PAGEPAGE6《材料的分析方法[金]》課程簡介課程編號：02014030課程名稱：材料的分析方法[金]/Analysistechniquesofmaterials學分:4學時：64（課內實驗(踐)：14上機：課外實踐：）適用專業：金屬材料工程專業本科生建議修讀學期：第六學期開課單位：材料科學與工程學院金屬材料工程系先修課程：材料科學基礎考核方式與成績評定標準：閉卷考試，期末考試成績70%，平時（包括實驗）成績30%。教材與主要參考書目：教材與主要參考書目：主要教材：周玉，武高輝.《材料分析測試技術》，高等學校經典暢銷教材.哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2007參考書目：1．李樹棠.《金屬X射線衍射與電子顯微分析技術》，北京：冶金工業出版社，19802．范雄.《金屬X射線學》，北京：機械工業出版社19893．P.Hirsch;AHowie;R.B.Nicholson;D.W.Pashley;M.J.Whelan.《ElectronMicroscopyofThinCrystals》，FirstEdition，NewYork.1965.1．金屬表面技術，劉江南，兵器工業出版社，1995年12月2．材料表面工程概論，趙文軫，西安交通大學出版社，1998年10月3．徐濱士，劉世參編著，表面工程新技術，國防工業出版社，2002年1月第1版4．G.Thomas.《TransmissionElectronMicroscopyofMetals》,JohnWiley,19625．戎詠華.《分析電子顯微學導論》，北京：高等教育出版社，20066．黃孝瑛.《材料微觀結構的電子顯微學分析》，北京：冶金工業出版社，2008內容概述：《材料的分析方法》是金屬材料工程專業學生必修的專業學位課程。材料的分析方法是一門分析、檢測和表征材料組成和微觀結構的課程，材料研究工作者必須掌握材料的分析方法。主要內容包括X射線衍射學、電子顯微學、X射線顯微分析幾大部分。突出了X射線衍射和電子衍射的基本理論、現代大型電子儀器的結構原理和基本實驗技能等重點內容，強調課堂講授與實踐教學緊密結合，著力將最新科研成果用于課程教學和人才培養的各個環節，最終使學生能夠獨立地進行材料的分析和研究工作。Analysistechnologyofmaterialsisacoreandbasiccourseforthestudentsofspecialtyofmetallicmaterialengineering.Materialsscienceandengineeringisasubjectinvolvesthestudyofthepreparation,composition,microstructureandpropertiesofmaterials.Themicrostructureofmaterialscontrolsitsproperties.Analysistechnologyofmaterialsisacoursefortheanalysis,testingandcharacterizationofthecompositionandmicrostructureofmaterials,anditshouldbegraspedbythematerialsresearcher.ThelecturecontentofthiscourseinvolvestheX-raydiffraction,electronmicroscopyanalysisandX-raymicroscopyanalysis.Thepurposeofthiscourseistomakethestudentsgrasptheprincipleofmaterialsanalysismethodsofmiddleormoderntimes,theapplicationoftheinstrumentandthemethodofsamplespreparation,theinterpretationandanalysisoftheinformationobtainedintheexperiment.Finally,thiscoursewillmakethestudentsacquiredthecapabilityonconductingresearchbyadoptingreasonabletechnologiesbyoneself.《材料的分析方法[金]》教學大綱課程編號：02014030課程名稱：材料的分析方法[金]/Analysistechniquesofmaterials學分:4學時：64（實驗：14上機：課外實踐：）適用專業：金屬材料工程專業本科生建議修讀學期：6開課單位：材料科學與工程學院金屬材料工程系先修課程：材料科學基礎一、課程性質、目的與任務《材料的分析方法》是金屬材料工程專業的專業基礎課程。在材料科學基礎課程學習的基礎上，詳細介紹了X射線衍射與電子顯微技術分析的原理、方法及應用。通過本課程的學習，可使學生進一步掌握本專業所需的專業理論知識，利用X射線衍射與電子顯微技術對材料微觀組織、結構、微區成分進行觀察分析，了解材料制備、加工及服役過程中其微觀組織、結構、微區成分的演化，對應其性能的變化，進而深入理解材料成分、工藝、結構、性能之間關系。使學生系統掌握利用X射線衍射與電子顯微技術分析金屬材料微觀組織、結構、微區成分所必需的基本理論、基本知識和基本實驗技能，初步具備應用所學衍射理論及電子顯微分析技術解決材料開發及應用過程中的實際問題的能力。[對應金屬材料專業培養方案畢業要求：1-3、2-3、3-1、4-2]二、教學內容及學時分配本課程總學時數為64學時，其中理論教學為50學時，實驗教學為14學時；課程教學共有12章，具體內容及學時安排等如下表所示：課程內容教學要求重點（☆）難點（△）學時安排實驗學時上機學時備注第一章X射線物理學基礎22X射線的產生及性質BX射線譜A☆ΔX射線與物質的相互作用A☆ΔX射線的防護C第二章X射線衍射的幾何理論6Bragg定律A☆倒易點陣A☆ΔEwald作圖衍射實驗方法A☆Δ第三章X射線衍射的強度理論4單個電子和原子對X射線的散射A☆單胞對X射線的散射A☆Δ一個小晶體對X射線的散射AΔ一個小晶體衍射的積分強度B粉末多晶體衍射的積分強度A☆第四章多晶體分析方法42德拜粉末衍射法AX射線衍射儀A☆Δ點陣常數的精確測定B☆Δ第五章X射線物相分析44X射線物相定性分析A☆ΔX射線物相定量分析BΔ第六章電子光學基礎4電子顯微鏡基礎B電磁透鏡及其像差A☆Δ理論分辨本領場深和焦深B☆第七章透射式電子顯微鏡42透射式電子顯微鏡的主要結構A☆Δ透射電鏡主要性能的測定B透射電鏡試樣制備B第八章電鏡中的電子衍射8電子衍射原理倒易點陣平面作圖A☆Δ電鏡中的成像A☆Δ多晶電子衍射花樣分析B☆單晶電子衍射花樣分析A☆Δ第九章電子顯微圖像解釋（襯度理論）42質厚襯度像成像原理A☆Δ薄膜衍襯像成像原理A☆Δ衍襯像運動學理論簡介B第十章掃描電顯微分析42掃描電鏡的結構原理A☆掃描電鏡成像原理及圖像分析A☆Δ第十一章X射線顯微分析A☆Δ4第十二章X射線熒光分析A☆Δ2學時合計5014（教學基本要求：A-掌握；B-熟悉；C-了解）三、建議實驗（上機）項目及學時分配本課程安排14學時課內實驗，實驗內容及學時安排如下：1．X射線晶體分析儀的結構原理（2學時）2．立方晶系單相物質粉末相的指標化（2學時）3．綜合實驗：用X射線衍射儀進行物相定性定量分析（4學時）4．透射電鏡結構原理及主要性能的測定（2學時）5．透射電鏡的圖像分析（2學時）6．掃描電鏡結構原理、二次電子像觀察及微區成分分析（2學時）7．EBSD（背散射衍射技術）在材料分析中的應用(選做)（2學時）四、教學方法與教學手段（1）以理論和實驗教學相結合，完成教學內容，著重培養學生在材料研究中分析和解決實際問題的能力。（2）采用“啟發－互動式”教學。通過課堂討論、學生課后查資料、研討等形式，提高自主學習性。（3）采用“反向教學法”。選擇結合課程中的一些章節，通過對學生分組、自學、小組討論與備課、制作多媒體課件、學生上課、提問與討論、總結與評估等這些過程，激發學生的主動學習熱情，提高學生的學習能力。（4）采用多媒體教學法。每年更新多媒體課件，并在一定程度更新課程內容。（5）材料分析方法隨著物理、化學以及電子、計算機網絡技術等的發展而發展，在教學中引導學生關注這些學科的進展，有助于學生在學習中強化創新意識，增強教學效果。（5）加強平時成績評定。平時成績依據出勤率、作業、課堂提問與討論以及教學反向法教學環節等進行綜合考評。五、考核方式與成績評定標準閉卷考試成績占70%；平時成績（包括出勤、作業、實驗成績、兼顧課堂提問與討論等）占30%。平時出勤率占5%，作業占10%，課堂表現占5%，實驗占10%。六、教材與主要參考書目1．教材：周玉，武高輝.《材料分析測試技術》，高等學校經典暢銷教材，哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2007.2．主要參考書目：1）李樹棠.《金屬X射線衍射與電子顯微分析技術》，北京：冶金工業出版社，1980.2）范雄.《金屬X射線學》，北京：機械工業出版社1989.3）P.Hirsch;AHowie;R.B.Nicholson;D.W.Pashley;M.J.Whelan.《ElectronMicroscopyofThinCrystals》，FirstEdition，NewYork.1965.4）G.Thomas.《Tr