現代材料分析方法教程（簡體書）

《現代材料分析方法教程》介紹了材料分析中常用的儀器分析方法，分為元素成分分析法、波譜分析法、衍射分析法、電子顯微分析法、熱分析法和粒度及孔結構分析法六篇共十六章，包括原子發射光譜法、原子吸收光譜法、等離子質譜法、X射線熒光光譜法、紫外-可見吸收光譜法、紅外吸收光譜法、拉曼散射光譜法、X射線衍射法、電子衍射法、透射電子顯微法、掃描電子顯微法、X射線光電子能譜法、熱分析法、熱分析聯用法、粒度分析法、比表面積及孔結構分析法等內容。每章由基本原理、儀器基本結構、實驗技術以及典型案例等部分構成。 本書集實用性、完整性、系統性、科學性、綜合性和示範性為一體，條理清晰，簡明扼要，可作為高等院校材料類各專業本科生和研究生的教材，也可作為化學、環境和礦物等專業學生的參考教材，還可供從事儀器分析的企業、科研和管理部門等有興趣的讀者學習參考。

王永在，山東理工大學，副教授，專業背景：長期從事儀器分析方面的教學科研工作，研究方向主要為材料成分和結構表征。主持完成省自然科學基金課題1項，作為主要成員參與完成國家自然科學基金等省部級以上課題5項，其他課題6項。從2007始，先後主講《多晶X射線衍射理論與實踐》（公選課）、《材料分析方法》（材料成型與控制工程專業必選課）、《聚合物近代儀器分析》（材料化學與高分子工程專業必選課）和《生物儀器分析》（生物工程與生物技術專業必選課）等本科生和研究生課程，在材料儀器分析教學和科研方面有較好的學術積累。已發表SCI、EI等論文30余篇。著作情況：一、部分首位代表性論文：1.Adsorption behavior of phosphate on Mg–Al layered double hydroxide/montmorillonite composite.《Desalination and Water Treatment》，2016, 57(38)，17963-17972. SCI2.Structural and textural evolution of nanocrystalline MgAl layered double hydroxides.《Applied Clay Science》, 2013, 80-81, 334-339. SCI 3.Fabrication of nano zeolite P from coal fly ash by combining alkaline-fusion and hydrothermal reactions.《Key Engineering Materials》, 2014, 591, 126-129. EI4.Textural properties of nanocrystalline hydroxyapatite synthesized via a microwave-hydrothermal process.《Key Engineering Materials》,2012,544, 205-208. EI 5.Microwave-hydrothermal synthesis and characterization of hydroxyapatite nanocrystallites. 《Materials Letters》,2011，65(23-24),3388-3390. EI 6.釩磷酸鹽（NH3CH2CH2NH2）[VOPO4]的水熱合成和結構表征.《化學學報》,2005，63（1）,75-80. EI7.γ-AlOOH納米晶的微波水熱法制備及表征.《人工晶體學報》，2009，38(4), 930-933. EI8.納米晶Mg-Al水滑石的水熱合成及合成機理.《無機材料學報》，2008，23（1）,93-98. EI9.納米晶Mg-Al水滑石的水熱合成及微結構表征.《無機化學學報》,2007, 23（6），1055-1058．SCI10.微波水熱法制備Mg-Al水滑石納米晶.《人工晶體學報》，2008,37(5),1219-1223. EI13.Hydrothermal synthesis and structural characterization of a three-dimensional open-framework vanadium phosphate DAP-V9P8.《人工晶體學報》,2007, 36(5), 1069-1078 .EI14.含有機模版釩磷酸鹽熱穩定性比較研究. 《人工晶體學報》,2006，35(5)，1052-1056.EI15.孔道結構釩鋁磷酸鹽(NH3CH2CH2NH2)[(VO)Al(PO4)2]的水熱合成及熱穩定性.《人工晶體學報》.2005, 34(1), 84-88. EI二、編寫《材料儀器分析方法》講義

材料分析的主要目的是利用現代分析儀器表征材料的成分和結構。作為材料設計、加工、性能評價、使用中的橋梁和紐帶，材料分析技術的提高對材料科學技術的發展進步具有極其重要的推動作用。
進行材料成分結構分析的方法有很多種，每種分析方法的原理、分析屬性、應用目的和範圍各不相同。本教程將常用的材料儀器分析方法按材料表征的內在邏輯和原理方法進行大致分類，分為元素成分分析法、波譜分析法、衍射分析法、電子顯微分析法、熱分析法和粒度及孔結構分析法六篇，在每篇裡包含若干種具有共性的分析方法，每種方法強調基本原理，簡介分析儀器實驗技術，突出方法的綜合應用，關注方法的局限性，輔以典型案例示範方法應用。典型案例從大量國內外的文獻中精選，案例內容涵蓋每種分析方法對實際材料分析的整個流程和結果解析，以架起理論與實踐的橋梁，有助於閱讀者在“知其所以然”的基礎上，拓展思維，學以致用，提高分析問題和解決問題的綜合能力和素質。
本書體系完整，條理清晰，內容簡明扼要，深淺適度，具有綜合性、完整性和連貫性，符合學習的認知規律和開展科學研究的基本路徑，可以起到現代材料分析方法入門書的作用。
本書的作者多年主講“材料分析方法”和“儀器分析方法”等課程，同時也具體從事材料儀器分析工作，有一定的理論水平和較為豐富的儀器分析工作經驗。在編寫過程中，參考借鑒了國內外大量相關著作、期刊以及有關國家和行業標準，在此謹向有關作者表示衷心感謝！
本書由山東理工大學王永在、張照錄編著。全書由王永在負責統稿整理。由於編著者水平有限，書中難免存在不足，懇請廣大專家和讀者批評指正。

編著者
2022年11月

緒論
第一篇 材料元素成分分析法
第一章 原子發射光譜法
第一節 光學分析法概論
第二節 原子發射光譜基本原理
第三節 原子發射光譜儀
第四節 分析方法
第五節 方法應用
典型案例 電感耦合等離子體原子發射光譜法測定釹鐵硼中鉬鎢鈮鋯鈦
參考文獻
第二章 原子吸收光譜法
第一節 原子吸收光譜基本原理
第二節 原子吸收光譜儀
第三節 測試條件的選擇
第四節 干擾效應及其消除方法
第五節 定量分析方法
第六節 原子吸收光譜法應用
典型案例 微波消解樣品-石墨爐原子吸收光譜法測定高溫鎳基合金中的痕量銀
參考文獻
第三章 等離子質譜法
第一節 等離子質譜基本原理
第二節 電感耦合等離子質譜儀
第三節 分析方法
第四節 質譜干擾及其消除方法
第五節 等離子質譜法應用
第六節 輝光放電質譜法簡介
典型案例 ICP-MS法測定高純鎢中15種痕量雜質元素
參考文獻
第四章 X射線熒光光譜法
第一節 X射線熒光光譜法基本原理
第二節 X射線熒光光譜儀
第三節 分析方法
第四節 制樣方法
典型案例 基於熔融制樣X射線熒光光譜法測量鈦鐵中5種成分的研究
參考文獻
第二篇 材料波譜分析法
第五章 紫外-可見吸收光譜法
第一節 紫外-可見吸收光譜法基本原理
第二節 化合物的紫外-可見吸收光譜
第三節 影響紫外-可見吸收光譜的因素
第四節 紫外-可見吸收光譜儀
第五節 分析方法
典型案例 烷基酚聚氧乙烯醚的紫外光譜定性與定量分析
參考文獻
第六章 紅外吸收光譜法
第一節 紅外吸收光譜法基本原理
第二節 影響基團吸收頻率的因素
第三節 定性分析
第四節 定量分析
第五節 紅外吸收光譜儀
第六節 樣品製備方法
第七節 其他紅外光譜法簡介
典型案例 核殼結構鎳肼複合物的紅外光譜研究
參考文獻
第七章 拉曼散射光譜法
第一節 拉曼散射光譜法基本原理
第二節 激光拉曼散射光譜儀
第三節 拉曼散射光譜分析
第四節 拉曼散射光譜應用
典型案例 碳纖維結構的拉曼光譜研究
參考文獻
第三篇 材料衍射分析法
第八章 X射線衍射分析法
第一節 X射線物理學基礎
第二節 晶體幾何學基礎
第三節 晶體X射線衍射方向
第四節 晶體X射線衍射強度
第五節 晶體X射線衍射方法
第六節 晶體X射線衍射儀
典型案例 一、鏈狀銀硫簇合物的合成和晶體結構
二、金紅石型TiO2機械力化學變化XRD研究
參考文獻
第九章 電子衍射分析法
第一節 電子衍射物理學基礎
第二節 電子衍射方法
典型案例 納米晶與單晶複合電子衍射分析
參考文獻
第四篇 材料電子顯微分析法
第十章 透射電子顯微分析法
第一節 電子光學基本原理
第二節 透射電子顯微鏡基本結構及性能指標
第三節 透射電子顯微鏡圖像分析
第四節 透射電子顯微鏡樣品製備方法
第五節 透射電子顯微鏡圖像應用
典型案例 納米Ir薄膜中缺陷結構的原子尺度研究
參考文獻
第十一章 掃描電子顯微分析法
第一節 電子束與固體樣品作用的物理效應
第二節 掃描電鏡基本結構及性能指標
第三節 掃描電鏡成像原理
第四節 掃描電鏡樣品製備技術
第五節 掃描電子顯微分析法在材料科學中的應用
第六節 電子背散射衍射法簡介
典型案例 高純度莫來石晶須的製備與分散
參考文獻
第十二章 X射線光電子能譜分析法
第一節 X射線光電子能譜基本原理
第二節 X射線光電子能譜儀
第三節 X射線光電子能譜分析方法
典型案例 X射線光電子能譜儀團簇離子槍濺射對CH3NH3PbI3鈣鈦礦薄膜的影響研究
參考文獻
第五篇 材料熱分析法
第十三章 熱分析法
第一節 熱分析法分類
第二節 差熱分析法
第三節 差示掃描量熱法
第四節 熱重法
第五節 熱機械分析法
典型案例 PP和PP／POE交替多層共混物的結構與力學性能
參考文獻
第十四章 熱分析聯用法
第一節 熱分析聯用法分類
第二節 同時聯用熱分析法
第三節 耦合聯用熱分析法
第四節 間歇聯用熱分析法
典型案例 TG-FTIR-GC/MS聯用技術測定聚合物中的紅磷阻燃劑含量
參考文獻
第六篇 材料粒度及孔結構分析法
第十五章 粒度分析法
第一節 粒度表徵的主要方法
第二節 激光粒度分析法
典型案例 激光粒度儀測定鋁粉粒度
參考文獻
第十六章 比表面積及孔結構分析法
第一節 吸附基本理論
第二節 物理吸附法比表面積與孔徑分析儀
第三節 壓汞法測孔
典型案例 層次孔結構碳纖