现代材料分析方法PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

现代材料分析方法PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1　材料的组织结构与性能1

1.1.1　组织结构与性能的关系1

1.1.2　微观组织结构控制2

1.2　显微组织结构的内容2

1.3　材料分析技术与材料的关系2

1.4　分析技术简介2

1.4.1　X射线衍射2

1.4.2　光谱分析2

1.4.3　核磁共振3

1.4.4　热分析技术3

1.4.5　表层分析技术3

1.4.6　电子显微镜3

第2章　X射线衍射分析5

2.1　X射线衍射基本概念5

2.1.1　X射线衍射分析历史5

2.1.2　X射线的产生及X射线谱5

2.1.3　X射线与物质的相互作用6

2.1.4　光的散射和衍射7

2.2　晶体空间点阵8

2.3　X射线分析法原理9

2.3.1　X射线在晶体中的衍射9

2.3.2　X射线衍射的实验方法简介10

2.3.3　小角X射线散射法12

2.3.4　样品的制备方法简介13

2.4　多晶体物相分析14

2.4.1 X射线衍射物相分析的基本原理14

2.4.2　物相分析的定性分析14

2.4.3　物相的定量分析15

2.4.4　物质状态的鉴定16

2.4.5　单晶和多晶取向测定17

2.4.6　晶粒度的测定18

2.4.7　介孔结构测定19

2.4.8　宏观应力测定19

2.4.9　薄膜厚度和界面结构测定19

2.4.10　多层膜结构测定20

2.5　X射线法最新进展及应用21

2.5.1　同步辐射X射线吸收精细结构方法21

2.5.2　Rietveld方法22

2.5.3　X射线衍射法其他应用23

参考文献24

第3章　红外吸收光谱27

3.1　引言27

3.1.1　红外吸收光谱的基本原理28

3.1.2　红外吸收光谱的基本概念28

3.2　双原子分子的振动和转动29

3.2.1　转子模型29

3.2.2　振子模型31

3.2.3　双原子分子的红外振-转光谱32

3.3　简正振动33

3.3.1　3n—5或3n—6规则33

3.3.2　简正坐标和简正振动33

3.3.3　分子对称性35

3.4　振动光谱的解释和应用36

3.4.1　倍频、组频、差频36

3.4.2　配位效应36

3.4.3　Fermi共振和振动耦合37

3.4.4　特征频率38

3.5　各类有机化合物的红外吸收光谱38

3.5.1 烷烃38

3.5.2　烯烃及其他含双键的化合物39

3.5.3　炔烃和其他含叁键及具有累积双键的化合物40

3.5.4　芳烃和杂芳烃40

3.5.5　含羟基的化合物41

3.5.6　醚、环氧和过氧化合物42

3.5.7　羰基化合物42

3.5.8　胺43

3.5.9　酰胺43

3.5.10　氨基酸和铵盐43

3.5.11　其他化合物44

3.6　红外吸收光谱数据小结45

3.7　利用红外吸收光谱推测有机化合物结构45

参考文献46

第4章　激光拉曼光谱法48

4.1　拉曼散射光谱的基本概念48

4.1.1　瑞利散射、拉曼散射及拉曼位移48

4.1.2　拉曼光谱选律和选择定则49

4.1.3　拉曼退偏振比49

4.1.4　拉曼光谱图50

4.2　激光拉曼光谱与红外光谱比较50

4.3　激光拉曼光谱法实验技术52

4.3.1　仪器组成52

4.3.2　样品的处理方法53

4.4　拉曼光谱法在有机材料研究中的应用53

4.4.1 拉曼光谱的选择定则与分子构象53

4.4.2　高分子材料的拉曼去偏振度及红外二向色性54

4.4.3　复合材料形变的拉曼光谱研究55

4.5　拉曼光谱法在生物材料和纳米材料中的应用56

4.5.1　生物学材料的拉曼散射光谱56

4.5.2　纳米材料的某些特性58

4.5.3　碳纳米管的拉曼散射58

4.5.4　半导体纳米材料的拉曼散射60

参考文献61

第5章　紫外-可见光谱及荧光光谱63

5.1　引言63

5.2　紫外-可见吸收光谱63

5.2.1 紫外-可见吸收光谱的基本原理63

5.2.2　紫外-可见吸收光谱可获悉的信息64

5.2.3 紫外-可见吸收光谱的基本概念64

5.2.4　饱和有机化合物的紫外吸收光谱67

5.2.5　不饱和有机化合物的紫外吸收光谱67

5.2.6　紫外吸收光谱的应用70

5.3　荧光光谱70

5.3.1　分子的激发与弛豫71

5.3.2　由荧光光谱可获悉的信息71

5.3.3　荧光的激发光谱和发射光谱72

5.3.4　荧光分析法的灵敏度和选择性72

5.3.5　测量方法73

5.3.6　光谱解析74

5.3.7　无机化合物的荧光74

5.3.8　有机化合物的荧光76

5.4　分子的电子光谱在材料研究中的应用81

5.4.1 紫外-可见光谱及荧光光谱应用于材料分析81

5.4.2　材料中微量元素或添加剂含量的测定82

5.4.3 电子光谱研究聚合反应动力学82

参考文献83

第6章　核磁共振谱85

6.1　NMR概述85

6.1.1　核磁共振谱的分类85

6.1.2　核磁共振的产生86

6.1.3　化学位移86

6.1.4　自旋的耦合与裂分88

6.2　核磁共振波谱仪及实验要求89

6.2.1　CW-核磁共振仪结构89

6.2.2　核磁共振波谱仪分类和测试原理89

6.2.3　实验技术90

6.3　1H-核磁共振波谱（氢谱）91

6.3.1　屏蔽作用与化学位移91

6.3.2　谱图的表示方法92

6.3.3　影响化学位移的主要因素93

6.3.4　谱图解析实例95

6.4　13C核磁共振谱96

6.4.1　13C-NMR概述96

6.4.2　13C-NMR与1H-NMR的比较97

6.4.3　影响13C化学位移的因素97

6.4.4　碳核磁谱图解析和典型实例99

6.5　高分辨NMR在聚合物材料研究中的应用100

6.5.1　有机材料的定性分析100

6.5.2　共聚物组成的测定102

6.5.3　共聚物序列结构的研究102

6.5.4　高分子键接方式和异构体的研究103

6.6　核磁共振新技术105

6.6.1 固体NMR在材料结构研究中的应用105

6.6.2　二维NMR谱和材料的NMR成像技术106

6.6.3　NMR仪器的改进107

参考文献108

第7章　热分析技术109

7.1　热分析概论109

7.1.1　热分析技术的发展109

7.1.2　热分析定义及分类110

7.2　差热分析与差示扫描量热法112

7.2.1　DTA与DSC仪器的组成与原理113

7.2.2　差热分析与差示扫描量热法峰面积的计算115

7.2.3　影响DTA与DSC曲线的因素118

7.2.4　DTA与DSC数据的标定120

7.3　热重分析与微商热重法121

7.3.1　热重分析与微商热重法的基本原理121

7.3.2　热天平的基本结构122

7.3.3　影响热重数据的因素124

7.3.4　热重试验及图谱辨析125

7.4　热膨胀法和热机械分析127

7.4.1　热膨胀法128

7.4.2　热机械分析129

7.5　热分析技术在材料研究中的应用129

7.5.1　材料的结晶行为129

7.5.2　材料液晶的多重转变133

7.5.3　材料的玻璃化转变Tg及共聚共混物相容性134

7.5.4　材料的热稳定性及热分解机理137

7.5.5　材料的剖析138

7.5.6　动态热机械分析评价材料的使用性能139

7.6　热分析联用技术的发展与热分析仪器的改进142

7.6.1　热分析联用技术143

7.6.2　热分析仪器的最新进展146

参考文献147

第8章　表面分析技术150

8.1　X射线光电子能谱150

8.1.1　X射线光电子谱基本原理150

8.1.2　结合能151

8.1.3　化学位移152

8.1.4　X射线光电子能谱分析方法154

8.1.5　X射线光电子能谱仪159

8.2　俄歇电子能谱161

8.2.1　俄歇电子能谱的基本原理161

8.2.2　俄歇电子的能量和产额162

8.2.3　俄歇电子能谱分析方法164

8.2.4　俄歇电子能谱仪167

8.2.5　扫描俄歇显微探针（SAM）168

参考文献170

第9章　扫描电子显微镜171

9.1　电子与物质的相互作用171

9.1.1　电子散射171

9.1.2　背散射电子172

9.1.3　二次电子172

9.2　扫描电子显微镜结构和成像原理173

9.2.1 扫描电子显微镜的工作原理173

9.2.2　扫描电子显微镜的结构175

9.2.3　扫描电子显微镜的性能178

9.2.4　扫描电子显微镜的特点178

9.2.5　样品制备179

9.2.6　影响电子显微镜影像品质的因素179

9.3　场发射扫描电子显微镜179

9.3.1 场发射扫描电子显微镜的结构179

9.3.2　场发射扫描电子显微镜的特点180

9.4　电子探针显微分析181

9.4.1　EPMA原理和结构181

9.4.2　X射线能谱仪181

9.4.3　X射线波谱仪183

9.4.4　定性分析184

9.4.5　定量分析184

9.5　其他电子成像技术结合EDS分析186

9.6　EMPA-扫描电子显微镜分析方法和应用186

9.6.1　分析方法186

9.6.2　应用186

参考文献187

第10章　透射电子显微镜188

10.1　电子波与电磁透镜188

10.1.1　光学显微镜的分辨率极限188

10.1.2　电子波的波长189

10.1.3　电磁透镜190

10.1.4　电磁透镜的像差和分辨率192

10.1.5　电磁透镜的景深和焦长194

10.2　透射电镜的结构195

10.2.1　照明系统196

10.2.2　成像系统198

10.2.3　观察记录系统199

10.3　透射电镜样品制备方法199

10.3.1　复型技术200

10.3.2　粉末样品制备技术203

10.3.3　电解减薄技术204

10.3.4　超薄切片法205

10.3.5　离子减薄技术206

10.3.6　聚焦离子束法206

10.4　电子衍射207

10.4.1　电子衍射原理208

10.4.2　电子衍射图的分析及标定213

10.4.3　复杂电子衍射花样217

10.4.4　高分辨电子显微镜221

参考文献223

第11章　扫描探针显微镜225

11.1　扫描探针显微镜概述225

11.1.1　扫描探针显微镜的发展历程225

11.1.2　扫描探针显微镜的特点227

11.2　扫描探针显微镜的工作原理227

11.2.1 扫描隧道显微镜的工作原理227

11.2.2　原子力显微镜的工作原理229

11.3　工作方式230

11.3.1 扫描隧道显微镜的成像模式230

11.3.2　原子力显微镜的成像模式231

11.4　其他类型的扫描探针显微镜234

11.4.1　光子扫描隧道显微镜234

11.4.2　侧向力显微镜235

11.4.3　磁力显微镜235

11.4.4　静电力显微镜236

11.4.5　化学力显微镜236

11.4.6　扫描电化学显微镜236

11.4.7　力调制显微镜236

11.5　扫描探针显微镜在现代材料研究中的应用237

11.5.1 扫描探针显微镜在微纳技术和超精密加工中的应用237

11.5.2　扫描探针显微镜在高分子领域的应用240

11.5.3 扫描探针显微镜在微电子技术方面的应用243

11.5.4　应用前景244

参考文献244