纳米材料测试技术

绪论

第一章计量和标准的基础知识

1.1计量

1.1.1基本概念

1.1.2测量方法及其分类

1.1.3测量的实施

1.1.4不确定度与误差的概念

1.1.5纳米计量

1.2标准(标准化)

1.2.1基本概念

1.2.2标准的种类

1.2.3纳米检测涉及的标准

1.2.4标准的查阅

1.2.5标准在促进社会发展的重要性和挑战

1.3标准物质

1.3.1标准物质的定义

1.3.2标准物质的基本要求

1.3.3标准物质的级别

1.3.4标准物质的用途

1.3.5有证标准物质的使用

第二章透射电子显微镜

2.1基本原理

2.1.1主要结构及功能

2.1.2电子光源

2.1.3主要性能指标

2.1.4像差及其起源

2.1.5电子束与物质相互作用的机制与产生的信息

2.1.6几种成像模式

2.1.7像衬理论

2.1.8常用样品制备技术

2.1.9常用附件

2.2TEM的应用领域

2.2.1TEM应用领域

2.2.2TEM使用中的问题

2.3TEM的应用实例

2.3.1碳纳米管

2.3.2薄膜材料、器件

2.3.3调制结构

第三章扫描电子显微镜

3.1基本原理

3.1.1扫描电镜的工作原理

3.1.2电子束与固体样品相互作用时产生的信号

3.1.3扫描电镜的构造

3.1.4扫描电镜的成像原理

3.1.5扫描电镜的性能和特点

3.1.6扫描电镜的试样制备

3.1.7能谱仪

3.2用途

3.2.1表面形貌观察

3.2.2组织结构观察

3.2.3颗粒大小分析

3.2.4断口性质分析

3.2.5微区成分分析

3.3应用领域

第四章扫描探针显微镜

4.1扫描隧道显微镜(STM)

4.1.1STM工作原理

4.1.2STM针尖概述

4.1.3STM的应用

4.2原子力显微镜(AFM)

4.2.1AFM的基本原理

4.2.2AFM的工作模式

4.2.3AFM应用中的关键技术

4.3摩擦力显微镜(LFM)

4.4磁力显微镜(MFM)和静电力显微镜(EFM)

4.5化学力显微镜(CFM)

4.6扫描探针显微镜发展与展望

第五章X射线衍射分析

S.1基本原理

5.1.1X射线物理学基础

5.1.2晶体学基础

5.1.3晶体对X射线的衍射

5.1.4X射线衍射仪

5.2用途

5.2.1物相定性分析

5.2.2物相定量分析

5.2.3晶粒度测定

5.2.4结晶度测定

5.2.5点阵参数精密测定

5.2.6宏观残余应力测定

5.2.7织构测定

5.2.8高温原位反应、物质结构变化的测定和在线分析

5.3在纳米材料中的实际应用

5.3.1纳米材料的晶态物相组成定性定量分析

5.3.2纳米材料的平均晶粒尺寸大小的测定

5.3.3介孔材料的孔结构(晶型和大小)测定

5.3.4高温原位反应在研究纳米碳纤维中的应用

第六章粒度分析

6.1基本概念

6.1.1颗粒与颗粒系

6.1.2各类平均粒径的定义

6.1.3常见粒度测量方法及其粒径的表征

6.1.4粒度测量结果的表示方法

6.2颗粒在液体中的分散过程和样品的制备方法

6.2.1颗粒在液体中的分散过程

6.2.2样品制备

6.3激光衍射法粒度测量

6.3.1测量原理

6.3.2测量装置

6.3.3仪器的校准与检验

6.3.4样品的制备

6.3.5测量过程

6.3.6应用实例

6.4光子相关法粒度分析

6.4.1测量原理

6.4.2测量装置

6.4.3仪器的校准与检验

6.4.4样品的制备

6.4.5测量过程

6.4.6影响测量准确度的几个因素

6.4.7应用实例

第七章纳米薄膜测量

7.1纳米级薄膜测量仪器简介

7.2椭圆偏振仪

7.2.1椭圆偏振仪的基本工作原理及其结构分类

7.2.2椭圆偏振仪的测量与分析

7.2.3椭圆偏振仪的主要应用与举例

7.3台阶仪

7.3.1台阶仪的定义及其分类

7.3.2台阶仪的主要影响因素

7.4椭圆偏振仪和台阶仪在纳米薄膜测量中的分析、比对和展望

第八章BET氮吸附法测量比表面积

8.1基本概念

8.2测量原理

8.3计算方法

8.3.1多点法(Multi-point)测量

8.3.2单点法(Single-point)测量

8.4测量方法

8.4.1容积法

8.4.2重量法

8.4.3载气法

8.5样品制备

8.6测量过程

8.7对测量结果的影响因素

8.8应用实例

第九章纳米力学测试仪

9.1纳米压痕技术及其应用

9.1.1纳米压痕实验的基本原理

9.1.2纳米压痕实验技术

9.1.3纳米压痕技术应用

9.2纳米刻划技术及其应用

9.2.1纳米刻划技术

9.2.2纳米刻划技术应用

第十章纳米薄膜及多层膜厚度测量方法及实例

10.1纳米薄膜厚度测量的必要性及常用的方法

10.2样品制备及测量

10.2.1样品的制备

10.2.2纳米多层膜的厚度测量

10.2.3纳米薄膜的厚度测量及误差分析

　　本书是为不断深化上海紧缺人才培训工程“纳米科技应用能力培训”项目，在上海市纳米科技应用能力培训考核办公室的组织下，编写而成的。本书为“纳米科技应用能力培训”系列丛书之三。该书由华东理工大学分析测试中心蓝闽波教授编著，介绍了纳米材料常用检测仪器的基本原理、试验方法和各项应用技术，被列为“十一五”国家重点图书。