本书为工业和信息化部“十四五”规划教材，主要介绍晶体学基础与X射线在材料结构、形貌和成分方面的分析技术。其中，结构分析技术包括X射线的物理基础、衍射原理、物相分析、织构分析、小角散射与掠入射衍射分析、位错分析、层错分析、非晶分析、单晶体衍射与取向分析、内应力分析、点阵常数的测量与热处理分析等；形貌分析技术即三维X射线显微成像分析；成分分析技术包括特征X射线能谱、X射线光电子能谱及X射线荧光光谱等。书中研究和测试的材料主要包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料、非晶态材料、金属间化合物、复合材料等。本书对每章内容做了提纲式的小结，并附有适量的思考题。书中采用一些作者尚未发表的图，同时在实例分析中引入一些当前材料领域最新的研究成果。
本书可作为高等学校材料科学与工程专业本科生的学习用书，也可供相关专业的研究生、教师和科技工作者使用。

前言
第1章 晶体学基础
1.1 晶体及其基本性质
1.1.1 晶体的概念
1.1.2 空间点阵的四要素
1.1.3 布拉维阵胞
1.2 晶向、晶面及晶带
1.2.1 晶向及其表征
1.2.2 晶面及其表征
1.2.3 晶带及其表征
1.3 晶体的投影
1.3.1 球面投影与极射赤面投影
1.3.2 极式网与乌氏网
1.3.3 晶带的极射赤面投影
1.3.4 标准极射赤面投影图
1.4 正点阵与倒易点阵
1.4.1 正点阵
1.4.2 倒易点阵
1.4.3 正倒空间之间的关系
1.4.4 倒易矢量的基本性质
1.4.5 晶带定律
1.4.6 广义晶带定律
本章小结
思考题
第2章 X射线的物理基础
2.1 X射线的性质
2.1.1 X射线的产生
2.1.2 X射线的本质
2.2 X射线谱
2.2.1 X射线连续谱
2.2.2 X射线特征谱
2.3 X射线与物质的相互作用
2.3.1 X射线的散射
2.3.2 X射线的吸收
2.3.3 吸收限的作用
本章小结
思考题
第3章 X射线的衍射原理
3.1 X射线的衍射方向
3.1.1 劳厄方程
3.1.2 布拉格方程
3.1.3 布拉格方程的讨论
3.1.4 衍射矢量方程
3.1.5 布拉格方程的埃瓦尔德图解
3.1.6 布拉格方程的应用
3.1.7 常见的衍射方法
3.2 X射线的衍射强度
3.2.1 单电子对X射线的散射
3.2.2 单原子对X射线的散射
3.2.3 单胞对X射线的散射
3.2.4 单晶体的散射与干涉函数
3.2.5 单相多晶体的衍射强度
3.2.6 影响单相多晶体衍射强度的其他因子
本章小结
思考题
第4章 X射线的物相分析
4.1 X射线衍射仪
4.1.1 测角仪
4.1.2 计数器
4.1.3 计数电路
4.1.4 X射线衍射仪的常规测量
4.2 X射线物相分析原理
4.2.1 物相的定性分析
4.2.2 物相的定量分析
本章小结
思考题
第5章 晶粒尺寸与多晶体内应力的测量
5.1 晶粒尺寸的测量
5.1.1 晶粒细化的衍射效应
5.1.2 谢乐公式
5.2 多晶体内应力的测量
5.2.1 多晶体内应力的产生、分类及其衍射效应
5.2.2 多晶体宏观应力的测量原理
5.2.3 多晶体宏观应力的测量方法
5.2.4 多晶体宏观应力常数K的确定
……
第6章 单晶体的结构、取向与宏观残余应力分析
第7章 织构分析
第8章 X射线小角散射与掠入射衍射分析
第9章 位错分析
第10章 层错分析
第11章 非晶分析
第12章 成像分析
第13章 成分分析
第14章 点阵常数的测量与热处理分析
附录