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材料微观结构表征技术精讲

共计 30 章节
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01
课程导入
课程目标 · 学习路径 · 材料微观结构表征的整体框架与核心概念
课程导入课程目标
02
光学显微镜基础
光学显微镜的工作原理 · 分辨率极限 · 明场/暗场/偏光/微分干涉等模式及其…
光学显微镜基础光学显微镜的工作…
03
扫描电子显微镜（SEM）原理
电子束与样品的相互作用 · 二次电子与背散射电子成像机制 · 分辨率与景深的影响因素
SEM扫描电子显微镜
04
SEM操作与样品制备
样品导电处理 · 固定与镶嵌 · 不同材料（金属
SEM操作
05
能谱分析（EDS/EDX）
X射线产生原理 · 能谱定性定量分析 · 元素分布面分析（mapping）
EDS/EDX能谱分析
06
电子背散射衍射（EBSD）
晶体取向与织构分析原理 · 菊池线形成机制 · 样品制备要求
EBSD电子背散射衍射
07
透射电子显微镜（TEM）基础
TEM结构 · 电子衍射与成像模式（明场/暗场/高分… · 样品减薄技术（离子减薄
TEM透射电子显微镜
08
高分辨透射电镜（HRTEM）
相位衬度成像原理 · 原子尺度结构观察 · 晶格条纹与像模拟
HRTEM高分辨透射电镜
09
扫描透射电子显微镜（STEM）与原子分辨分析
STEM成像模式（HAADF/ABF… · Z衬度原理 · 原子级EDS/EELS联用
STEM扫描透射电子显微…
10
电子能量损失谱（EELS）
能量损失机制 · 化学态与电子结构分析 · 谱线处理与定量方法
EELS电子能量损失谱
11
X射线衍射（XRD）基础
布拉格定律 · 衍射几何 · 物相鉴定原理
XRDX射线衍射
12
XRD物相分析与定量
PDF卡片检索 · Rietveld精修基础 · 定量相分析（内标法
XRD物相分析
13
X射线光电子能谱（XPS）
光电效应 · 结合能与化学态 · 谱图解析（全谱/窄谱）
XPSX射线光电子能谱
14
俄歇电子能谱（AES）
俄歇过程 · 表面灵敏度 · 元素分布分析
AES俄歇电子能谱
15
二次离子质谱（SIMS）
质谱原理 · 静态/动态SIMS · 深度剖析与成像
SIMS二次离子质谱
16
扫描探针显微镜（SPM）基础
STM与AFM工作原理 · 工作模式（接触/非接触/轻敲） · 分辨率与成像伪影
SPM扫描探针显微镜
17
原子力显微镜（AFM）高级应用
力曲线测量 · 纳米力学性能（模量/粘附力） · 电学模式（EFM/CAFM）
AFM原子力显微镜
18
热分析技术（DSC/TGA/DMA）
热流与质量变化原理 · 相变温度与热稳定性分析 · 热机械性能测试及在材料研究中的应用
DSC/TGA/DMA热分析技术
19
红外光谱（FTIR）与拉曼光谱
分子振动原理 · 官能团识别 · 显微红外/共焦拉曼成像
FTIR红外光谱
20
电子探针微区分析（EPMA）
波谱（WDS）与能谱（EDS）对比 · 定量分析精度 · 微区成分线扫描与面分布
EPMA电子探针微区分析
21
聚焦离子束（FIB）技术
FIB原理 · 离子束与样品作用 · 定点切割与TEM样品制备
FIB聚焦离子束
22
原位表征技术
原位XRD · 原位SEM/TEM · 原位拉曼等
原位表征技术XRD
23
三维表征与重构
连续切片法 · X射线断层扫描（XCT） · FIB-SEM三维重构
三维表征重构
24
数据图像处理与分析
图像增强 · 滤波 · 阈值分割
数据图像处理分析
25
常见问题与对策
样品制备伪影 · 荷电效应 · 电子束损伤
常见问题对策
26
综合案例实战（一）
金属材料（如铝合金）的断口分析——结…
综合案例实战金属材料
27
综合案例实战（二）
陶瓷材料（如氧化锆）的显微结构与相变…
综合案例实战陶瓷材料
28
综合案例实战（三）
薄膜与涂层材料（如氮化钛涂层）的界面…
综合案例实战薄膜
29
综合案例实战（四）
纳米材料（如纳米线/量子点）的形貌 · 结构与光学性能关联——结合TEM/H…
综合案例实战纳米材料
30
课程总结与前沿展望
多技术联用策略 · 人工智能在显微图像分析中的应用 · 未来表征技术发展趋势与学习资源推荐
课程总结前沿展望