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燕山大学
材料研究方法结课论文
学院：环境与化学工程学院
专业：化学工程与技术
学生姓名：
学号：
日期：2015年12月

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摘要
材料的现代分析方法是关于材料的成分、结构、微观形貌与缺陷等的现代分析、测试技术及相关的理论基础的科学。成分、结构、加工和性能是材料科学与工程的四个基本要素，成分和结构从根本上决定了材料的性能。材料现代分析、测试技术的发展，使得材料分析不仅包括材料 (整体) 成分、结构分析，也包括材料表面与界面分析、微区分析，形貌分析等诸多内容。材料分析的理论依据基本上是利用入射电磁波或物质波 (X射线、电子束、可见光、红外光) 与材料作用，产生携带样品信息的各种出射电磁波或物质波，探索这些出射的信号，进行分析处理，即可获得材料的组织、结构、成分、价键信息。微观结构的观察和分析对于理解材料的本质至关重要，其相貌的观察与分析主要采用扫描电子显微镜 (SEM) 和透射电子显微镜 (TEM) 。本文着重介绍光学显微镜、X射线衍射分析、TEM、SEM、能谱 (EDS) 、俄歇电子分析 (AES) 和背散射的分析手段的原理与应用。
关键词光学显微镜，XRD，SEM，TEM，EDS、AES、背散射
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目录
摘要 I
第1章光学 (金相) 显微镜 1
光学显微镜原理 1
2
金相显微镜原理 2
金相显微镜案例[2] 3
第2章 X射线衍射仪 5
X射线衍射仪原理 5
X射线衍射仪案例 6
第3章扫描电子显微镜 (SEM) 7
(SEM) 原理与结构 7
8
8
9
(SEM) 案例 10
第4章透射电子显微镜 (TEM) 11
(TEM) 原理 11
(TEM) 案例 12
第5章能谱仪 (EDS) 13
(EDS) 原理 13
(EDS)案例 13
第6章俄歇电子能谱显微分析 (AES) 15
15
16
第7章电子背散射衍射分析 (EBSD) 18
18
19
参考文献 21
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光学 (金相) 显微镜
显微镜是利用凸透镜的放大成像原理，将人眼不能分辨的微小物体放大到人眼能分辨的尺寸，其主要是增大近处微小物体对眼睛的张角（视角大的物体在视网膜上成像大），用角放大率M表示它们的放大本领。因同一件物体对眼睛的张角与物体离眼睛的距离有关，所以一般规定像离眼睛距离为25厘米（明视距离）处的放大率为仪器的放大率。显微镜观察物体时通常视角甚小，因此视角之比可用其正切之比代替。显微镜由两个会聚透镜组成，光路图如图所示。物体AB经物镜成放大倒立的实像A1B1，A1B1位于目镜的物方焦距的内侧，经目镜后成放大的虚像A2B2于明视距离处。
光学显微镜原理
光学显微镜（Optical Microscope，简写OM）是利用光学原理，把人眼所不能分辨的微小物体放大成像，以供人们提取微细结构信息的光学仪器