本书主要介绍功能材料的结构、形貌和成分与其性能的分析测试方法。结构分析技术主要包括X射线衍射、电子衍射、电子背散射衍射、中子衍射等。形貌分析技术主要有扫描电子显微镜、扫描透射电子显微镜、扫描隧道显微镜、原子力显微镜、透射电子显微镜、冷冻电子显微镜等。成分分析技术主要包括俄歇电子能谱、X射线光电子能谱、特征X射线能谱（电子探针）、原子探针、X射线荧光光谱及光谱分析（原子光谱、红外光谱、激光拉曼光谱）等。性能分析技术主要包括功能材料的光、声、电、热、磁、电化学和力学性能的测试方法、原理特点及其应用。本书对每章内容均作了小结，并附有适量的习题。本书配套了重难点的讲解视频，读者可扫描二维码观看。

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2013/09-2013/12，澳大利亚昆士兰大学,合作研究 2000/03-2003/09，东南大学研究生院，工学博士 1995/09-1998/03，东南大学研究生院，工学硕士 1992/09-1994/07，东南大学经济管理学院，经济学学士 1985/09-1990/07，武汉理工大学船舶机械工程系，工学学士

目录
丛书序
前言
第1章 功能材料结构分析 1
1.1 X射线衍射法 1
1.1.1 X射线衍射原理 1
1.1.2 X射线物相分析 4
1.1.3 非晶态物质X射线衍射分析 9
1.1.4 单晶体的取向分析 10
1.1.5 多晶体的织构分析 11
1.1.6 小角X射线散射 16
1.1.7 薄膜的物相与织构分析 18
1.2 电子衍射法 20
1.2.1 电子衍射原理 20
1.2.2 电子衍射花样 20
1.2.3 电子衍射与X射线衍射的异同点 21
1.2.4 低能电子衍射 22
1.2.5 高能电子衍射 24
1.2.6 常见电子衍射花样及其标定 27
1.2.7 透射电子显微镜的样品制备 28
1.2.8 透射电子显微镜菊池花样标定晶体取向 29
1.3 电子背散射衍射法 31
1.3.1 电子背散射衍射原理 31
1.3.2 电子背散射衍射系统的组成 32
1.3.3 电子背散射衍射谱的标定 32
1.3.4 标定晶体取向 36
1.3.5 电子背散射衍射样品制备 38
1.3.6 电子背散射衍射在结构分析中的应用 38
1.4 中子衍射法 40
1.4.1 中子衍射原理 40
1.4.2 中子衍射与电子衍射和X射线衍射的比较 41
1.4.3 中子衍射仪 42
1.4.4 中子衍射技术的应用 43
本章小结 46
习题 47
参考文献 47
第2章 材料形貌分析方法 48
2.1 扫描电子显微镜法 48
2.1.1 扫描电子显微镜的结构与工作原理 48
2.1.2 扫描电子显微镜的主要性能参数 51
2.1.3 成像衬度 52
2.1.4 二次电子衬度像 53
2.1.5 背散射电子衬度像 54
2.1.6 扫描电子显微镜的发展 55
2.2 扫描透射电子显微镜法 56
2.2.1 扫描透射电子显微镜的工作原理 56
2.2.2 扫描透射电子显微镜的特点 57
2.2.3 扫描透射电子显微镜的应用 58
2.3 扫描隧道显微镜法 58
2.3.1 扫描隧道显微镜的工作原理 58
2.3.2 扫描隧道显微镜的工作模式 59
2.3.3 扫描隧道显微镜的特点 60
2.3.4 扫描隧道显微镜的应用 60
2.4 原子力显微镜法 63
2.4.1 原子力显微镜的工作原理 63
2.4.2 原子力显微镜的工作模式 64
2.4.3 试样制备 64
2.4.4 原子力显微镜的应用 64
2.5 透射电子显微镜法 66
2.5.1 透射电子显微镜的衬度及其分类 66
2.5.2 明场像、暗场像及中心暗场像 67
2.5.3 高分辨透射电子显微镜成像技术 67
2.6 冷冻电子显微镜法 72
本章小结 73
习题 74
参考文献 74
第3章 材料成分分析方法 76
3.1 俄歇电子能谱法 76
3.1.1 工作原理 76
3.1.2 俄歇电子能谱 77
3.1.3 定性分析 78
3.1.4 定量分析 79
3.1.5 化学价态分析 80
3.1.6 俄歇电子能谱的应用 80
3.2 X射线光电子能谱法 81
3.2.1 工作原理 81
3.2.2 X射线光电子能谱及表征 82
3.2.3 定性分析 83
3.2.4 定量分析 83
3.2.5 化学态分析 84
3.2.6 X射线光电子能谱的应用 85
3.3 电子探针法 87
3.3.1 工作原理 87
3.3.2 电子探针的应用 88
3.4 X射线荧光光谱法 90
3.4.1 工作原理 91
3.4.2 X射线荧光光谱的应用 91
3.5 原子探针法 92
3.5.1 工作原理 92
3.5.2 原子探针样品制备 92
3.5.3 原子探针的应用 94
3.6 原子发射光谱法 97
3.6.1 原子发射光谱仪组成与工作原理 98
3.6.2 原子发射光谱的应用 100
3.7 原子吸收光谱法 100
3.7.1 原子吸收光谱仪组成与工作原理 101
3.7.2 原子吸收光谱的应用 101
3.8 原子荧光光谱法 102
3.8.1 原子荧光光谱仪组成与工作原理 102
3.8.2 原子荧光光谱的应用 103
3.9 红外光谱法 103
3.9.1 红外光谱仪组成与工作原理 103
3.9.2 红外光谱的应用 105
3.10 激光拉曼光谱法 107
3.10.1 激光拉曼光谱仪组成与工作原理 107
3.10.2 激光拉曼光谱的应用 109
本章小结 110
习题 110
参考文献 111
第4章 功能材料的电学性能测试方法 112
4.1 电学性能 112
4.2 电阻率的测试方法 113
4.2.1 电阻率 113
4.2.2 电阻率的测试原理与方法 113
4.3 电阻的测试方法 115
4.3.1 绝缘材料的电阻测试方法 115
4.3.2 压敏电阻的电阻测试原理与方法 116
4.4 介电性能的测试方法 116
4.4.1 介电特性 116
4.4.2 介电性能的测试原理 117
4.5 铁电体的电滞回线测试方法 121
4.5.1 铁电体的电滞回线 121
4.5.2 铁电体的电滞回线测试原理与方法 122
4.6 压电效应与压电系数测试方法 124
4.6.1 压电效应 124
4.6.2 压电系数 125
4.6.3 压电效应与压电系数的测试原理与方法 126
4.7 电光性能测试方法 128
4.7.1 电光特性 128
4.7.2 电光性能的测试原理与方法 129
本章小结 129
习题 130
参考文献 130
第5章 功能材料的声学性能测试方法 131
5.1 声学性能的概述 131
5.1.1 声波的定义和特性 131
5.1.2 材料声学性能的主要参数 131
5.2 声速和声衰减系数的测试方法 134
5.2.1 插入取代法 134
5.2.2 直接接触法 136
5.2.3 声波掠入法 137
5.3 吸声性能的测试方法 138
5.3.1 阻抗管驻波比法 138
5.3.2 阻抗管双传声器传递函数法 141
5.3.3 混响室法 143
5.4 隔声性能的测试方法 144
5.4.1 混响室法（实验室法） 145
5.4.2 现场测试方法 147
本章小结 149
习题 149
参考文献 150
第6章 功能材料的光学性能测试方法 151
6.1 光学功能材料 151
6.2 功能材料的吸收与透射光谱测试方法 152
6.2.1 吸收光谱 153
6.2.2 透射光谱 154
6.2.3 吸收与透射光谱的测试原理与方法 155
6.3 功能材料的荧光光谱测试方法 158
6.3.1 荧光光谱 158
6.3.2 荧光光谱的测试原理与方法 161
6.4 荧光材料的量子产率测试方法 162
6.4.1 荧光量子产率 162
6.4.2 量子产率的测试原理与方法 164
6.5 荧光材料的荧光寿命测试方法 167
6.5.1 荧光寿命 167
6.5.2 荧光寿命的测试原理与方法 168
6.6 白光LED器件的光电综合测试方法 169
6.6.1 色度参数 169
6.6.2 色温 171
6.6.3 显色指数 171
6.6.4 白光LED器件的光电综合测试原理与方法 172
6.7 光伏电池特性测试方法 174
6.7.1 光生伏特效应 174
6.7.2 光伏电池特性测试原理与方法 176
6.8 光催化性能测试方法 181
6.8.1 光催化效应 181
6.8.2 光催化效应测试原理与方法 183
本章小结 184
习题 185
参考文献 185
第7章 功能材料的磁学性能测试方法 187
7.1 静态磁特性的测试方法 187
7.1.1 铁磁物质的磁化特性 187
7.1.2 磁化曲线和磁滞回线的测试方法 188
7.1.3 磁性相变温度的测试方法 190
7.1.4 软磁材料的静态磁性能测试方法 191
7.1.5 永磁材料的静态磁性能测试方法 193
7.2 动态磁特性的测试方法 195
7.2.1 交流磁场下的动态磁特性 195
7.2.2 动态磁化曲线的测试方法 199
7.2.3 动态磁导率的测试方法 200
7.2.4 磁损耗的测试方法 202
7.3 磁畴结构的测试方法 204
7.3.1 粉纹法 204
7.3.2 磁光效应法 204
7.3.3 磁力显微镜法 206
7.3.4 洛伦兹电子显微镜法 207
7.4 其他磁相关效应的测试方法 207
7.4.1 磁输运效应的测试方法 207
7.4.2 磁致伸缩系数的测试方法 209
7.4.3 磁各向异性常数的测试方法 211
本章小结 214
习题 214
参考文献 214
第8章 功能材料的热学性能测试方法 215
8.1 热学性能 215
8.2 热分析方法 215
8.2.1 热重分析法 215
8.2.2 差热分析法 216
8.2.3 差示扫描量热分析法 217
8.2.4 热分析测量的影响因素 218
8.3 导热系数的测试方法 219
8.3.1 导热系数及其影响因素 219
8.3.2 导热系数的测试原理与方法 220
8.4 综合传热性能的测试方法 220
8.4.1 传热原理 220
8.4.2 综合传热性能的测试原理与方法 221
8.5 材料熔体物理性质的测试方法 222
8.5.1 熔体的物理性质 222
8.5.2 熔体的物理性质测试原理与方法 223
8.6 热膨胀系数的测试方法 224
8.6.1 热膨胀系数 224
8.6.2 热膨胀系数的测试原理与方法 225
8.7 热电性能的测试方法 225
8.7.1 热电特性 225
8.7.2 热电性能的测试原理与方法 227
8.8 热释电性能的测试方法 230
8.8.1 热释电性能 230
8.8.2 热释电性能的测试原理与方法 231
本章小结 233
习题 233
参考文献 233
第9章 功能材料的电化学性能测试方法 235
9.1 电化学性能 235
9.2 电极电势和电池电动势的测试方法 236
9.2.1 电极电势和电池电动势 236
9.2.2 电极电势和电池电动势的测试原理与方法 237
9.3 电池电极的极化曲线测试方法 240
9.3.1 电池电极的极化 241
9.3.2 电池电极极化曲线的测试原理、方法与应用 242
9.4 电池的阻抗测试方法 249
9.4.1 电池的阻抗 249
9.4.2 电化学阻抗测试原理与方法 249
9.4.3 电化学阻抗测试的应用 252
9.5 电池的线性电势扫描测试方法 253
9.5.1 线性电势扫描测试 254
9.5.2 线性电势扫描测试的原理与方法 254
9.5.3 线性电势扫描测试的应用 257
本章小结 259
习题 259
参考文献 259
第10章 材料力学性能测试方法 261
10.1 静载荷下材料的力学性能试验与力学性能指标 261
10.1.1 拉伸试验和拉伸曲线 261
10.1.2 拉伸试验获得的力学性能指标 265
10.1.3 压缩试验和压缩曲线 268
10.1.4 压缩试验获得的力学性能指标 268
10.1.5 弯曲试验和弯曲曲线 269
10.1.6 弯曲试验获得的力学性能指标 269
10.1.7 扭转试验和扭转曲线 270
10.1.8 扭转试验获得的力学性能指标 271
10.1.9 剪切试验 272
10.1.10 剪切试验获得的力学性能指标 273
10.1.11 硬度试验 273
10.1.12 硬度试验获得的力学性能指标 274
10.2 动载荷下材料的力学性能试验与力学性能指标 278
10.2.1 冲击试验 278
10.2.2 冲击试验获得的力学性能指标 279
10.2.3 疲劳试验和疲劳曲线 280
10.2.4 疲劳试验获得的力学性能指标 281
10.3 断裂韧度及其测试方法 281
10.4 高温下材料的力学性能试验与力学性能指标 283
10.4.1 蠕变试验和蠕变曲线 284
10.4.2 蠕变试验获得的力学性能指标 284
10.5 深低温下材料的力学性能试验 285
10.5.1 低温环境 285
10.5.2 深低温介质 286
本章小结 286
习题 286
参考文献 287