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考試科目名稱：材料分析方法考試科目代碼：

一、考試要求：

要求學生系統掌握材料分析方法的基本原理和主要方法，重點是掌握材料X射線衍射、電子衍射和電子顯微分析的基本原理和方法，具備一定的利用X射線衍射和電子衍射等手段進行材料顯微組織結構分析的相關知識和技能，為材料設計、制備、加工以及材料組織結構優化和使用性能改善提供科學依據。

二、考試內容：

1 X射線物理學基礎

X射線的發現及其本質;連續X射線與特征X射線;X射線與物質的相互作用：線吸收、體吸收、真吸收、濾波、光電效應、熒光輻射、俄歇效應;相干散射。

2 X射線衍射方向

晶體學基礎：空間點陣，7種晶系，14種布喇菲點陣，基元，晶體結構，晶面，晶向，晶面間距，晶面夾角;布喇格公式的推導;布喇格公式的物理意義：反射級數，干涉面，衍射方向，衍射條件;布喇格公式的應用。

3 X射線衍射強度

倒易點陣原理，倒易點陣的物理意義，倒易點陣、衍射斑點及晶體結構三者之間的關系，由正點陣構建倒易點陣;衍射矢量方程，厄瓦爾德圖解法，系統消光，結構因子因子物理意義;結構因子的應用， X射線衍射強度公式詮釋。

4 X射線衍射多晶體分析方法

單晶和多晶材料X射線衍射花樣基本特征及其形成原因;德拜-謝樂照相法基本原理;用德拜-謝樂法分析多晶體結構;X射線衍射儀的結構、工作原理和主要特點。

5 X射線衍射物相分析

X射線物相分析的定義;X射線物相定性分析原理和方法; X射線物相定量分析原理和方法;單線條法和內標法物相定量分析方法。

6 X射線衍射點陣參數精確測定及宏觀參與應力測定

精確測定點陣參數的基本原理;直線外推法測定點陣參數;最小二乘法測定點陣參數;殘余應力的產生及分類; 殘余應力對材料性能的影響及其X射線衍射的特征; 宏觀殘余應力測定的基本原理;宏觀殘余應力測定基本公式詮釋;宏觀殘余應力測定方法。

7 電子衍射

透射電子顯微鏡的工作原理及其兩種工作模式;電子衍射的幾何光學，電子衍射基本公式的推導，電子衍射基本公式的物理意義;選區電子衍射;實際透射電子顯微鏡中的電子衍射，相機常數和磁轉角，單晶電子衍射花樣的標定;電子衍射花樣的主要用途。

8 晶體薄膜衍襯成像

衍襯成像原理;衍襯運動學基本假設;等厚和等傾條紋的解釋;衍襯像的主要通途。

9 掃描電子顯微鏡和電子探針

電子與物質的相互作用;掃描電子顯微鏡結構及工作原理，二次電子產額與表面形貌的關系，掃描電子顯微鏡的用途;電子探針的結構與工作原理，電子探針的用途。

10 其它材料分析方法

其它顯微分析方法：原子力顯微鏡、場離子顯微鏡、三維原子探針和電子背散射衍射的基本原理及主要用途;各種譜分析方法：紅外、拉曼、紫外和核磁共振方法的基本原理和主要用途;各種熱分析方法：差熱、熱重，熱膨脹和熱機械法的基本原理和主要用途。

三、試卷結構：

a)考試時間：120分鐘，滿分：100分

b)題型結構

(1)簡答題(30分)

(2)綜合論述及應用題(70分)

四、參考書目

周 玉主編，材料分析方法，機械工業出版社，2011年，第3版。