本书选取先进制造业中*常用的6种表征技术，即光学金相显微术、X射线衍射物相分析术、扫描电子显微术、光谱分析术、无损探伤术以及热分析术，详细介绍了工程材料的表征原理、表征方法及表征结果分析，并结合具体案例，使读者学以致用。本书是一部数字化立体教材，包含大量视频和动画，以期提高读者的学习兴趣和学习效果。与之配套的精品慕课已在智慧树课程平台上线运行了4轮，被全国64所高校选用，入选首批一流本科课程。
前言
第一章绪论1
复习思考题6
第二章光学金相显微术7
第一节光学显微镜的光学原理7
一、几何光学基本原理7
二、透镜成像原理8
第二节光学显微镜的组成9
一、显微镜的光学系统9
二、显微镜的照明系统10
三、显微镜的机械系统11
第三节光学显微镜的分类12
一、按外形分类12
二、按用途分类13
第四节金相试样切割和镶嵌14
一、试样切割14
二、试样镶嵌15
第五节金相试样的研磨和腐蚀15
一、试样研磨15
二、试样腐蚀17
第六节金相显微镜的摄影和图像分析17
一、显微拍摄17
二、图像分析18
第七节光学金相显微术的案例解析19
案例一挤压态铝合金压缩变形前后的
金相组织19
案例二Mg-Gd-Y-Zr合金的热变形
金相组织观察20
复习思考题22
第三章X射线衍射物相分析术23
第一节X射线的性质与产生23
一、X射线的本质23
二、X射线的产生及X射线谱24
三、X射线的安全防护28
第二节布拉格方程28
一、布拉格方程的提出29
二、布拉格方程的推导与讨论29
三、布拉格方程的应用30
第三节厄瓦尔德球图解31
第四节倒易点阵32
第五节X射线衍射（XRD）物相分析35
一、XRD物相定性分析36
二、XRD物相定量分析42
第六节X射线衍射物相分析术的物相鉴定
案例解析48
案例一一种镁-稀土合金板材超塑性变形后的
相组成变化48
案例二一种微波介电薄膜的XRD图谱49
案例三纯铁定向凝固棒材与纯铁粉的XRD
图谱对比51
复习思考题52
第四章扫描电子显微术53
第一节电子束与样品相互作用
产生的信号53
一、二次电子54
二、背散射电子54
三、特征X射线54
第二节扫描电子显微镜的构造及
表征参量55
一、扫描电子显微镜的工作原理55
二、扫描电子显微镜的表征参数57
第三节扫描电子显微镜的样品制备60
第四节扫描电子显微镜的应用61
一、二次电子成像62
二、背散射电子成像65
第五节扫描电子显微术的案例解析66
案例一一种铁电材料薄膜表面形貌结构的
SEM观察66
案例二一种镁-稀土挤压合金超塑性拉伸后的
SEM观察68
复习思考题70
第五章光谱分析术71
第一节光谱分析概述71
一、光谱分析基本原理71
二、光谱分析仪的组成74
三、吸收光谱图的表示方法74
第二节红外光谱76
一、红外光谱原理76
二、傅里叶变换红外光谱仪及制样78
三、红外光谱与分子结构的关系79
四、红外光谱图解析82
第三节拉曼光谱88
一、拉曼散射及拉曼位移88
二、拉曼光谱与红外光谱比较89
三、拉曼光谱仪91
四、拉曼光谱图解析91
第四节光谱分析的案例解析93
案例一红外光谱鉴定含咔唑聚合物
荧光微球93
案例二红外光谱鉴定近红外发光稀土
聚合物94
复习思考题96
第六章无损探伤术97
第一节超声波检测97
一、超声波检测物理基础97
二、超声波在介质中的传播特性99
三、超声波检测方法103
四、超声波检测通用技术106
五、超声波检测的应用与发展趋势110
第二节涡流检测111
一、涡流检测物理基础111
二、涡流检测的阻抗113
三、涡流检测的特点116
四、涡流检测装置116
五、涡流检测的应用119
第三节超声波探伤术的案例解析122
案例一压缩机旋转轮超声波探伤122
案例二结构件焊缝的超声波检测124
复习思考题126
第七章热分析术127
第一节热分析技术概况127
一、热分析技术的发展127
二、热分析的定义127
三、热分析的原理及应用128
第二节差示扫描量热法129
一、差示扫描量热法的原理与装置129
二、差示扫描量热法的曲线130
三、差示扫描量热法的应用131
四、聚合物的差示扫描量热法分析134
第三节热分析术的案例解析136
案例一一种铝合金冷轧后的DSC分析136
案例二聚合物液晶的DSC分析137
案例三氧乙烯尾链对液晶高分子材料熔点
影响的DSC分析138
复习思考题140
参考文献 141
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