材料微觀結(jié)構(gòu)的電子顯微學(xué)分析

內(nèi)容概要

本書共分12章。第1～4章是電子顯微鏡圖像分析的原理和基礎(chǔ)知識，包括晶體學(xué)基礎(chǔ)、倒易點(diǎn)陣、衍射襯度運(yùn)動學(xué)理論及衍射襯度動力學(xué)理論。第5章論述了金屬與合金的強(qiáng)化機(jī)理與材料的微觀結(jié)構(gòu)，簡要介紹了材料科學(xué)提出的需要借助電子顯微鏡技術(shù)進(jìn)行分析研究的微觀結(jié)構(gòu)問題。第6～9章介紹了近年來應(yīng)用較多的電子顯微分析新技術(shù)和方法，包括電子能量損失譜、高分辨電子顯微術(shù)、會聚束電子衍射、電子背散射衍射與取向成像顯微術(shù)。第10、11兩章敘述了材料結(jié)構(gòu)分析中晶體缺陷的襯度分析。第12章較全面地綜述了材料科學(xué)中的界面（表面、晶界和相界）問題。    本書將電子顯微學(xué)理論、分析技術(shù)和在材料科學(xué)中的應(yīng)用密切結(jié)合，兼顧不同層次讀者在專業(yè)和應(yīng)用基礎(chǔ)知識方面的需要，適用于材料、物理、化學(xué)、化工、機(jī)械、微電子、生物和醫(yī)學(xué)等學(xué)科的本科生、研究生和材料科學(xué)與工程專業(yè)的教師，可以作為他們的專業(yè)基礎(chǔ)課的教材和教學(xué)參考用書。

書籍目錄

1  晶體學(xué)基礎(chǔ)　1.1　引言　　1.2　點(diǎn)陣與陣點(diǎn)　1.3　點(diǎn)陣方向（晶向）與點(diǎn)陣平面（晶面）　1.4　布拉菲胞　1.5　對稱、對稱操作與對稱元素　　1.5.1　對稱操作　　1.5.2　對稱元素　　1.5.3　對稱元素的表示舉例　1.6　點(diǎn)群　1.7　對稱操作的數(shù)學(xué)表達(dá)　1.8　數(shù)學(xué)中的群與晶體學(xué)中對稱操作組合的聯(lián)系　1.9　空間群　　1.9.1　概述　　1.9.2　晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的對稱素（微觀對稱素）　　1.9.3　材料中物相的空間群測定　參考文獻(xiàn)2  倒易點(diǎn)陣　2.1　引言　2.2　倒易空間的建立　2.3　倒易矢量基本定律　2.4　標(biāo)準(zhǔn)單晶電子衍射圖譜繪制方法　2.5　晶面間距、晶面夾角及晶向長度的倒易點(diǎn)陣方法處理　　2.5.1　求晶面間距與晶面指數(shù)的關(guān)系　　2.5.2　求晶面夾角余弦表達(dá)式　　2.5.3　求晶向長度的表達(dá)式　2.6　正點(diǎn)陣與倒易點(diǎn)陣的指數(shù)互換　　2.6.1　正點(diǎn)陣與倒易點(diǎn)陣的互換公式和轉(zhuǎn)換矩陣　　2.6.2　六方晶體系指數(shù)換算中的問題　2.7　晶體幾何形狀對倒易陣點(diǎn)形狀的影響　參考文獻(xiàn)3  衍射襯度運(yùn)動學(xué)理論4  衍射襯度動力學(xué)理論5  金屬與合金的強(qiáng)化與微觀結(jié)構(gòu)6  電子能量損失譜7  高分辨電子顯微學(xué)8  會聚束電子衍射9  電子背散射衍射及其應(yīng)用10  晶體中的缺陷11  實(shí)際晶體中缺陷的電子衍襯分析12  材料的界面及其分析方法附錄

章節(jié)摘錄

　　1　晶體學(xué)基礎(chǔ)　　1．1　引言　　人類認(rèn)識物質(zhì)是從認(rèn)識礦物開始的。遠(yuǎn)古人類接觸自然界，就接觸了自然界的多種多樣的物質(zhì)，其中就包括各種自然形態(tài)的礦物。大多數(shù)礦物具有棱角分明和表面光滑的外形，這其實(shí)是它們內(nèi)部原子做規(guī)則排列在宏觀外形上的表現(xiàn)。后來人們將這種物質(zhì)稱為晶體，以區(qū)別于另一類內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)做無序排列的非晶體。以后人類從長期的生活實(shí)踐和生產(chǎn)實(shí)踐中，獲得了一個(gè)感性的認(rèn)識——任何一種物質(zhì)的宏觀性能都決定于其內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)。人們物質(zhì)的宏觀性能包括力學(xué)性能、光學(xué)性能和其他廣泛的物理性能，而這些性能決定于物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)。物質(zhì)被人類所利用的是它們的性能，由此人們將注意力集中到關(guān)于物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)上。經(jīng)過人們長期的觀察和研究實(shí)踐，導(dǎo)致了后來晶體學(xué)的誕生。進(jìn)一步，人們獲得了一個(gè)重要的認(rèn)識，即晶體材料具有內(nèi)部基本質(zhì)點(diǎn)做周期規(guī)則排列的特點(diǎn)，這個(gè)特點(diǎn)可以在其外部形貌上表現(xiàn)出來，也可以不表現(xiàn)出來。例如，用鋼鐵等金屬材料制成的機(jī)械零件，不同的工藝設(shè)計(jì)和加工可以使零件具有不同的外觀，但零件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)卻總是具有其一定的晶體學(xué)特征。從合理利用材料性能的角度出發(fā)，我們必須了解材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)即其晶體學(xué)特征。長期的生產(chǎn)和科研實(shí)踐告訴我們，晶體物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)雖然千差萬別，但從晶體形成的能量最有利的條件考慮，自然界物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)類型還是有限的。電子顯微學(xué)研究材料的微觀結(jié)構(gòu)，首先遇到的是如何利用電子衍射及其相關(guān)技術(shù)，測定研究對象的晶體結(jié)構(gòu)，這就涉及晶體結(jié)構(gòu)類型及其對稱性的表示方法。本章扼要介紹與此有關(guān)的幾個(gè)基本概念：布拉菲胞、點(diǎn)群和空間群?！　?．2　點(diǎn)陣與陣點(diǎn)　　廣義地講，晶體是三維的周期結(jié)構(gòu)，由等同陣點(diǎn)沿一維的一定方向做等周期平移排列，如此形成一維周期結(jié)構(gòu)；再沿所在平面的另一維一定方向做周期平移，這樣便得到二維周期平面；此二維周期平面沿相交于其上方或下方的三維方向再做周期平移，便構(gòu)成了三維晶體。

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