下载文档原格式
无机非金属材料测试方法教学设计背景无机非金属材料的研究和生产已成为当今世界重要的产业之一。
随着科学技术的发展，无机非金属材料性能的测试方法也得到了不断的完善和创新。
因此，对于学习无机非金属材料相关专业的学生而言，熟练掌握基本的测试方法是必不可少的。
教学目标•熟练掌握无机非金属材料所有性能测试方法；•理解测试过程中需要注意的相关安全问题；•掌握无机非金属材料性能测试结果的分析方法。
教学内容1.无机非金属材料压缩试验方法 1.1 压缩强度测试 1.2 破坏应变测试1.3 应力-应变曲线绘制 1.4 压缩模量测定方法2.无机非金属材料拉伸试验方法 2.1 极限拉伸强度测试 2.2 屈服强度测试 2.3 断裂应变测试 2.4 断裂延伸率测试3.无机非金属材料硬度测试方法 3.1 布氏硬度测试 3.2 洛氏硬度测试3.3 维氏硬度测试4.无机非金属材料造粒和碎裂检测方法 4.1 阴影法检测 4.2 静态显微镜检测 4.3 动态显微镜检测 4.4 残留粉尘分析法5.无机非金属材料表面测试方法 5.1 扫描电子显微镜检测 5.2 红外光谱测试 5.3 X射线衍射测试教学方法1.课堂教学法：通过讲解理论知识，向学生介绍测试方法的基本知识；2.实验教学法：通过实验，引导学生感性认识测试方法的过程和结果；3.讨论教学法：通过分析讨论实际案例，教授测试方法应用的实践技巧。
教学资源1.实验室：提供实验室测试设备、无机非金属材料样品和实验环境；2.教材：选用《材料测试与分析》（第二版）等相关教材，结合实际情况，进行案例分析和课堂讲解；3.多媒体教学资源：结合多媒体教学设备，进行PPT、演示视频等教学。
评估方法1.实验报告：让学生通过实验，根据测试结果撰写实验报告，评分占比20%；2.课堂考试：考试题目涵盖本学期所学的基本理论知识，占比30%；3.讨论与分析：结合案例分析，进行课堂讨论与分析，评分占比50%。
教学进度第一周•课程介绍和安排；•无机非金属材料压缩试验方法讲解。
材料测试技术及方法原理
1. 光谱分析技术：利用物质对光的吸收、发射或散射等现象来分析材料的成分和结构。
例如，红外光谱可以分析材料中的官能团，紫外-可见光谱可以分析材料的颜色和光学性质。
2. X 射线衍射技术：通过 X 射线在材料中的衍射现象来分析材料的晶体结构和相组成。
该技术可以确定材料的晶体类型、晶格常数、晶粒尺寸等信息。
3. 电子显微镜技术：利用电子束与物质相互作用产生的信号来观察和分析材料的微观结构。
扫描电子显微镜可以观察材料的表面形貌，透射电子显微镜可以观察材料的内部结构。
4. 力学性能测试：包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等，用于测定材料的强度、塑性、韧性等力学性能。
5. 热分析技术：如差热分析、热重分析等，用于研究材料在加热或冷却过程中的物理和化学变化，如相变、热分解等。
6. 光谱化学分析：利用光谱技术进行元素分析，例如原子吸收光谱、电感耦合等离子体发射光谱等。
7. 核磁共振技术：通过测定原子核在磁场中的自旋状态来分析材料的结构和化学键信息。
这些测试技术和方法原理在材料科学研究、工程设计和质量控制等领域具有重要的应用价值，可以帮助我们深入了解材料的性质和行为，为材料的开发、优化和应用提供科学依据。
材料现代测试分析技术第一讲本课程概述及教学安排❑材料现代测试分析技术概述❑本课程的教学内容和教学要求❑教学计划与主要参考书材料现代测试分析技术概述材料、信息和能源是现代科学技术重点发展的三大领域，而材料又是信息和能源发展的物质基础，是重中之重，可以说没有先进材料就没有现代科技。
然而，对材料的科学分析是获得先进材料的核心环节。
----引自《材料现代分析技术》（朱和国等编著）前言第一节一般原理材料现代测试分析技术是关于材料成分、结构、微观形貌与缺陷等的现代分析、测试技术及其有关理论基础的科学。
●不仅包括材料（整体的）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。
●创立新的理论，发明新的技术和方法科学技术上的重大成就和科学研究新领域的开辟，往往是以测试方法和仪器的突破为先导，“在诺贝尔物理和化学奖中，大约有四分之一是属于测试方法和仪器创新的”材料分析是如何实现的？⏹通过对表征材料的物理性质参数及其变化（称为测量信号或特征信息）的检测实现的。
即，材料分析的基本原理是指测量信号与材料成分、结构等的特征关系。
⏹采用各种不同的测量信号（相应地具有与材料的不同特征关系）形成了各种不同的材料分析方法。
基于电磁辐射及运动粒子束与物质相互作用的各种性质建立的各种分析方法已成为材料现代测试分析方法的重要组成部分：⏹衍射分析⏹光谱分析⏹电子能谱分析⏹电子显微分析基于其它物理性质与材料的特征关系建立的分析方法：⏹色谱分析⏹质谱分析⏹热分析第二节衍射分析方法概述⏹基本目的：衍射分析方法是以材料结构分析为基本目的的现代分析方法。
⏹技术基础：衍射——电磁辐射或运动的电子束、中子束与材料相互作用产生相干散射（弹性散射），相干散射相互干涉的结果⏹X射线衍射分析电子衍射分析中子衍射分析是材料结构分析工作的两个基本特征X射线衍射仪13⏹高能电子衍射分析（HEED）入射电子能量10~200keV●透射电子显微镜（TEM）——可实现样品选定区域的电子衍射分析实现微区样品结构分析与形貌观察相对应⏹低能电子衍射分析（LEED）入射电子能量10~1000eV●样品表面1~5个原子层的结构信息；是晶体表面结构分析的重要方法，应用于表面吸附、腐蚀、催化、外延生长、表面处理等领域●衍射线方向由布拉格方程描述⏹反射式高能电子衍射分析（RHEED）●以高能电子照射较厚固体样品来研究分析其表面结构●为获得表面信息，入射电子采用掠射方式（<5。
