材料结构表征及应用(吴刚)

第1章绪论1 １１材料结构与材料性能的关系1 １２材料结构表征的基本方法3 １２１化学成分分析3 １２２结构测定4 １２３形貌观察5 参考文献8 第2章红外光谱及激光拉曼光谱9 ２１红外光谱的基本原理9 ２１１双原子分子的振动——谐振子和非谐振子9 ２１２多原子分子的简正振动12 ２１３红外光谱的吸收和强度14 ２２红外光谱与分子结构15 ２２１基团振动与红外光谱区域的关系15 ２２２影响基团频率的因素17 ２３红外光谱图的解析方法21 ２３１谱带的三个重要特征21 ２３２解析技术22 ２３３影响谱图质量的因素24 ２４红外光谱仪及制样技术24 ２４１红外光谱仪的进展24 ２４２傅里叶变换红外光谱仪原理25 ２４３傅里叶变换红外光谱法的主要优点27 ２４４红外光谱的表示方法28 ２４５样品的制备技术29 ２５红外光谱在材料研究领域中的应用31 ２５１高分子材料的研究31 ２５２材料表面的研究37 ２５３无机材料的研究38 ２５４有机金属化合物的研究40 ２６红外光谱新技术及其应用４１ ２６１时间分辨光谱４１ ２６２红外光热光声光谱技术４３ ２６３气相色谱红外光谱及热重分析红外光谱联用技术４４ ２６４傅里叶变换红外光谱显微技术５0 ２６５傅里叶变换红外发射光谱技术５３ ２７激光拉曼光谱５６ ２７１基本概念５６ ２７２实验方法59 ２７３在材料结构研究中的应用６１ 参考文献７2 第３章核磁共振波谱７３ ３１核磁共振的基本原理和谱线的精细结构７３ ３１１核磁共振的基本原理７３ ３１２原子核的弛豫７６ ３１３化学位移７８ ３１４偶合常数９１ ３２脉冲傅里叶变换核磁共振实验９６ ３２１脉冲傅里叶变换核磁共振原理９６ ３２２１３Ｃ核磁共振谱９７ ３２３脉冲傅里叶变换核磁共振实验方法１０９ ３２４解析核磁共振时的注意事项１１９ ３３二维核磁共振波谱１２５ ３３１二维核磁共振的概述１２５ ３３２二维谱的实验过程１２６ ３３３二维核磁共振的分类１２８ ３３４二维ＮＭＲ谱的类型１２８ ３４高分辨固体核磁共振１３０ ３４１高分辨固体的ＮＭＲ基本原理１３０ ３４２高分辨固体ＮＭＲ的基本实验１３１ ３５核磁共振在材料科学研究中的应用１３２ ３５１宽谱线核磁共振１３２ ３５２溶液高分辨ＮＭＲ波谱的应用１３５ ３５３固体高分辨ＮＭＲ谱在材料结构研究中的应用１６０ ３５４核磁共振波谱在无机和金属化合物方面的应用１６８ 第４章质谱１７２ ４１质谱的基本知识１７３ ４１１质谱仪的基本原理１７３ ４１２质谱的表示法１７５ ４２离子的主要类型１７５ ４２１分子离子１７６ ４２２同位素离子１７６ ４２３碎片离子１７８ ４２４亚稳离子１８０ ４２５多电荷离子１８１ ４３质谱碎裂的一般机制１８１ ４３１α与σ碎裂１８１ ４３２ｉ碎裂１８１ ４３３γΗ重排１８２ ４３４γｄ过程１８２ ４４质谱的辅助技术１８２ ４４１常见的几种“软电离的方法”１８４ ４４２气相色谱质谱及液相色谱质谱联用 （ＧＣ／ＭＳ，ＬＣ／ＭＳ）１８６ ４５质谱的应用１８８ ４５１分子式的确定１８８ ４５２质谱技术在高聚物分析中的应用１９０ ４５３质谱学在无机材料分析中的应用２０２ ４５４质谱的新进展２０６ 参考文献２０７ 第５章Ｘ射线衍射分析２０９ ５１Ｘ射线的产生及其性质２０９ ５１１Ｘ射线的发现和Ｘ射线学的发展过程２０９ ５１２Ｘ射线与电磁波谱２１１ ５１３Ｘ射线的产生及Ｘ射线谱２１１ ５１４Ｘ射线与物质的相互作用２１６ ５２Ｘ射线衍射原理２２１ ５２１晶体学基础２２１ ５２２布拉格定律２２６ ５２３衍射矢量方程及厄瓦尔德（ＰＰＥｗａｌｄ）图解２２９ ５２４Ｘ射线衍射线束的强度２３２ ５３Ｘ射线衍射分析方法２３７ ５３１粉晶法成相原理２３７ ５３２德拜照相法２３８ ５３３衍射仪法２４１ ５４粉晶Ｘ射线物相分析２４６ ５４１物相的定性分析２４７ ５４２物相的定量分析２53 ５５一些Ｘ射线衍射分析方法的应用２６２ ５５１多晶体点阵常数的精确测定２６２ ５５２晶面取向度的测定２７０ ５５３晶体结晶度的测定２７１ ５５４转动晶体法测聚合物结构２７３ ５５５晶粒尺寸的测定２７７ ５５６膜厚的测量２７８ 参考文献２７８ 第６章电子显微技术２７９ ６１透射电子显微镜２７９ ６１１电子与物质的相互作用２７９ ６１２透射电镜的成像原理２８0 ６１３透射电镜的构造２９２ ６１４电子衍射２９９ ６１5电子衍射谱举例308 ６１6试样的制备方法３０９ ６１7透射电镜在材料科学研究中的应用３１２ ６２扫描电子显微镜(SEM)３２１ ６２１工作原理３２２ ６２２性能和特点３２２ ６２３扫描电镜的结构３２３ ６２４衬度和分辨率３２４ ６２５扫描电镜在材料科学研究中的应用３２９ ６３Ｘ射线显微分析３３６ ６３１Ｘ射线能谱仪（ＥＤＳ）３３６ ６３２Ｘ射线波谱仪(WDS)３４１ ６３３波谱仪与能谱仪的比较３４４ ６３４Ｘ射线显微分析在材料科学研究中的应用３４４ 参考文献３４６ 第７章Ｘ射线光电子能谱分析３４７ ７１Ｘ射线光电子能谱分析的基本原理３４７ ７１１Ｘ射线光电子能谱分析的创立和发展３４７ ７１２光电效应３４８ ７１３原子能级的划分３４９ ７１４电子结合能Ｅｂ３５１ ７１５ＸＰＳ信息深度３５６ ７１6化学位移３５７ ７２光电子能谱实验技术３６０ ７２１光电子能谱仪３６０ ７２２待测样品制备方法３６４ ７２３ＸＰＳ谱图解释３６５ ７２４ＸＰＳ谱图能量校正３７９ ７２５ＸＰＳ谱图定性和定量分析３８０ ７３Ｘ射线光电子能谱的应用３８３ ７３１表面元素全分析３８３ ７３２元素窄区谱分析３８３ 参考文献３９３ 第８章材料热分析３９４ ８１热分析技术的概述３９４ ８２热重分析法３９６ ８２１热重分析基本原理３９６ ８２２影响热重分析的因素３９７ 8２３热重分析的应用３９８ ８３差热分析法(DTA)４０３ ８３１差热分析基本原理４０３ ８３２影响差热分析的因素４０７ ８３３差热分析的应用４０８ ８３４其他类型的差热分析４２１ ８４示差扫描量热分析法４２３ ８４１示差扫描量热分析基本原理４２３ ８４２影响示差扫描量热分析的因素４２５ ８４３示差扫描量热分析的应用４２６ ８５动态热机械分析４３２ ８５１粘弹仪和动态热机械分析仪基本原理４３２ ８５２粘弹仪和动态热机械分析仪的应用４３４ ８６热分析技术的发展趋势及一些先进技术介绍４３７ ８６１热分析仪器的发展趋势４３７ ８６２一些先进的热分析技术介绍４３８ 参考文献４４５ 附录１ＭｇＫα（１２５４ｅＶ）激发时各元素的光电截面４４７ 附录２原子的弛豫能量４５３ 附录３元素的电负性４５４ 附录４元素的有机分析意义的俄歇线４５５ 附录５１电子结合能标识元素表(以ＭｇＫα为激发源)４５６ 附录５２电子结合能标识元素表（以ＡｌＫα为激发源）４５８ 附录６顺磁态与逆磁态离子４６０ 附录７原子灵敏度因子（ＡＳＦ）４６１ 附录８表面分析用元素周期表４６３