现代材料分析方法教学大纲.doc

《现代材料分析方法》教学大纲
一、基本信息
课程名称
现代材料分析方法
课程编号
MEEN3306
英文名称
Modern Characterization of materials
课程类型
专业基础课
总学时
32
理论学时
22
实验学时
10
实践学时

学分
2
预修课程
材料科学基础
适用对象
材控专业
课程简介
（200字左右）
《现代材料分析方法》是材料成型及控制工程专业的一门必修课。该专业覆盖各类材料及其成形领域，因此本课程介绍用于分析检测材料成分与结构的光学显微分析、X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、热分析、光谱分析等方法，是材料科学研究的重要工具。本课程的学习为今后的研究与实践打下坚实的理论基础。
二、教学目标及任务  
本课程是材料科学与工程系的一门专业课，目的在于培养学生掌握材料的光学显微分析、X射线衍射分析、电子显微分析、光谱分析、热分析等所必需的基本理论、基本技能。通过学习本课程，学生应达到如下基本要求：
1．了解光学显微分析、X射线衍射、电子衍射和电子显微分析、热分析、光谱等方法在材料科学领域中所能解决的问题及基本原理和方法。
2．能读懂一般专业文献中有关X射线衍射、电子显微分析、热分析的图谱和结论。
3．为今后从事X射线、电子显微分析等工作打下初步基础。
4. 了解热分析技术、光谱分析等方法在材料科学领域中所能解决的问题、基本原理。
三、学时分配
教学课时分配
章节
章节内容
讲课
实验
实践
合计
第一章
绪论
0.5

第二章
光学显微分析
3
4

第三章
X射线衍射分析
7
2

第四章
电子显微分析
9
2

第五章
热分析
1
2

第六章
其他分析方法
1.5

合计
22
10

实验（实践）课时分配
序号
实验项目
内容提要
实验类型*
每组人数
学时数
实验一
金相样品制备
制备用于观测的金相样品
验证性
15
2
实验二
金相显微镜使用
及合金组织观察
观察铁碳合金平衡组织及其他合金组织
验证性
15
1
实验三
X射线衍射分析
制备用于X射线衍射的试样及检测分析其物相
综合性
10
2
实验四
热分析
检测试样同步热分析曲线
综合性
10
1
实验五
微观组织结构分析
的综合应用
检测某闲置化学药品/特种加工金属试样/学生自选生活中的金属样品等（三选一）的物相、结构、热性质的变化并给出相应分析
设计性
10

4

合计
10

四、教学内容及教学要求 
第一章 绪论
第一节 材料研究的意义和内容
第二节 材料结构和研究方法的分类
本章教学要求：了解有哪些材料分析研究的方法及其分析目的

第二章 光学显微分析
第一节 概述
第二节 晶体光学基础
第三节 金相显微镜
第四节 偏光显微镜
第五节 偏光金相显微镜
第六节 光学显微分析技术的突破——近场光学显微镜*
习题要点：光学显微分析方法以及金相样品的制备
本章重点、难点：金相组织分析、偏光显微镜原理
本章教学要求：掌握光学显微分析的实验方法与结果分析

第三章 X射线衍射分析
第一节 X射线的物理基础
第二节 X射线衍射原理
第三节 X射线衍射束的强度
第四节 实验方法及样品制备
第五节 X射线粉末衍射物相定性分析
第六节 X射线物相定量分析*
第七节 X射线衍射技术在其他方面的应用*
习题要点：X射线衍射图谱中衍射峰的标定（衍射角度与对应晶面间的关系）
本章重点、难点：X射线衍射的原理及定性分析
本章教学要求：理解X射线衍射分析的原理；掌握X射线衍射图谱的基本分析方法

第四章 电子显微分析
第一节 概述
第二节 透射电镜
第三节 扫描电镜
第四节 电子探针仪
第五节 电镜的近期发展*
第六节 电子光学表面分析仪*
习题要点：扫描电镜与透射电镜测试结果的分析处理（电镜图片与图谱、衍射花样）
本章重点、难点：SEM与TEM的适用范围、测试目的；SEM与TEM测试结果的基本分析
本章教学要求：了解SEM与TEM的原理及应用；掌握SEM与TEM测试结果基本分析方法

第五章 热分析
第一节 概述
第二节 差热分析
第三节 差示扫描量热分析法
第四节 热重分析
第五节 热膨胀和热机械分析*
习题要点：DTA、DSC、TG的测试方法与测试结果曲线的初步分析
本章重点、难点：热分析测试结果的基本分析
本章教学要求：了解几种热分析方法的原理及应用范围；掌握热分析结果的基本分析方法

第六章 光谱分析*
第七章 核磁共振分析*
第八章 质谱分析*
第九章 材料测试方法的综合应用*
五、考核方式及要求  
考核方式：闭卷考试
考试题型：主客观题相结合，包括名词解释、填空题、选择题和问答题、综合分析题等形式。平时考核（课堂表现、作业等）占20%，试验成绩占20%，期末考试占60%
六、推荐教材及教学参考书 
教  材：《材料研究方法》，王培铭等编著，科学出版社，2005年，标准书号：7030144880。
参考书：《材料研究方法》，黄新民编著，哈尔滨工业大学出版社，2008年，标准书号：9787560317403。
《材料分析方法》，周玉编著，
《材料近代分析测试方法》，常铁军等著，哈尔滨工业大学出版社，2008年，标准书号：9787560313870。
《现代分析测试技术》，祁景玉编著，同济大学出版社，2006年，标准书号：9787560831770
七、说明
由于课时所限，只教授最重要的基础内容，其余部分感兴趣的学生自学；不教授、不考核的章节后已用*标出。
大纲修订人： 陈 可
大纲审定人： 路 琴
修订日期：2015年5月12日

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