冶金與材料物理化學(xué)研究方法是從宏觀和微觀（分子、原子等）尺度上，研究提取金屬和化合物及制備材料過程中的物理現(xiàn)象和化學(xué)變化規(guī)律的方法。隨著高新科技、軍工國防、航空航天工業(yè)的發(fā)展和清潔能源材料及資源再利用需求的增長，對冶金產(chǎn)品和材料的性能提出了更新、更高的要求，對冶金新工藝、新技術(shù)、新方法的需求更加迫切，對新材料的成分分析、性能測試和結(jié)構(gòu)觀察的精度和靈敏度的要求也更加苛刻，從而促進(jìn)了冶金與材料近代物理化學(xué)研究方法的快速發(fā)展。
　　隨著冶金新技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了潔凈鋼、超潔凈鋼以及超級鋼，也出現(xiàn)了電磁冶金、生物冶金、納米冶金、纖維冶金以及激光冶金等新技術(shù)、新方法在冶煉和材料制備方面的運用。這就要求運用一些近代的物理化學(xué)測試技術(shù)和方法，來滿足這些新技術(shù)、新方法的研究與開發(fā)的需要。
　　材料科學(xué)與工程的快速發(fā)展出現(xiàn)了許多的高新材料，諸如新型陶瓷材料、各種功能材料、生物材料、新能源材料等。新材料的研發(fā)過程則需要與之匹配的近代物理化學(xué)研究方法進(jìn)行觀測與分析，反饋成分、結(jié)構(gòu)、性能等信息。
　　盡管近年來材料設(shè)計和計算機模擬得到了很大的發(fā)展，但實驗仍是發(fā)展冶金新工藝、新技術(shù)、新方法和研究開發(fā)新材料的實踐手段，而且實驗又是驗證模擬結(jié)果可靠性的基石。其中，仍不可忽視冶金與材料物理化學(xué)原理是冶金和材料學(xué)科發(fā)展的理論基礎(chǔ)。
　　然而，人們在科學(xué)研究實踐中，常常遇到一些實驗設(shè)計、分析測試方法的選擇，以及對獲得的結(jié)果如何進(jìn)行理論分析，探求其所以然等問題，有時還不能給出合理的判斷。面對這些情況，作者借鑒在科研和教學(xué)實踐中的一些體會，編寫了本書，供讀者參考。
　　本書以實驗方法為主，依據(jù)科學(xué)研究的全過程，簡要介紹文獻(xiàn)檢索和科技論文撰寫要點，在概述基礎(chǔ)研究手段的基礎(chǔ)上，提出實驗設(shè)計的思路與方法，并介紹了計算機在數(shù)據(jù)處理和工藝參數(shù)優(yōu)化方面的應(yīng)用，力求簡潔明了地介紹常用于冶金和新材料的組成、性能、結(jié)構(gòu)表征和觀測的化學(xué)和物理方法的原理、設(shè)備構(gòu)成和工作條件的選擇、影響因素及適用范圍，并通過實例說明方法的具體應(yīng)用，幫助讀者認(rèn)識每種測試方法可以獲得的信息，突出詮釋如何運用物理化學(xué)原理，結(jié)合近代測試技術(shù)，對研究對象進(jìn)行較深入分析的方法，使理論分析與實際觀測相結(jié)合，互為佐證，以進(jìn)一步了解冶金與材料物理化學(xué)研究方法在科研實踐中如何運用。期望讀者通過閱讀和學(xué)習(xí)，達(dá)到對如何進(jìn)行冶金和材料方面的科學(xué)研究有一個基本的認(rèn)識，能初步掌握進(jìn)行科學(xué)研究、總結(jié)研究成果必備的基本技能，達(dá)到培養(yǎng)分析問題和解決問題能力的目的。
　　本書中分析測試方法的應(yīng)用實例來自作者的科研實踐。在此，作者衷心感謝國家自然科學(xué)基金（No.51472009，No.51172007，No.50974006）、教育部留學(xué)回國人員科研啟動基金（第39批）、北京市自然科學(xué)基金（No.2102004，No.2120001）、北京市高水平創(chuàng)新團隊項目（No.IDHT20170502）的資助。作者也衷心感謝北京工業(yè)大學(xué)大型儀器開放共享平臺給予的支持。感謝孫貴如同志對本書的大力支持，她審閱了相關(guān)的內(nèi)容，提出了諸多寶貴意見。
　　由于作者水平所限，書中或有敘述不當(dāng)和疏漏之處，誠請讀者批評指正。