《材料的分析方法料》教學大綱課程教學大綱和課程簡介

《材料的分析方法[料]》課程簡介課程編號：02034023課程名稱：材料的分析方法[料]/Analysistechniquesofmaterials學分:4學時：64（課內(nèi)實驗(踐)：14上機：課外實踐：）適用專業(yè)：材料科學與工程專業(yè)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材料物理系先修課程：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：主要教材：周玉，武高輝.《材料分析測試技術》，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)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(yè)出版社，19802．范雄.《金屬X射線學》，北京：機械工業(yè)出版社19893．P.Hirsch;AHowie;R.B.Nicholson;D.W.Pashley;M.J.Whelan.《ElectronMicroscopyofThinCrystals》，F(xiàn)irstEdition，NewYork.1965.4．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(jié)構的電子顯微學分析》，北京：冶金工業(yè)出版社，20087．盧利平等著，《材料現(xiàn)代分析與測試技術》，國防工業(yè)出版社，20108．齊海群，《材料分析測試技術》，北京大學出版社，2011.9．谷亦杰等，《材料分析檢測技術》，中南大學出版社，

2009.內(nèi)容概述：《材料的分析方法》是材料科學與工程專業(yè)學生必修的專業(yè)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(jié)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(nèi)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(xiàn)代大型電子儀器的結(jié)構原理和基本實驗技能等重點內(nèi)容，強調(diào)課堂講授與實踐教學緊密結(jié)合，著力將最新科研成果用于課程教學和人才培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)，最終使學生能夠獨立地進行材料的分析和研究工作。Analysistechnologyofmaterialsisacoreandbasiccourseforthestudentsofspecialtyofwelding.Materialsscienceandengineeringisasubjectinvolvesthestudyofthepreparation,composition,microstructureandpropertiesofmaterials.Themicrostructureofmaterialscontrolsitsproperties.Analysistechnologyofmaterialsisacoursefortheanalysis,testingandcharacterizationofthecompositionandmicrostructureofmaterials,anditshouldbegraspedbythematerialsresearcher.ThelecturecontentofthiscourseinvolvestheX-raydiffraction,electronmicroscopyanalysisandX-raymicroscopyanalysis.Thepurposeofthiscourseistomakethestudentsgrasptheprincipleofmaterialsanalysismethodsofmiddleormoderntimes,theapplicationoftheinstrumentandthemethodofsamplespreparation,theinterpretationandanalysisoftheinformationobtainedintheexperiment.Finally,thiscoursewillmakethestudentsacquiredthecapabilityonconductingresearchbyadoptingreasonabletechnologiesbyoneself.

《材料的分析方法[料]》教學大綱課程編號：02034023課程名稱：材料的分析方法[料]/Analysistechniquesofmaterials學分:4學時：64（實驗：14上機：課外實踐：）適用專業(yè)：材料科學與工程建議修讀學期：6開課單位：材料科學與工程學院材料物理與化學系先修課程：材料科學基礎一、課程性質(zhì)、目的與任務【課程性質(zhì)】本課程是材料科學與工程專業(yè)本科學生必修的專業(yè)基礎課程。利用X射線衍射與電子顯微技術分析材料微觀組織、結(jié)構、微區(qū)成分，有利于研究材料的成分-工藝-性能關系，以分析和解決材料研究中的實際問題。通過本課程的學習，使學生系統(tǒng)掌握利用X射線衍射與電子顯微技術分析材料微觀組織、結(jié)構、微區(qū)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分析和解決實際問題的能力?！窘虒W目的與任務】本課程使學生理解X射線衍射、電子顯微技術等的基本構造和工作原理，掌握利用這些設備進行材料顯微組織、微觀結(jié)構以及微區(qū)成分分析的基本方法，培養(yǎng)學生的運用現(xiàn)代分析、測試技術方法進行實驗研究能力、團隊合作能力，具體要求如下：1）能夠基于科學原理和方法，利用現(xiàn)代分析、測試技術方法進行實驗研究，對材料加工過程中的物理化學過程、材料微觀組織及性能演變過程進行研究驗證，并通過信息綜合得到合理的結(jié)論，解決材料加工過程中的復雜工程問題。2）針對復雜的問題，開發(fā)、選擇與使用恰當?shù)募夹g、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術工具。3）使用現(xiàn)代工具對材料工程問題進行預測和模擬，并能夠理解其局限性。4）能夠基于工程相關背景知識對復雜工程問題進行合理分析?！緦厴I(yè)要求】對應指標點：4.1：掌握材料科學與工程研究的方法與能力。4.2：能正確應用材料分析和測試的方法解決復雜工程問題。4.3：能夠?qū)碗s工程問題的試驗性研究進行數(shù)據(jù)分析和解釋，最終得出合理有效的結(jié)論。5.1：能針對材料的研發(fā)、應用和技術改進等復雜工程問題，選用恰當?shù)脑O備、儀器、軟件或其他工具等進行分析。二、教學內(nèi)容及學時分配（按章節(jié)列出內(nèi)容要求學時等，實驗上機項目要列在課程內(nèi)容一欄）《材料的分析方法》總學時數(shù)為64學時，其中理論教學為50學時，實驗教學14學時；課程教學共有12章，具體內(nèi)容及學時安排等如下表所示：課程內(nèi)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42X射線的產(chǎn)生及性質(zhì)BX射線譜A☆ΔX射線與物質(zhì)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4Bragg定律A☆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62德拜粉末衍射法AX射線衍射儀A☆Δ點陣常數(shù)的精確測定B☆Δ第五章X射線物相分析84X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62透射式電子顯微鏡的主要結(jié)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10電子衍射原理A☆Δ倒易點陣及倒易點陣平面作圖，Ewald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）62質(zhì)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62掃描電鏡的結(jié)構原理A☆掃描電鏡成像原理及圖像分析A☆Δ第十一章電子探針顯微分析A☆Δ4第十二章X射線熒光分析A☆Δ2（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1．X射線晶體分析儀的結(jié)構原理（2h）2．立方晶系單相物質(zhì)粉末相的指標化（2h）3．綜合實驗：用X射線衍射儀進行物相定性定量分析（4h）4．透射電鏡結(jié)構原理及主要性能的測定（2h）5．透射電鏡的圖像分析（2h）6．掃描電鏡結(jié)構原理、二次電子像觀察及微區(qū)成分分析（2h）7．EBSD（背散射衍射技術）在材料分析中的應用(選做)（2h）四、教學方法與教學手段使用多媒體教學；以理論和實驗教學相結(jié)合，完成教學內(nèi)容，著重培養(yǎng)學生在材料研究中分析和解決實際問題的能力。五、考核方式與成績評定標準課程考核成績采用平時成績+期終考試成績相結(jié)合的方式，平時成績占課程考核成績的30%，平時成績考核采用作業(yè)和實驗報告相結(jié)合的方式；期終考試成績占課程考核成績的70%。課程支撐畢業(yè)要求指標點在試卷中的相應分數(shù)（范圍）指標點2.3約30%指標點4.2約40%指標點5.2約30%總計100%六、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》，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)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(yè)出版社，19802．范雄.《金屬X射線學》，北京：機械工業(yè)出版社19893．P.Hirsch;AHowie;R.B.Nicholson;D.W.Pashley;M.J.Whelan.《ElectronMicroscopyofThinCrystals》，F(xiàn)irstEdition，NewYork.1965.4．G.Thomas.《Transmiss