标，以此作为选材的依据。根据力学计算，确定零件应具有的主要力学性能指标。能够满足条件的材料一般有多种，再结合其他因素综合比较，选择出合适材料。
阻而停止下来。 X射线发生装置示意图
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（二）X射线的性质
X射线从本质上来说，和无线电波、可见光、γ射线等一样，也是电磁波，其波长范围在0 001～100 nm之间，介于紫外线和γ射线之间，但没有明显的分界。
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（二）特征谱
特征X射线产生原理图特征谱的相对强度是由电子在各能级之间的跃迁几率决定的，还与跃迁前原来壳层上的电子数多少有关。由于愈靠近原子核的内层电子的结合能愈大，所以击出同一靶材原子
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项目十九材料及热处理选择
19.1 材料选择的原则 19.2 材料选择的一般步骤
19.1 材料选择的原则
机械零件的选材是一项十分重要的工作。选材是否恰当，特别是一台机器中关键零件的选材是否恰当，将直接影响到产品的使用性能、使用寿命及制造成本。选材不当，严重的可能导致零件的完全失效。设计人员在进行零件的选材时，应对该零件的服役条件，应具备的主要性能指标。能满足要求的常用材料的性能特点、加工工艺性及成本高低等。进行全面分析，综合考虑。

材料现代分析测试方法

材料现代分析测试方法材料现代分析测试方法是指利用现代科学技术手段对材料进行分析和测试的方法。

随着科学技术的不断发展，材料分析测试方法也在不断更新和完善。

现代材料分析测试方法的发展，为材料科学研究和工程应用提供了更加精准、高效的手段，对于提高材料性能、改善材料品质、保障产品质量具有重要意义。

一、光学显微镜分析。

光学显微镜是一种常用的材料分析测试仪器，通过观察材料的微观形貌和结构特征，可以对材料的晶体结构、晶粒大小、晶界分布等进行分析。

通过光学显微镜观察，可以直观地了解材料的表面形貌、断口形貌等信息，为进一步的分析提供基础数据。

二、扫描电子显微镜分析。

扫描电子显微镜是一种高分辨率的显微镜，可以对材料进行高清晰度的表面形貌观察和微区分析。

通过扫描电子显微镜，可以观察到材料的微观形貌、晶粒形貌、晶界形貌等细节特征，对于材料的微观结构分析具有重要意义。

三、X射线衍射分析。

X射线衍射是一种常用的材料结构分析方法，通过测定材料对X射线的衍射图样，可以得到材料的晶体结构信息。

X射线衍射可以确定材料的晶格常数、晶体结构类型、晶面取向等重要参数，对于材料的结构表征具有重要意义。

四、质谱分析。

质谱分析是一种对材料进行成分分析的方法，通过质谱仪对材料进行分子离子的质量分析，可以确定材料的成分组成和相对含量。

质谱分析可以对材料的有机成分、无机成分、杂质成分等进行准确的定性和定量分析，为材料的成分表征提供重要依据。

五、热分析。

热分析是一种通过对材料在不同温度下的热性能进行测试和分析的方法，包括热重分析、差热分析、热膨胀分析等。

通过热分析，可以了解材料的热稳定性、热分解特性、热膨胀性能等重要参数，为材料的热性能评价提供重要依据。

六、表面分析。

表面分析是一种对材料表面成分、结构和性能进行分析的方法，包括X射线光电子能谱分析、原子力显微镜分析、电子探针分析等。

通过表面分析，可以了解材料表面的成分分布、表面形貌、表面粗糙度等重要信息，为材料的表面性能评价提供重要依据。

材料现代分析与测试技术课程设计 (2)

材料现代分析与测试技术课程设计一、课程目标本课程旨在教授材料现代分析与测试技术的基础原理和实践操作技能，培养学生的科学研究思维和实验操作能力，为学生今后学习与科研提供基础。

二、课程大纲1. 基础知识本部分主要介绍材料现代分析与测试技术的一些基础知识，包括材料的结构、性能和成分等。

2. 分析技术本部分主要介绍材料现代分析与测试技术中常用的分析技术，包括X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜等。

3. 实验操作本部分主要介绍材料现代分析与测试技术的操作流程和实验技巧，包括样品制备、实验设备操作、数据处理等。

4. 实践应用本部分主要介绍材料现代分析与测试技术在材料科学、环境监测、医学等领域的实践应用，为学生提供实际操作案例。

三、课程设计1. 教学方式本课程采用理论教学与实验操作相结合的方式进行。

理论教学部分包括教师的授课和学生的自主学习，学生应在课前预习相关的理论知识，并在课堂上和教师互动、讨论。

实验操作部分由学生进行，教师将为学生提供实验指导并进行实验结果评估。

2. 实验操作本课程的实验操作包括以下内容：1.样品制备：学生将制备不同材料的样品，并进行后续的实验分析操作。

2.X射线衍射：学生将用X射线衍射仪进行材料样品分析，了解不同晶面之间的角度和间距。

3.扫描电镜：学生将用扫描电镜观察材料表面形貌，并进行形貌分析。

4.透射电镜：学生将用透射电镜观察材料内部结构，并进行晶体结构和成分分析。

5.原子力显微镜：学生将用原子力显微镜观察材料表面的微纳米结构，并进行形貌分析。

3. 实验报告学生将在实验操作后撰写实验报告，包括以下内容：1.实验目的：介绍该实验的目的和重要性。

2.实验原理：阐述该实验所用技术的原理和基础知识。

3.实验过程：介绍学生的实验操作流程和记录结果。

4.数据分析：对实验数据进行分析和解释。

5.结论和展望：总结实验结果并展望未来研究的方向。

四、学生评估本课程的学生评估分为实验操作成绩和实验报告成绩两部分。

材料的现代分析测试方法

02
七．阴极荧光
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅地阐述观点。
04
六．俄歇电子
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅地阐述观点。
八．电子束感生电效应
一．电子束感生电导信号二．电子束感生电压信号
第三节 SEM工作原理
第四节 SEM的构造
一.电子光学系统
添加标题
醇、丙酮或超声波清洗法清理
添加标题
轻易清除。
添加标题
干净。
二.非金属材料试样制备
一．在试样表面上蒸涂或沉积一层导电膜。碳、金、银、铬、铂和金钯合金等均可做导电膜材料。
二．导电膜应均匀、连续，厚度为 200~300Å。
三.生物医学材料试样制备
01
清洗、固定
02
脱水、干燥
03
导电处理等
EhhE 尽量言简意赅地阐述观点。
原理
λ——特征X射线波长
02
c ——光速
h ——普朗克常数
能谱仪组成信号放大系统
显示系统
检测系统数据处理系统
X射线能谱仪的基本组成
三.波谱仪与能谱仪比较
分析速度快. 分析灵敏度高.
结构紧凑、稳定性好.
与波谱仪相比，能谱仪的优点：
三.波谱仪与能谱仪比较
组成: 电子枪, 电磁聚光镜, 光阑,
样品室等.
作用: 用来获得扫描电子束, 作为
使样品产生各种物理信号的
激发源.
电子枪
聚光镜(电磁透镜)
光阑样品室
用于SEM的电子枪有两种类型
热电子发射型: 普通热阴极三极电子枪六硼化镧阴极电子枪场发射电子枪: 冷场发射型电子枪热场发射型电子枪

教案-材料现代分析测试方法(1)

莱芜职业技术学院教师授课教案（2014至2015学年度第一学期）课程名称材料现代研究方法适用专业金属材料与热处理技术授课教师解传娣所属系（部）冶金与建筑工程系学时36章节名称第三章粒子（束）与材料的相互作用教学时数2教学目的及要求1．理解概念：（电子的）最大穿入深度、连续X射线、特征X射线、溅射；掌握概念：散射角（2 ）、电子吸收、二次电子、俄歇电子、背散射电子、吸收电流（电子）、透射电子、二次离子。

2．了解物质对电子散射的基元、种类及其特征。

3．掌握电子与物质相互作用产生的主要信号及据此建立的主要分析方法。

4．掌握二次电子的产额与入射角的关系。

5．掌握入射电子产生的各种信息的深度和广度范围。

6．了解离子束与材料的相互作用及据此建立的主要分析方法。

重点难点重点：电子的散射，电子与固体作用产生的信号。

难点：电子与固体的相互作用，离子散射，溅射。

6-3图题6-1为某样品德拜相（示意图），摄照时未经滤波。

已知1、2为同一晶面衍射线，3、4为另一晶面衍射线，试对此现象作出解释。

图题6-16-4粉末样品颗粒过大或过小对德拜花样影响如何？为什么？板状多晶体样品晶粒过大或过小对衍射峰形影响又如何？6-5试从入射光束、样品形状、成相原理（厄瓦尔德图解）、衍射线记录、衍射花样、样品吸收与衍射强度（公式）、衍射装备及应用等方面比较衍射仪法与德拜法的异同点。

四、TG的应用五、影响TG曲线的主要因素第五节热分析仪与其它分析方法的联用一、热显微镜二、X射线衍射-DSC三、逸出气分析作业一、教材习题17-2试述差热分析中放热峰和吸热峰产生的原因有哪些？17-3差示扫描量热法与差热分析方法比较有何优越性？17-4热重法与微商热重法相比各具有何特点？17-5由碳酸氢钠的热重分析可知，它在100~225℃之间分解放出水和二氧化碳，所失质量占样品质量的36.6%，而其中w(CO2)=25.4%。

材料现代分析测试方法

主要内容
信号发生器使样品产生（原始）分析信号；检测器则将原始分析信号转换为更易于测量的信号（如光电管将光信号转换为电信号）并加以检测；被检测信号经信号处理器放大、运算、比较等后由读出装置转变为可被人读出的信号被记录或显示出来。依据检测信号与材料的特征关系，分析、处理读出信号，即可实现材料分析的目的。
3
主要内容

材料现代分析测试方法涉及的分析测试技术和方法种类繁多，内容极其广泛。对于传统方法、近代方法和现代方法的划分问题，不同的专家学者认识不同，且随科学技术的发展而变化。因此，相近内容的教材或专著的名称多种多样，比如，“材料分析测试方法”、“材料现代分析方法”、“材料近代分析测试方法”、 “材料分析测试技术”、“现代分析技术”、“现代仪器分析原理与技术”等等。材料分析是通过对表征材料的物理性质或物理化学性质参数及其变化（称为测量信号或特征信息）的检测实现的。换言之，材料分析的基本原理（或称技术基础）是指测量信号与材料成分、结构等的特征关系。采用各种不同的测量信号（相应地具有与材料的不同特征关系）形成了各种不同的材料分析方法。
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主要内容

基于电磁辐射及运动粒子束与物质相互作用的各种性质建立的各种分析方法已成为材料现代分析方法的重要组成部分，大体可分为光谱分析、电子能谱分析、衍射分析与电子显微分析等四大类方法。此外，基于其它物理性质或电化学性质与材料的特征关系建立的色谱分析、质谱分析及热分析等方法也是材料现代分析的重要方法。尽管不同方法的分析原理（检测信号及其与材料的特征关系）不同及具体的检测操作过程和相应的检测分析仪器不同，但各种方法的分析、检测过程均可大体分为信号发生、信号检测、信号处理及信号读出等几个步骤。相应的分析仪器则由信号发生器、检测器、信号处理器与 5 读出装置等几部分组成。

《材料现代分析测试》实验讲义

实验一
一、实验目的
材料的介电性能测试
1. 掌握介电材料的极化、介电性能及其表示方法。 2. 了解精密阻抗分析仪的设备构造、测试原理和试样要求。 3. 掌握利用精密阻抗分析仪对材料的介电性能进行测试的方法。二、实验原理物质都是由带正、负电荷的粒子构成的，如果将物质置于电磁场中，其中的带电粒子则会因电磁场力的作用而改变其分布状态。这种改变从宏观效应上看，表现为物质对电磁场的极化、磁化和传导响应，分别由介电常数（Permittivity）、磁导率（Permeability）和电导率（Conductivity）
S
d
图 1 平行板电容器示意图电介质的极化机理主要有以下几种：
图 2 原子极化示意图
，是指离子或原子的电子云相对于携带正电荷的原子核位移引起的极（1）电子极化率（ e ）化率。这种极化在一切电介质中都存在。大多数电子极化率与原子或离子半径的三次方成正比关系： e 4 0 R 。
e i d s
而其介电常数也是由于上述各种极化的综合作用而产生的结果。 3. 测试原理本实验中，我们采用 Agilent E4991A 精密阻抗分析仪对材料的介电常数进行测试。
3
（10）
云南大学材料科学与工程系
《材料分析方法实验》实验讲义
Agilent E4991A 对材料介电常数的测量所采用的是电容法（Capacitance Method），通过测量被测材料的电容来计算材料的相对介电常数，其所采用的测量夹具为 16453A，电容法的测试原理图如图 3 所示。图 3 中 DUT 表示待测试样（Device Under Test），其厚度为 t，S 表示与被测试样表面接触的电极的面积。被测试样可以等效为一个电容 C（如图 3 ( i )所示），由于该电容的电容值较其阻抗要小得多，所以它又可以等效为一个包含平行电容和平行电导的等效电路（如图 3 ( ii )所示）。