目錄
前言
第1章 晶體學(xué)基礎(chǔ) 1
1.1 晶體及其基本性質(zhì) 1
1.1.1 晶體的概念 1
1.1.2 空間點(diǎn)陣的四要素 1
1.1.3 布拉維陣胞 2
1.2 晶向、晶面及晶帶 4
1.2.1 晶向及其表征 4
1.2.2 晶面及其表征 5
1.2.3 晶帶及其表征 6
1.3 晶體的投影 6
1.3.1 球面投影與極射赤面投影 7
1.3.2 極式網(wǎng)與烏氏網(wǎng) 9
1.3.3 晶帶的極射赤面投影 11
1.3.4 標(biāo)準(zhǔn)極射赤面投影圖 13
1.4 正點(diǎn)陣與倒易點(diǎn)陣 14
1.4.1 正點(diǎn)陣 14
1.4.2 倒易點(diǎn)陣 14
1.4.3 正倒空間之間的關(guān)系 16
1.4.4 倒易矢量的基本性質(zhì) 17
1.4.5 晶帶定律 18
1.4.6 廣義晶帶定律 19
本章小結(jié) 20
思考題 21
第2章 X射線的物理基礎(chǔ) 23
2.1 X射線的性質(zhì) 23
2.1.1 X射線的產(chǎn)生 23
2.1.2 X射線的本質(zhì) 24
2.2 X射線譜 26
2.2.1 X射線連續(xù)譜 26
2.2.2 X射線特征譜 28
2.3 X射線與物質(zhì)的相互作用 31
2.3.1 X射線的散射 32
2.3.2 X射線的吸收 33
2.3.3 吸收限的作用 36
本章小結(jié) 38
思考題 38
第3章 X射線的衍射原理 40
3.1 X射線的衍射方向 40
3.1.1 勞厄方程 40
3.1.2 布拉格方程 41
3.1.3 布拉格方程的討論 43
3.1.4 衍射矢量方程 46
3.1.5 布拉格方程的埃瓦爾德圖解 47
3.1.6 布拉格方程的應(yīng)用 48
3.1.7 常見的衍射方法 48
3.2 X射線的衍射強(qiáng)度 50
3.2.1 單電子對X射線的散射 50
3.2.2 單原子對X射線的散射 52
3.2.3 單胞對X射線的散射 54
3.2.4 單晶體的散射與干涉函數(shù) 60
3.2.5 單相多晶體的衍射強(qiáng)度 64
3.2.6 影響單相多晶體衍射強(qiáng)度的其他因子 65
本章小結(jié) 69
思考題 71
第4章 X射線的物相分析 73
4.1 X射線衍射儀 73
4.1.1 測角儀 73
4.1.2 計(jì)數(shù)器 75
4.1.3 計(jì)數(shù)電路 76
4.1.4 X射線衍射儀的常規(guī)測量 77
4.2 X射線物相分析原理 78
4.2.1 物相的定性分析 78
4.2.2 物相的定量分析 88
本章小結(jié) 93
思考題 93
第5章 晶粒尺寸與多晶體內(nèi)應(yīng)力的測量 95
5.1 晶粒尺寸的測量 95
5.1.1 晶粒細(xì)化的衍射效應(yīng) 95
5.1.2 謝樂公式 95
5.2 多晶體內(nèi)應(yīng)力的測量 97
5.2.1 多晶體內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生、分類及其衍射效應(yīng) 97
5.2.2 多晶體宏觀應(yīng)力的測量原理 97
5.2.3 多晶體宏觀應(yīng)力的測量方法 100
5.2.4 多晶體宏觀應(yīng)力常數(shù)K的確定 104
5.2.5 多晶體微觀應(yīng)力的測量 105
5.3 Ka雙線分離 106
5.3.1 Rachinger圖解法 106
5.3.2 傅里葉級數(shù)變換法 108
5.4 衍射峰的線形分析 109
5.4.1 衍射線形的卷積合成 109
5.4.2 積分寬度的卷積關(guān)系 109
5.5 衍射峰物理寬化的測量 110
5.5.1 傅里葉變換法 110
5.5.2 近似函數(shù)法 112
5.6 微觀應(yīng)力寬度與晶粒細(xì)化寬度的分離 113
5.6.1 近似函數(shù)法 114
5.6.2 方差分解法 115
5.6.3 微觀應(yīng)力和晶粒尺寸的測量步驟 116
5.7 應(yīng)用舉例分析 117
5.7.1 合金元素對高熵合金衍射峰的影響 117
5.7.2 合金組元對高熵合金衍射峰的影響 120
本章小結(jié) 122
思考題 123
第6章 單晶體的結(jié)構(gòu)、取向與宏觀殘余應(yīng)力分析 125
6.1 單晶體的結(jié)構(gòu)分析 125
6.1.1 四圓單晶衍射儀 125
6.1.2 面探測器單晶衍射儀 126
6.1.3 單晶結(jié)構(gòu)的分析步驟 127
6.1.4 四圓單晶衍射儀的衍射幾何 128
6.1.5 衍射幾何轉(zhuǎn)換矩陣 131
6.2 單晶體的取向分析 133
6.2.1 單晶體的取向表征 133
6.2.2 單晶體的取向測定 136
6.3 單晶體的宏觀殘余應(yīng)力分析 140
6.3.1 測量方法 141
6.3.2 測量原理 141
6.4 應(yīng)用舉例分析 148
6.4.1 單晶鐵的定向 148
6.4.2 單晶鐵的應(yīng)力測量 149
本章小結(jié) 150
思考題 151
第7章 織構(gòu)分析 152
7.1 織構(gòu)及其表征 152
7.1.1 織構(gòu)與分類 152
7.1.2 織構(gòu)的表征 152
7.2 絲織構(gòu)的測定與分析 155
7.2.1 絲織構(gòu)衍射花樣的幾何圖解 155
7.2.2 絲織構(gòu)指數(shù)的照相法確定 157
7.2.3 絲織構(gòu)取向度的計(jì)算 157
7.2.4 絲織構(gòu)指數(shù)的衍射法測定 157
7.3 板織構(gòu)的測定與分析 159
7.3.1 極圖測定與板織構(gòu)分析 159
7.3.2 反極圖測定與板織構(gòu)分析 167
7.3.3 三維取向分布函數(shù)測定 169
本章小結(jié) 171
思考題 171
第8章 X射線小角散射與掠入射衍射分析 173
8.1 X射線小角散射 173
8.1.1 X射線小角散射的基本原理 173
8.1.2 X射線小角散射的體系 175
8.1.3 X射線小角散射的強(qiáng)度 175
8.1.4 X射線小角散射實(shí)驗(yàn) 186
8.1.5 X射線小角散射技術(shù)的特點(diǎn) 188
8.1.6 X射線小角散射技術(shù)的應(yīng)用 188
8.2 掠入射X射線衍射分析 192
8.2.1 掠入射X射線衍射原理 192
8.2.2 掠入射X射線衍射的應(yīng)用 194
本章小結(jié) 196
思考題 197
第9章 位錯(cuò)分析 198
9.1 對位錯(cuò)分析用X射線的基本要求 198
9.2 X射線線形分析法 199
9.2.1 衍射譜峰寬法 199
9.2.2 全譜擬合法 203
9.3 應(yīng)用舉例分析 204
本章小結(jié) 207
思考題 207
第10章 層錯(cuò)分析 208
10.1 層錯(cuò)的概述 208
10.1.1 層錯(cuò)的定義 208
10.1.2 層錯(cuò)能 208
10.1.3 層錯(cuò)的分類 209
10.1.4 擴(kuò)展位錯(cuò) 210
10.1.5 層錯(cuò)概率 211
10.1.6 層錯(cuò)圖像 211
10.2 不同晶體結(jié)構(gòu)的層錯(cuò)概率 212
10.2.1 FCC結(jié)構(gòu) 212
10.2.2 HCP結(jié)構(gòu) 213
10.2.3 BCC結(jié)構(gòu) 214
10.3 FCC結(jié)構(gòu)中的層錯(cuò)能分析 215
10.4 層錯(cuò)概率的測定方法 217
10.4.1 峰位移法 218
10.4.2 峰寬化法 218
10.5 復(fù)合層錯(cuò)概率計(jì)算層錯(cuò)能 219
10.6 應(yīng)用舉例分析 220
本章小結(jié) 222
思考題 223
第11章 非晶分析 224
11.1 非晶態(tài)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的主要特征 224
11.2 徑向分布函數(shù) 224
11.2.1 單元徑向分布函數(shù) 224
11.2.2 多元徑向分布函數(shù) 229
11.2.3 徑向分布函數(shù)的測定 230
11.3 非晶態(tài)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)常數(shù)及其表征 234
11.4 非晶態(tài)物質(zhì)的晶化 235
11.4.1 晶化過程 235
11.4.2 結(jié)晶度測定 236
11.5 應(yīng)用舉例分析 237
11.5.1 非晶合金中結(jié)構(gòu)的弛豫分析 237
11.5.2 結(jié)晶度與晶粒尺寸分析 238
11.5.3 非晶晶化過程分析 240
本章小結(jié) 241
思考題 242
第12章 成像分析 243
12.1 X射線計(jì)算機(jī)斷層成像原理 243
12.1.1 投影切片定理 243
12.1.2 濾波反投影 245
12.2 三維X射線顯微鏡的結(jié)構(gòu) 246
12.2.1 工作原理 246
12.2.2 高分辨X射線顯微鏡的結(jié)構(gòu) 248
12.3 三維X射線顯微鏡的應(yīng)用 250
本章小結(jié) 251
思考題 252
第13章 成分分析 253
13.1 特征X射線能譜 253
13.1.1 分光系統(tǒng) 253
13.1.2 檢測記錄系統(tǒng) 255
13.1.3 X射線能譜儀 256
13.1.4 能譜儀與波譜儀的比較 257
13.1.5 X射線能譜分析及應(yīng)用 257
13.2 X射線光電子能譜 259
13.2.1 工作原理 260
13.2.2 系統(tǒng)組成 260
13.2.3 X射線光電子能譜及表征 262
13.2.4 X射線光電子能譜儀的功用 264
13.2.5 X射線光電子能譜的應(yīng)用 266
13.2.6 X射線光電子能譜的發(fā)展趨勢 269
13.3 X射線熒光光譜 269
13.3.1 工作原理 269
13.3.2 系統(tǒng)組成 270
13.3.3 應(yīng)用分析 271
本章小結(jié) 271
思考題 272
第14章 點(diǎn)陣常數(shù)的測量與熱處理分析 273
14.1 點(diǎn)陣常數(shù)的測量 273
14.1.1 測量原理 273
14.1.2 誤差源分析 273
14.1.3 測量方法 274
14.2 熱處理分析 278
14.2.1 馬氏體轉(zhuǎn)變過程的X射線衍射分析 278
14.2.2 淬火溫度與淬火速度對X射線衍射峰形的影響 280
14.2.3 淬火鋼中殘余奧氏體的測量 281
本章小結(jié) 284
思考題 285
參考文獻(xiàn) 286
附錄 288
附錄1 常用物理常量 288
附錄2 質(zhì)量吸收系數(shù)?m 288
附錄3 原子散射因子f 289
附錄4 原子散射因子校正值?f 290
附錄5 粉末法的多重因子Phkl 290
附錄6 某些物質(zhì)的特征溫度? 291
附錄7 德拜函數(shù)之值 291
附錄8 應(yīng)力測定常數(shù) 291