描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787122185501
1.1衍射技术发展历史与现状
1.2衍射技术应用概述
1.2.1粉末照相法
1.2.2多晶衍射仪法
1.2.3同步辐射技术
第2章晶体学基础与X射线运动学衍射原理
2.1晶体结构与磁结构
2.1.1晶体结构类型
2.1.2周期性和点阵空间
2.1.3点对称
2.1.4点群
2.1.5磁结构和磁对称
2.2X射线衍射原理
2.2.1倒易点阵
2.2.2晶体的极射赤面投影
2.2.3衍射几何理论
2.2.4单个晶胞散射和理想晶体散射
2.2.5单个理想小晶体的散射强度
2.2.6多晶体衍射
2.3X射线衍射系统消光规律
2.3.1晶体结构的消光规律
2.3.2系统消光与点阵类型和对称性
关系
2.3.3衍射指数指标化
第3章现代X射线衍射仪测试原理
3.1射线源
3.1.1普通X射线源
3.1.2同步辐射光源
3.2测角仪
3.2.1测角仪结构及布拉格.布伦塔诺
聚焦原理
3.2.2狭缝系统及几何光学
3.2.3测角仪的调整
3.3探测器
3.3.1正比计数器
3.3.2位置灵敏计数器
3.3.3平面位敏计数器
3.3.4闪烁计数器
3.3.5Si(Li)半导体固态探测器
3.3.6前置放大器和主放大器及脉冲成
形器
3.3.7单道脉冲分析器
3.3.8多道脉冲分析器
3.3.9定标器
3.3.10速率计(计数率计)
3.3.11探测器扫测方式及参数
3.3.12X射线衍射能量色散测量
3.4单色器
3.4.1单色器的原理
3.4.2晶体单色器的作用
3.4.3石墨晶体单色器
3.5滤色片
3.6发散狭缝与接收狭缝
3.7衍射光路
第4章X射线衍射仪测量方法与分析技术
4.1样品制备
4.1.1粉末粒度要求
4.1.2样品试片平面的准备
4.1.3样品试片的厚度
4.1.4样品制备要求
4.1.5制样技巧
4.2参数选择方法
4.2.1衍射参数
4.2.2衍射参数选择
4.3数据采集
4.3.1软件设置
4.3.2数据格式
4.3.3误差分析
4.4软件操作与应用
4.4.1X射线衍射的一般实验过程
4.4.2Bruker D8 Advance系列详细参数
指标
4.4.3粉末衍射仪操作步骤
第5章X射线衍射谱线分析与应用
5.1X射线衍射宽化效应
5.1.1晶粒度引起的宽化效应
5.1.2微观应力(应变)引起的宽化
效应
5.1.3堆垛层错引起的宽化效应
5.2微晶.微应力两重宽化效应的分离
5.2.1近似函数法和最小二乘方法
5.2.2方差分解法
5.2.3傅里叶级数分离法
5.3晶粒尺寸及统计分布
5.4应用实例
5.4.1纳米NiO的微结构分析
5.4.2六方β.Ni(OH)2中的微结构
5.5实验指导:微观应力与亚晶尺寸的
测量
5.5.1实验目的
5.5.2实验原理
5.5.3实验方法与实例
第6章X射线衍射物相分析
6.1定性分析
6.1.1物相定性分析的理论基础
6.1.2粉末衍射卡(PDF)
6.1.3粉末衍射卡索引
6.1.4定性分析的方法及步骤
6.2定量分析
6.2.1理论基础
6.2.2分析方法
6.2.3存在的问题
6.3实验指导:物相定性分析和定量
分析
6.3.1物相定性分析
6.3.2物相定量分析
第7章晶体点阵常数精确测定
7.1基本原理
7.2初始点阵参数的获得
7.3点阵常数测定误差来源
7.3.1德拜法中的系统误差
7.3.2衍射仪中的系统误差
7.4精确测定点阵常数的方法
7.4.1定峰方法
7.4.2图解外推法
7.4.3最小二乘方法
7.4.4标准样校正法
7.5点阵常数精确测定
7.5.1测角仪固有误差
7.5.2测角仪零位面的调整误差
7.5.3试样表面偏轴误差
7.5.4试样平面性误差,光束水平与轴向
发散误差
7.5.5试样透明度误差
7.5.6测量记录线路滞后、波动导致的
误差
7.5.7波长非单色化及色散的影响
7.5.8波长数值的影响
7.5.9罗伦兹.偏振因子影响
7.5.10温度误差
7.5.11折射误差
7.5.12其他误差
7.6实际应用
7.6.1合金固溶体中溶质元素固溶极限的
测定
7.6.2钢中马氏体和奥氏体的碳含量
测定
7.6.3单晶样品点阵常数的测定
7.7实验指导:点阵常数的精确测量
7.7.1实验目的
7.7.2实验原理
7.7.3实验方法与实例
第8章宏观内应力测定
8.1基本原理
8.1.1应力的分类及其X射线衍射
效应
8.1.2单轴应力测定的原理和方法
8.1.3平面宏观应力的测定原理
8.2测定与数据处理方法
8.2.1平面宏观应力的测定方法
8.2.2应力测定的数据处理方法
8.2.3三维应力及薄膜应力测量
8.3实验指导:宏观内应力(表面残余
应力)的测量
8.3.1实验目的
8.3.2实验原理
8.3.3实验方法与实例
第9章织构测定
9.1织构分类与表征
9.1.1织构的分类
9.1.2织构的表征方法
9.2极图与反极图的测定分析
9.2.1极图的测定分析
9.2.2反极图的测定分析
9.3取向分布函数
9.4实验指导:织构的测定
9.4.1实验目的
9.4.2实验原理
9.4.3实验方法与实例
第10章Rietveld结构精修
10.1发展历程
10.2基本原理
10.2.1峰位计算
10.2.2结构因子和强度分布
10.2.3整体衍射谱计算
10.2.4最小二乘法拟合
10.2.5拟合误差判别
10.3测试方法
10.4分析应用
10.4.1从头计算晶体结构
10.4.2X射线物相分析
10.4.3测定晶粒大小和微应变
附录
附录1常用射线管K系辐射波长以及相关
工作参数
附录2质量吸收系数(μm=μl/ρ)(单位为
cm2/g)
附录3原子散射因子(Cromer解析式)
附录4德拜温度Θ
附录5德拜函数[(.(x)/x+1/4]
参考文献
X射线衍射或散射技术的具体应用有:1?晶体结构解析;2?物相定性分析;3?物相定量分析;4?晶粒大小分析;5?结晶度分析;6?宏观应力和微观应力分析;7?择优取向分析;8?结晶完整性和缺陷分析;9?异质结构的结构参数测量(如膜厚、周期重复性和界面粗糙度等)。
在材料现代分析方法中,X射线衍射分析法是最基础、最广泛使用的一种分析测试方法,并随着科学技术的不断进步,特别是交叉学科的迅速发展,科研人员和工程技术人员急需掌握用X射线衍射分析法对不同材料进行综合分析的技能。在这种情况下,我们编写了本教材,为广大科技工作者和在校学生传授相关的X射线衍射基础知识和操作技能,提高其在X射线衍射测试分析方面应用水平。
实践表明,只有接触和分析具体的实际问题,才能对理论有着深刻理解。为方便读者自学和在实际工作中应用,本书在简单介绍X射线衍射分析原理的基础上,在众多文献资料中选出有代表性的应用实例,重点介绍X射线衍射分析法在材料研究方面的应用。本书可作为高等学校化工、材料类专业有关“测试方法”、“材料结构”课程本科生、研究生的教学用书,也可作为相关科研工作者及厂矿技术人员的参考书。
本书是编者在多年本科教学经验及X射线衍射仪操作应用实践的基础上编写而成。除了两位主编外,还有多位老师参与了编写,主要有于美杰、郝国建、王志刚、石磊、王献忠、孙齐磊等老师。全书共分10章。第1章为绪论,对X射线衍射测试分析方法做了总体介绍,包括其发展历史和现状。第2章~第5章为X射线衍射测试分析法基础理论部分,讨论X射线衍射原理、方法和数据处理技术。第6章为X射线物相定性和定量分析方法。第7章为晶体点阵常数精确测定技术。第8章为宏观内应力测定方法。第9章为织构测定方法。第10章为Rietveld方法简介。在这些章节中,除了介绍相关的测试分析原理之外,还介绍了相关的技术方法,以及相关的操作实例和实验指导,有助读者自学和加深对书中内容的理解。
本书得到了国家“九七三”重点基础研究发展规划项目基金(2011CB605500)的资助,以及国家自然科学基金(51101093、51171015、51210305004、51271016、51001008)的部分资助。北京科技大学林均品教授和山东建筑大学的刘科高教授认真审阅了本书,并提出了许多宝贵意见。
本书在编写过程中,参考了多本国内同行编写的X射线衍射测试分析技术方面的著作和教材,在此对这些作者表示感谢。另外,因时间的限制和编者学识所限,书中难免有不足之处,敬请同行和读者指正。
编者
2013年5月
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