材料研究方法-第1章-緒論

材料研究方法主講人：于美燕課程性質(zhì)

本課程是一門實驗方法課。

光學顯微分析、X射線衍射分析、電子顯微分析、熱分析、光譜分析、核磁共振分析和質(zhì)譜分析是現(xiàn)代材料研究的常用方法，是材料工作者的眼睛，對材料進行宏觀上的性能測試和微觀上的成分、結(jié)構(gòu)、組織的表征。教學目的Why：了解研究材料結(jié)構(gòu)、性能的重要性What：掌握材料結(jié)構(gòu)、性能的測試方法How：了解影響材料測試、分析結(jié)果的儀器因素課程要求掌握基本原理了解常用的實驗方法，能設計具體課題的檢測方案，并制備樣品能分析各種照片和圖譜，看懂文獻中的相關(guān)內(nèi)容主要參考書本課程以王培銘等主編的《材料研究方法》為基本教材，其它可參考下列教材：汪相，《晶體光學》，2003，南京大學出版社周玉，《材料分析測試技術(shù)》，1998，哈爾濱工業(yè)大學張慶軍，《材料現(xiàn)代分析測試實驗》，2006，化學工業(yè)出版社第1章緒論1.1材料研究的意義和內(nèi)容1.2材料結(jié)構(gòu)和研究方法分類1.1材料研究的意義和內(nèi)容

材料的定義

用以制造有用物件的物質(zhì)。

材料與人類

在人類的生活和生產(chǎn)中，材料是必需的物質(zhì)基礎。新材料的使用對人類歷史的發(fā)展起了重要的作用。20世紀70年代人們曾把材料、信息、能源譽為現(xiàn)代文明的三大支柱，同時把信息技術(shù)、生物技術(shù)和新型材料作為新技術(shù)革命的重要標志。

材料科學的任務

使用、研究和制造材料

材料是人類文明的物質(zhì)基礎，每一種新材料的出現(xiàn)和使用，都伴隨著生產(chǎn)力和科學技術(shù)的發(fā)展，標志著人類文明的進步。石器時代青銅器時代鐵器時代蒸汽機時代

材料的種類按化學狀態(tài)分：金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料、復合材料等。按使用用途分：建筑材料、包裝材料、信息材料、生物醫(yī)用材料等。一、材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能組成、結(jié)構(gòu)性能制備和使用條件材料設計舉例：金屬澆注和軋制聚氨酯水泥漿體養(yǎng)護二、材料研究方法定義

廣義：技術(shù)路線、實驗技術(shù)、數(shù)據(jù)分析

狹義：某一種測試方法、儀器方法

包括實驗數(shù)據(jù)獲取和分析

例如：X射線衍射分析

電子顯微分析熱分析光譜分析1.2材料結(jié)構(gòu)和研究方法分類一、材料結(jié)構(gòu)層次按設備的分辨率劃分宏觀結(jié)構(gòu)顯微結(jié)構(gòu)亞微觀結(jié)構(gòu)微觀結(jié)構(gòu)以人眼的分辨率為界以光學顯微鏡的分辨率為界以掃描電子顯微鏡的分辨率為界結(jié)構(gòu)層次物體尺寸研究對象觀測設備宏觀結(jié)構(gòu)>100

m大晶粒、顆粒集團肉眼、放大鏡顯微結(jié)構(gòu)0.2-100

m多晶集團光學顯微鏡亞微觀結(jié)構(gòu)10-200nm微晶集團掃描電鏡微觀結(jié)構(gòu)<10nm晶格點陣高分辨電鏡材料結(jié)構(gòu)層次劃分及所用設備SiO2的結(jié)構(gòu)形貌二、研究方法的種類1.圖像分析法以顯微術(shù)為主體光學顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡、高分辨電鏡研究相組成、形態(tài)學、體視學2.非圖像分析法(1)衍射法研究晶體結(jié)構(gòu)

X射線衍射、電子衍射、中子衍射(2)成分譜分析測定化學成分