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《材料研究方法》精品课程 许乾慰 材料科学与工程学院 xu_qw@ 133 0168 8786 INTRODUCTION 一、目的、意义 材料科学的任务 用以制造有用的构件、器件或其它物品的物质 任务：研究、制造和合理使用各类材料 2. 材料的种类 金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料 二、材料结构与研究方法分类 1. 材料结构层次 结构：材料系统内各组成单元之间的相互联系和相互作用方式 2. 研究方法分类 化学成分分析 结构测定 形貌观察 授课内容（1） 光学显微分析 授课内容（2） 光谱分析 授课内容（3） X射线衍射分析 电子显微分析 其他研究方法 思考题：1. 研究方法目的意义2. 研究方法分类 * * 《材料研究方法》精品课程 */12 材 料 研 究 方 法Materials Characterization 公共资源 mat_method@126.com Password: 142536 0/jpkc/mrm/second/index.asp 教学内容及考评方式 教学内容： 理论课、图谱解析、读书报告 自行到本部材料馆二楼实验室参观 考评方式： 期中考试和期末考试各占40%，读书报告20% 授人于鱼 与 授人于渔 材料科学的主要任务是研究材料 研究的内容： 组成 结构 性能 材料研究的意义和内容 材料的性能决定于： 组成 结构 材料的结构又取决于： 材料的制备工艺 材料的使用条件 3. 材料研究方法 （广义） 技术路线、实验技术、 数据分析 （狭义） 测试材料组成和结构的 仪器方法 研究方法 研究对象 物体尺寸 结构层次 扫描隧道电镜 晶格点阵 10nm 微观结构 扫描电镜 微晶集团 10-200nm 亚显微结构 显微镜 多晶集团 0.2-100?m 显微结构 肉眼、放大镜 大晶粒、颗粒集团 100?m 宏观结构 材料结构的类型 聚集态结构 气、液、固。固态中有晶态和非晶态。 物相结构：混合物、晶态、非晶态 显微结构：取向 空间位置分布：多组分、多相材料的均匀性 原子、分子与晶体结构 原子与基团结构 分子结构：分子量、分子质量分布、支化度、交联度 晶体结构 构型与构象 电子结构 材料结构的类型 电子、原子、分子与晶体结构 原子、电子结构 基团类型 分子结构：分子量、分子质量分布、支化度、交联度 晶体结构 构型与构象 形态结构 材料组成的研究方法 成分谱分析法：光谱、色谱、热谱等 光谱包括：紫外、红外、拉曼、荧光 色谱包括气相、液相、凝胶色谱等 热谱包括DSC，DTA等 FUNDAMENTALS OF SPECTROSCOPY ?E=h?=hc/? Interaction between Electromagnetic Radiation and Materials Radiation Beam reflection Materials Luminescence scater Transmittance absorption 掌握相关检测手段的目的意义 理论：新材料的结构鉴定分析 实际应用需要： 配方剖析、质量控制、事故分析等 研究思路和研究方法（表征与检测方法）的有机统一 偏光显微镜 热分析 差热分析 差示扫描量热分析 热机械分析 热重分析 红外光谱 紫外光谱 激光拉曼光谱 核磁共振 扫描电镜 电子探针 透射电镜 原子力显微镜 质谱 X射线衍射分析 授课内容（4） Bilingual Teaching Teaching in English a) Thermal Analysis b) FITR 1.5 Survey of Characterization Techniques molecular mass (GPC) Spectroscopic techniques Ultraviolet - visible spectroscopy uses electromagnetic radiation of the lowest wavelength to identify molecules with conjugated mol