材料科学是以实验为基础的学科。伴随着先进材料的不断发展与创新,对其性能进行表征的先进仪器、设备也不断涌现与更新。新的科学原理、技术手段和测试方法为材料研究开拓了更加广阔的空间与可能。同时,对从事材料研究的科研人员提出了更高的要求。金相技术是材料科学与工程领域最广泛应用的检验方法;材料磁性能研究是现代科技重要基础之一;纳米力学性能测试是发展材料学科的前沿技术。鉴于此,将三者结合于本书加以介绍,旨在从不同方面切入先进材料研究,使读者通过本教材的学习深入地了解形貌观察、磁性测试和纳米力学性能测试的原理、方法以及领先技术,全面提高研究中分析解决问题的能力,增强具有创新思维的研究型人才的培养与训练。
目前有关材料科技探索方面的书籍各有侧重,内容深浅不一,本书的内容偏重材料测试技术,结合各种仪器讲述材料测试基础理论及其应用。本书的特点是从某些材料物理力学性能表征与先进仪器测试技术及应用方面进行编写,目的是将基础理论与工程应用相结合,促进在材料性能研究中的学科交叉与综合,加强科学研究和人才的培养。针对材料纳米物理力学性能的特点,注意将传统方法与先进技术对比;微观性能与宏观性能对比,说明它们在基本原理、研究目标和分析方法上的联系和差别。本书系统阐述了有关的基础知识、实验仪器和理论计算方法,以及形貌表征、磁性材料和纳米力学等各个领域的研究进展。
全书分三部分,包括13章内容,分别介绍了材料显微形貌(第1~4章)、力学性能(第5~8章)与磁学性能(第9~13章)表征与测试的基本原理,典型的先进测试仪器结构与原理,以及它们在材料测试方面的应用。
本工作得到国家自然科学基金项目(90406024)的资助。在此谨向国家纳米科学中心和国家自然科学基金委员会致以谢意。
耿魁伟博士、文胜平博士在学习期间参加了本书部分章节的写作,在此表示真挚的感谢。由于作者水平有限,书中难免有不足和疏漏之处,恳请读者批评指正。
高 阳
2008年3月于北京清华园