具体描述
材料科学为现代科技产业的根本，不论机械、电子、化工、航太、海洋等工程领域的发展，均需仰赖材料作为其功能应用的载具，材料研发进展亦常成为各种尖端技术突破的关键。
材料科学为一典型的实验科学，而分析与检测尤其是材料实验的基础，在工程上，要有效的使用材料，必须先了解材料的特性，而材料分析与检测可以提供最接的设计与制造依据；对于产品的品保管制，亦需要借助于各种材料分析与检测技术，当材料使用发生破损，推断其破损机理与肇因，分析与检测更是不可或缺的工具，即使是一些新材料的研发，亦有赖分析与检测做为产品的验证方法，因此，一个材料工程师的培育，分析与检测技术训练是必备的一环。
本书适用于大专院校材料、机械、化工、电机、土木等科系材料实验教材，实验项目包括微结构分析所需之金相制备与观察，机械性质检测（拉伸硬度、冲击、试验）、破损分析断面观察、热分析在相平衡图制作之应用、电化学方法量测、金属腐蚀、非破坏性检测（超音波与涡电流试验）及软銲或硬銲接合填料湿润性量测，教材内容涵盖实验目的、实验原理、实验方法、材料与制备、问题与讨论。
作者简介
庄东汉
学历：国立台湾大学材料系教授兼工学院副院长
德国斯图佳特大学材料博士(1983)
国立清华大学材料硕士(1979)
经历：德国马克斯蒲朗克研究院金属所研究员(1983-1985)
国立台湾大学材料所所长(1992-1995)
交通部电信研究所技术顾问(1985-1988)
经济部专业人员训练中心
材料破损分析对策班辅导长(1989-2002)
荣誉：中山技术发明奖(1990)
中山学术着作奖(1993)
教育部产学合作奖(2000)
中国工程师学会杰出工程教授奖(2001)
国科会杰出研究奖(2002-2005)
著者信息
图书目录
实验一：金相制备与光学显微镜观察
实验二：暗房技术
实验三：拉伸实验
实验四：硬度试验
实验五：冲击试验
实验六：扫描式电子显微镜分析
实验七：Ｘ光绕射分析
实验八：热分析
实验九：腐蚀电化学分析
实验十：超音波检测
实验十一：涡电流检测实验
实验十二：湿润性量测
图书序言
图书试读
用户评价
这本书简直是我化学系大三那年最痛的领悟了。还记得当时看到书名《材料分析与检测实验》，心里还在暗自庆幸，终于有一本教材能把那些抽象的理论化为实际操作，从此告别凭空想象。结果呢？翻开第一页，我就知道我太天真了。书里关于光谱分析的部分，什么原子吸收、原子发射、红外、拉曼，名词一大堆，公式推导也看得我头晕眼花。最要命的是，它讲到仪器原理的时候，总是一笔带过，然后直接跳到“根据仪器说明书进行操作”。可问题是，我连仪器长什么样子都没见过，说明书上的英文我能看懂多少？而且，书里那些图示，说是示意图，我看更像是梵高打翻了颜料盘，各种线条和标记完全不知道指向何方。更别提什么样品前处理了，什么消解、研磨、过滤，每一个步骤都讲得云里雾里，好像我们都是实验室里的经验丰富的老手，随随便便就能把样品弄好。我当时就觉得，这本书的作者一定是在象牙塔里待太久了，完全不接地气。为了搞懂一个X射线衍射，我不得不去翻了好几本更基础的物理化学教材，还得找学长学姐问，才勉强能看懂一点点。实验课上，老师讲得也快，根本没时间给我们逐一讲解这些细节。最后，我只能靠着一股子的“死磕”精神，硬着头皮去做实验，结果可想而知，数据乱七八糟，报告也写得磕磕巴巴。现在回想起来，这本书对我最大的“贡献”，就是让我深刻体会到了“理论与实践脱节”的残酷。它并没有教会我如何真正地进行材料分析，反而像是在我心中埋下了一颗怀疑的种子，让我开始思考，到底什么样的教科书才能真正帮助学生成长。
评分说实话，我当初买这本《材料分析与检测实验》纯粹是因为它是系里推荐的教材，而且封面看起来挺“学术”的。结果拿到手之后，我最大的感受就是，这本书对于“实验”两个字的诠释，简直到了令人发指的地步。它里面列举了很多实验项目，像是材料的力学性能测试、热性能分析、显微形貌观察等等。但是，每一个实验的介绍，都像是完成任务一样，寥寥数语。什么“准备好样品”、“按照步骤进行操作”、“记录数据并分析”。听起来是不是很简单？但实际操作起来，你会发现“步骤”这两个字，简直是文学创作的典范。比如说，讲到拉伸试验，它可能就写一句“加载速率根据材料类型设定”。可是，什么叫做“设定”？是以什么为依据？最基础的参数如应变速率、应力速率，到底应该如何选择？书里就完全没有提及，好像我们都是自动学的。更别提那些关键的仪器操作细节了，比如电子显微镜的加速电压、物镜光圈、聚焦方式，这些直接影响到图像质量的关键点，书里就写得含糊其辞。我当时最头疼的是，实验过程中出现了异常情况，比如设备报警、数据异常波动，书里根本没给出任何排查思路。我们只能抓耳挠腮，或者祈祷老师能及时出现。而且，这本书的图表质量也是一言难尽，很多示意图都非常简陋，看不出实际结构，更别说理解其工作原理了。我曾经为了弄明白一个差示扫描量热仪（DSC）的原理，不得不自己去查阅各种文献和网络资源，耗费了大量时间和精力。这本书，真的像是提供了一份“点菜菜单”，但却没有告诉我们怎么“烹饪”，更没有告诉我们“食材”该怎么挑选和处理。
评分这本《材料分析与检测实验》在我手里，感觉就像一本“未完待续”的小说，每一个章节都好像缺少了关键的情节。它列出的那些实验项目，听起来都挺高大上的，什么“热重分析”、“X射线荧光光谱”、“声发射检测”。但问题在于，书里对于这些方法的原理讲解，总是浅尝辄止，最多就是给一个模糊的框图，然后就直接跳到“实验步骤”。对于初学者来说，我们需要的不仅仅是知道“怎么做”，更重要的是“为什么这么做”，以及“这样做背后的科学道理是什么”。比如说，书中关于热重分析（TGA）的讲解，它会告诉你“将样品加热到XX摄氏度，并记录质量变化”。但是，为什么选择XX摄氏度？质量变化背后代表了什么？是水分的蒸发？是分解？还是氧化？书里都没有详细的解释，只是让你被动地接受。我当时就觉得，这本书把我们当成了机器人，只需要执行指令，而不需要理解。更要命的是，很多实验所需的辅助材料和试剂，书里只是轻描淡写地带过。比如，在进行化学分析的时候，涉及到各种标准溶液的配制，书里通常只写“配制XX浓度的XX溶液”。但如何精确地配制？如何避免误差？这些关键的细节，书中完全没有提及。我记得有一次，为了配制一个滴定用的标准溶液，我反复试验了好几次，结果都不是很理想，最后还是靠老师的经验指导才勉强过关。这本书，对我来说，更像是一个“知道有这么回事”的目录，而不是一个能指导我进行有效实验的工具。
评分这本《材料分析与检测实验》给我的第一印象，就是它充斥着大量的“已知信息”，却很少有“探索空间”。书里列出的那些实验，比如“材料的密度测定”、“热膨胀系数测定”、“比热容测定”，这些都是一些相对基础的物理性质测量。理论上，它应该教会我们如何精确地测量，如何去理解测量误差的来源，以及如何通过这些测量来推断材料的性质。然而，书中的操作步骤，通常都是以“根据公式计算”为导向，而对于如何获得准确的原始数据，却着墨不多。比如说，在进行密度测定的时候，它会告诉你“首先测出质量，然后测出体积，最后用公式计算”。但是，如何精确地测量不规则形状物体的体积？使用量筒还是排水法？如何处理测量过程中的读数误差？这些关键的问题，书里并没有给出详细的指导。我当时在做实验的时候，就常常因为对这些细节处理不当，导致测量结果与理论值偏差很大。而且，书中对于如何进行数据分析和误差讨论，也显得比较敷衍。通常只是简单地计算一下平均值，然后给出一个“结果尚可接受”的结论，而没有深入探讨误差的产生机制，以及如何通过改进实验来减小误差。这本书，与其说是“实验指导”，不如说更像是一个“计算练习册”，它更侧重于让你套用公式，而忽略了实验本身的严谨性和科学性。
评分我当初购买《材料分析与检测实验》这本书，是希望能够通过它，深入了解材料的各种分析方法，并学会如何实际操作。然而，这本书在这一点上的表现，实在让人感到一丝无奈。它罗列了许多实验项目，例如“材料的显微组织观察”、“成分分析”、“相分析”。听起来都很专业。但是，书中的操作指南，对于许多关键的实验步骤，都显得过于笼统，缺乏具体指导。比如，在进行金相显微组织观察时，书中可能会提到“对样品进行抛光和腐蚀”。但“抛光”的具体步骤，例如使用哪些粒度的砂纸，研磨时间如何控制，抛光盘的选择，这些都会直接影响到抛光质量，书中却只是简单地带过。同样，“腐蚀”的步骤，使用哪种腐蚀剂，腐蚀时间多久，如何判断腐蚀程度，这些都会影响到显微组织的清晰度和辨别度，书中也没有详细的说明。我记得我当时在做实验时，就因为对这些细节掌握不足，很多样品都无法获得理想的观察效果，不得不反复修改操作。而且，书中对于一些重要的分析仪器，例如X射线衍射仪（XRD）或能量色散X射线光谱仪（EDS），其操作原理和详细操作流程，也仅仅是做了一些非常概括性的介绍，并没有深入到足以让一个初学者能够独立完成实验并理解结果的程度。比如，XRD中如何选择合适的衍射角扫描范围，如何进行样品制备，这些都会直接影响到晶体结构的分析精度，书中却很少提及。这本书，更像是一本“知道有这些实验”的目录，而不是一本真正能够指导你“如何动手实践”的教科书。
评分我一直觉得，一本好的实验教材，应该能够引领读者一步步走进科学的殿堂，体验探索的乐趣。但《材料分析与检测实验》这本书，在我看来，恰恰相反。它更像是一个冷冰冰的“操作手册”，只不过这个“手册”的说明书实在是太简略了，而且充满了各种“跳跃式”的思维。比如说，书中讲到金相显微镜的使用，提到了一系列的操作步骤，诸如“调节焦距”、“选择合适倍率”、“拍摄照片”。听起来很直接，但实际操作时，你会发现，如何才能获得清晰、有代表性的显微照片，这背后需要掌握多少经验和技巧？光是金相抛光，就需要反复练习，才能达到一定的平整度和光洁度。而书中对于抛光过程的描述，仅仅是“使用不同粒度的研磨剂进行研磨”。具体用多少量的研磨剂？研磨时间多久？换砂纸的顺序？这些细节，书里都一概省略。我当时为了得到一张能看的金相照片，花了好几个实验课的时间，结果都不是很理想。而且，书中对各种显微镜的原理介绍，也是蜻蜓点水，根本没有深入讲解。比如，扫描电子显微镜（SEM）的二次电子像和背散射电子像的区别，以及它们各自能提供的信息，书中只是简单提了一下，没有进一步的阐释。这让我对如何选择合适的成像模式来观察材料的形貌和成分，感到十分困惑。这本书，更像是给我提供了一个“做什么”的清单，但对于“怎么做好”却几乎只字未提。它培养的，更多的是一种“照本宣科”的能力，而非真正的科学探究能力。
评分我购买《材料分析与检测实验》这本书，主要是想通过它来学习如何使用各种仪器分析材料的微观结构和成分。但这本书在这一点上的表现，实在难以令人满意。它列出的实验项目，比如“材料的硬度测试”、“耐磨性测试”、“表面形貌分析”。这些听起来都非常实用。然而，书里的操作说明，对于许多关键的技术细节，都采取了“一带而过”的处理方式。比如说，在进行表面形貌分析时，如果是使用光学显微镜，书中可能就简单地提到“调节焦距，观察样品”。但如何才能获得清晰、高分辨率的图像？关于镜头的选择、照明方式的调整、显微镜的放大倍率选择，这些直接影响成像质量的关键要素，书中并没有详细的说明。我记得我当时在做实验时，就因为对这些操作技巧掌握不足，拍出的照片模糊不清，难以进行有效的分析。而且，书里对于不同类型显微镜（如扫描电子显微镜SEM、透射电子显微镜TEM）的原理和操作方法，也只是进行了非常简略的介绍，并没有深入到足以让一个初学者理解其精髓的程度。比如，SEM中的二次电子像、背散射电子像的区别，以及它们各自能提供的信息，书中只是寥寥数语带过。这使得我在实际操作时，往往不知道如何根据自己的分析需求，选择合适的成像模式。这本书，更像是一个“告知你存在某项技术”的目录，而不能真正地指导你“如何熟练地掌握和运用这项技术”。
评分我当初选择这本《材料分析与检测实验》，主要是被它“材料分析”这个大标题所吸引，想着能系统地学习一下如何鉴定和评估各种材料的性能。但这本书给我的感觉，就像是在一份精心准备的菜单里，你只看到了菜名，却看不到每道菜的配料、烹饪方法，甚至连菜的味道是什么都一无所知。它列举的实验项目，比如“材料的硬度测试”、“耐磨性测试”、“表面形貌分析”。这些听起来都挺实际的，但书里的步骤介绍，简直是“约定俗成”到了极致。比如说，进行洛氏硬度测试，书里可能就写“将压头置于样品表面，施加主压头，记录硬度值”。可问题是，压头的选择、预加载荷和主加载荷的大小，以及施加载荷的时间，这些都会直接影响到测试结果的准确性。书中对于这些关键参数的设定，并没有给出明确的指导，只是模糊地说“根据标准进行”。但对于一个初学者来说，“标准”在哪里？我该如何去查阅和理解？这都是巨大的问号。我当时在做实验的时候，就经常因为这些不明确的参数设定，导致测试结果偏差很大。而且，书里对于一些分析结果的解读，也显得过于简单。比如，在进行表面形貌分析后，书里可能只给出“表面存在微小裂纹”这样的结论，却没有深入分析这些裂纹产生的原因，以及它们对材料性能可能造成的影响。这本书，与其说是“指导实验”，不如说是“提醒你做过某项实验”。它更多的是一种“告知”的功能，而缺乏“教导”的功能。
评分当初买这本《材料分析与检测实验》，也是抱着一种“武装自己”的心态，希望通过实验操作，将那些晦涩难懂的理论知识融会贯通。然而，这本书给我的实际体验，却更像是一场“自助餐”，只不过这里的“自助”意味着你需要自己去找“调味料”和“烹饪技巧”。它提到的实验项目，比如“材料的腐蚀性能测试”、“老化性能测试”、“焊接质量检测”。听起来都非常有实际意义。但是，书里对于这些实验的描述，往往就像是“只说不练”。比如说，在进行腐蚀性能测试时，它可能会列出几种常见的腐蚀介质，然后要求你“将样品浸泡在腐蚀介质中一段时间，并观察变化”。但具体的时间要多久？如何量化“观察变化”？是测量质量损失，还是观察表面形貌？这些关键的量化指标，书里就很少提及。我记得我当时在做金属腐蚀实验时，为了确定一个合适的实验时间，不得不反复试验，耗费了大量时间和精力。而且，书中对于一些非常重要的仪器操作细节，也描述得不够清晰。比如说，在进行表面形貌分析的仪器（如光学显微镜或金相显微镜）操作时，关于如何进行精细调焦、如何选择合适的照明方式，这些能够直接影响成像效果的关键点，书中可能就一笔带过。这本书，更像是一个“知道这个东西存在”的列表，而不能真正地帮助你“学会如何操作和理解”。它提供的，更多的是一种“方向”，而不是“路径”。
评分这本《材料分析与检测实验》给我的感受，就像是在一本菜谱里，你看到了很多诱人的菜名，但是打开每一页，却发现上面只有“请自行准备食材，然后烹饪”几个字，而没有任何关于食材的处理、烹饪过程的细节指导。书中列出的实验项目，比如“材料的力学性能测试”、“热性能分析”、“无损检测”。这些都很有价值。但是，具体到操作层面，这本书的指导就显得非常薄弱。比如说，在进行材料的拉伸试验时，书中可能只写“将样品夹持在万能试验机上，进行加载，记录载荷-位移曲线”。但对于如何正确地夹持样品，以防止夹持失效？如何选择合适的加载速率，以避免样品过早断裂或产生塑性变形？如何根据试样的尺寸和类型，调整试验机的加载参数？这些至关重要的细节，书中几乎都没有提及。我记得我当时在做实验时，就因为对这些操作细节不熟悉，导致几次实验都因为样品夹持问题而失败。而且，书中对于一些关键仪器的原理和操作，也描述得非常粗略。比如说，在介绍差示扫描量热仪（DSC）时，它可能只提到“将样品和参比物同时加热，记录吸放热情况”。但对于如何正确地称量样品、如何选择合适的加热速率、如何进行基线校正，这些都会影响到最终数据的准确性，书中却几乎没有深入的讲解。这本书，更像是提供了一个“做什么”的框架，而没有教会我们“怎么做”的精髓。
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