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目录

前言

第1章 晶体学基础 1

1.1 晶体及其基本质 1

1.1.1 晶体的概念 1

1.1.2 空间点阵的四要素 1

1.1.3 布拉维阵胞 2

1.2 晶向、晶面及晶带 4

1.2.1 晶向及其表征 4

1.2.2 晶面及其表征 5

1.2.3 晶带及其表征 6

1.3 晶体的投影 6

1.3.1 球面投影与极射赤面投影 7

1.3.2 极式网与乌氏网 9

1.3.3 晶带的极射赤面投影 11

1.3.4 标准极射赤面投影图 13

1.4 正点阵与倒易点阵 14

1.4.1 正点阵 14

1.4.2 倒易点阵 14

1.4.3 正倒空间之间的关系 16

1.4.4 倒易矢量的基本质 17

1.4.5 晶带定律 18

1.4.6 广义晶带定律 19

本章小结

思考题 21

第2章 X射线的物理基础 23

2.1 X射线的质 23

2.1.1 X射线的产生 23

2.1.2 X射线的本质 24

2.2 X射线谱 26

2.2.1 X射线连续谱 26

2.2.2 X射线特征谱 28

2.3 X射线与物质的相互作用 31

2.3.1 X射线的散射 32

2.3.2 X射线的吸收 33

2.3.3 吸收限的作用 36

本章小结 38

思考题 38

第3章 X射线的衍射原理 40

3.1 X射线的衍射方向 40

3.1.1 劳厄方程 40

3.1.2 布拉格方程 41

3.1.3 布拉格方程的讨论 43

3.1.4 衍射矢量方程 46

3.1.5 布拉格方程的埃瓦尔德图解 47

3.1.6 布拉格方程的应用 48

3.1.7 常见的衍射方法 48

3.2 X射线的衍射强度 50

3.2.1 单电子对X射线的散射 50

3.2.2 单原子对X射线的散射 52

3.2.3 单胞对X射线的散射 54

3.2.4 单晶体的散射与干涉函数 60

3.2.5 单相多晶体的衍射强度 64

3.2.6 影响单相多晶体衍射强度的其他因子 65

本章小结 69

思考题 71

第4章 X射线的物相分析 73

4.1 X射线衍射仪 73

4.1.1 测角仪 73

4.1.2 器 75

4.1.3 电路 76

4.1.4 X射线衍射仪的常规测量 77

4.2 X射线物相分析原理 78

4.2.1 物相的定分析 78

4.2.2 物相的定量分析 88

本章小结 93

思考题 93

第5章 晶粒尺与多晶体内应力的测量 95

5.1 晶粒尺的测量 95

5.1.1 晶粒细化的衍射效应 95

5.1.2 谢乐公式 95

5.2 多晶体内应力的测量 97

5.2.1 多晶体内应力的产生、分类及其衍射效应 97

5.2.2 多晶体宏观应力的测量原理 97

5.2.3 多晶体宏观应力的测量方法 100

5.2.4 多晶体宏观应力常数K的确定 104

5.2.5 多晶体微观应力的测量 105

5.3 Ka双线分离 106

5.3.1 Rachinger图解法 106

5.3.2 傅里叶级数变换法 108

5.4 衍射峰的线形分析 109

5.4.1 衍射线形的卷积合成 109

5.4.2 积分宽度的卷积关系 109

5.5 衍射峰物理宽化的测量 110

5.5.1 傅里叶变换法 110

5.5.2 近似函数法 112

5.6 微观应力宽度与晶粒细化宽度的分离 113

5.6.1 近似函数法 114

5.6.2 方差分解法 115

5.6.3 微观应力和晶粒尺的测量步骤 116

5.7 应用举例分析 117

5.7.1 合金元素对高熵合金衍射峰的影响 117

5.7.2 合金组元对高熵合金衍射峰的影响 1

本章小结 122

思考题 123

第6章 单晶体的结构、取向与宏观残余应力分析 125

6.1 单晶体的结构分析 125

6.1.1 四圆单晶衍射仪 125

6.1.2 面探测器单晶衍射仪 126

6.1.3 单晶结构的分析步骤 127

6.1.4 四圆单晶衍射仪的衍射几何 128

6.1.5 衍射几何转换矩阵 131

6.2 单晶体的取向分析 133

6.2.1 单晶体的取向表征 133

6.2.2 单晶体的取向测定 136

6.3 单晶体的宏观残余应力分析 140

6.3.1 测量方法 141

6.3.2 测量原理 141

6.4 应用举例分析 148

6.4.1 单晶铁的定向 148

6.4.2 单晶铁的应力测量 149

本章小结 150

思考题 151

第7章 织构分析 152

7.1 织构及其表征 152

7.1.1 织构与分类 152

7.1.2 织构的表征 152

7.2 丝织构的测定与分析 155

7.2.1 丝织构衍射花样的几何图解 155

7.2.2 丝织构指数的照相法确定 157

7.2.3 丝织构取向度的计算 157

7.2.4 丝织构指数的衍射法测定 157

7.3 板织构的测定与分析 159

7.3.1 极图测定与板织构分析 159

7.3.2 反极图测定与板织构分析 167

7.3.3 三维取向分布函数测定 169

本章小结 171

思考题 171

第8章 X射线小角散射与掠入射衍射分析 173

8.1 X射线小角散射 173

8.1.1 X射线小角散射的基本原理 173

8.1.2 X射线小角散射的体系 175

8.1.3 X射线小角散射的强度 175

8.1.4 X射线小角散射实验 186

8.1.5 X射线小角散射技术的特点 188

8.1.6 X射线小角散射技术的应用 188

8.2 掠入射X射线衍射分析 192

8.2.1 掠入射X射线衍射原理 192

8.2.2 掠入射X射线衍射的应用 194

本章小结 196

思考题 197

第9章 位错分析 198

9.1 对位错分析用X射线的基本要求 198

9.2 X射线线形分析法 199

9.2.1 衍射谱峰宽法 199

9.2.2 全谱拟合法 3

9.3 应用举例分析 4

本章小结 7

思考题 7

第10章 层错分析 8

10.1 层错的概述 8

10.1.1 层错的定义 8

10.1.2 层错能 8

10.1.3 层错的分类 9

10.1.4 扩展位错 210

10.1.5 层错概率 211

10.1.6 层错图像 211

10.2 不同晶体结构的层错概率 212

10.2.1 FCC结构 212

10.2.2 HCP结构 213

10.2.3 BCC结构 214

10.3 FCC结构中的层错能分析 215

10.4 层错概率的测定方法 217

10.4.1 峰位移法 218

10.4.2 峰宽化法 218

10.5 复合层错概率计算层错能 219

10.6 应用举例分析 2

本章小结 222

思考题 223

第11章 非晶分析 224

11.1 非晶态物质结构的主要特征 224

11.2 径向分布函数 224

11.2.1 单元径向分布函数 224

11.2.2 多元径向分布函数 229

11.2.3 径向分布函数的测定 230

11.3 非晶态物质的结构常数及其表征 234

11.4 非晶态物质的晶化 235

11.4.1 晶化过程 235

11.4.2 结晶度测定 236

11.5 应用举例分析 237

11.5.1 非晶合金中结构的弛豫分析 237

11.5.2 结晶度与晶粒尺分析 238

11.5.3 非晶晶化过程分析 240

本章小结 241

思考题 242

第12章 成像分析 243

12.1 X射线计算机断层成像原理 243

12.1.1 投影切片定理 243

12.1.2 滤波反投影 245

12.2 三维X射线显微镜的结构 246

12.2.1 工作原理 246

12.2.2 高分辨X射线显微镜的结构 248

12.3 三维X射线显微镜的应用 250

本章小结 251

思考题 252

第13章 成分分析 253

13.1 特征X射线能谱 253

13.1.1 分光系统 253

13.1.2 检测记录系统 255

13.1.3 X射线能谱仪 256

13.1.4 能谱仪与波谱仪的比较 257

13.1.5 X射线能谱分析及应用 257

13.2 X射线光电子能谱 259

13.2.1 工作原理 260

13.2.2 系统组成 260

13.2.3 X射线光电子能谱及表征 262

13.2.4 X射线光电子能谱仪用 264

13.2.5 X射线光电子能谱的应用 266

13.2.6 X射线光电子能谱的发展趋势 269

13.3 X射线荧光光谱 269

13.3.1 工作原理 269

13.3.2 系统组成 270

13.3.3 应用分析 271

本章小结 271

思考题 272

第14章 点阵常数的测量与热处理分析 273

14.1 点阵常数的测量 273

14.1.1 测量原理 273

14.1.2 误差源分析 273

14.1.3 测量方法 274

14.2 热处理分析 278

14.2.1 马氏体转变过程的X射线衍射分析 278

14.2.2 淬火温度与淬火速度对X射线衍射峰形的影响 280

14.2.3 淬火钢中残余奥氏体的测量 281

本章小结 284

思考题 285

参考文献 286

附录 288

附录1 常用物理常量 288

附录2 质量吸收系数?m 288

附录3 原子散射因子f 289

附录4 原子散射因子校正值?f 290

附录5 粉末法的多重因子Phkl 290

附录6 某些物质的特征温度? 291

附录7 德拜函数之值 291

附录8 应力测定常数 291

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