材料測(cè)試與分析技術(shù)課程教學(xué)大綱

1、材料測(cè)試與分析技術(shù)課程教學(xué)大綱課程編號(hào)：0802505105課程名稱(chēng)：材料測(cè)試與分析技術(shù)英文名稱(chēng)：Test and Analysis Technique for Materials課程類(lèi)型：專(zhuān)業(yè)必修課總 學(xué) 時(shí)： 48 講課學(xué)時(shí)： 44 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)： 4學(xué) 分： 3適用對(duì)象：四年制本科材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)先修課程：大學(xué)物理、材料科學(xué)基礎(chǔ)、金屬材料學(xué)等一、課程性質(zhì)、目的和任務(wù)材料測(cè)試與分析技術(shù) 是材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課。 目的是使學(xué)生掌握材料分析與測(cè)試方法的基本原理， 了解各種分析儀器的基本結(jié)構(gòu)與工作原理， 并對(duì)各種分析儀器的在材料分析研究中應(yīng)用有個(gè)基本了解， 以培養(yǎng)學(xué)生使用分析測(cè)試方法

2、為材料科學(xué)研究服務(wù)。二、教學(xué)基本要求通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到如下基本要求：1、掌握材料分析的方法、手段及應(yīng)用范圍；2、掌握 X 射線衍射分析的基本原理、基本方法及在材料科學(xué)領(lǐng)域中所能解決的問(wèn)題；3、熟悉電子顯微分析成像原理及基本方法；4、掌握透射、掃描電子顯微分析的基本原理和方法及在材料科學(xué)領(lǐng)域中所能解決的問(wèn)題，具有電子顯微分析及斷口分析的基礎(chǔ)知識(shí)，能進(jìn)行典型電鏡圖像和斷口的初步分析；5、了解常用分析方法的基本原理及在材料科學(xué)領(lǐng)域中所能解決的問(wèn)題。三、教學(xué)內(nèi)容及要求第一篇 緒論材料研究方法在材料科學(xué)研究中的地位主要材料研究方法簡(jiǎn)介課程的性質(zhì)、任務(wù)、學(xué)習(xí)的要求和方法。第二篇X 射線衍射分析技

3、術(shù)第一章X 射線的性質(zhì)X 射線的本質(zhì)X 射線的產(chǎn)生及X 射線管X 射線譜X 射線與物質(zhì)的相互作用X 射線的安全防護(hù)基本要求：了解X 射線的本質(zhì)；掌握X 射線管的構(gòu)造；能識(shí)別 X 射線譜；掌握X 射線與物質(zhì)的相互作用及其應(yīng)用本章重點(diǎn)： X 射線的本質(zhì)及其與物質(zhì)的相互作用第二章 X 射線衍射方向晶體幾何學(xué)基礎(chǔ)衍射的概念與布拉格方程布拉格方程的討論衍射方法基本要求：掌握X 射線衍射的本質(zhì)和方向；掌握布拉格方程及其應(yīng)用本章重點(diǎn)：布拉格方程的應(yīng)用第三章 X 射線衍射強(qiáng)度結(jié)構(gòu)因子多晶體的衍射強(qiáng)度積分強(qiáng)度計(jì)算舉例基本要求：理解結(jié)構(gòu)因子的意義，掌握其應(yīng)用；掌握影響 X 射線衍射強(qiáng)度的各種因素；掌握多晶體衍射強(qiáng)

4、度的計(jì)算及其應(yīng)用本章重點(diǎn)：多晶體衍射強(qiáng)度的計(jì)算及其應(yīng)用第四章 多晶體分析方法粉末照相法X 射線衍射儀衍射儀的測(cè)量方法與實(shí)驗(yàn)參數(shù)點(diǎn)陣常數(shù)的精確測(cè)定基本要求：掌握X 射線衍射分析原理、應(yīng)用；了解X 射線儀的基本構(gòu)成及使用。本章重點(diǎn)： X 射線衍射儀及其測(cè)量方法和點(diǎn)陣常數(shù)的測(cè)定第五章 X 射線物相分析定性分析的原理和分析思路粉末衍射卡片的組成PDF 卡片的索引物相定性和定量分析基本要求：掌握物相的定性和定量分析的方法、原理及思路；熟悉 PDF 卡片的組成；會(huì)用 PDF 卡片的索引本章重點(diǎn)：物相的定性和定量分析的方法、原理及思路第六章 宏觀應(yīng)力測(cè)定單軸應(yīng)力測(cè)定原理平面應(yīng)力測(cè)定原理試驗(yàn)方法試驗(yàn)精度的保證

5、及測(cè)試原理的適用條件基本要求： 掌握單軸應(yīng)力和平面應(yīng)力的測(cè)定原理； 掌握試驗(yàn)精度的保證； 了解測(cè)試原理的適用條件（本章可不作教學(xué)內(nèi)容）本章重點(diǎn)：?jiǎn)屋S及平面應(yīng)力的測(cè)定原理、試驗(yàn)方法第三篇電子顯微分析第七章電子光學(xué)基礎(chǔ)電子波與電磁透鏡電磁透鏡的像差與分辨本領(lǐng)電磁透鏡的景深和焦長(zhǎng)基本要求：掌握電子波本質(zhì)及電磁透鏡的構(gòu)成；掌握電磁透鏡的像差與分辨本領(lǐng)；掌握影響電磁透鏡的景深和焦長(zhǎng)的因素及應(yīng)用本章重點(diǎn)：電磁透鏡的像差與分辨本領(lǐng)；電磁透鏡的景深和焦長(zhǎng)第八章透射電子顯微鏡透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)與成像原理主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理透射電子顯微鏡的分辨本領(lǐng)和放大倍數(shù)的測(cè)定基本要求：掌握透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)與成像原理

6、；熟悉電子顯微鏡主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理；掌握透射電子顯微鏡的分辨本領(lǐng)和放大倍數(shù)的測(cè)定方法第九章復(fù)型技術(shù)質(zhì)厚襯度原理一級(jí)復(fù)型和二級(jí)復(fù)型萃取復(fù)型和粉末樣品基本要求：掌握質(zhì)厚襯度原理及其應(yīng)用；掌握復(fù)型的類(lèi)型和基本步驟本章重點(diǎn)：復(fù)型原理及步驟第十章電子衍射電子衍射原理電子顯微鏡中的電子衍射單晶體電子衍射花樣標(biāo)定復(fù)雜電子衍射花樣基本要求：掌握電子衍射原理； 掌握單晶體電子衍射花樣標(biāo)定；了解復(fù)雜電子衍射花樣本章重點(diǎn)：?jiǎn)尉w電子衍射花樣的標(biāo)定第十一章晶體薄膜衍襯成像分析薄膜樣品的制備衍襯成像原理消光距離衍襯運(yùn)動(dòng)學(xué)簡(jiǎn)介基本要求：掌握薄膜樣品的制備；理解衍襯成像原理和消光距離；了解衍襯運(yùn)動(dòng)學(xué)；本章重點(diǎn)：薄膜樣

7、品的制備、衍襯成像原理第十二章掃描電子顯微鏡電子束與與固體樣品作用時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)掃描電子顯微鏡的構(gòu)造和工作原理掃描電子顯微鏡的主要性能表面形貌襯度原理及其應(yīng)用原子序數(shù)襯度原理及其應(yīng)用基本要求：本章要求全面掌握第十三章 電子探針顯微分析電子探針儀的結(jié)構(gòu)與工作原理電子探針儀的分析方法及應(yīng)用基本要求：本章要求全面掌握四、實(shí)踐環(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)：X射線衍射儀的使用及物相分析掃描電子顯微鏡的使用、樣品形貌分析及能譜分析；五、課外習(xí)題及課程討論每章結(jié)束后應(yīng)布置13道課外習(xí)題，或進(jìn)行課程討論六、教學(xué)方法與手段課程教學(xué)方法建議根據(jù)各章內(nèi)容不同，選擇采用包括課堂講解、多媒體輔助、錄像、實(shí)驗(yàn)、課堂討論等方式。七、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)

8、時(shí)分配章節(jié)（或內(nèi)谷）講課習(xí)題課討論課實(shí)驗(yàn)其它合計(jì)第一篇緒論11第二篇X射線衍射分析技術(shù)21223第三篇電子顯微分析22224合計(jì)44448八、考核方式本課程為考試課程，期末考試建議采用閉卷筆試， 若用開(kāi)卷筆試則請(qǐng)注意把握試卷難度和題量。學(xué)生的課程總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)（不超過(guò)30%和期末考試成績(jī)兩部分構(gòu)成，平時(shí)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)成績(jī)、出勤、作業(yè)、學(xué)習(xí)主動(dòng)性等構(gòu)成。九、推薦教材和教學(xué)參考書(shū)教 材：材料分析測(cè)試技術(shù)，周玉、武高輝編著，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998年。參考書(shū)：材料研究方法，育銃煦編著，機(jī)械工業(yè)出版社，2004年。材料分析測(cè)試方法，黃新民編著，國(guó)防工業(yè)出版社，2001年。材料電子顯微分析，魏全金

9、編著，冶金工業(yè)出版社，1990年。大綱修訂人：賀顯聰大綱審定人：方信賢制訂日期：2010年4月材料測(cè)試與分析技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱課程編號(hào)：0802505105課程名稱(chēng)：材料測(cè)試與分析技術(shù)英文名稱(chēng)：Test and Analysis Technique for Materials課程類(lèi)型：專(zhuān)業(yè)必修課課程屬性：課內(nèi)實(shí)驗(yàn)總 學(xué) 時(shí)： 48 總學(xué)分： 3 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)： 4開(kāi)設(shè)學(xué)期： 6適用專(zhuān)業(yè)：材料科學(xué)與工程、金屬材料工程一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)與基本要求要求熟悉掃描電子顯微鏡、 能譜儀、 X 射線衍射儀、 透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)和基本操作， 掌握利用這些現(xiàn)代分析儀器進(jìn)行分析的基本方法和步驟。二、本實(shí)驗(yàn)課程的基本

10、理論與實(shí)驗(yàn)技術(shù)知識(shí)隨著材料科學(xué)和材料分析技術(shù)的迅速發(fā)展， 各種先進(jìn)的分析設(shè)備、 分析儀器得到了日益廣泛的應(yīng)用，掌握現(xiàn)代分析儀器的使用方法也是現(xiàn)代材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才的基本技能。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中， 注意掌握 X 射線衍射和電子衍射的基本理論、 基本知識(shí)和基本技能。 為將來(lái)從事分析、測(cè)試工作打下基礎(chǔ)。三、實(shí)驗(yàn)方法、特點(diǎn)與基本要求經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)教師的講解和示范性操作后，掌握X 射線衍射儀、掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡的基本操作， 訓(xùn)練學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)技能， 掌握基本的試驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)分析處理能力。驗(yàn)證所學(xué)的科學(xué)知識(shí)、加深和鞏固對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和了解。根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。四、實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備D/max-B 型衍射儀（可根據(jù)實(shí)際條件選擇不同型號(hào)） ， JEM-200CX 型透射電子顯微鏡，JSM6700F掃描電子顯微鏡。五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置與內(nèi)容提要實(shí)實(shí)序 號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容提要驗(yàn) 學(xué)驗(yàn) 類(lèi)每組 人數(shù)實(shí)驗(yàn)要求時(shí)型1X射線衍射分析X射線衍射儀的結(jié)構(gòu)與使用，物相分析2演示10-15必做2掃描電子顯微鏡結(jié)構(gòu)與樣品分析掃描電子顯微鏡基本結(jié)構(gòu)，利 用電子信號(hào)觀察斷口形貌并分 析2驗(yàn)證10必做實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握能譜儀的結(jié)3能譜儀構(gòu)造及微區(qū)成分分析構(gòu)及工作原理，做好合格的掃 描電鏡樣品，利用能譜儀對(duì)樣2綜合10-15選做品的成分分析。注：選做實(shí)驗(yàn)可根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況開(kāi)設(shè)。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求每