《材料測試方法》課程教學(xué)大綱（本科）

1、材料測試方法Testing Method of Materials課程代碼：07410012學(xué)分：2.5學(xué)時：40 （其中：課堂教學(xué)學(xué)時：40實驗學(xué)時：上機學(xué)時：課程實踐學(xué)時：） 先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)、大學(xué)物理、金屬學(xué)等課程適用專業(yè)：金屬材料、復(fù)合材料、材料成型與加工等各專業(yè)本科三年級學(xué)生教材：材料分析方法，周玉主編，機械工業(yè)出版社，2015年1月第3版一課程性質(zhì)與課程目標(biāo)（-）課程性質(zhì)材料分析測試技術(shù)是復(fù)合專業(yè)本科生的一門基礎(chǔ)必修課。通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握材 料分析測試技術(shù)中的X射線衍射和電子顯微分析技術(shù)的基礎(chǔ)理論，初步具備各種實驗的方法和基本 技能，為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計、科學(xué)研究以及從事相

2、關(guān)工作等打下基礎(chǔ)；最終為學(xué)生能夠獨立地進(jìn)行材料 的分析和研究工作奠定基礎(chǔ)。（二）課程目標(biāo)課程目標(biāo)1：掌握X射線衍射和電子顯微分析的基礎(chǔ)知識和基本技能。課程目標(biāo)2： 了解材料測試方法中各類儀器構(gòu)成、裝備及應(yīng)用背景。課程目標(biāo)3：熟悉金屬材料、復(fù)合材料的各種測試方法，并能針對要求設(shè)計測試方案，獲取有 效合理的分析結(jié)果。課程目標(biāo)4：能正確選擇和使用分析測試儀器進(jìn)行材料微觀組織分析，了解各種測試方法的局 限性。（三）課程目標(biāo)與專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點的對應(yīng)關(guān)系本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求指標(biāo)點3-K 4-2和5-2.畢業(yè)要求3-1:能夠針對復(fù)合材料與工程工藝流程中的某一單元確定技術(shù)路線、設(shè)計生產(chǎn)工藝。.畢

3、業(yè)要求4-2：能基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方案對加工對象的結(jié)構(gòu)、裝置、系統(tǒng)制定實驗方 案。3畢業(yè)要求5-2：能夠開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具解決復(fù)合材料與工 程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4畢業(yè)要求3-1畢業(yè)要求4-2Z畢業(yè)要求5-2二、課程內(nèi)容與教學(xué)要求緒論（-）課程內(nèi)容介紹材料組成、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系、課程教學(xué)內(nèi)容，目的與要求，以及教學(xué)安排（二）教學(xué)要求理解材料組成、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，了解本課程在專業(yè)課程中所處的地位、作用第一章X射線物理學(xué)基礎(chǔ)（一）課程內(nèi)容X射線性質(zhì)、產(chǎn)生及X射線譜、X射線與物質(zhì)相互作用（二）教學(xué)要求了解X射線

4、的本質(zhì)、特點。掌握X射線的產(chǎn)生和X射線譜特點。理解X射線與物質(zhì)的相互作 用有關(guān)知識，包括散射、吸收、光電效應(yīng)等效應(yīng)（重點及難點）。第二章X射線衍射方向（一）課程內(nèi)容晶體幾何學(xué)基礎(chǔ)、布拉格方程、X射線衍射方法（二）教學(xué)要求理解勞埃方程、布拉格方程和產(chǎn)生衍射的條件。了解倒易點陣的定義、倒易矢量的定義、性質(zhì) 及在衍射中的應(yīng)用（重點）。掌握布拉格方程的厄瓦爾德反射球圖解法（難點）。熟悉三種常用衍射 方法：勞埃法、轉(zhuǎn)晶法、粉末法的工作原理及倒易點陣。第三章X射線衍射強度（一）課程內(nèi)容多晶體衍射圖相的形成、結(jié)構(gòu)因子、多晶體對樣品的衍射強度。（二）教學(xué)要求了解影響衍射強度的各種因素，多重因子，角因子，吸收因

5、子和結(jié)構(gòu)因子。掌握常見晶體的消 光規(guī)律（重點）。理解晶體對X射線的衍射及其積分強度（難點）。第四章多晶體衍射分析方法（一）課程內(nèi)容德拜-謝樂照相法、X射線衍射儀。（二）教學(xué)要求了解德拜相拍攝程序，及影響德拜相分辨本領(lǐng)的因素和誤差產(chǎn)生及修正。掌握X射線衍射儀的 構(gòu)造和工作原理（重點及難點）。了解X射線衍射分析樣品的制備。掌握X射線衍射的測量方法，包 括掃描方法，實驗參數(shù)的設(shè)定第五章物相分析（-）課程內(nèi)容定性分析、定量分析、點陣參數(shù)的精確測定、非晶及晶化過程X射線衍射分析（二）教學(xué)要求掌握物相定性分析常用方法（難點）。了解PDF卡片的索引與應(yīng)用。熟悉掌握計算機在物相分析 中的應(yīng)用（重點）。第六章電

6、子光學(xué)基礎(chǔ)（一）課程內(nèi)容電子波和電磁透鏡、電磁透鏡的像差與分辨本領(lǐng)、電磁透鏡的景深和焦長。（二）教學(xué)要求了解電磁透鏡的工作原理和特點。掌握電磁透鏡分辨本領(lǐng)的影響因素（重點及難點）。第七章透射電子顯微鏡（一）課程內(nèi)容透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)和成像原理、主要部件與工作原理、分辨率和放大倍數(shù)測定（二）教學(xué)要求掌握透射電子顯微鏡的基木構(gòu)造和各部件的主要功能及分辨木領(lǐng)（重點及難點）。掌握透射電子 顯微鏡的功能特點和功用。了解間接樣品（復(fù)型）、直接樣品的制備方法和要求。第八章電子衍射（-）課程內(nèi)容電子衍射原理、TEM中電子衍射、單晶體電子衍射花樣標(biāo)定、復(fù)雜電子衍射花樣（二）教學(xué)要求掌握電子衍射的原理、特點和基

7、本公式的推導(dǎo)（重點）。了解單晶多晶和非晶體的電子衍射花樣 特征。熟悉立方和六方晶系的電子衍射圖的分析和標(biāo)定方法（難點）。熟悉一些常見的復(fù)雜電子衍射 花樣。第九章電子顯微襯度像（一）課程內(nèi)容薄膜試樣的制備方法、衍射襯度成像原理、質(zhì)厚襯度、晶體缺陷分析（二）教學(xué)要求了解電子顯微像的襯度類型和衍射襯度原理及明暗場像的成像機理（重點及難點）。熟悉各種材 料電鏡樣品的制備方法。熟悉和掌握衍襯運動學(xué)理論及相關(guān)應(yīng)用。掌握電鏡對材料進(jìn)行分析的常規(guī) 方式和相關(guān)分析方法。第十章掃描電子顯微鏡（-）課程內(nèi)容電子束與固體樣品作用時產(chǎn)生的信號、掃描電鏡的構(gòu)造和工作原理、主要性能、外表形貌襯度 原理及其應(yīng)用、原子序數(shù)襯度

8、原理及其應(yīng)用。（二）教學(xué)要求掌握電子束與固體樣品相互作用原理、產(chǎn)生的信號及其特點和用途（難點）。了解掃描電微鏡構(gòu) 造、工作原理、主要性能。熟悉掃描電鏡外表形貌襯度及原子序數(shù)襯度原理及其形貌觀察（重點）。三、學(xué)時分配及教學(xué)方法章（按序填寫）教學(xué)形式及學(xué)時分配主要教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)課堂 教學(xué)實 驗上 機課程 實踐小 計緒論22講授法、討論法3第一章44講授法、討論法1, 2A-A- -. Vr. 弟一早44講授法、討論法1, 2第三章22講授法、討論法1, 2第四章22講授法、討論法1, 2, 3, 4第五章44講授法、討論法2, 3, 4弟八早22講授法、討論法1, 2第七章44講授法、討論法1, 2, 3第八章44講授法、討論法1, 2, 3, 4第九章66講授法、討論法1, 2, 3, 4第十章66講授法、討論法1, 2, 3, 4合計4040四、課程考核考核形式考核要求考核權(quán)重備注平時作業(yè)作業(yè)成績10%平時表現(xiàn)出勤率20%期末考試卷面成績70%五、參考書目及學(xué)習(xí)資料1、材料現(xiàn)代分析分析，左演聲等，北京工業(yè)大學(xué)出版社，2005年第1版。2、材料現(xiàn)代分析技術(shù)，朱和國等，國防工業(yè)出版社，2012年第1版。六、大綱說明本大綱依據(jù)“復(fù)合材料與工程專業(yè)本科培養(yǎng)計劃（2016版）”培養(yǎng)目標(biāo)及畢業(yè)要求，結(jié)合本課 程的性質(zhì)、教學(xué)的基本任務(wù)和基本要求