具体描述
内容简介
《微米-纳米材料微观结构表征》以微米-纳米颗粒试样、纤维试样、多层膜或含界面的试样为例，重点介绍了RTO金属包埋切片微米一纳米表征法在材料和冶金研究中的应用。内容主要包括微米一纳米材料微观结构表征概述、微米一纳米颗粒材料微观结构表征、微米一纳米纤维材料微观结构表征、多层膜和含界面材料微观结构表征、钢中非金属夹杂物无损伤电解分离和电子显微镜表征等。《微米-纳米材料微观结构表征》适合从事冶金、材料研究的工作者和大学材料、冶金专业的师生阅读参考。内页插图
目录
第一章 微米一纳米材料微观结构表征概述第一节 微米一纳米材料微观结构透射电子显微镜常用表征法
一、微米一纳米颗粒试样微观结构的表征
二、微米一纳米纤维试样微观结构的表征
三、微米一纳米多层膜或含有界面的试样微观结构的表征
第二节 RTO金属包埋切片微米一纳米表征法
一、RTO表征法对微米一纳米颗粒试样的表征
二、RTO表征法对微米一纳米纤维试样的表征
三、RTO表征法对多层膜或含有界面的试样的表征
第二章 微米-纳米颗粒材料微观结构表征
第一节 微米沸石颗粒分子筛中cdse纳米团簇组装过程的表征
一、半导体cdse纳米团簇的组装过程
二、半导体Cdse纳米团簇组装过程的表征
第二节 颗粒表面改性微观结构表征
一、高岭土颗粒表面改性制备钛白代用品微观结构表征
二、三氧化二铝包覆颗粒微观结构表征
三、铝酸镁纳米包覆颗粒微观结构表征
第三节 电容钽粉及钽电容微观结构表征
一、电容钽粉简介
二、钽粉的生产工艺
三、钽电容的结构与制造工艺
四、钽粉微观形貌与微观结构表征
五、钽电容微观结构表征
第四节 铸铁中几种典型石墨微观结构表征
一、研究背景
二、铸铁中几种典型石墨的形貌
三、铸铁中几种典型石墨的微观结构
四、球墨铸铁中球状石墨的异质核心
五、铸铁中石墨的变态规律
六、球墨铸铁熔炼中石墨球化的双因素理论
第五节 含钨粉体颗粒微观形貌和微观结构表征
一、氧化钨粉体颗粒微观形貌和微观结构表征
二、碳化钨粉体颗粒微观形貌和微观结构表征
三、硬质合金中碳化钨大晶粒形貌表征
四、碳化钨复合粉形貌和微观结构表征
第六节 水热合成Y型分子筛微观结构表征
一、高岭土的化学组成和形貌
二、高岭土的微观结构
三、偏高岭土的微观结构
四、Y型分子筛的结构和性质
五、偏高岭土水热合成Y型分子筛
六、水热合成Y型分子筛的热力学条件
七、不同晶化时间固体产物形貌的变化
八、Y型分子筛的高分辨电子显微镜表征
九、纳米Y型分子筛复合材料的制备及形成机理
第七节 几种颗粒试样微观结构表征
一、隐身材料颗粒试样微观结构表征
二、电池材料颗粒试样微观结构表征
三、舰船涂料粉体颗粒加工过程中微观结构表征
四、羰基铁粉颗粒微观结构表征
五、Al2O3粉体颗粒的形貌和结构
六、zrO2颗粒微观结构表征
七、Ni（oH）2颗粒微观结构表征
八、铝一锂多组分合金颗粒微观结构表征
九、催化剂粉体颗粒中活性元素分布的表征
十、微米二氧化硅颗粒微观结构表征
第三章 微米一纳米纤维材料微观结构表征
第一节 纳米碳纤维微观结构的高分辨电子显微镜表征
第二节 微米碳纤维微观结构表征
一、微米碳纤维的微观结构
二、微米碳纤维中的夹杂物
第三节 Nb-Ti超导芯丝微观结构表征
一、铌钛超导合金
二、常规Nb-Ti超导体
第四章 多层膜和含界面材料微观结构表征
第一节 太阳能电池光电转换膜微观结构表征
一、光电转换膜透射电子显微镜样品的制备
二、光电转换膜的微观结构
第二节 几种特殊界面微观结构表征
一、氮化硅粉体中晶粒界面的表征
二、钽粉表面渗氧层的表征
三、硅芯片磨抛损伤层的表征
四、Ag-Nb纳米多层膜层问结构的表征
五、硬质合金表面氮化钛层的表征
六、锆丝表面氧化锆层的表征
七、钽电容介质膜层的表征
八、碳化硅与钢复合界面的表征
九、单晶硅表面Tio2薄膜微观结构表征
第三节 玻璃光学改性微观结构表征
一、金属纳米颗粒与玻璃复合材料的制备
二、金属纳米颗粒与玻璃复合材料微观结构的透射电子显微镜表征
第四节 钢中裂纹微观结构表征
一、元素偏析引起的裂纹
二、轧制工艺引起的裂纹
第五章 钢中非金属夹杂物无损伤电解分离和电子显微镜表征
第一节 钢中非金属夹杂物对钢性能的影响
一、钢中非金属夹杂物的来源和种类
二、钢中非金属夹杂物的物理性质
三、非金属夹杂物对钢性能的影响
四、非金属夹杂物的形成
五、钢中非金属夹杂物的去除
第二节 钢中夹杂物研究方法进展
一、金相试样法研究钢中夹杂物所存在的问题
二、水溶液电解法分离钢中夹杂物存在的问题
三、非水溶液无损伤电解分离研究钢中的夹杂物
第三节 钢中夹杂物形貌和微观结构电子显微镜表征
参考文献
精彩书摘
第一章 微米-纳米材料微观结构表征概述第一节 微米-纳米材料微观结构透射电子显微镜常用表征法
透射电子显微镜是研究微米-纳米材料微观结构的重要手段。透射电子显微镜一般分为分析型透射电子显微镜和高分辨率透射电子显微镜。透射电子显微镜主要是研究试样的内部形貌、晶体结构、晶粒大小、物相特点、晶体缺陷等；配以能谱还可以研究元素在试样内部的存在状态或分布情况。目前，分析型透射电子显微镜的底片放大倍数一般最高为30万倍，高分辨率透射电子显微镜的底片放大倍数最高为150万倍，底片经光学放大，照片可达1000～2000万倍。
透射电子显微镜电子束一般只能穿透纳米厚度的试样。用透射电子显微镜研究试样微观结构时，首先必须从试样中切取透射电子显微镜电子束可以穿透的纳米厚度的薄膜。目前，国内外已有一些比较成熟的方法可以从相对宏观的试样，即用普通方法可以切割、磨抛的试样中切取透射电子显微镜电子束可以穿透的薄膜；但是，还没有其他成熟的技术可以从相对微观的试样，即用普通手段不能直接切割、磨抛的试样中切取透射电子显微镜电子束可以穿透的薄膜。
微米-纳米材料试样按形貌不同可分为颗粒状试样、纤维状试样、多层膜或含有界面的试样。下面根据文献报道，对这些试样的微观结构用透射电子显微镜进行表征的常用方法作一简述。
……
前言/序言
微米、纳米尺度的材料是材料领域的一个重要分支。材料微观结构的研究在完善材料的制备工艺、提高材料的性能方面起着桥梁作用。作者在应用透射电子显微镜研究微米、纳米材料的微观结构方面解决了从微观试样中获得可用透射电子显微镜研究的纳米厚度薄膜的难题。
本书图文并茂，书中所有照片均选自作者的科研工作，不少照片难得一见。
本书在揭示微观材料的微观结构方面给人们以新的启示，是一本值得一读的原作。
用户评价
《微米-纳米材料微观结构表征》这本书，在阐述不同表征技术与材料应用之间的关系时，做得相当到位。作者并没有孤立地介绍表征技术，而是反复强调，微观结构表征的最终目的，是为了更好地理解和设计材料，以满足各种实际应用的需求。我印象特别深刻的是，书中有一个章节，专门讨论了如何通过调控纳米颗粒的尺寸和形貌，来优化其在光电器件中的性能。作者通过展示不同尺寸和形貌的量子点在发光效率和光谱特性上的差异，清晰地说明了微观结构如何直接影响宏观的光学性质。此外，书中还涉及了在生物医药领域，如何通过精密的表征技术来分析纳米药物载体的粒径分布、表面官能团以及药物释放行为，从而确保其安全性和有效性。这种将基础研究与应用开发紧密结合的论述方式，让我对材料科学的研究价值有了更深刻的认识，也让我更加坚信，深入理解微观结构，是实现材料性能突破和技术创新的关键。
评分这本书的语言风格，让我觉得非常亲切且富有启发性。作者在解释复杂的科学概念时，常常会使用一些生动形象的比喻，让我能够轻松理解。例如，在介绍扫描隧道显微镜（STM）时，作者将电子隧穿效应比作“翻越一座小山丘”，形象地描绘了电子在电场作用下穿过绝缘层的过程。这种接地气的表达方式，让我在阅读过程中始终保持着高度的兴趣，丝毫不会感到枯燥乏味。此外，作者在论述过程中，也常常会引用一些最新的科研成果和前沿的实验数据，让我能够及时了解到该领域的发展动态，感受到微观结构表征技术的强大生命力。我尤其欣赏的是，作者在提出某个表征方法或分析思路时，都会追溯其发展的历史渊源，并解释其背后的科学思想，这使得我对这些技术有了更深层次的理解，而不仅仅是停留在“是什么”的层面，更能理解“为什么”这样。总而言之，这本书不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的启迪。
评分这本书中关于“缺陷”的讨论，让我耳目一新。我之前可能认为，材料中的缺陷是越多越不好，但《微米-纳米材料微观结构表征》让我看到了缺陷的另一面——它们往往是材料性能的关键所在，有时甚至是调控材料性能的“利器”。作者详细介绍了位错、晶界、空位、间隙原子等不同类型的微观缺陷，以及它们是如何在材料的力学性能、电学性能、光学性能等方面产生影响的。我特别喜欢书中对“应变诱导相变”的分析，它解释了在应力作用下，材料内部微观结构的改变如何导致宏观性能的显著提升。此外，书中还讨论了如何通过控制缺陷的引入和分布，来设计具有特定功能的新型材料，例如，通过引入氧空位来增强氧化物的导电性，或通过引入位错来提高金属材料的强度。这种对“负面”因素的积极解读，让我对材料科学的认识更加全面和深刻，也让我开始思考，如何“利用”缺陷，而不是仅仅“避免”缺陷。
评分《微米-纳米材料微观结构表征》这本书，在描述各种表征技术的局限性方面，做得尤为出色。很多同类书籍往往只强调技术的优点，但这本书却非常客观地指出了每种技术在实际应用中可能遇到的挑战和瓶颈。例如，在讨论AFM（原子力显微镜）时，作者详细分析了样品处理的难度、探针寿命的影响、以及如何处理图像失真等问题。在介绍TEM时，作者也坦诚地说明了样品制备的复杂性、高真空的要求、以及如何避免电子束诱导的损伤。这种坦诚的态度，让我觉得作者不仅仅是在传授知识，更是在分享经验，帮助读者规避一些常见的“坑”。它让我明白，科学研究是一个不断克服困难、不断突破局限的过程。我之前可能觉得，有了先进的表征设备，一切问题都能迎刃而解，但这本书让我认识到，技术的进步固然重要，但更重要的是研究者如何理解技术的本质，如何巧妙地运用技术，以及如何批判性地解读实验结果。这种客观的介绍，反而让我对微观结构表征这项工作，有了更深刻和更务实的认识。
评分这本书的章节安排，让我觉得非常合理和具有逻辑性。从最基础的纳米和微米概念的引入，到各种表征技术的详细介绍，再到不同类型材料的微观结构特点，最后落脚于前沿应用，整个过程循序渐进，非常适合我这样对材料科学初涉门槛但又充满求知欲的读者。我特别喜欢其中对不同材料体系，如金属纳米材料、陶瓷纳米材料、半导体纳米材料等的微观结构分析。作者通过大量的实例，展示了这些不同材料在微观尺度下的独特“语言”，比如金属纳米颗粒的晶体取向、表面缺陷，陶瓷纳米材料的晶界、孔隙结构，以及半导体纳米材料的相边界、掺杂分布等。这些细节的呈现，让我仿佛能够“看到”这些材料是如何在微观层面形成，又是如何影响其整体性能的。我之前可能只知道“纳米颗粒”，但读完之后，我明白了它们可以有不同的晶体结构（如FCC、HCP），不同的表面能，不同的缺陷类型，而这些细微的差别，最终会体现在材料的导电性、催化性、光学性质等方方面面。这本书让我对材料的认识，从宏观的“黑箱”操作，转变为对微观机制的深刻理解。
评分这本《微米-纳米材料微观结构表征》读起来，简直就像是在探索一个全新的宇宙。我一直对材料科学充满了好奇，特别是那些肉眼看不见的微观世界。书中的开篇就以一种非常引人入胜的方式，把我拉入了微米和纳米尺度下的物质形态。作者没有直接堆砌枯燥的理论，而是通过生动的比喻和清晰的逻辑，逐步揭示了这些材料在微观尺度下的独特结构和性质。我特别喜欢其中对不同形貌（比如纳米线、纳米颗粒、量子点）的描述，它们并非简单的 geometric shapes，而是蕴含着丰富的物理化学信息。书中还巧妙地穿插了一些历史故事，比如早期科学家是如何一步步突破视觉限制，窥探微观世界的，这让我感到非常振奋。我从来没有想过，一些看似普通的物质，在微观尺度下竟然能展现出如此复杂且精妙的结构。它让我开始重新审视身边的很多事物，想象它们在微观层面的样子。书中反复强调的“结构决定性质”的理念，通过大量具体的例子，被我深深地理解和接受。我甚至开始尝试在脑海中构建这些微观结构的三维模型，感觉自己就像一个材料世界的探险家。读到后面，作者开始介绍一些前沿的应用，比如在催化、传感、生物医药等领域的突破，这让我对材料科学的未来充满了无限遐想。这本书不仅仅是一本技术手册，更是一扇通往微观世界的大门，它激发了我对科学的无限求知欲。
评分我必须说，《微米-纳米材料微观结构表征》这本书，在介绍各种表征技术时，简直是详尽到了极致。我之前对一些表征方法，比如XRD（X射线衍射）和TEM（透射电子显微镜），只停留在大概的了解层面，这本书让我彻底颠覆了之前的认知。作者对于每种技术的工作原理、优缺点、适用范围，都做了非常深入的分析，甚至连仪器本身的结构和一些细微的操作技巧都娓娓道来。我印象特别深刻的是关于TEM的章节，它详细介绍了如何制备样品、如何进行图像采集、如何进行晶格分析，以及如何通过EELS（电子能量损失谱）等技术来获得元素的化学态信息。这些内容对我来说，简直是打开了新世界的大门。我从来没有想到，一张简单的TEM图像背后，竟然蕴含着如此丰富的信息，需要如此精细的分析方法。作者还对比了不同表征技术的侧重点，比如SEM（扫描电子显微镜）擅长观察表面形貌，而TEM则能深入材料内部，获得晶体结构信息。这种对比分析，让我能够更清晰地认识到，在研究一种材料时，需要根据研究目的选择合适的表征技术，甚至需要联合使用多种技术，才能获得全面而准确的微观结构信息。这本书让我意识到，微观结构表征绝非易事，它需要深厚的理论基础、精湛的实验操作以及敏锐的分析能力。
评分《微米-纳米材料微观结构表征》这本书，在介绍不同表征技术时，不仅侧重于原理和操作，更让我受益匪浅的是作者对数据分析和结果解读的深入探讨。很多时候，我们能够采集到数据，但如何从海量的数据中提取有用的信息，并进行合理的解释，才是真正考验研究者功力的环节。书中详细阐述了如何利用XRD谱图来分析晶体结构、计算晶粒尺寸以及判断材料的纯度；如何通过SEM和TEM图像来量化颗粒的大小分布、长径比以及缺陷的密度；如何结合EDX（能量色散X射线谱）和EELS数据来确定材料的化学组成和价态。作者甚至还介绍了一些统计学的方法，来处理实验中的误差和不确定性，确保结论的可靠性。我尤其欣赏的是，书中并没有给出单一的标准答案，而是鼓励读者进行批判性思考，多角度地解读数据。例如，在讨论纳米材料的尺寸效应时，作者会列举不同研究者基于不同表征手段得出的可能略有差异的尺寸范围，并分析造成这些差异的原因，引导我们理解科学研究的严谨性和不断探索的过程。这本书让我明白，微观结构表征不仅仅是“拍照片”，更是一个严谨的科学分析过程。
评分这本书给我最直观的感受是，作者对于材料微观结构的研究，有着一种近乎虔诚的态度。在阅读《微米-纳米材料微观结构表征》的过程中，我被书中呈现的各种精美图片深深吸引。那些纳米颗粒的聚集形态、纳米线的排列方式、薄膜的层状结构，在作者的引导下，都仿佛拥有了生命，诉说着它们在生长、在演变的故事。书中不仅仅是简单地展示图片，更重要的是，作者会详细解读这些图片所蕴含的结构信息，以及这些结构信息是如何与材料的宏观性质联系起来的。例如，在讨论纳米颗粒的形貌对催化性能的影响时，作者会通过TEM图像，清晰地展示不同形貌的纳米颗粒，并解释为何某些特定形貌（如高指数晶面）能够提供更多的活性位点，从而提高催化效率。这种将微观结构与宏观性能紧密结合的论述方式，让我对材料的理解上升到了一个新的层次。我之前可能只知道“表面积大，性能就好”，但这本书让我明白了，表面积的增加，以及表面原子排列方式的不同，是如何具体影响电子的传递、化学反应的发生，最终体现在宏观性能上的。我甚至觉得，这本书的内容，与其说是在介绍表征技术，不如说是在教导我们如何“读懂”材料的语言。
评分读完《微米-纳米材料微观结构表征》，我感觉自己对“测量”这个概念有了全新的理解。书中不仅仅是介绍了各种表征仪器，更是深入探讨了“测量”背后的哲学和科学内涵。作者反复强调，任何测量都是对物体某种属性的近似描述，而微观世界的测量更是如此，它充满了不确定性和挑战。书中详细讨论了测量误差的来源，包括仪器本身的精度限制、样品制备带来的影响、以及操作者的主观因素等。作者还介绍了如何通过重复测量、统计分析以及多技术交叉验证等方法，来提高测量结果的可靠性。我印象最深刻的是，作者在讨论高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）时，强调了“观察者效应”，即观察行为本身可能会对被观察的微观结构产生影响。这种对测量本质的深入探讨，让我认识到，科学研究不仅仅是简单的“测量”，更是一个不断追求真理、不断逼近真相的严谨过程。这本书让我对科学研究本身，产生了更深的敬畏感。
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