《材料分析方法前言》PPT课件.ppt

1986年1月28日 美国挑战者号航天飞机升空仅仅1分12秒就坠毁 7名宇航员全部遇难 直接经济损失12亿美元 挑战者号燃料泄漏是因为橡皮圈的失效 设计时没有考虑温度对橡皮圈组织行为和力学性能的影响 聚酰胺纤维 取向相当一致 导电率接近铜 利用高分子液晶的取向脱溶强化理论制取 强度超过最强的钢丝 钢琴弦 而其强度密度比高达钢琴弦的 倍 新型高分子材料 材料科学的发展趋势 从简单物质到复杂物质从简单结构到结构控制从粉体材料到器件材料从块体材料到薄膜材料从纯物质到复合 掺杂材料从宏观到微观的纳米材料从单功能到多功能和智能材料 材料科学的发展趋势 传统材料 提高性能 价格比 affordability 先进材料 提高在恶劣 extremeconditions 环境下的使用性能功能材料低维材料纳米材料环境材料 材料科学涉及的领域 电子器件功能材料结构材料纳米材料环境材料化学 化工 地质 冶金 机械 仪器仪表 航空航天 自动化控制 核能 建材等领域 如何入手 材料科学的研究基点 材料科学与工程的基本要素 如何入手 材料科学的研究基点 材料科学与工程的基本要素 制品与材料特性的关系 如何入手 材料科学的研究基点 材料的四要素结构决定材料的性能是自然界的永恒规律组织结构由成分与生产工艺决定确定的组织及成分必须通过一定的合成加工手段来实现确定的组织及成分必须通过分析研究发现 进而通过改进加工工艺来实现 结构决定材料的性能 结构决定材料的性能 成分 制备 组织 性能合格 检测分析原因 材料设计的基本步骤 材料设计的工作范围 材料失效分析的工作范围 事故现场调研叶片破坏的宏观特征叶片解剖剖面的金相组织观察剖面的微区化学成分分析扫描电镜进一步观察分析X射线相结构分析故障分析结论 材料分析的重要性 确定的组织及成分必须通过分析发现材料的元素组成材料的物相杂质控制和掺杂材料的化学价态材料的结构 材料分析的内容 材料的元素成份分析材料的化学结构分析材料的物相结构分析材料的表观形貌分析材料的键合分析材料的表面与界面分析材料的热分析材料的力学性能分析 课程学习内容 第一章X射线衍射分析 16学时 X射线的产生及其物理作用 4学时 X射线衍射原理 4学时 X射线衍射强度 4学时 X射线衍射方法 2学时 X射线物相分析及其应用 2学时 第二章电子显微分析 6学时 第三章热分析 4学时 第四章波谱分析 10学时 3次实验 XRD SEM IR 课程学习内容 材料内部不同尺度结构示意图 课程学习内容 材料检测评价技术按幅照源分类示意图 课程学习内容 常用检测设备的分辨率及工作范围 课程学习内容 常用检测设备的分辨率及工作范围 课程学习内容 有关材料显微组织表征技术在深度及横向所能提供的空间分辨率示意图 按形貌观察 材料分析方法应掌握的主要内容 材料分析方法 电子束与物质的相互作用及电子光学基础 材料组织形貌分析 扫描电镜 透射电镜 结构分析 X射线衍射学 光谱分析 热分析 课程学习方法 该课程基于X光及光电子微粒与材料的相互作用 讲授利用衍射 反射等物理现象 对材料的微观结构 成分组成 物相结构进行分析研究的各种现代分析方法 既学习掌握基础理论知识 又要掌握常用的X光衍射 扫描电镜 光谱 热分析等现代化检测设备的使用操作 注重理论与实践的结合 教学内容进行了部分调整 提纲挈领 记好笔记 及时复习 勤于思维 善于动手 在操作分析中验证学习相关理论 在进一步学习相关理论的基础上拓宽思维 活学活用 闭卷考试平时 20 出勤10 作业10 实验 10 期末考试 70 课程考试方法及成绩构成 主要教学参考书 1 材料分析测试技术 材料X射线衍射与电子显微分析材料评价的分析电子显微方法 日 进藤 g大辅 及川 哲夫合著 刘安生译 冶金工业出版社 2 北京 华中 南京师大编 无机化学 高等教育出版社 3 王培铭 许乾慰主编 材料研究方法 科学出版社 4 薛奇编 高分子结构研究中的光谱方法 高等教育出版社 5 杜庭发 现代仪器分析