现代材料分析方法 教学大纲
现代材料分析方法教学大纲
《现代材料分析方法》教学大纲一、基本信息课程名称现代材料分析方法课程编号MEEN3306英文名称Modern Characterization of materials课程类型专业基础课总学时32理论学时22实验学时10实践学时学分2预修课程材料科学基础适用对象材控专业《现代材料分析方法》是材料成型及控制工程专业的一门必修课。
该专业覆盖各类材料及其成形领域，因此本课程介绍用于分析检测材料成分与结课程简介构的光学显微分析、X 射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、热（ 200 字左右）分析、光谱分析等方法，是材料科学研究的重要工具。
本课程的学习为今后的研究与实践打下坚实的理论基础。
二、教学目标及任务本课程是材料科学与工程系的一门专业课，目的在于培养学生掌握材料的光学显微分析、X 射线衍射分析、电子显微分析、光谱分析、热分析等所必需的基本理论、基本技能。
通过学习本课程，学生应达到如下基本要求：1．了解光学显微分析、X 射线衍射、电子衍射和电子显微分析、热分析、光谱等方法在材料科学领域中所能解决的问题及基本原理和方法。
2．能读懂一般专业文献中有关X 射线衍射、电子显微分析、热分析的图谱和结论。
3．为今后从事X 射线、电子显微分析等工作打下初步基础。
4.了解热分析技术、光谱分析等方法在材料科学领域中所能解决的问题、基本原理。
三、学时分配教学课时分配章节章节内容讲课实验实践合计第一章绪论0.5第二章光学显微分析34第三章X 射线衍射分析72第四章电子显微分析92第五章热分析12第六章其他分析方法 1.5合计2210实验（实践）课时分配序号 实验项目 内容提要实验类型 * 每组人数 学时数实验一金相样品制备 制备用于观测的金相样品 验证性15 2实验二金相显微镜使用观察铁碳合金平衡组织及验证性151及合金组织观察 其他合金组织实验三X 射线衍射分析制备用于 X 射线衍射的试综合性102样及检测分析其物相实验四热分析检测试样同步热分析曲线 综合性101检测某闲置化学药品 /特种 微观组织结构分析加工金属试样 /学生自选生10实验五的综合应用活中的金属样品等（三选设计性4一）的物相、 结构、 热性质的变化并给出相应分析合计10四、教学内容及教学要求第一章 绪论第一节 材料研究的意义和内容第二节 材料结构和研究方法的分类本章教学要求：了解有哪些材料分析研究的方法及其分析目的第二章 光学显微分析第一节 概述第二节 晶体光学基础第三节 金相显微镜第四节 偏光显微镜第五节 偏光金相显微镜第六节 光学显微分析技术的突破——近场光学显微镜*习题要点：光学显微分析方法以及金相样品的制备本章重点、难点：金相组织分析、偏光显微镜原理本章教学要求：掌握光学显微分析的实验方法与结果分析第三章 X 射线衍射分析第一节 X 射线的物理基础第二节 X 射线衍射原理第三节 X 射线衍射束的强度第四节实验方法及样品制备第五节 X 射线粉末衍射物相定性分析第六节 X 射线物相定量分析*第七节 X 射线衍射技术在其他方面的应用*习题要点： X 射线衍射图谱中衍射峰的标定（衍射角度与对应晶面间的关系）本章重点、难点：X 射线衍射的原理及定性分析本章教学要求：理解X 射线衍射分析的原理；掌握X 射线衍射图谱的基本分析方法第四章电子显微分析第一节概述第二节透射电镜第三节扫描电镜第四节电子探针仪第五节电镜的近期发展*第六节电子光学表面分析仪*习题要点：扫描电镜与透射电镜测试结果的分析处理（电镜图片与图谱、衍射花样）本章重点、难点： SEM与 TEM的适用范围、测试目的； SEM与 TEM测试结果的基本分析本章教学要求：了解 SEM与 TEM的原理及应用；掌握 SEM与 TEM测试结果基本分析方法第五章热分析第一节概述第二节差热分析第三节差示扫描量热分析法第四节热重分析第五节热膨胀和热机械分析*习题要点： DTA、 DSC、TG的测试方法与测试结果曲线的初步分析本章重点、难点：热分析测试结果的基本分析本章教学要求：了解几种热分析方法的原理及应用范围；掌握热分析结果的基本分析方法第六章光谱分析*第七章核磁共振分析*第八章质谱分析*第九章材料测试方法的综合应用*五、考核方式及要求考核方式：闭卷考试考试题型：主客观题相结合，包括名词解释、填空题、选择题和问答题、综合分析题等形式。
《材料分析测试技术》教学大纲
《材料分析测试技术》教学大纲课程名称：材料分析测试技术课程代码：XXXXX学时：36学时学分：2学分先修课程：材料科学基础课程性质：专业课一、课程目标：本课程旨在培养学生的材料分析测试技术理论和实践技能，使学生能够掌握常见的材料分析测试技术方法，了解各种材料的结构和性能，并通过实验操作，学会使用常见分析测试仪器和设备，掌握常见材料分析测试方法的原理和操作流程。
二、教学内容：1.材料分析测试技术概述（1）材料分析测试技术的定义和发展概述（2）材料分析测试技术的分类和主要方法2.金属材料分析测试技术（1）金属材料的组织分析技术（2）金属材料的成分分析技术（3）金属材料的缺陷检测技术（4）金属材料的性能测试技术3.非金属材料分析测试技术（1）陶瓷材料的成分分析技术（2）聚合物材料的结构分析技术（3）复合材料的界面分析技术（4）高分子材料的热性能测试技术4.表面分析技术（1）扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）的原理和应用（2）原子力显微镜（AFM）的原理和应用（3）透射电子显微镜（TEM）的原理和应用5.分析测试仪器设备的使用和操作（1）金相显微镜的使用和操作（2）光谱分析仪的使用和操作（3）差热分析仪的使用和操作（4）拉伸试验机的使用和操作三、教学方法：本课程采用理论授课与实验操作相结合的教学方法。
理论授课将介绍材料分析测试技术的基本原理和方法，通过案例分析和实例演示提高学生的理解。
实验操作将安排学生进行不同类型的材料分析测试实验，分析测试结果并撰写实验报告。
四、教学评价：本课程的教学评价包括平时成绩与期末考试成绩的综合评价。
平时成绩按照学生的实验报告及参与度进行评定，期末考试成绩占整个课程成绩的50%。
五、参考教材：1.《材料分析理论与实践》出版社：XXX出版社2.《材料分析测试技术导论》出版社：XXX出版社1.XXX，XXX.材料分析测试技术研究[M].北京：XXX出版社，20XX.2.XXX，XXX.材料分析测试技术导论[M].北京：XXX出版社，20XX.以上为《材料分析测试技术》教学大纲，内容旨在引领学生掌握和应用材料分析测试技术，提高他们的实践能力和分析思维能力。
材料现代分析与测试技术 教学大纲
材料现代分析与测试技术课程教学大纲一、课程性质、教学目的及教学任务1.课程性质本课程是材料类专业的专业基础课，必修课程。
2.教学目的学习有关材料组成、结构、形貌状态等分析测试的基本理论和技术，为后续专业课学习及将来材料研究工作打基础。
3.教学任务课程任务包括基本分析测试技术模块——X射线衍射分析、电子显微分析、热分析；扩充分析测试技术模块——振动光谱分析和光电子能谱分析。
在各模块中相应引入新发展的分析测试技术：X射线衍射分析X射线衍射图谱计算机分析处理；电子显微分析引入扫描探针显微分析（扫描隧道显微镜、原子力显微镜）；热分析引入DSC分析。
二、教学内容的结构、模块绪论了解材料现代分析与测试技术在无机非金属材料中的应用、发展趋势，明确本课程学习的目的和要求。
1. 本课程学习内容2. 本课程在无机非金属材料中的应用3. 本课程的要求（一）X射线衍射分析理解掌握特征X射线、X射线与物质的相互作用、布拉格方程等X射线衍射分析的基本理论，掌握X射线衍射图谱的分析处理和物相分析方法，掌握X射线衍射分析在无机非金属材料中的应用，了解X射线衍射研究晶体的方法和X射线衍射仪的结构，了解晶胞参数测定方法。
1. X射线物理基础（1）X射线的性质（2）X射线的获得（3）特征X射线和单色X射线2. X射线与物质的相互作用3. X射线衍射几何条件4. X射线衍射研究晶体的方法（1）X射线衍射研究晶体的方法（2）粉末衍射仪的构造及衍射几何5. X射线衍射数据基本处理6. X射线衍射分析应用（1）物相分析（2）X射线衍射分析技术在测定晶粒大小方面的应用（二）电子显微分析理解掌握电子光学基础、电子与固体物质的相互作用、衬度理论等电子显微分析的基本理论，掌握透射电镜分析、扫描电镜分析、电子探针分析的应用和特点，掌握用各种衬度理论解释电子显微像，掌握电子显微分析样品的制备方法，了解透射电镜、扫描电镜、电子探针的结构。
1. 电子光学基础（1）电子的波长和波性（2）电子在电磁场中的运动和电磁透镜（3）电磁透镜的像差和理论分辨率（4）电磁透镜的场深和焦深2. 电子与固体物质的相互作用（1）电子散射、内层电子激发后的驰豫过程、自由载流子（2）各种电子信号（3）相互作用体积与信号产生的深度和广度3. 透射电子显微分析（1）透射电子显微镜（2）透射电镜样品制备（3）电子衍射（4）透射电子显微像及衬度（5）透射电子显微分析的应用4. 扫描电子显微分析（1）扫描电子显微镜（2）扫描电镜图像及衬度（3）扫描电镜样品制备5. 电子探针X射线显微分析（1）电子探针仪的构造和工作原理（2）X射线谱仪的类型及比较（3）电子探针分析方法及其应用6. 扫描探针显微分析（1）扫描隧道显微镜（2）原子力显微镜（三）热分析理解掌握差热分析、热释光谱分析的基本原理，掌握差热曲线的判读及影响因素，掌握热释光谱分析，了解差热分析仪的结构，了解热重分析和示差扫描量热分析。
《材料现代分析技术》课程简介和教学大纲
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此外，本次授课还将安排课堂练习。 阅读材料： 1. 左演声等主编《材料现代分析方法》第十七章和第十四章，北京工业大学出版社，2000 2. 吴刚主编《材料结构表征及应用》第四章，化学工业出版社，2002 思考题：试分析比较 DTA 与 TGA 两种热分析方法影响因素的异同点。
此外，本次授课还将安排习题。 阅读材料： 1. 左演声等主编《材料现代分析方法》第六章第一节和第七章第一节，北京工业大学出版 社，2000 2. 杜希文等主编《材料分析方法》第八章相关内容，天津大学出版社，2006 3. 吴刚主编《材料结构表征及应用》第五章，化学工业出版社，2002 思考题：试从入射光束、样品形状、成像原理（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。
三、课程要求 （一）授课方式与要求
1．采用教师讲授（讲授核心内容、总结、按顺序提示今后内容、答疑、课堂提问、公 布习题等）的授课方式。课程强调对基于电磁辐射、运动粒子束和热作用与材料相互作用而 建立材料现代测试方法的基本的共性的理论的学习，形成清晰明确的物理概念，从而把握材 料现代分析方法的基础。在此基础上引入一些常用分析测试技术的具体原理、检测过程与仪 器、测试结果的分析处理和方法的典型应用例子。课程力图构建一个开放的材料分析方法的 理论体系，使这门知识系统化，并能容纳不断出现的新型分析技术。
《材料现代分析技术》课程简介和教学大纲
材料分析方法课程教学大纲-本科s
《材料分析方法》课程教学大纲（06级）编号：40083030英文名称：Material Analysis Methods适用专业：金属材料工程责任教学单位：材料系金属材料工程教研室总学时：46学时(其中实验学时2)：学分：3考核形式：考试课程类别：专业基础课修读方式：必修教学目的：《材料分析方法》是金属材料工程专业一门重要的专业基础课。
通过学习本课程，使学生了解材料结构与性能的表征方法和有关测试仪器的结构原理及其应用，掌握近代材料的主要仪器分析方法所涉及的制样技术、图谱解析和它们在材料研究领域中的具体应用。
主要教学内容与要求：一．X射线衍射分析1．了解X射线的本质及其产生2．掌握X射线与物质的相互作用；3．掌握X射线衍射理论及其衍射方法：粉末照相法与衍射仪法4．掌握X射线物相分析5．了解X射线宏观应力测定原理及其应用二．电子显微分析1．了解电子与物质的相互作用2．理解透射电镜的结构、成像原理及主要性能指标，理解电子衍射原理及衍射花样的标定，掌握金属薄膜的透射电子显微分析方法3．理解扫描电子显微镜的工作原理、构造及性能，理解像衬度，掌握扫描电子显微分析方法4．掌握电子探针仪的工作原理、构造，熟悉电子探针仪的分析方法，了解其应用三．电子能谱、光谱分析分析1．掌握X射线光电子能谱分析的基本原理、仪器构造，了解光电子能谱的应用2．了解俄歇电子能谱及原子探针显微分析工作原理和应用3．掌握光谱分析的原理，了解其应用4．了解其他光谱分析的原理和应用四．其他分析方法1．掌握热分析——差热分析、示差量热分析、热重分析方法的基本原理，了解各种热分析法的应用2．了解材料的其他分析研究方法本课程与其它课程的联系与分工：学习本课程前学生应先修完《大学物理》、《普通化学》、《物理化学》、《材料科学基础》等课程。
可为后续专业课程的相关内容提供分析与检测的理论依据及方法。
学时分配表:实验要求实验名称：扫描电镜及其观察实验目的：了解扫描电镜的构造、工作原理及样品制备，了解扫描电镜图像衬底原理及其应用。
材料现代分析与测试技术 教学大纲
材料现代分析与测试技术课程教学大纲一、课程性质、教学目的及教学任务1.课程性质本课程是材料类专业的专业基础课，必修课程。
2.教学目的学习有关材料组成、结构、形貌状态等分析测试的基本理论和技术，为后续专业课学习及将来材料研究工作打基础。
3.教学任务课程任务包括基本分析测试技术模块——X射线衍射分析、电子显微分析、热分析；扩充分析测试技术模块——振动光谱分析和光电子能谱分析。
在各模块中相应引入新发展的分析测试技术：X射线衍射分析X射线衍射图谱计算机分析处理；电子显微分析引入扫描探针显微分析（扫描隧道显微镜、原子力显微镜）；热分析引入DSC分析。
二、教学内容的结构、模块绪论了解材料现代分析与测试技术在无机非金属材料中的应用、发展趋势，明确本课程学习的目的和要求。
1. 本课程学习内容2. 本课程在无机非金属材料中的应用3. 本课程的要求（一）X射线衍射分析理解掌握特征X射线、X射线与物质的相互作用、布拉格方程等X射线衍射分析的基本理论，掌握X射线衍射图谱的分析处理和物相分析方法，掌握X射线衍射分析在无机非金属材料中的应用，了解X射线衍射研究晶体的方法和X射线衍射仪的结构，了解晶胞参数测定方法。
1. X射线物理基础（1）X射线的性质（2）X射线的获得（3）特征X射线和单色X射线2. X射线与物质的相互作用3. X射线衍射几何条件4. X射线衍射研究晶体的方法（1）X射线衍射研究晶体的方法（2）粉末衍射仪的构造及衍射几何5. X射线衍射数据基本处理6. X射线衍射分析应用（1）物相分析（2）X射线衍射分析技术在测定晶粒大小方面的应用（二）电子显微分析理解掌握电子光学基础、电子与固体物质的相互作用、衬度理论等电子显微分析的基本理论，掌握透射电镜分析、扫描电镜分析、电子探针分析的应用和特点，掌握用各种衬度理论解释电子显微像，掌握电子显微分析样品的制备方法，了解透射电镜、扫描电镜、电子探针的结构。
1. 电子光学基础（1）电子的波长和波性（2）电子在电磁场中的运动和电磁透镜（3）电磁透镜的像差和理论分辨率（4）电磁透镜的场深和焦深2. 电子与固体物质的相互作用（1）电子散射、内层电子激发后的驰豫过程、自由载流子（2）各种电子信号（3）相互作用体积与信号产生的深度和广度3. 透射电子显微分析（1）透射电子显微镜（2）透射电镜样品制备（3）电子衍射（4）透射电子显微像及衬度（5）透射电子显微分析的应用4. 扫描电子显微分析（1）扫描电子显微镜（2）扫描电镜图像及衬度（3）扫描电镜样品制备5. 电子探针X射线显微分析（1）电子探针仪的构造和工作原理（2）X射线谱仪的类型及比较（3）电子探针分析方法及其应用6. 扫描探针显微分析（1）扫描隧道显微镜（2）原子力显微镜（三）热分析理解掌握差热分析、热释光谱分析的基本原理，掌握差热曲线的判读及影响因素，掌握热释光谱分析，了解差热分析仪的结构，了解热重分析和示差扫描量热分析。
材料分析与表征教学大纲
材料分析与表征教学大纲材料分析与表征教学大纲材料分析与表征是材料科学与工程领域中的一门重要课程，旨在培养学生对材料性质的理解和分析能力。
本文将对材料分析与表征教学大纲进行探讨，介绍其内容和重点，并探讨其在材料科学教育中的意义。
一、引言材料分析与表征是一门综合性课程，涉及材料的结构、性质和性能等方面。
通过学习该课程，学生能够掌握各种分析和表征方法，从而全面了解材料的组成、结构和性质，为材料设计和工程应用提供科学依据。
二、教学内容1. 材料的基本性质和分类本部分主要介绍材料的基本性质，如密度、热导率、电导率等，以及材料的分类方法，如金属材料、陶瓷材料、聚合物材料等。
学生需要了解不同材料的特点和应用领域。
2. 材料的结构与组成分析这一部分重点介绍材料的结构和组成分析方法，如X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析等。
学生需要学会运用这些方法来确定材料的晶体结构、元素组成和相变行为。
3. 材料的物理性能测试本部分主要介绍材料的物理性能测试方法，如力学性能测试、热性能测试、电性能测试等。
学生需要学会使用相应的仪器和设备，对材料的强度、硬度、热膨胀系数等性能进行测试和分析。
4. 材料的化学性能测试这一部分重点介绍材料的化学性能测试方法，如腐蚀性能测试、溶解性测试等。
学生需要了解材料在不同环境条件下的化学反应和性能变化，以及如何进行相应的测试和分析。
5. 材料的表面和界面分析本部分主要介绍材料的表面和界面分析方法，如扫描电子显微镜、原子力显微镜、表面拉曼光谱等。
学生需要学会观察和分析材料的表面形貌、粗糙度、化学成分等信息。
三、教学重点1. 理论与实践结合在教学过程中，应注重理论与实践相结合，通过实验操作和实际案例分析，帮助学生将理论知识应用到实际问题中。
只有理论与实践相结合，学生才能更好地理解和掌握材料分析与表征的方法和技术。
2. 培养分析思维能力材料分析与表征的过程需要学生具备良好的分析思维能力，能够从实验数据和观察结果中推断材料的性质和结构。
《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。
《材料现代研究方法》教学大纲
材料现代研究方法》教学大纲课程编号：2080212学时：56学分：3.5一、课程的性质及任务《材料现代研究方法》课程是一门理论和技术性均较强的技术基础课程，是材料科学与工程专业的学科平台基础课程，材料化学和功能材料专业的学科基础课程，材料加工及控制工程专业的专业必修课程。
通过本课程的学习，学生应了解材料现代研究方法的有关基本原理，掌握不同层次材料结构的各种表征方法及相应的制样技术。
能够综合不同的研究手段，针对不同材料和结构，设计合理的实验方案，并进行合理和完整的表征和论证。
二、课程的基本要求1．了解常用材料分析方法的知识体系。
2．掌握光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、扫描隧道显微镜和原子力显微镜五种主要形貌分析手段的原理和实际应用。
3．掌握X 射线衍射和电子衍射两种主要物相分析手段的原理和实际应用。
4．掌握X 射线光谱、X 光电子能谱和俄歇光谱三种主要成分和价键分析手段的原理和实际应用。
5．掌握红外光谱、拉曼光谱和核磁共振光谱三种主要分子结构分析手段的原理和实际应用。
6．了解材料研究过程的一般性思维与方法。
三、本课程的先修课程本课程的先修课程为：大学物理、无机化学和化学分析、物理化学、有机化学。
四、本课程的内容要点本课程的内容主要包括四个方面，分别是组织形貌分析、晶体物相分析、成分和价键（电子）结构分析和分子结构分析。
在每一部分的开篇，专门讲解该类材料分析方法的含义、共同的理论基础，并对各种技术手段进行分析对比，然后针对几种具体的研究手段进行重点学习五、课程内容第一章绪论材料研究方法的概念、范畴、内容，在材料乃至科学发展中的意义和地位，近现代研究方法的发展及其给科学发展的深刻影响。
掌握材料研究的基本内容和四大类分析手段（组织形貌分析、物相分析、成分价键分析和分子结构分析）的分类原则和研究内容。
初步了解各种分析手段的共同原理。
第一篇组织形貌分析了解组织形貌分析的发展历程；掌握阿贝成像原理和光学显微分析实验技术；掌握电子束与固体样品作用时产生的信号种类（二次电子、背散射电子、俄歇电子、特征X 射线）、扫描电镜的结构、工作原理、衬度像（二次电子像、背散射像）和制样方法；掌握扫描探针显微镜的工作原理，扫描隧道显微镜和原子力显微镜的工作原理和工作模式。
材料现代研究方法教学大纲
《材料现代研究方法》Modern research methods for materials课程编码：学位课程/非学位课程：学位课程学时/学分：60/4先修课程：材料科学概论、材料科学基础、材料物理、无机材料工学一、课程在人才培养中的地位和作用《材料现代研究方法》是材料科学与工程专业必修的一门技术基础课。
其主要内容包括:X射线衍射分析技术、电子显微镜分析技术、热分析技术、红外光谱分析等。
通过本课程的学习，使学生掌握材料研究的基本方法，学会进行材料微观组织结构分析和物理性能分析的常用仪器设备的原理及使用方法，为学生今后从事材料科学与工程领域打下基础。
二、课程教学目标（一）知识目标理论课主要掌握各种分析方法的原理，仪器的构造及原理，分析结果的解释。
实验课主要掌握常见仪器操作，实际结果分析、着重动手能力的培养和常见材料显微结构的感性认识。
（二）能力目标掌握各种材料的研究方法和实验技术，注重理论与实践紧密结合，使学生对各类测试方法的原理和应用有深刻的理解，培养学生分析问题、解决问题的能力。
（三）素质目标通过本课程教学，应注重培养学生以下素质：（1）求实精神——通过本课程教学，培养学生追求真理的勇气、严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风。
（2）创新意识——通过学习，引导学生树立科学的世界观，激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望，以及敢于向旧观念挑战的精神。
（3）科学态度——培养学生的科学研究态度，使学生学会借助仪器发掘科学的内在规律，逐步增强认识和掌握科学规律的自主能力。
树立爱国主义、社会主义与共产主义的思想，形成科学的世界观、人生观与价值观。
三、课程教学内容（一）课程的知识体系知识领域A：X射线衍射分析技术知识单元A1：X射线物理学基础知识单元A2：X射线衍射方向知识单元A3：X射线衍射强度知识单元A4：多晶体分析方法知识单元A5：物相分析及点阵参数精确测定知识单元A6：宏观残余应力的测定知识领域B：电子显微镜分析技术知识单元B1：电子光学基础知识单元B2：透射电子显微镜知识单元B3：电子衍射知识单元B4：晶体薄膜衍衬成像分析知识单元B5：扫描电子显微镜知识单元B6：电子探针显微分析知识单元B7：其它显微分析方法简介知识领域C：热分析技术知识单元C1：差热分析知识单元C2：差热扫描量热分析知识领域D：红外光谱分析知识单元D1：红外光谱分析基本原理知识单元D2：红外分光光度计的构造和工作原理知识单元D3：红外光谱分析方法和应用（二）课程涵盖的知识单元（三）知识单元的描述知识单元A1：X射线物理学基础参考学时：4学时知识点： X射线的本质, X射线的产生,X射线谱产生的实质,X射线谱的实验规律, X射线与物质的相互作用，X射线衰减规律及其在实际中的应用。
【教学大纲】材料现代表征技术教学大纲(96课时)
《材料现代表征技术》教学大纲课程名称：材料现代表征技术课程类别：专业主干课适用专业：材料化学考核方式：考试总学时、学分： 96 学时 6 学分其中实验学时： 0 学时一、课程教学目的《材料现代表征技术》是化学与材料科学学院材料化学专业的一门主干必修基础课。
它是以物质的物理和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法。
利用较特殊的仪器，对物质进行定性分析，定量分析，形态分析及结构分析。
它具有测定快速、灵敏、准确和自动化程度高等特点。
材料现代表征技术的主要任务是介绍常用的仪器分析方法，，它以材料表征设备的基本原理、仪器的装置、分析性能和分析应用为基本结构，主要包含光谱分析、电化学分析、色谱分析、X 射线衍射分析、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪等。
介绍这些分析方法的基本原理、基本概念和典型仪器的结构与性质，利用这些仪器完成定性、定量、定结构的分析任务，为今后开展科学研究和实际样品测量打下牢固的基础。
二、课程教学要求注意讲清本课程中的基本概念和基本理论，在保持课程的科学性及系统性的基础上，应突出重点、难点，并努力反映本学科的新成就。
教学过程中要充分利用微视频、直观教具如仪器装置、图表、幻灯及录像和计算机辅助教学软件等。
因学时有限，内容较多，因此有一部分内容要求学生自学。
学生自学部位不占总学时，但仍然是大纲要求掌握内容。
学生自学部分，采用由教师提示，学生课后自学并提出问题，老师课后解答的方式；必要时对重点章节，可在讲授基础上，引导学生查阅资料，并进行课后学习兴趣小组讨论，写出读书报告，以培养学生综合分析问题的能力。
三、先修课程本课程是建立在无机化学、分析化学、有机化学、高等数学、物理学及计算机基础上的后续课程。
四、课程教学方法与教学手段1、课堂讲授和讨论相结合，充分调动学生的积极性，深入浅出，使抽象难学的理论变的简单具体化。
2、通过阅读主要参考书目、网上查询、资料整理和专题讨论，加深对分析化学基本原理的了解，并掌握该学科的发展动态。
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《现代材料分析方法》教学大纲
一、基本信息
二、教学目标及任务
本课程是材料科学与工程系的一门专业课，目的在于培养学生掌握材料的光学显微分析、X 射线衍射分析、电子显微分析、光谱分析、热分析等所必需的基本理论、基本技能。
通过学习本课程，学生应达到如下基本要求：
1．了解光学显微分析、X射线衍射、电子衍射和电子显微分析、热分析、光谱等方法在材料科学领域中所能解决的问题及基本原理和方法。
2．能读懂一般专业文献中有关X射线衍射、电子显微分析、热分析的图谱和结论。
3．为今后从事X射线、电子显微分析等工作打下初步基础。
4. 了解热分析技术、光谱分析等方法在材料科学领域中所能解决的问题、基本原理。
三、学时分配
教学课时分配
实验（实践）课时分配
四、教学内容及教学要求
第一章绪论
第一节材料研究的意义和内容
第二节材料结构和研究方法的分类
本章教学要求：了解有哪些材料分析研究的方法及其分析目的
第二章光学显微分析
第一节概述
第二节晶体光学基础
第三节金相显微镜
第四节偏光显微镜
第五节偏光金相显微镜
第六节光学显微分析技术的突破——近场光学显微镜*
习题要点：光学显微分析方法以及金相样品的制备
本章重点、难点：金相组织分析、偏光显微镜原理
本章教学要求：掌握光学显微分析的实验方法与结果分析
第三章 X射线衍射分析
第一节 X射线的物理基础
第二节 X射线衍射原理
第三节 X射线衍射束的强度
第四节实验方法及样品制备
第五节 X射线粉末衍射物相定性分析
第六节 X射线物相定量分析*
第七节 X射线衍射技术在其他方面的应用*
习题要点：X射线衍射图谱中衍射峰的标定（衍射角度与对应晶面间的关系）
本章重点、难点：X射线衍射的原理及定性分析
本章教学要求：理解X射线衍射分析的原理；掌握X射线衍射图谱的基本分析方法
第四章电子显微分析
第一节概述
第二节透射电镜
第三节扫描电镜
第四节电子探针仪
第五节电镜的近期发展*
第六节电子光学表面分析仪*
习题要点：扫描电镜与透射电镜测试结果的分析处理（电镜图片与图谱、衍射花样）本章重点、难点：SEM与TEM的适用范围、测试目的；SEM与TEM测试结果的基本分析本章教学要求：了解SEM与TEM的原理及应用；掌握SEM与TEM测试结果基本分析方法
第五章热分析
第一节概述
第二节差热分析
第三节差示扫描量热分析法
第四节热重分析
第五节热膨胀和热机械分析*
习题要点：DTA、DSC、TG的测试方法与测试结果曲线的初步分析
本章重点、难点：热分析测试结果的基本分析
本章教学要求：了解几种热分析方法的原理及应用范围；掌握热分析结果的基本分析方法
第六章光谱分析*
第七章核磁共振分析*
第八章质谱分析*
第九章材料测试方法的综合应用*
五、考核方式及要求
考核方式：闭卷考试
考试题型：主客观题相结合，包括名词解释、填空题、选择题和问答题、综合分析题等形式。
平时考核（课堂表现、作业等）占20%，试验成绩占20%，期末考试占60%
六、推荐教材及教学参考书
教材：《材料研究方法》，王培铭等编著，科学出版社，2005年，标准书号：7030144880。
参考书：《材料研究方法》，黄新民编著，哈尔滨工业大学出版社，2008年，标准书号：9787560317403。
《材料分析方法》，周玉编著，
《材料近代分析测试方法》，常铁军等著，哈尔滨工业大学出版社，2008年，标准书号：9787560313870。
《现代分析测试技术》，祁景玉编著，同济大学出版社，2006年，标准书号：9787560831770
七、说明
由于课时所限，只教授最重要的基础内容，其余部分感兴趣的学生自学；不教授、不考核的章节后已用*标出。
大纲修订人：陈可
大纲审定人：路琴
修订日期：2015年5月12日。