材料研究方法 课件 第1章 绪论

2023/12/7绪论材料研究方法：1.材料研究材料的各种方法。材料的定义：用以制造有用的构件、器件或其它物品的物质。材料的种类：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料。材料科学的主要任务是研究材料。

2023/12/72.材料研究的内容：组成结构、性质性能、制备加工、用途四者的相互关系。性能用途组成结构加工2023/12/73.材料研究方法的内容广义：技术路线、实验技术、数据分析狭义：材料组成和结构的测试与分析方法。有的课程名称为：材料测试与分析技术因为每一种测试方法都对应一定的仪器，所以《材料研究方法》的内容与《仪器分析》比较接近，但是前者侧重于分析方法原理，不强调仪器的结构原理。4材料结构分类材料结构层次结构：材料系统内各组成单元之间的相互联系和相互作用方式。2023/12/71）不同形式的结构层次原子及电子结构（材料类型）原子的空间排列（晶体类型）组织结构及相结构（晶粒的大小及形状等）2）

不同尺寸的结构层次结构层次物体尺寸研究对象研究方法宏观结构>100

m大晶粒、颗粒集团肉眼、放大镜显微结构0.2-100

m多晶集团光学显微镜亚显微结构10-200nm微晶集团扫描电子显微镜透射电子显微镜微观结构<10nm晶格点阵透射电子显微镜2023/12/72023/12/75.材料测试的工作原理图像分析法（显微术）和非图像分析法（衍射法和成分谱）工作原理是以电磁波轰击样品激发产生特征物理信息，将其收集并加以分析从而确定组成和结构特征。2023/12/7图像分析法，结构分析的重要手段。（光学显微分析、扫描电子显微分析，透射电子显微分析，原子力显微分析）非图像分析法分为衍射法（X射线衍射）进行结晶相及晶格常数分析，和成分谱分析（光谱、能谱、质谱、热谱、色谱），主要测定材料的化学成分。6.材料研究方法的分类散射折射与反射衍射干涉偏振波长—

cm、µm、nm、A频率—υ

Hzsec-1波数—σ

cm-1

传播速度—

cm/sec普朗克(Planch)公式E--光子的能量J,焦耳υ

---光子的频率Hz,赫兹

---光子的波长

cmC---光速2.99791010cm.s-1h

---Planch常数6.625610-34J.s焦耳.秒7光的物理性质2023/12/78电磁波谱2023/12/7光学显微分析使用波段：可见光波段390~770nm92023/12/78.本课程的意义和要求理论意义：新材料的组成与结构鉴定分析。实践意义：配方剖析、质量控制、事故分析等。课程要求：掌握每种材料分析方法的基本原理、样品处理方法和测试数据的处理分析。课程目标：通过该课程的学习，能够根据材料的特点和研究需要，选择常用的合适测试方法对材料的组成、结构和形貌进行测试，并能够分析测试结果，得出正确的结论。9授课内容（1）2023/12/7

热分析差热分析差示扫描量热分析热重分析7授课内容（2）光谱分析2023/12/7红外光谱激光拉曼光谱8授课内容（3）X射线衍射分析2023/12/7扫描电镜电子探针透射电镜X射线衍射分析电子显微分析2023/12/78授课内容（4）

每种材料研究方法的学习要求1了解发展历史简介2理解并掌握基本原理（重点、难点）3掌握样品制备方法（重点）4掌