材料结构分析测试

课程编码：280230085601P5002 英文名称：Materials Structure Testing Technology 课时：30 学分：1.00 课程属性：实验课 主讲教师：陈国新

《材料结构分析测试》是先进无机材料研究、开发及产业化不可缺少的技术支撑和工作基础。X射线、电子束与无机材料相互作用的信号丰富，是现代仪器分析最常用的信号激发源。本课程主要围绕X射线衍射、电子显微分析有关的仪器设备，包括XRD（2D-XRD）、TEM及附件（STEM、EDS、EELS）、SEM及附件（EBSD），讲授设备的仪器原理、构成、上机操作及有关的软件使用。本课程是材料物理与化学、材料加工工程、材料与化工以及物理化学等专业研究生的实验课程。
该课程的重要目的是掌握X射线与电子与固体无机材料发生衍射的物理规律，掌握从衍射角度获取、分析材料结构的实验方法，尤其是掌握材料显微结构的分析手段。本课程包括X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能谱仪、电子能量损失谱仪的原理、应用及实验操作；X射线衍射以及有关实验的样品前处理方法。通过本课程的学习，希望学生可以掌握X射线及电镜技术实验方法，为无机材料研究中涉及到的结构分析尤其是显微结构分析提供实验基础。同时介绍主要的材料结构表征前沿实验技术国内外尚存在不少差距，尤其在高端、先进的表征设备及关键部件研发方面，技术被国外垄断。但近年来也有些国内公司在入门级产品方面取得了突破，引导学生树立投身科学研究和技术创新的远大理想，激发学生强烈的使命感和责任心。

大学物理、晶体学基础

第一章 透射电镜 10.0学时 陈国新
第1节 透射电镜（TEM）设备研制及发展简史
第2节 电子衍射基本理论
第3节 TEM的质厚衬度、衍射称度、相位称度
第4节 TEM中的谱学手段及应用
第5节 透射电镜及其附件（EDS、EELS）的设备组成、工作原理、基本操作步骤和注意事项
第6节 TEM的样品制备方法
第7节 透射电镜的基本操作
第8节 透射电镜表征晶体材料
第9节 电子能量损失谱仪（EELS）设备的使用及数据采集
第二章 扫描电镜 10.0学时 陈国新
第1节 扫描电镜及其附件的组成、结构、工作原理、基本操作步骤和注意事项
第2节 掌握扫描电镜的样品制备方法
第3节 掌握扫描电镜SEM、EDS、EBSD的基本操作
第4节 介绍扫描电镜设备的主要研发单位
第三章 X射线衍射仪设备 10.0学时 陈国新
第1节 X射线衍射仪设备的组成、结构、工作原理
第2节 X射线衍射仪的基本操作步骤和注意事项
第3节 多晶衍射样品制备方法，粉末衍射仪对样品的要求，样品制备常见问题及解决方案
第4节 多晶衍射数据采集
第5节 获得高质量的衍射数据
第6节 PDF数据库和物相分析常用软件介绍
第7节 EVA软件界面和数据分析功能
第8节 晶粒尺寸计算

研究球差电镜测试新方法开发及应用，原位透射电镜技术开发，电池材料显微结构表征技术