材料现代研究方法教学大纲

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1、《材料现代研究方法》Modernresearchmethodsformaterials课程编码：05410801学位课程/非学位课程：学位课程学时/学分：60/4先修课程：材料科学概论、材料科学基础、材料物理、无机材料工学一、课程在人才培养中的地位和作用《材料现代研究方法》是材料科学与工程专业必修的一门技术基础课。其主要内容包括:X射线衍射分析技术、电子显微镜分析技术、热分析技术、红外光谱分析等。通过本课程的学习，使学生掌握材料研究的基本方法，学会进行材料微观组织结构分析和物理性能分析的常用仪器设备的原理及使用方法，为学生今后从事材料科学与工程领

2、域打下基础。二、课程教学目标（一）知识目标理论课主要掌握各种分析方法的原理，仪器的构造及原理，分析结果的解释。实验课主要掌握常见仪器操作，实际结果分析、着重动手能力的培养和常见材料显微结构的感性认识。（二）能力目标掌握各种材料的研究方法和实验技术，注重理论与实践紧密结合，使学生对各类测试方法的原理和应用有深刻的理解，培养学生分析问题、解决问题的能力。（三）素质目标通过本课程教学，应注重培养学生以下素质：（1）求实精神——通过本课程教学，培养学生追求真理的勇气、严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风。（2）创新意识——通过学习，引导学生树立科学的世界观

3、，激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望，以及敢于向旧观念挑战的精神。（3）科学态度——培养学生的科学研究态度，使学生学会借助仪器发掘科学的内在规律，逐步增强认识和掌握科学规律的自主能力。树立爱国主义、社会主义与共产主义的思想，形成科学的世界观、人生观与价值观。三、课程教学内容（一）课程的知识体系知识领域A：X射线衍射分析技术知识单元A1：X射线物理学基础知识单元A2：X射线衍射方向知识单元A3：X射线衍射强度知识单元A4：多晶体分析方法知识单元A5：物相分析及点阵参数精确测定知识单元A6：宏观残余应力的测定知识领域B：电子显微镜分析技术知识单元

4、B1：电子光学基础知识单元B2：透射电子显微镜知识单元B3：电子衍射知识单元B4：晶体薄膜衍衬成像分析知识单元B5：扫描电子显微镜知识单元B6：电子探针显微分析知识单元B7：其它显微分析方法简介知识领域C：热分析技术知识单元C1：差热分析知识单元C2：差热扫描量热分析知识领域D：红外光谱分析知识单元D1：红外光谱分析基本原理知识单元D2：红外分光光度计的构造和工作原理知识单元D3：红外光谱分析方法和应用（二）课程涵盖的知识单元序号知识领域核心知识单元（参考学时）选修知识单元（参考学时）1X射线衍射分析技术A2、A3、A4、A5（16学时）A1、A

5、6（6学时）2电子显微镜分析技术B2、B3、B5（18学时）B1、B4、B6、B7（8学时）3热分析技术C1、C2（4学时）4红外光谱分析D1、D3（6学时）D2（2学时）（三）知识单元的描述知识单元A1：X射线物理学基础参考学时：4学时知识点：X射线的本质,X射线的产生,X射线谱产生的实质,X射线谱的实验规律,X射线与物质的相互作用，X射线衰减规律及其在实际中的应用。学习目标：1.理解X射线与物质的相互作用机制、X射线的产生机制。2.了解X射线谱的实验规律、X射线的产生装置、x射线防护知识。3.掌握X射线的本质、X射线谱产生的实质。知识单元A2

6、：X射线衍射方向参考学时：3学时知识点：晶体几何学基础、衍射的概念、布拉格方程以及衍射方法；倒易点阵；结构因子、多晶体的衍射强度和积分强度计算学习目标：1.理解布拉格方程、衍射的概念。2.了解晶体几何学基础。3.掌握衍射的概念、布拉格方程以及衍射方法；掌握结构因子、多晶体的衍射强度和积分强度计算。4.应用布拉格方程求算晶面间距。知识单元A3：X射线衍射强度参考学时：3学时知识点：电子、原子、晶胞的衍射强度与结构因子；多晶体衍射强度，多重性因子，罗仑兹因子，吸收因子，温度因子，粉末衍射强度；积分强度学习目标：1.理解X射线衍射强度的含义2.了解多重

7、性因子，罗仑兹因子，吸收因子，温度因子等概论3.掌握结构因子、多晶体的衍射强度和积分强度计算知识单元A4：多晶体分析方法参考学时：6学时知识点：定性分析的原理和分析思路；粉末衍射卡片的组成与PDF卡片的索引；物相的定性分析和定量分析。学习目标：1.理解x射线衍射仪的结构；2.了解点阵常数的精确测定；3.掌握掌握粉末照相法、衍射仪的测量方法与实验参数；知识单元A5：物相分析及点阵参数精确测定参考学时：4学时知识点：粉末照相法；x射线衍射仪的结构；衍射仪的测量方法与实验参数；点阵常数的精确测定；学习目标：1.理解PDF卡片的内容及含义2.了解物相定量

8、分析方法、点阵常数的精确测定3.掌握多晶体的物相分析原理、物相定性分析方法。4.应用物相定性分析方法分析物质。知识单元A6：宏观残余应力