第1篇材料的成分分析1
實驗1電感耦合等離子體光譜分析2
實驗2材料成分的熒光光譜分析15
實驗3材料成分的掃描電鏡能量色散譜分析25
實驗4材料組成的X射線光電子能譜分析32

第2篇材料的結構表征46
實驗5材料X射線衍射物相、薄膜、織構分析47
實驗6材料紅外光譜分析63
實驗7材料顯微激光拉曼光譜分析74
實驗8材料掃描電鏡形貌觀察85
實驗9材料電子背散射衍射織構分析100
實驗10材料形貌結構的透射電子顯微鏡分析109
實驗11材料表面結構的原子力顯微鏡分析121
實驗12白光干涉光學輪廓儀形貌分析127
實驗13金相樣品的制備及觀察133

第3篇材料的性能檢測144
實驗14材料DSC/TG綜合熱分析及熱力學參數測定145
實驗15材料的紫外/可見吸收光譜測定154
實驗16熒光材料的發光性能測定163
實驗17材料的電性能測試173
實驗18鐵磁材料的磁滯回線測定182
實驗19材料的微納米壓痕/劃痕試驗188
實驗20材料的單軸靜拉伸性能測定202
實驗21材料硬度的測定209
實驗22材料微動摩擦磨損性能及磨痕形貌測試222
實驗23金屬材料的電化學耐蝕性能測試229

第4篇材料制備工藝實驗242
實驗24鋁合金的熔煉與澆鑄243
實驗25微晶玻璃的制備及結構、性能表征252
實驗26摻雜TiO2納米粉體的制備及光催化行為259
實驗27材料的激光表面改性及工藝優化265

參考文獻272

黨的二十大提出，要實現高水平科技自立自強，深入實施科教興國戰略、人纔強國戰略、創新驅動發展戰略；要加快構建新發展格局，著力推動高質量發展。材料產業是國民經濟的基礎產業，要加快構建新材料產業的增長引擎。隨著新材料產業的不斷發展，材料科學與工程專業成為國內高校開設較多的工科專業之一。新工科建設和工程教育認證對實驗教學提出了更高的要求，實驗教學的比重明顯增加，同時，教學中對實驗項目的改造升級急需開展。材料科學是一門實驗科學，材料科學與工程學科強調材料組成、結構、性能和工藝的相互聯繫、相互制約關繫，因此，實驗教學應體現出這種遞進式的邏輯聯繫，堅持問題導向和繫統觀念，注重與材料學科理論知識講授的呼應和相互促進。材料表征是現代材料科學的先導技術，交叉融合了現代儀器科學、物理學、化學等多種科學技術。材料科學實驗涉及儀器操作技巧、制樣技術、數據處理方法等多個環節，每一個環節都直接影響實驗的成敗和實驗結果的運用。實驗教學應更多地將現代分析測試技術與新材料、新工藝相結合，注重科學與工程的多維度整合運用。
一般來說，材料按其組成分為高分子材料、金屬材料、無機非金屬材料以及復合材料，以往的實驗教材往往側重於某一特定的材料類別，多采用指導書形式編寫，實驗項目的研究屬性有待加強。在材料科學專業的實驗教學中，我們發現很多學生習慣於按既定步驟完成實驗操作，而忽視了實驗技術原理、操作技巧以及數據分析處理方法的具體運用，以至於影響到畢業階段獨立完成課題和畢業論文的寫作。新工科教育背景下產出導向型學生綜合能力的培養，客觀上要求在教學中把握不同類別材料實驗技術的共性特征，拓寬材料科學的學科邊界，加強學科交叉融合。
本書綜合以上變化和需求，主要從材料的成分與結構表征、材料性能檢測以及制備工藝等方面介紹材料科學專業的主要實驗技術，注重與理論課程的協調統一，強調知識內容的循序遞進關繫，突出實驗操作技能、實驗技巧的運用和實驗結果分析方法的介紹。書中避免采用“烹飪書”似的實驗指導書形式編寫，突出實驗的研究屬性，力求拓展學科邊界，吸收更多反映新材料、現代分析測試技術的實驗方法和設備。
本書由重慶理工大學材料分析測試中心王振林、劉文君、楊顯主編，張春紅、王維青、楊惠參編。
本書可作為高等學校材料類專業本科生、研究生的實驗教材使用，也可供相關專業的教師、企事業單位的人員使用和參考。本書在編寫過程中參考了大量的國內外著作和文獻、資料，在此向有關作者、出版機構及儀器企業一並致謝。另外，本書的出版得到“重慶理工大學研究生教育高質量發展行動計劃”(gzljc202208)的資助，在此表示感謝。
由於編者水平有限，本書中疏漏之處在所難免，懇請各位讀者批評指正。

編者
2023年3月