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材料晶體衍射結構表征 版權信息
- ISBN：9787122442529
- 條形碼：9787122442529 ; 978-7-122-44252-9
- 裝幀：平裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
材料晶體衍射結構表征 內容簡介
本書闡述了材料晶體粉末衍射、電子背散衍射和透射電子衍射基礎理論及應用。重點闡述了常見材料織構的理論極圖的繪制方法、任意單晶取向下理論背散電子衍射菊池花樣、理論透射電子衍射斑點花樣的繪制方法及常見織構的理論極圖、電子背散衍射菊池花樣和透射電子衍射花樣，補充和完善了歐拉空間與織構類型的關系式，添加了金屬材料織構表征應用的實例。本書為表征晶體結構提供了解析方法，同時為設計粉晶衍射、四元單晶衍射、電子背散衍射和透射電子衍射晶體結構表征智能化分析軟件提供了數學模型。 本書可作為高等院校材料、冶金、化工和礦物加工等各專業教材，也可作為相關專業的廣大科技工作者的參考書和工具書。
材料晶體衍射結構表征 目錄
第1章 晶體結構基礎 001
1.1 空間點陣、晶胞和原子坐標 001
1.2 晶面指數和晶向指數 002
1.2.1 三指數法 002
1.2.2 四指數法 003
1.3 晶體學中的對稱操作元素 005
1.4 晶系、點群和空間群 007
1.5 倒易點陣及晶體學公式的推導 013
1.5.1 倒易點陣的確定方法和基本性質 013
1.5.2 實際晶體的倒易點陣和實際發生衍射的晶面指數特征 015
1.5.3 倒易點陣的應用 017
參考文獻 021 第2章 X 射線衍射分析原理及應用 022
2.1 布拉格衍射定律 022
2.2 X 射線衍射強度理論基礎 024
2.2.1 一個電子對X 射線的散射作用 024
2.2.2 一個原子對X 射線的散射作用 025
2.2.3 一個晶胞對X 射線的散射作用 026
2.2.4 一個小單晶對X 射線的散射作用 031
2.2.5 擴展到整個粉晶對X 射線的散射作用 034
2.3 X 射線衍射分析的應用 038
2.3.1 晶粒大小和晶格畸變的分析 038
2.3.2 殘余應力分析 039
2.3.3 短波長X 射線應力測試的新技術和新裝備 042
2.3.4 結晶度的計算 046
2.3.5 小角X 射線散射（SAXS） 047
2.3.6 人造超晶格的測定 048
2.3.7 薄膜試樣的測定 049
2.3.8 物相的定量分析 056
2.3.9 新物相衍射峰的指標化 056
2.4 衍射樣品的制備 061
參考文獻 061 第3章 粉末衍射晶體結構精修 063
3.1 全譜擬合的理論概述 064
3.1.1 峰形函數 065
3.1.2 峰寬函數Hk 067
3.1.3 背底函數Y ib 069
3.1.4 擇優取向校正 069
3.2 粉末衍射全譜擬合實驗基礎 070
3.3 粉末法從頭測定晶體結構 071
3.3.1 X 射線衍射測定單晶結構的一般步驟與傳統粉末法的困難 072
3.3.2 粉末衍射測定晶體結構的步驟 072
3.3.3 粉末衍射從頭測定晶體結構舉例 073
3.3.4 Fullprof 運行演示 075
3.4 全譜擬合法在物相分析中的應用 086
3.4.1 物相定性分析 086
3.4.2 物相定量分析 088
參考文獻 091 第4章 X 射線衍射宏觀織構表征 092
4.1 極射投影、極氏網、烏爾夫網和標準投影圖 092
4.1.1 極射投影原理 092
4.1.2 極氏網與烏爾夫網的繪制原理與應用 092
4.1.3 標準投影圖的繪制原理 094
4.2 織構的定義和測試 096
4.2.1 織構的定義 096
4.2.2 織構的測試方法 097
4.3 極圖的常規分析 098
4.4 立方晶系中任意織構的理論極圖計算及常見織構的標準極圖 100
4.4.1 立方晶系任意織構理論極圖的計算 100
4.4.2 面心立方常見織構的標準極圖 103
4.4.3 鋼鐵常見織構的標準極圖 105
4.4.4 部分理論極圖織構的實測驗證 106
4.5 六方晶系任意織構的理論極圖計算及常見織構的標準極圖 107
4.5.1 六方晶系任意織構的理論極圖計算 107
4.5.2 鈦的常見織構的標準極圖 108
4.5.3 鋯的常見織構的標準極圖 113
4.5.4 鋅的常見織構的標準極圖 115
4.5.5 鎂合金的常見織構的標準極圖 118
4.5.6 六方晶體織構理論極圖的驗證 120
4.6 反極圖的定義與分析 121
參考文獻 122 第5章 金屬材料織構表征應用 123
5.1 立方晶體生長織構 123
5.1.1 化學氣相沉積生長Ta 晶體織構 123
5.1.2 離子濺射Ag 織構 125
5.1.3 電鍍Au 的織構 126
5.2 立方結構金屬的變形織構和退火織構 127
5.2.1 鍛壓、擠壓和拉拔形成的變形織構和退火織構 127
5.2.2 軋制變形織構和退火織構 128
5.3 織構對抗拉強度的影響 134
5.4 FCC 金屬材料織構與滑移系的關系 135
參考文獻 137 第6章 EBSD 微觀織構的表征 138
6.1 EBSD 分析中常用的術語 138
6.2 EBSD 的菊池花樣與晶體結構之間的數理關系 141
6.2.1 面心立方晶體背散射電子衍射菊池花樣的特征 143
6.2.2 體心立方晶體背散射電子衍射菊池花樣的特性 146
6.2.3 密排六方晶體背散射電子衍射菊池花樣的特性 148
6.3 EBSD 樣品制備方法 149
6.4 EBSD 分析數據的采集 154
6.5 晶體取向與歐拉角的關系式 169
6.5.1 Roe 法則下晶體取向與歐拉角關系式的推導 170
6.5.2 Bunge 法則下晶體取向與歐拉角關系式的推導 177
6.5.3 ODF 分析結果的驗算及ODF 截面圖的特征 180
6.6 EBSD 分析實例 185
參考文獻 190 第7章 透射電子衍射斑點花樣分析 191
7.1 透射電子衍射原理 191
7.2 衍射花樣特征 193
7.3 多晶電子衍射譜的標定 194
7.4 單晶帶或零階勞厄帶（zero order Laue zone）花樣的指數標定 195
7.5 單晶標準透射電子衍射斑點圖的繪制 197
7.5.1 立方晶體單晶的標準電子衍射斑點花樣的繪制 198
7.5.2 四方晶系單晶標準透射電子衍射斑點圖的繪制 203
7.5.3 正交晶體單晶標準透射電子衍射斑點花樣的繪制 205
7.5.4 密排六方晶體單晶標準透射電子衍射斑點花樣的繪制 212
7.5.5 菱方晶體單晶標準透射電子衍射斑點花樣的繪制 213
7.5.6 單斜晶系和三斜晶系單晶標準透射電子衍射斑點花樣的繪制 215
7.6 電鏡操作與新相晶體結構表征 216
7.7 多晶帶、高階勞厄帶（higher order Laue zone）衍射花樣的標定 219
7.8 透射電鏡電子衍射花樣的應用 221
參考文獻 229 第8章 晶體衍射數據分析總結與展望 230
8.1 各種晶體衍射的共同理論基礎 230
8.2 粉末晶體衍射指標化軟件的設計 230
8.3 EBSD 實驗數據分析軟件的設計 231
8.4 四元單晶衍射數據分析方法 232
8.5 透射電鏡電子衍射應用的新展望 234 第9章 X 射線衍射儀 235
9.1 衍射儀產品的介紹 235
9.1.1 TD-3500 型衍射儀 237
9.1.2 TD-3700 型X 射線衍射儀 238
9.1.3 TD-5000 X 射線單晶衍射儀 240
9.2 衍射儀常用的附件 242
9.2.1 高低溫附件 242
9.2.2 織構和應力測試附件 243
9.3 衍射實驗數據采集系統和分析系統 243
9.3.1 數據采集軟件 244
9.3.2 數據處理軟件 248
9.4 特殊應用實例—外延生長晶體的結構表征 250
9.4.1 簡易的織構因子測量 251
9.4.2 薄膜傾斜角測定 251
9.5 X 射線衍射儀的關鍵硬件 253
9.5.1 射線管靶材 253
9.5.2 X 射線發生器 254
9.5.3 測角儀 255
9.5.4 X 射線單色化 257
9.5.5 探測器 257
9.6 TD 系列衍射儀常見故障診斷方法 258 附錄 260
附錄1 在Roe 系統中立方晶系的織構與歐拉角的對應關系表260
附錄2 體心立方點陣的倒易點陣平面基本數據 275
附錄3 面心立方點陣的倒易點陣平面的基本數據 277
附錄4 六方密堆晶體（軸比c/a=1.63）倒易點陣平面的基本數據 280
附錄5 標準電子衍射花樣 283
1.1 空間點陣、晶胞和原子坐標 001
1.2 晶面指數和晶向指數 002
1.2.1 三指數法 002
1.2.2 四指數法 003
1.3 晶體學中的對稱操作元素 005
1.4 晶系、點群和空間群 007
1.5 倒易點陣及晶體學公式的推導 013
1.5.1 倒易點陣的確定方法和基本性質 013
1.5.2 實際晶體的倒易點陣和實際發生衍射的晶面指數特征 015
1.5.3 倒易點陣的應用 017
參考文獻 021 第2章 X 射線衍射分析原理及應用 022
2.1 布拉格衍射定律 022
2.2 X 射線衍射強度理論基礎 024
2.2.1 一個電子對X 射線的散射作用 024
2.2.2 一個原子對X 射線的散射作用 025
2.2.3 一個晶胞對X 射線的散射作用 026
2.2.4 一個小單晶對X 射線的散射作用 031
2.2.5 擴展到整個粉晶對X 射線的散射作用 034
2.3 X 射線衍射分析的應用 038
2.3.1 晶粒大小和晶格畸變的分析 038
2.3.2 殘余應力分析 039
2.3.3 短波長X 射線應力測試的新技術和新裝備 042
2.3.4 結晶度的計算 046
2.3.5 小角X 射線散射（SAXS） 047
2.3.6 人造超晶格的測定 048
2.3.7 薄膜試樣的測定 049
2.3.8 物相的定量分析 056
2.3.9 新物相衍射峰的指標化 056
2.4 衍射樣品的制備 061
參考文獻 061 第3章 粉末衍射晶體結構精修 063
3.1 全譜擬合的理論概述 064
3.1.1 峰形函數 065
3.1.2 峰寬函數Hk 067
3.1.3 背底函數Y ib 069
3.1.4 擇優取向校正 069
3.2 粉末衍射全譜擬合實驗基礎 070
3.3 粉末法從頭測定晶體結構 071
3.3.1 X 射線衍射測定單晶結構的一般步驟與傳統粉末法的困難 072
3.3.2 粉末衍射測定晶體結構的步驟 072
3.3.3 粉末衍射從頭測定晶體結構舉例 073
3.3.4 Fullprof 運行演示 075
3.4 全譜擬合法在物相分析中的應用 086
3.4.1 物相定性分析 086
3.4.2 物相定量分析 088
參考文獻 091 第4章 X 射線衍射宏觀織構表征 092
4.1 極射投影、極氏網、烏爾夫網和標準投影圖 092
4.1.1 極射投影原理 092
4.1.2 極氏網與烏爾夫網的繪制原理與應用 092
4.1.3 標準投影圖的繪制原理 094
4.2 織構的定義和測試 096
4.2.1 織構的定義 096
4.2.2 織構的測試方法 097
4.3 極圖的常規分析 098
4.4 立方晶系中任意織構的理論極圖計算及常見織構的標準極圖 100
4.4.1 立方晶系任意織構理論極圖的計算 100
4.4.2 面心立方常見織構的標準極圖 103
4.4.3 鋼鐵常見織構的標準極圖 105
4.4.4 部分理論極圖織構的實測驗證 106
4.5 六方晶系任意織構的理論極圖計算及常見織構的標準極圖 107
4.5.1 六方晶系任意織構的理論極圖計算 107
4.5.2 鈦的常見織構的標準極圖 108
4.5.3 鋯的常見織構的標準極圖 113
4.5.4 鋅的常見織構的標準極圖 115
4.5.5 鎂合金的常見織構的標準極圖 118
4.5.6 六方晶體織構理論極圖的驗證 120
4.6 反極圖的定義與分析 121
參考文獻 122 第5章 金屬材料織構表征應用 123
5.1 立方晶體生長織構 123
5.1.1 化學氣相沉積生長Ta 晶體織構 123
5.1.2 離子濺射Ag 織構 125
5.1.3 電鍍Au 的織構 126
5.2 立方結構金屬的變形織構和退火織構 127
5.2.1 鍛壓、擠壓和拉拔形成的變形織構和退火織構 127
5.2.2 軋制變形織構和退火織構 128
5.3 織構對抗拉強度的影響 134
5.4 FCC 金屬材料織構與滑移系的關系 135
參考文獻 137 第6章 EBSD 微觀織構的表征 138
6.1 EBSD 分析中常用的術語 138
6.2 EBSD 的菊池花樣與晶體結構之間的數理關系 141
6.2.1 面心立方晶體背散射電子衍射菊池花樣的特征 143
6.2.2 體心立方晶體背散射電子衍射菊池花樣的特性 146
6.2.3 密排六方晶體背散射電子衍射菊池花樣的特性 148
6.3 EBSD 樣品制備方法 149
6.4 EBSD 分析數據的采集 154
6.5 晶體取向與歐拉角的關系式 169
6.5.1 Roe 法則下晶體取向與歐拉角關系式的推導 170
6.5.2 Bunge 法則下晶體取向與歐拉角關系式的推導 177
6.5.3 ODF 分析結果的驗算及ODF 截面圖的特征 180
6.6 EBSD 分析實例 185
參考文獻 190 第7章 透射電子衍射斑點花樣分析 191
7.1 透射電子衍射原理 191
7.2 衍射花樣特征 193
7.3 多晶電子衍射譜的標定 194
7.4 單晶帶或零階勞厄帶（zero order Laue zone）花樣的指數標定 195
7.5 單晶標準透射電子衍射斑點圖的繪制 197
7.5.1 立方晶體單晶的標準電子衍射斑點花樣的繪制 198
7.5.2 四方晶系單晶標準透射電子衍射斑點圖的繪制 203
7.5.3 正交晶體單晶標準透射電子衍射斑點花樣的繪制 205
7.5.4 密排六方晶體單晶標準透射電子衍射斑點花樣的繪制 212
7.5.5 菱方晶體單晶標準透射電子衍射斑點花樣的繪制 213
7.5.6 單斜晶系和三斜晶系單晶標準透射電子衍射斑點花樣的繪制 215
7.6 電鏡操作與新相晶體結構表征 216
7.7 多晶帶、高階勞厄帶（higher order Laue zone）衍射花樣的標定 219
7.8 透射電鏡電子衍射花樣的應用 221
參考文獻 229 第8章 晶體衍射數據分析總結與展望 230
8.1 各種晶體衍射的共同理論基礎 230
8.2 粉末晶體衍射指標化軟件的設計 230
8.3 EBSD 實驗數據分析軟件的設計 231
8.4 四元單晶衍射數據分析方法 232
8.5 透射電鏡電子衍射應用的新展望 234 第9章 X 射線衍射儀 235
9.1 衍射儀產品的介紹 235
9.1.1 TD-3500 型衍射儀 237
9.1.2 TD-3700 型X 射線衍射儀 238
9.1.3 TD-5000 X 射線單晶衍射儀 240
9.2 衍射儀常用的附件 242
9.2.1 高低溫附件 242
9.2.2 織構和應力測試附件 243
9.3 衍射實驗數據采集系統和分析系統 243
9.3.1 數據采集軟件 244
9.3.2 數據處理軟件 248
9.4 特殊應用實例—外延生長晶體的結構表征 250
9.4.1 簡易的織構因子測量 251
9.4.2 薄膜傾斜角測定 251
9.5 X 射線衍射儀的關鍵硬件 253
9.5.1 射線管靶材 253
9.5.2 X 射線發生器 254
9.5.3 測角儀 255
9.5.4 X 射線單色化 257
9.5.5 探測器 257
9.6 TD 系列衍射儀常見故障診斷方法 258 附錄 260
附錄1 在Roe 系統中立方晶系的織構與歐拉角的對應關系表260
附錄2 體心立方點陣的倒易點陣平面基本數據 275
附錄3 面心立方點陣的倒易點陣平面的基本數據 277
附錄4 六方密堆晶體（軸比c/a=1.63）倒易點陣平面的基本數據 280
附錄5 標準電子衍射花樣 283
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材料晶體衍射結構表征 作者簡介
陳亮維，男，1968年5月生，籍貫湖南雙峰，教授級高工，博士。1991年6月畢業于中南大學應用物理專業，2009年12月前在昆明貴金屬研究所從事材料晶體結構與性能表征及無損檢測工作。2010年1月以后在昆明理工大學承擔"材料晶體結構表征"碩士生和博士生課程教學、"無損檢"量子力學"2門本科生課程教學及大量的實測"驗教學。主持和參與多項基金項目，多次為企業解決實際技術難題。建立了50余項物相晶體粉未衍射國際標準，出版學術專著4部;獲省級科研獎勵3項，獲得國際晶體組織授予的杰出貢獻證書3本，2009年獲云南省中青年學術與技術帶頭人稱號。易健宏，男，1965年5月生，籍貫湖南株洲，二級教授，博士，先后入選新世紀人才計劃和云南省高端人才計劃。主要從事磁性材料理論與制備、稀貴金屬材料與技術、粉末冶金基礎理論與材料制備等方面的研究。承擔國家科技攻關計劃、國家自然科學基金、國家"863"計劃、國家軍工計劃等科研項目40余項，發表學術論文200余篇，主編教材1本，出版著作3部;先后獲得"云嶺學者"和"中國青年科技獎"等榮譽，獲得國家級及省部級以上科研教學獎勵10余項。虞瀾，女，1968年2月生，籍貫江蘇，教授博士。1988年畢業于四川大學金屬材料專業2004~2008年于德國馬普固體物理研究所熱電薄膜方向攻讀博士學位，主講"材料科學基礎"(省級雙語精品課)、"材料物理"、"稀貴金屬材料學"等本科、研究生課程。主要研究領域為熱電、光電、磁性等新型功能陶瓷及薄膜的制備和性能研究，以及原子層熱電堆薄膜及器件的研發;主持了3項國家基金項目，主持或參加了省部級、國際合作等10余項，獲得了省級科研和教學成果獎勵5項，發表論文100余篇，授權發明專利10余項，出版專著1部。史慶南，男，漢族，1956年11月生于云南德欽，二級教授，博士生導師。1982年2月畢業于昆明工學院壓力加工專業，1985年在北京鋼鐵學院獲壓力加工專業碩士學位。曾在日本東京大學和法國國立高等工程技術學院(ENSAM)做高級訪問學者。獲2006年云南省有突出貢獻的優秀專業技術人才稱號，云南省教學名師。在長期從事教學工作中，為大學本科生和研究生講授了"軋制工藝學""金屬塑性加工學"塑性加工物理基礎"等10余門課程。獲云南省教學成果一等獎和國家教學成果二等獎各1項，云南省自然科學獎勵3項，出版著作3部。陳亮維，男，1968年5月生，籍貫湖南雙峰，教授級高工，博士。1991年6月畢業于中南大學應用物理專業，2009年12月前在昆明貴金屬研究所從事材料晶體結構與性能表征及無損檢測工作。2010年1月以后在昆明理工大學承擔"材料晶體結構表征"碩士生和博士生課程教學、"無損檢"量子力學"2門本科生課程教學及大量的實測"驗教學。主持和參與多項基金項目，多次為企業解決實際技術難題。建立了50余項物相晶體粉未衍射國際標準，出版學術專著4部;獲省級科研獎勵3項，獲得國際晶體組織授予的杰出貢獻證書3本，2009年獲云南省中青年學術與技術帶頭人稱號。易健宏，男，1965年5月生，籍貫湖南株洲，二級教授，博士，先后入選新世紀人才計劃和云南省高端人才計劃。主要從事磁性材料理論與制備、稀貴金屬材料與技術、粉末冶金基礎理論與材料制備等方面的研究。承擔國家科技攻關計劃、國家自然科學基金、國家"863"計劃、國家軍工計劃等科研項目40余項，發表學術論文200余篇，主編教材1本，出版著作3部;先后獲得"云嶺學者"和"中國青年科技獎"等榮譽，獲得國家級及省部級以上科研教學獎勵10余項。虞瀾，女，1968年2月生，籍貫江蘇，教授博士。1988年畢業于四川大學金屬材料專業2004~2008年于德國馬普固體物理研究所熱電薄膜方向攻讀博士學位，主講"材料科學基礎"(省級雙語精品課)、"材料物理"、"稀貴金屬材料學"等本科、研究生課程。主要研究領域為熱電、光電、磁性等新型功能陶瓷及薄膜的制備和性能研究，以及原子層熱電堆薄膜及器件的研發;主持了3項國家基金項目，主持或參加了省部級、國際合作等10余項，獲得了省級科研和教學成果獎勵5項，發表論文100余篇，授權發明專利10余項，出版專著1部。史慶南，男，漢族，1956年11月生于云南德欽，二級教授，博士生導師。1982年2月畢業于昆明工學院壓力加工專業，1985年在北京鋼鐵學院獲壓力加工專業碩士學位。曾在日本東京大學和法國國立高等工程技術學院(ENSAM)做高級訪問學者。獲2006年云南省有突出貢獻的優秀專業技術人才稱號，云南省教學名師。在長期從事教學工作中，為大學本科生和研究生講授了"軋制工藝學""金屬塑性加工學"塑性加工物理基礎"等10余門課程。獲云南省教學成果一等獎和國家教學成果二等獎各1項，云南省自然科學獎勵3項，出版著作3部。
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新文學天穹兩巨星--魯迅與胡適/紅燭學術叢書(紅燭學術叢書)
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