《材料科學(xué)基礎(chǔ)1料》課程教學(xué)大綱和課程簡介

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(xué)分:4學(xué)時：64（課內(nèi)實驗(踐)：14上機：課外實踐：）適用專業(yè)：金屬材料工程專業(yè)本科生建議修讀學(xué)期：第六學(xué)期開課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院金屬材料工程系先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn)：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(shù)》，高等學(xué)校經(jīng)典暢銷教材.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)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(shù)》，北京：冶金工業(yè)出版社，19802．范雄.《金屬X射線學(xué)》，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.1965.1．金屬表面技術(shù)，劉江南，兵器工業(yè)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(xué)出版社，1998年10月3．徐濱士，劉世參編著，表面工程新技術(shù)，國防工業(yè)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(xué)導(dǎo)論》，北京：高等教育出版社，20066．黃孝瑛.《材料微觀結(jié)構(gòu)的電子顯微學(xué)分析》，北京：冶金工業(yè)出版社，2008內(nèi)容概述：《材料的分析方法》是金屬材料工程專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)學(xué)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(gòu)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(xué)、電子顯微學(xué)、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(gòu)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(xué)緊密結(jié)合，著力將最新科研成果用于課程教學(xué)和人才培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)，最終使學(xué)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(xué)大綱課程編號：02014030課程名稱：材料的分析方法[金]/Analysistechniquesofmaterials學(xué)分:4學(xué)時：64（實驗：14上機：課外實踐：）適用專業(yè)：金屬材料工程專業(yè)本科生建議修讀學(xué)期：6開課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院金屬材料工程系先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù)《材料的分析方法》是金屬材料工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。在材料科學(xué)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了X射線衍射與電子顯微技術(shù)分析的原理、方法及應(yīng)用。通過本課程的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生進一步掌握本專業(yè)所需的專業(yè)理論知識，利用X射線衍射與電子顯微技術(shù)對材料微觀組織、結(jié)構(gòu)、微區(qū)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(jié)構(gòu)、微區(qū)成分的演化，對應(yīng)其性能的變化，進而深入理解材料成分、工藝、結(jié)構(gòu)、性能之間關(guān)系。使學(xué)生系統(tǒng)掌握利用X射線衍射與電子顯微技術(shù)分析金屬材料微觀組織、結(jié)構(gòu)、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(yīng)用所學(xué)衍射理論及電子顯微分析技術(shù)解決材料開發(fā)及應(yīng)用過程中的實際問題的能力。[對應(yīng)金屬材料專業(yè)培養(yǎng)方案畢業(yè)要求：1-3、2-3、3-1、4-2]二、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配本課程總學(xué)時數(shù)為64學(xué)時，其中理論教學(xué)為50學(xué)時，實驗教學(xué)為14學(xué)時；課程教學(xué)共有12章，具體內(nèi)容及學(xué)時安排等如下表所示：課程內(nèi)容教學(xué)要求重點（☆）難點（△）學(xué)時安排實驗學(xué)時上機學(xué)時備注第一章X射線物理學(xué)基礎(chǔ)22X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(shù)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(xué)基礎(chǔ)4電子顯微鏡基礎(chǔ)B電磁透鏡及其像差A(yù)☆Δ理論分辨本領(lǐng)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(jié)構(gòu)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(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(xué)理論簡介B第十章掃描電顯微分析42掃描電鏡的結(jié)構(gòu)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(xué)時合計5014（教學(xué)基本要求：A-掌握；B-熟悉；C-了解）三、建議實驗（上機）項目及學(xué)時分配本課程安排14學(xué)時課內(nèi)實驗，實驗內(nèi)容及學(xué)時安排如下：1．X射線晶體分析儀的結(jié)構(gòu)原理（2學(xué)時）2．立方晶系單相物質(zhì)粉末相的指標(biāo)化（2學(xué)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(xué)時）4．透射電鏡結(jié)構(gòu)原理及主要性能的測定（2學(xué)時）5．透射電鏡的圖像分析（2學(xué)時）6．掃描電鏡結(jié)構(gòu)原理、二次電子像觀察及微區(qū)成分分析（2學(xué)時）7．EBSD（背散射衍射技術(shù)）在材料分析中的應(yīng)用(選做)（2學(xué)時）四、教學(xué)方法與教學(xué)手段（1）以理論和實驗教學(xué)相結(jié)合，完成教學(xué)內(nèi)容，著重培養(yǎng)學(xué)生在材料研究中分析和解決實際問題的能力。（2）采用“啟發(fā)－互動式”教學(xué)。通過課堂討論、學(xué)生課后查資料、研討等形式，提高自主學(xué)習(xí)性。（3）采用“反向教學(xué)法”。選擇結(jié)合課程中的一些章節(jié)，通過對學(xué)生分組、自學(xué)、小組討論與備課、制作多媒體課件、學(xué)生上課、提問與討論、總結(jié)與評估等這些過程，激發(fā)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。（4）采用多媒體教學(xué)法。每年更新多媒體課件，并在一定程度更新課程內(nèi)容。（5）材料分析方法隨著物理、化學(xué)以及電子、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的發(fā)展而發(fā)展，在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注這些學(xué)科的進展，有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)中強化創(chuàng)新意識，增強教學(xué)效果。（5）加強平時成績評定。平時成績依據(jù)出勤率、作業(yè)、課堂提問與討論以及教學(xué)反向法教學(xué)環(huán)節(jié)等進行綜合考評。五、考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn)閉卷考試成績占70%；平時成績（包括出勤、作業(yè)、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(yè)占10%，課堂表現(xiàn)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(shù)》，高等學(xué)校經(jīng)典暢銷教材，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)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(shù)》，北京：冶金工業(yè)出版社，1980.2）范雄.《金屬X射線學(xué)》，北京：機械工業(yè)出版社1989.3）P.Hirsch;AHowie;R.B.Nicholson;D.W.Pashley;M.J.Whelan.《ElectronMicroscopyofThinCrystals》，F(xiàn)irstEdition，NewYork.1965.4）G.Thomas.《Tr