具體描述
內容簡介
《微米-納米材料微觀結構錶徵》以微米-納米顆粒試樣、縴維試樣、多層膜或含界麵的試樣為例，重點介紹瞭RTO金屬包埋切片微米一納米錶徵法在材料和冶金研究中的應用。內容主要包括微米一納米材料微觀結構錶徵概述、微米一納米顆粒材料微觀結構錶徵、微米一納米縴維材料微觀結構錶徵、多層膜和含界麵材料微觀結構錶徵、鋼中非金屬夾雜物無損傷電解分離和電子顯微鏡錶徵等。《微米-納米材料微觀結構錶徵》適閤從事冶金、材料研究的工作者和大學材料、冶金專業的師生閱讀參考。內頁插圖
目錄
第一章 微米一納米材料微觀結構錶徵概述第一節 微米一納米材料微觀結構透射電子顯微鏡常用錶徵法
一、微米一納米顆粒試樣微觀結構的錶徵
二、微米一納米縴維試樣微觀結構的錶徵
三、微米一納米多層膜或含有界麵的試樣微觀結構的錶徵
第二節 RTO金屬包埋切片微米一納米錶徵法
一、RTO錶徵法對微米一納米顆粒試樣的錶徵
二、RTO錶徵法對微米一納米縴維試樣的錶徵
三、RTO錶徵法對多層膜或含有界麵的試樣的錶徵
第二章 微米-納米顆粒材料微觀結構錶徵
第一節 微米沸石顆粒分子篩中cdse納米團簇組裝過程的錶徵
一、半導體cdse納米團簇的組裝過程
二、半導體Cdse納米團簇組裝過程的錶徵
第二節 顆粒錶麵改性微觀結構錶徵
一、高嶺土顆粒錶麵改性製備鈦白代用品微觀結構錶徵
二、三氧化二鋁包覆顆粒微觀結構錶徵
三、鋁酸鎂納米包覆顆粒微觀結構錶徵
第三節 電容鉭粉及鉭電容微觀結構錶徵
一、電容鉭粉簡介
二、鉭粉的生産工藝
三、鉭電容的結構與製造工藝
四、鉭粉微觀形貌與微觀結構錶徵
五、鉭電容微觀結構錶徵
第四節 鑄鐵中幾種典型石墨微觀結構錶徵
一、研究背景
二、鑄鐵中幾種典型石墨的形貌
三、鑄鐵中幾種典型石墨的微觀結構
四、球墨鑄鐵中球狀石墨的異質核心
五、鑄鐵中石墨的變態規律
六、球墨鑄鐵熔煉中石墨球化的雙因素理論
第五節 含鎢粉體顆粒微觀形貌和微觀結構錶徵
一、氧化鎢粉體顆粒微觀形貌和微觀結構錶徵
二、碳化鎢粉體顆粒微觀形貌和微觀結構錶徵
三、硬質閤金中碳化鎢大晶粒形貌錶徵
四、碳化鎢復閤粉形貌和微觀結構錶徵
第六節 水熱閤成Y型分子篩微觀結構錶徵
一、高嶺土的化學組成和形貌
二、高嶺土的微觀結構
三、偏高嶺土的微觀結構
四、Y型分子篩的結構和性質
五、偏高嶺土水熱閤成Y型分子篩
六、水熱閤成Y型分子篩的熱力學條件
七、不同晶化時間固體産物形貌的變化
八、Y型分子篩的高分辨電子顯微鏡錶徵
九、納米Y型分子篩復閤材料的製備及形成機理
第七節 幾種顆粒試樣微觀結構錶徵
一、隱身材料顆粒試樣微觀結構錶徵
二、電池材料顆粒試樣微觀結構錶徵
三、艦船塗料粉體顆粒加工過程中微觀結構錶徵
四、羰基鐵粉顆粒微觀結構錶徵
五、Al2O3粉體顆粒的形貌和結構
六、zrO2顆粒微觀結構錶徵
七、Ni（oH）2顆粒微觀結構錶徵
八、鋁一鋰多組分閤金顆粒微觀結構錶徵
九、催化劑粉體顆粒中活性元素分布的錶徵
十、微米二氧化矽顆粒微觀結構錶徵
第三章 微米一納米縴維材料微觀結構錶徵
第一節 納米碳縴維微觀結構的高分辨電子顯微鏡錶徵
第二節 微米碳縴維微觀結構錶徵
一、微米碳縴維的微觀結構
二、微米碳縴維中的夾雜物
第三節 Nb-Ti超導芯絲微觀結構錶徵
一、鈮鈦超導閤金
二、常規Nb-Ti超導體
第四章 多層膜和含界麵材料微觀結構錶徵
第一節 太陽能電池光電轉換膜微觀結構錶徵
一、光電轉換膜透射電子顯微鏡樣品的製備
二、光電轉換膜的微觀結構
第二節 幾種特殊界麵微觀結構錶徵
一、氮化矽粉體中晶粒界麵的錶徵
二、鉭粉錶麵滲氧層的錶徵
三、矽芯片磨拋損傷層的錶徵
四、Ag-Nb納米多層膜層問結構的錶徵
五、硬質閤金錶麵氮化鈦層的錶徵
六、鋯絲錶麵氧化鋯層的錶徵
七、鉭電容介質膜層的錶徵
八、碳化矽與鋼復閤界麵的錶徵
九、單晶矽錶麵Tio2薄膜微觀結構錶徵
第三節 玻璃光學改性微觀結構錶徵
一、金屬納米顆粒與玻璃復閤材料的製備
二、金屬納米顆粒與玻璃復閤材料微觀結構的透射電子顯微鏡錶徵
第四節 鋼中裂紋微觀結構錶徵
一、元素偏析引起的裂紋
二、軋製工藝引起的裂紋
第五章 鋼中非金屬夾雜物無損傷電解分離和電子顯微鏡錶徵
第一節 鋼中非金屬夾雜物對鋼性能的影響
一、鋼中非金屬夾雜物的來源和種類
二、鋼中非金屬夾雜物的物理性質
三、非金屬夾雜物對鋼性能的影響
四、非金屬夾雜物的形成
五、鋼中非金屬夾雜物的去除
第二節 鋼中夾雜物研究方法進展
一、金相試樣法研究鋼中夾雜物所存在的問題
二、水溶液電解法分離鋼中夾雜物存在的問題
三、非水溶液無損傷電解分離研究鋼中的夾雜物
第三節 鋼中夾雜物形貌和微觀結構電子顯微鏡錶徵
參考文獻
精彩書摘
第一章 微米-納米材料微觀結構錶徵概述第一節 微米-納米材料微觀結構透射電子顯微鏡常用錶徵法
透射電子顯微鏡是研究微米-納米材料微觀結構的重要手段。透射電子顯微鏡一般分為分析型透射電子顯微鏡和高分辨率透射電子顯微鏡。透射電子顯微鏡主要是研究試樣的內部形貌、晶體結構、晶粒大小、物相特點、晶體缺陷等；配以能譜還可以研究元素在試樣內部的存在狀態或分布情況。目前，分析型透射電子顯微鏡的底片放大倍數一般最高為30萬倍，高分辨率透射電子顯微鏡的底片放大倍數最高為150萬倍，底片經光學放大，照片可達1000～2000萬倍。
透射電子顯微鏡電子束一般隻能穿透納米厚度的試樣。用透射電子顯微鏡研究試樣微觀結構時，首先必須從試樣中切取透射電子顯微鏡電子束可以穿透的納米厚度的薄膜。目前，國內外已有一些比較成熟的方法可以從相對宏觀的試樣，即用普通方法可以切割、磨拋的試樣中切取透射電子顯微鏡電子束可以穿透的薄膜；但是，還沒有其他成熟的技術可以從相對微觀的試樣，即用普通手段不能直接切割、磨拋的試樣中切取透射電子顯微鏡電子束可以穿透的薄膜。
微米-納米材料試樣按形貌不同可分為顆粒狀試樣、縴維狀試樣、多層膜或含有界麵的試樣。下麵根據文獻報道，對這些試樣的微觀結構用透射電子顯微鏡進行錶徵的常用方法作一簡述。
……
前言/序言
微米、納米尺度的材料是材料領域的一個重要分支。材料微觀結構的研究在完善材料的製備工藝、提高材料的性能方麵起著橋梁作用。作者在應用透射電子顯微鏡研究微米、納米材料的微觀結構方麵解決瞭從微觀試樣中獲得可用透射電子顯微鏡研究的納米厚度薄膜的難題。
本書圖文並茂，書中所有照片均選自作者的科研工作，不少照片難得一見。
本書在揭示微觀材料的微觀結構方麵給人們以新的啓示，是一本值得一讀的原作。
用戶評價
這本書中關於“缺陷”的討論，讓我耳目一新。我之前可能認為，材料中的缺陷是越多越不好，但《微米-納米材料微觀結構錶徵》讓我看到瞭缺陷的另一麵——它們往往是材料性能的關鍵所在，有時甚至是調控材料性能的“利器”。作者詳細介紹瞭位錯、晶界、空位、間隙原子等不同類型的微觀缺陷，以及它們是如何在材料的力學性能、電學性能、光學性能等方麵産生影響的。我特彆喜歡書中對“應變誘導相變”的分析，它解釋瞭在應力作用下，材料內部微觀結構的改變如何導緻宏觀性能的顯著提升。此外，書中還討論瞭如何通過控製缺陷的引入和分布，來設計具有特定功能的新型材料，例如，通過引入氧空位來增強氧化物的導電性，或通過引入位錯來提高金屬材料的強度。這種對“負麵”因素的積極解讀，讓我對材料科學的認識更加全麵和深刻，也讓我開始思考，如何“利用”缺陷，而不是僅僅“避免”缺陷。
評分這本書給我最直觀的感受是，作者對於材料微觀結構的研究，有著一種近乎虔誠的態度。在閱讀《微米-納米材料微觀結構錶徵》的過程中，我被書中呈現的各種精美圖片深深吸引。那些納米顆粒的聚集形態、納米綫的排列方式、薄膜的層狀結構，在作者的引導下，都仿佛擁有瞭生命，訴說著它們在生長、在演變的故事。書中不僅僅是簡單地展示圖片，更重要的是，作者會詳細解讀這些圖片所蘊含的結構信息，以及這些結構信息是如何與材料的宏觀性質聯係起來的。例如，在討論納米顆粒的形貌對催化性能的影響時，作者會通過TEM圖像，清晰地展示不同形貌的納米顆粒，並解釋為何某些特定形貌（如高指數晶麵）能夠提供更多的活性位點，從而提高催化效率。這種將微觀結構與宏觀性能緊密結閤的論述方式，讓我對材料的理解上升到瞭一個新的層次。我之前可能隻知道“錶麵積大，性能就好”，但這本書讓我明白瞭，錶麵積的增加，以及錶麵原子排列方式的不同，是如何具體影響電子的傳遞、化學反應的發生，最終體現在宏觀性能上的。我甚至覺得，這本書的內容，與其說是在介紹錶徵技術，不如說是在教導我們如何“讀懂”材料的語言。
評分我必須說，《微米-納米材料微觀結構錶徵》這本書，在介紹各種錶徵技術時，簡直是詳盡到瞭極緻。我之前對一些錶徵方法，比如XRD（X射綫衍射）和TEM（透射電子顯微鏡），隻停留在大概的瞭解層麵，這本書讓我徹底顛覆瞭之前的認知。作者對於每種技術的工作原理、優缺點、適用範圍，都做瞭非常深入的分析，甚至連儀器本身的結構和一些細微的操作技巧都娓娓道來。我印象特彆深刻的是關於TEM的章節，它詳細介紹瞭如何製備樣品、如何進行圖像采集、如何進行晶格分析，以及如何通過EELS（電子能量損失譜）等技術來獲得元素的化學態信息。這些內容對我來說，簡直是打開瞭新世界的大門。我從來沒有想到，一張簡單的TEM圖像背後，竟然蘊含著如此豐富的信息，需要如此精細的分析方法。作者還對比瞭不同錶徵技術的側重點，比如SEM（掃描電子顯微鏡）擅長觀察錶麵形貌，而TEM則能深入材料內部，獲得晶體結構信息。這種對比分析，讓我能夠更清晰地認識到，在研究一種材料時，需要根據研究目的選擇閤適的錶徵技術，甚至需要聯閤使用多種技術，纔能獲得全麵而準確的微觀結構信息。這本書讓我意識到，微觀結構錶徵絕非易事，它需要深厚的理論基礎、精湛的實驗操作以及敏銳的分析能力。
評分《微米-納米材料微觀結構錶徵》這本書，在介紹不同錶徵技術時，不僅側重於原理和操作，更讓我受益匪淺的是作者對數據分析和結果解讀的深入探討。很多時候，我們能夠采集到數據，但如何從海量的數據中提取有用的信息，並進行閤理的解釋，纔是真正考驗研究者功力的環節。書中詳細闡述瞭如何利用XRD譜圖來分析晶體結構、計算晶粒尺寸以及判斷材料的純度；如何通過SEM和TEM圖像來量化顆粒的大小分布、長徑比以及缺陷的密度；如何結閤EDX（能量色散X射綫譜）和EELS數據來確定材料的化學組成和價態。作者甚至還介紹瞭一些統計學的方法，來處理實驗中的誤差和不確定性，確保結論的可靠性。我尤其欣賞的是，書中並沒有給齣單一的標準答案，而是鼓勵讀者進行批判性思考，多角度地解讀數據。例如，在討論納米材料的尺寸效應時，作者會列舉不同研究者基於不同錶徵手段得齣的可能略有差異的尺寸範圍，並分析造成這些差異的原因，引導我們理解科學研究的嚴謹性和不斷探索的過程。這本書讓我明白，微觀結構錶徵不僅僅是“拍照片”，更是一個嚴謹的科學分析過程。
評分《微米-納米材料微觀結構錶徵》這本書，在闡述不同錶徵技術與材料應用之間的關係時，做得相當到位。作者並沒有孤立地介紹錶徵技術，而是反復強調，微觀結構錶徵的最終目的，是為瞭更好地理解和設計材料，以滿足各種實際應用的需求。我印象特彆深刻的是，書中有一個章節，專門討論瞭如何通過調控納米顆粒的尺寸和形貌，來優化其在光電器件中的性能。作者通過展示不同尺寸和形貌的量子點在發光效率和光譜特性上的差異，清晰地說明瞭微觀結構如何直接影響宏觀的光學性質。此外，書中還涉及瞭在生物醫藥領域，如何通過精密的錶徵技術來分析納米藥物載體的粒徑分布、錶麵官能團以及藥物釋放行為，從而確保其安全性和有效性。這種將基礎研究與應用開發緊密結閤的論述方式，讓我對材料科學的研究價值有瞭更深刻的認識，也讓我更加堅信，深入理解微觀結構，是實現材料性能突破和技術創新的關鍵。
評分讀完《微米-納米材料微觀結構錶徵》，我感覺自己對“測量”這個概念有瞭全新的理解。書中不僅僅是介紹瞭各種錶徵儀器，更是深入探討瞭“測量”背後的哲學和科學內涵。作者反復強調，任何測量都是對物體某種屬性的近似描述，而微觀世界的測量更是如此，它充滿瞭不確定性和挑戰。書中詳細討論瞭測量誤差的來源，包括儀器本身的精度限製、樣品製備帶來的影響、以及操作者的主觀因素等。作者還介紹瞭如何通過重復測量、統計分析以及多技術交叉驗證等方法，來提高測量結果的可靠性。我印象最深刻的是，作者在討論高分辨率透射電子顯微鏡（HRTEM）時，強調瞭“觀察者效應”，即觀察行為本身可能會對被觀察的微觀結構産生影響。這種對測量本質的深入探討，讓我認識到，科學研究不僅僅是簡單的“測量”，更是一個不斷追求真理、不斷逼近真相的嚴謹過程。這本書讓我對科學研究本身，産生瞭更深的敬畏感。
評分這本《微米-納米材料微觀結構錶徵》讀起來，簡直就像是在探索一個全新的宇宙。我一直對材料科學充滿瞭好奇，特彆是那些肉眼看不見的微觀世界。書中的開篇就以一種非常引人入勝的方式，把我拉入瞭微米和納米尺度下的物質形態。作者沒有直接堆砌枯燥的理論，而是通過生動的比喻和清晰的邏輯，逐步揭示瞭這些材料在微觀尺度下的獨特結構和性質。我特彆喜歡其中對不同形貌（比如納米綫、納米顆粒、量子點）的描述，它們並非簡單的 geometric shapes，而是蘊含著豐富的物理化學信息。書中還巧妙地穿插瞭一些曆史故事，比如早期科學傢是如何一步步突破視覺限製，窺探微觀世界的，這讓我感到非常振奮。我從來沒有想過，一些看似普通的物質，在微觀尺度下竟然能展現齣如此復雜且精妙的結構。它讓我開始重新審視身邊的很多事物，想象它們在微觀層麵的樣子。書中反復強調的“結構決定性質”的理念，通過大量具體的例子，被我深深地理解和接受。我甚至開始嘗試在腦海中構建這些微觀結構的三維模型，感覺自己就像一個材料世界的探險傢。讀到後麵，作者開始介紹一些前沿的應用，比如在催化、傳感、生物醫藥等領域的突破，這讓我對材料科學的未來充滿瞭無限遐想。這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一扇通往微觀世界的大門，它激發瞭我對科學的無限求知欲。
評分這本書的語言風格，讓我覺得非常親切且富有啓發性。作者在解釋復雜的科學概念時，常常會使用一些生動形象的比喻，讓我能夠輕鬆理解。例如，在介紹掃描隧道顯微鏡（STM）時，作者將電子隧穿效應比作“翻越一座小山丘”，形象地描繪瞭電子在電場作用下穿過絕緣層的過程。這種接地氣的錶達方式，讓我在閱讀過程中始終保持著高度的興趣，絲毫不會感到枯燥乏味。此外，作者在論述過程中，也常常會引用一些最新的科研成果和前沿的實驗數據，讓我能夠及時瞭解到該領域的發展動態，感受到微觀結構錶徵技術的強大生命力。我尤其欣賞的是，作者在提齣某個錶徵方法或分析思路時，都會追溯其發展的曆史淵源，並解釋其背後的科學思想，這使得我對這些技術有瞭更深層次的理解，而不僅僅是停留在“是什麼”的層麵，更能理解“為什麼”這樣。總而言之，這本書不僅僅是知識的傳遞，更是一種思維方式的啓迪。
評分這本書的章節安排，讓我覺得非常閤理和具有邏輯性。從最基礎的納米和微米概念的引入，到各種錶徵技術的詳細介紹，再到不同類型材料的微觀結構特點，最後落腳於前沿應用，整個過程循序漸進，非常適閤我這樣對材料科學初涉門檻但又充滿求知欲的讀者。我特彆喜歡其中對不同材料體係，如金屬納米材料、陶瓷納米材料、半導體納米材料等的微觀結構分析。作者通過大量的實例，展示瞭這些不同材料在微觀尺度下的獨特“語言”，比如金屬納米顆粒的晶體取嚮、錶麵缺陷，陶瓷納米材料的晶界、孔隙結構，以及半導體納米材料的相邊界、摻雜分布等。這些細節的呈現，讓我仿佛能夠“看到”這些材料是如何在微觀層麵形成，又是如何影響其整體性能的。我之前可能隻知道“納米顆粒”，但讀完之後，我明白瞭它們可以有不同的晶體結構（如FCC、HCP），不同的錶麵能，不同的缺陷類型，而這些細微的差彆，最終會體現在材料的導電性、催化性、光學性質等方方麵麵。這本書讓我對材料的認識，從宏觀的“黑箱”操作，轉變為對微觀機製的深刻理解。
評分《微米-納米材料微觀結構錶徵》這本書，在描述各種錶徵技術的局限性方麵，做得尤為齣色。很多同類書籍往往隻強調技術的優點，但這本書卻非常客觀地指齣瞭每種技術在實際應用中可能遇到的挑戰和瓶頸。例如，在討論AFM（原子力顯微鏡）時，作者詳細分析瞭樣品處理的難度、探針壽命的影響、以及如何處理圖像失真等問題。在介紹TEM時，作者也坦誠地說明瞭樣品製備的復雜性、高真空的要求、以及如何避免電子束誘導的損傷。這種坦誠的態度，讓我覺得作者不僅僅是在傳授知識，更是在分享經驗，幫助讀者規避一些常見的“坑”。它讓我明白，科學研究是一個不斷剋服睏難、不斷突破局限的過程。我之前可能覺得，有瞭先進的錶徵設備，一切問題都能迎刃而解，但這本書讓我認識到，技術的進步固然重要，但更重要的是研究者如何理解技術的本質，如何巧妙地運用技術，以及如何批判性地解讀實驗結果。這種客觀的介紹，反而讓我對微觀結構錶徵這項工作，有瞭更深刻和更務實的認識。
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