本书选取先进制造业中最常用的6种表征技术，即光学金相显微术、X射线衍射物相分析术、扫描电子显微术、光谱分析术、无损探伤术以及热分析术，详细介绍了工程材料的表征原理、表征方法及表征结果分析，并结合具体案例，使读者学以致用。本书是一部数字化立体教材，包含大量视频和动画，以期提高读者的学习兴趣和学习效果。与之配套的精品慕课已在智慧树课程平台上线运行了4轮，被全国64所高校选用，入选首批一流本科课程。
本书可作为应用型高校的材料类、机械制造类专业师生的教学用书，电可作为企业员工培训教材。

前言
第一章 绪论
复习思考题
第二章 光学金相显微术
第一节 光学显微镜的光学原理
一、几何光学基本原理
二、透镜成像原理
第二节 光学显微镜的组成
一、显微镜的光学系统
二、显微镜的照明系统
三、显微镜的机械系统
第三节 光学显微镜的分类
一、按外形分类
二、按用途分类
第四节 金相试样切割和镶嵌
一、试样切割
二、试样镶嵌
第五节 金相试样的研磨和腐蚀
一、试样研磨
二、试样腐蚀
第六节 金相显微镜的摄影和图像分析
一、显微拍摄
二、图像分析
第七节 光学金相显微术的案例解析
案例一 挤压态铝合金压缩变形前后的金相组织
案例二 Mg-Gd-Y-Zr合金的热变形金相组织观察
复习思考题
第三章 X射线衍射物相分析术
第一节 X射线的性质与产生
一、X射线的本质
二、X射线的产生及X射线谱
三、X射线的安全防护
第二节 布拉格方程
一、布拉格方程的提出
二、布拉格方程的推导与讨论
三、布拉格方程的应用
第三节 厄瓦尔德球图解
第四节 倒易点阵
第五节 X射线衍射（XRD）物相分析
一、XRD物相定性分析
二、XRD物相定量分析
第六节 X射线衍射物相分析术的物相鉴定案例解析
案例一 一种镁-稀土合金板材超塑性变形后的相组成变化
案例二 一种微波介电薄膜的XRD图谱
案例三 纯铁定向凝固棒材与纯铁粉的XRD图谱对比
复习思考题
第四章 扫描电子显微术
第一节 电子束与样品相互作用产生的信号
一、二次电子
二、背散射电子
三、特征X射线
第二节 扫描电子显微镜的构造及表征参量
一、扫描电子显微镜的工作原理
二、扫描电子显微镜的表征参数
第三节 扫描电子显微镜的样品制备
第四节 扫描电子显微镜的应用
一、二次电子成像
二、背散射电子成像
第五节 扫描电子显微术的 案例解析
案例一 一种铁电材料薄膜表面形貌结构的SEM观察
案例二 一种镁-稀土挤压合金超塑性拉伸后的SEM观察
复习思考题
第五章 光谱分析术
第一节 光谱分析概述
一、光谱分析基本原理
二、光谱分析仪的组成
三、吸收光谱图的表示方法
第二节 红外光谱
一、红外光谱原理
二、傅里叶变换红外光谱仪及制样
三、红外光谱与分子结构的关系
四、红外光谱图解析
第三节 拉曼光谱
一、拉曼散射及拉曼位移
二、拉曼光谱与红外光谱比较
三、拉曼光谱仪
四、拉曼光谱图解析
第四节 光谱分析的 案例解析
案例一 红外光谱鉴定含咔唑聚合物荧光微球
案例二 红外光谱鉴定近红外发光稀土聚合物
复习思考题
第六章 无损探伤术
第一节 超声波检测
一、超声波检测物理基础
二、超声波在介质中的传播特性
三、超声波检测方法
四、超声波检测通用技术
五、超声波检测的应用与发展趋势
第二节 涡流检测
一、涡流检测物理基础
二、涡流检测的阻抗
三、涡流检测的特点
四、涡流检测装置
五、涡流检测的应用
第三节 超声波探伤术的 案例解析
案例一 压缩机旋转轮超声波探伤
案例二 结构件焊缝的超声波检测
复习思考题
第七章 热分析术
第一节 热分析技术概况
一、热分析技术的发展
二、热分析的定义
三、热分析的原理及应用
第二节 差示扫描量热法
一、差示扫描量热法的原理与装置
二、差示扫描量热法的曲线
三、差示扫描量热法的应用
四、聚合物的差示扫描量热法分析
第三节 热分析术的 案例解析
案例一 一种铝合金冷轧后的DSC分析
案例二 聚合物液晶的DSC分析
案例三 氧乙烯尾链对液晶高分子材料熔点影响的DSC分析
复习思考题
参考文献