具體描述
材料科學為現代科技産業的根本，不論機械、電子、化工、航太、海洋等工程領域的發展，均需仰賴材料作為其功能應用的載具，材料研發進展亦常成為各種尖端技術突破的關鍵。
材料科學為一典型的實驗科學，而分析與檢測尤其是材料實驗的基礎，在工程上，要有效的使用材料，必須先瞭解材料的特性，而材料分析與檢測可以提供最接的設計與製造依據；對於産品的品保管製，亦需要藉助於各種材料分析與檢測技術，當材料使用發生破損，推斷其破損機理與肇因，分析與檢測更是不可或缺的工具，即使是一些新材料的研發，亦有賴分析與檢測做為産品的驗證方法，因此，一個材料工程師的培育，分析與檢測技術訓練是必備的一環。
本書適用於大專院校材料、機械、化工、電機、土木等科係材料實驗教材，實驗項目包括微結構分析所需之金相製備與觀察，機械性質檢測（拉伸硬度、衝擊、試驗）、破損分析斷麵觀察、熱分析在相平衡圖製作之應用、電化學方法量測、金屬腐蝕、非破壞性檢測（超音波與渦電流試驗）及軟銲或硬銲接閤填料濕潤性量測，教材內容涵蓋實驗目的、實驗原理、實驗方法、材料與製備、問題與討論。
作者簡介
莊東漢
學曆：國立颱灣大學材料係教授兼工學院副院長
德國斯圖佳特大學材料博士(1983)
國立清華大學材料碩士(1979)
經曆：德國馬剋斯蒲朗剋研究院金屬所研究員(1983-1985)
國立颱灣大學材料所所長(1992-1995)
交通部電信研究所技術顧問(1985-1988)
經濟部專業人員訓練中心
材料破損分析對策班輔導長(1989-2002)
榮譽：中山技術發明奬(1990)
中山學術著作奬(1993)
教育部産學閤作奬(2000)
中國工程師學會傑齣工程教授奬(2001)
國科會傑齣研究奬(2002-2005)
著者信息
圖書目錄
實驗一：金相製備與光學顯微鏡觀察
實驗二：暗房技術
實驗三：拉伸實驗
實驗四：硬度試驗
實驗五：衝擊試驗
實驗六：掃描式電子顯微鏡分析
實驗七：Ｘ光繞射分析
實驗八：熱分析
實驗九：腐蝕電化學分析
實驗十：超音波檢測
實驗十一：渦電流檢測實驗
實驗十二：濕潤性量測
圖書序言
圖書試讀
用戶評價
我購買《材料分析與檢測實驗》這本書，主要是想通過它來學習如何使用各種儀器分析材料的微觀結構和成分。但這本書在這一點上的錶現，實在難以令人滿意。它列齣的實驗項目，比如“材料的硬度測試”、“耐磨性測試”、“錶麵形貌分析”。這些聽起來都非常實用。然而，書裏的操作說明，對於許多關鍵的技術細節，都采取瞭“一帶而過”的處理方式。比如說，在進行錶麵形貌分析時，如果是使用光學顯微鏡，書中可能就簡單地提到“調節焦距，觀察樣品”。但如何纔能獲得清晰、高分辨率的圖像？關於鏡頭的選擇、照明方式的調整、顯微鏡的放大倍率選擇，這些直接影響成像質量的關鍵要素，書中並沒有詳細的說明。我記得我當時在做實驗時，就因為對這些操作技巧掌握不足，拍齣的照片模糊不清，難以進行有效的分析。而且，書裏對於不同類型顯微鏡（如掃描電子顯微鏡SEM、透射電子顯微鏡TEM）的原理和操作方法，也隻是進行瞭非常簡略的介紹，並沒有深入到足以讓一個初學者理解其精髓的程度。比如，SEM中的二次電子像、背散射電子像的區彆，以及它們各自能提供的信息，書中隻是寥寥數語帶過。這使得我在實際操作時，往往不知道如何根據自己的分析需求，選擇閤適的成像模式。這本書，更像是一個“告知你存在某項技術”的目錄，而不能真正地指導你“如何熟練地掌握和運用這項技術”。
评分這本《材料分析與檢測實驗》給我的第一印象，就是它充斥著大量的“已知信息”，卻很少有“探索空間”。書裏列齣的那些實驗，比如“材料的密度測定”、“熱膨脹係數測定”、“比熱容測定”，這些都是一些相對基礎的物理性質測量。理論上，它應該教會我們如何精確地測量，如何去理解測量誤差的來源，以及如何通過這些測量來推斷材料的性質。然而，書中的操作步驟，通常都是以“根據公式計算”為導嚮，而對於如何獲得準確的原始數據，卻著墨不多。比如說，在進行密度測定的時候，它會告訴你“首先測齣質量，然後測齣體積，最後用公式計算”。但是，如何精確地測量不規則形狀物體的體積？使用量筒還是排水法？如何處理測量過程中的讀數誤差？這些關鍵的問題，書裏並沒有給齣詳細的指導。我當時在做實驗的時候，就常常因為對這些細節處理不當，導緻測量結果與理論值偏差很大。而且，書中對於如何進行數據分析和誤差討論，也顯得比較敷衍。通常隻是簡單地計算一下平均值，然後給齣一個“結果尚可接受”的結論，而沒有深入探討誤差的産生機製，以及如何通過改進實驗來減小誤差。這本書，與其說是“實驗指導”，不如說更像是一個“計算練習冊”，它更側重於讓你套用公式，而忽略瞭實驗本身的嚴謹性和科學性。
评分我當初購買《材料分析與檢測實驗》這本書，是希望能夠通過它，深入瞭解材料的各種分析方法，並學會如何實際操作。然而，這本書在這一點上的錶現，實在讓人感到一絲無奈。它羅列瞭許多實驗項目，例如“材料的顯微組織觀察”、“成分分析”、“相分析”。聽起來都很專業。但是，書中的操作指南，對於許多關鍵的實驗步驟，都顯得過於籠統，缺乏具體指導。比如，在進行金相顯微組織觀察時，書中可能會提到“對樣品進行拋光和腐蝕”。但“拋光”的具體步驟，例如使用哪些粒度的砂紙，研磨時間如何控製，拋光盤的選擇，這些都會直接影響到拋光質量，書中卻隻是簡單地帶過。同樣，“腐蝕”的步驟，使用哪種腐蝕劑，腐蝕時間多久，如何判斷腐蝕程度，這些都會影響到顯微組織的清晰度和辨彆度，書中也沒有詳細的說明。我記得我當時在做實驗時，就因為對這些細節掌握不足，很多樣品都無法獲得理想的觀察效果，不得不反復修改操作。而且，書中對於一些重要的分析儀器，例如X射綫衍射儀（XRD）或能量色散X射綫光譜儀（EDS），其操作原理和詳細操作流程，也僅僅是做瞭一些非常概括性的介紹，並沒有深入到足以讓一個初學者能夠獨立完成實驗並理解結果的程度。比如，XRD中如何選擇閤適的衍射角掃描範圍，如何進行樣品製備，這些都會直接影響到晶體結構的分析精度，書中卻很少提及。這本書，更像是一本“知道有這些實驗”的目錄，而不是一本真正能夠指導你“如何動手實踐”的教科書。
评分當初買這本《材料分析與檢測實驗》，也是抱著一種“武裝自己”的心態，希望通過實驗操作，將那些晦澀難懂的理論知識融會貫通。然而，這本書給我的實際體驗，卻更像是一場“自助餐”，隻不過這裏的“自助”意味著你需要自己去找“調味料”和“烹飪技巧”。它提到的實驗項目，比如“材料的腐蝕性能測試”、“老化性能測試”、“焊接質量檢測”。聽起來都非常有實際意義。但是，書裏對於這些實驗的描述，往往就像是“隻說不練”。比如說，在進行腐蝕性能測試時，它可能會列齣幾種常見的腐蝕介質，然後要求你“將樣品浸泡在腐蝕介質中一段時間，並觀察變化”。但具體的時間要多久？如何量化“觀察變化”？是測量質量損失，還是觀察錶麵形貌？這些關鍵的量化指標，書裏就很少提及。我記得我當時在做金屬腐蝕實驗時，為瞭確定一個閤適的實驗時間，不得不反復試驗，耗費瞭大量時間和精力。而且，書中對於一些非常重要的儀器操作細節，也描述得不夠清晰。比如說，在進行錶麵形貌分析的儀器（如光學顯微鏡或金相顯微鏡）操作時，關於如何進行精細調焦、如何選擇閤適的照明方式，這些能夠直接影響成像效果的關鍵點，書中可能就一筆帶過。這本書，更像是一個“知道這個東西存在”的列錶，而不能真正地幫助你“學會如何操作和理解”。它提供的，更多的是一種“方嚮”，而不是“路徑”。
评分這本《材料分析與檢測實驗》給我的感受，就像是在一本菜譜裏，你看到瞭很多誘人的菜名，但是打開每一頁，卻發現上麵隻有“請自行準備食材，然後烹飪”幾個字，而沒有任何關於食材的處理、烹飪過程的細節指導。書中列齣的實驗項目，比如“材料的力學性能測試”、“熱性能分析”、“無損檢測”。這些都很有價值。但是，具體到操作層麵，這本書的指導就顯得非常薄弱。比如說，在進行材料的拉伸試驗時，書中可能隻寫“將樣品夾持在萬能試驗機上，進行加載，記錄載荷-位移麯綫”。但對於如何正確地夾持樣品，以防止夾持失效？如何選擇閤適的加載速率，以避免樣品過早斷裂或産生塑性變形？如何根據試樣的尺寸和類型，調整試驗機的加載參數？這些至關重要的細節，書中幾乎都沒有提及。我記得我當時在做實驗時，就因為對這些操作細節不熟悉，導緻幾次實驗都因為樣品夾持問題而失敗。而且，書中對於一些關鍵儀器的原理和操作，也描述得非常粗略。比如說，在介紹差示掃描量熱儀（DSC）時，它可能隻提到“將樣品和參比物同時加熱，記錄吸放熱情況”。但對於如何正確地稱量樣品、如何選擇閤適的加熱速率、如何進行基綫校正，這些都會影響到最終數據的準確性，書中卻幾乎沒有深入的講解。這本書，更像是提供瞭一個“做什麼”的框架，而沒有教會我們“怎麼做”的精髓。
评分這本《材料分析與檢測實驗》在我手裏，感覺就像一本“未完待續”的小說，每一個章節都好像缺少瞭關鍵的情節。它列齣的那些實驗項目，聽起來都挺高大上的，什麼“熱重分析”、“X射綫熒光光譜”、“聲發射檢測”。但問題在於，書裏對於這些方法的原理講解，總是淺嘗輒止，最多就是給一個模糊的框圖，然後就直接跳到“實驗步驟”。對於初學者來說，我們需要的不僅僅是知道“怎麼做”，更重要的是“為什麼這麼做”，以及“這樣做背後的科學道理是什麼”。比如說，書中關於熱重分析（TGA）的講解，它會告訴你“將樣品加熱到XX攝氏度，並記錄質量變化”。但是，為什麼選擇XX攝氏度？質量變化背後代錶瞭什麼？是水分的蒸發？是分解？還是氧化？書裏都沒有詳細的解釋，隻是讓你被動地接受。我當時就覺得，這本書把我們當成瞭機器人，隻需要執行指令，而不需要理解。更要命的是，很多實驗所需的輔助材料和試劑，書裏隻是輕描淡寫地帶過。比如，在進行化學分析的時候，涉及到各種標準溶液的配製，書裏通常隻寫“配製XX濃度的XX溶液”。但如何精確地配製？如何避免誤差？這些關鍵的細節，書中完全沒有提及。我記得有一次，為瞭配製一個滴定用的標準溶液，我反復試驗瞭好幾次，結果都不是很理想，最後還是靠老師的經驗指導纔勉強過關。這本書，對我來說，更像是一個“知道有這麼迴事”的目錄，而不是一個能指導我進行有效實驗的工具。
评分我一直覺得，一本好的實驗教材，應該能夠引領讀者一步步走進科學的殿堂，體驗探索的樂趣。但《材料分析與檢測實驗》這本書，在我看來，恰恰相反。它更像是一個冷冰冰的“操作手冊”，隻不過這個“手冊”的說明書實在是太簡略瞭，而且充滿瞭各種“跳躍式”的思維。比如說，書中講到金相顯微鏡的使用，提到瞭一係列的操作步驟，諸如“調節焦距”、“選擇閤適倍率”、“拍攝照片”。聽起來很直接，但實際操作時，你會發現，如何纔能獲得清晰、有代錶性的顯微照片，這背後需要掌握多少經驗和技巧？光是金相拋光，就需要反復練習，纔能達到一定的平整度和光潔度。而書中對於拋光過程的描述，僅僅是“使用不同粒度的研磨劑進行研磨”。具體用多少量的研磨劑？研磨時間多久？換砂紙的順序？這些細節，書裏都一概省略。我當時為瞭得到一張能看的金相照片，花瞭好幾個實驗課的時間，結果都不是很理想。而且，書中對各種顯微鏡的原理介紹，也是蜻蜓點水，根本沒有深入講解。比如，掃描電子顯微鏡（SEM）的二次電子像和背散射電子像的區彆，以及它們各自能提供的信息，書中隻是簡單提瞭一下，沒有進一步的闡釋。這讓我對如何選擇閤適的成像模式來觀察材料的形貌和成分，感到十分睏惑。這本書，更像是給我提供瞭一個“做什麼”的清單，但對於“怎麼做好”卻幾乎隻字未提。它培養的，更多的是一種“照本宣科”的能力，而非真正的科學探究能力。
评分說實話，我當初買這本《材料分析與檢測實驗》純粹是因為它是係裏推薦的教材，而且封麵看起來挺“學術”的。結果拿到手之後，我最大的感受就是，這本書對於“實驗”兩個字的詮釋，簡直到瞭令人發指的地步。它裏麵列舉瞭很多實驗項目，像是材料的力學性能測試、熱性能分析、顯微形貌觀察等等。但是，每一個實驗的介紹，都像是完成任務一樣，寥寥數語。什麼“準備好樣品”、“按照步驟進行操作”、“記錄數據並分析”。聽起來是不是很簡單？但實際操作起來，你會發現“步驟”這兩個字，簡直是文學創作的典範。比如說，講到拉伸試驗，它可能就寫一句“加載速率根據材料類型設定”。可是，什麼叫做“設定”？是以什麼為依據？最基礎的參數如應變速率、應力速率，到底應該如何選擇？書裏就完全沒有提及，好像我們都是自動學的。更彆提那些關鍵的儀器操作細節瞭，比如電子顯微鏡的加速電壓、物鏡光圈、聚焦方式，這些直接影響到圖像質量的關鍵點，書裏就寫得含糊其辭。我當時最頭疼的是，實驗過程中齣現瞭異常情況，比如設備報警、數據異常波動，書裏根本沒給齣任何排查思路。我們隻能抓耳撓腮，或者祈禱老師能及時齣現。而且，這本書的圖錶質量也是一言難盡，很多示意圖都非常簡陋，看不齣實際結構，更彆說理解其工作原理瞭。我曾經為瞭弄明白一個差示掃描量熱儀（DSC）的原理，不得不自己去查閱各種文獻和網絡資源，耗費瞭大量時間和精力。這本書，真的像是提供瞭一份“點菜菜單”，但卻沒有告訴我們怎麼“烹飪”，更沒有告訴我們“食材”該怎麼挑選和處理。
评分我當初選擇這本《材料分析與檢測實驗》，主要是被它“材料分析”這個大標題所吸引，想著能係統地學習一下如何鑒定和評估各種材料的性能。但這本書給我的感覺，就像是在一份精心準備的菜單裏，你隻看到瞭菜名，卻看不到每道菜的配料、烹飪方法，甚至連菜的味道是什麼都一無所知。它列舉的實驗項目，比如“材料的硬度測試”、“耐磨性測試”、“錶麵形貌分析”。這些聽起來都挺實際的，但書裏的步驟介紹，簡直是“約定俗成”到瞭極緻。比如說，進行洛氏硬度測試，書裏可能就寫“將壓頭置於樣品錶麵，施加主壓頭，記錄硬度值”。可問題是，壓頭的選擇、預加載荷和主加載荷的大小，以及施加載荷的時間，這些都會直接影響到測試結果的準確性。書中對於這些關鍵參數的設定，並沒有給齣明確的指導，隻是模糊地說“根據標準進行”。但對於一個初學者來說，“標準”在哪裏？我該如何去查閱和理解？這都是巨大的問號。我當時在做實驗的時候，就經常因為這些不明確的參數設定，導緻測試結果偏差很大。而且，書裏對於一些分析結果的解讀，也顯得過於簡單。比如，在進行錶麵形貌分析後，書裏可能隻給齣“錶麵存在微小裂紋”這樣的結論，卻沒有深入分析這些裂紋産生的原因，以及它們對材料性能可能造成的影響。這本書，與其說是“指導實驗”，不如說是“提醒你做過某項實驗”。它更多的是一種“告知”的功能，而缺乏“教導”的功能。
评分這本書簡直是我化學係大三那年最痛的領悟瞭。還記得當時看到書名《材料分析與檢測實驗》，心裏還在暗自慶幸，終於有一本教材能把那些抽象的理論化為實際操作，從此告彆憑空想象。結果呢？翻開第一頁，我就知道我太天真瞭。書裏關於光譜分析的部分，什麼原子吸收、原子發射、紅外、拉曼，名詞一大堆，公式推導也看得我頭暈眼花。最要命的是，它講到儀器原理的時候，總是一筆帶過，然後直接跳到“根據儀器說明書進行操作”。可問題是，我連儀器長什麼樣子都沒見過，說明書上的英文我能看懂多少？而且，書裏那些圖示，說是示意圖，我看更像是梵高打翻瞭顔料盤，各種綫條和標記完全不知道指嚮何方。更彆提什麼樣品前處理瞭，什麼消解、研磨、過濾，每一個步驟都講得雲裏霧裏，好像我們都是實驗室裏的經驗豐富的老手，隨隨便便就能把樣品弄好。我當時就覺得，這本書的作者一定是在象牙塔裏待太久瞭，完全不接地氣。為瞭搞懂一個X射綫衍射，我不得不去翻瞭好幾本更基礎的物理化學教材，還得找學長學姐問，纔勉強能看懂一點點。實驗課上，老師講得也快，根本沒時間給我們逐一講解這些細節。最後，我隻能靠著一股子的“死磕”精神，硬著頭皮去做實驗，結果可想而知，數據亂七八糟，報告也寫得磕磕巴巴。現在迴想起來，這本書對我最大的“貢獻”，就是讓我深刻體會到瞭“理論與實踐脫節”的殘酷。它並沒有教會我如何真正地進行材料分析，反而像是在我心中埋下瞭一顆懷疑的種子，讓我開始思考，到底什麼樣的教科書纔能真正幫助學生成長。
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