材料的物理製備

《材料的物理製備》是2016年4月化學工業出版社出版的圖書，作者是劉啟明、潘春旭。

基本介紹

• 中文名：材料的物理製備
• 作者：劉啟明、潘春旭
• ISBN：9787122254221
• 頁數：396頁
• 定價：59元
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2016年4月
• 裝幀：平裝
• 開本：16開

內容簡介

本書介紹了金屬材料、單晶材料、非晶材料、薄膜材料、陶瓷材料、玻璃材料、複合材料的傳統製備原理和技術，並介紹了石墨烯、多孔材料、智慧型材料、梯度功能材料、一維納米材料、離子束注入材料改性技術、微弧氧化法製備陶瓷薄膜技術、陽極氧化法製備TiO2納米管技術、靜電紡絲技術、自蔓延高溫合成技術、脈衝電沉積製備納米晶薄膜技術、微波燒結技術等新材料和新技術。

本書可作為高等學校本科材料科學與工程、材料學、材料物理等相關專業師生的教學用書。

圖書目錄

第1章緒論/1

1.1材料物理製備的基本原理1

1.1.1熱力學基礎1

1.1.2動力學基礎2

1.2材料物理製備的基本方法2

1.2.1高溫高壓法2

1.2.2物理氣相沉積法3

1.2.3化學氣相沉積法5

1.2.4軟化學合成方法6

1.2.5電解合成法8

1.2.6納米材料物理製備9

1.3材料物理製備的基本表征與分析技術10

1.3.1X射線衍射分析10

1.3.2電子顯微分析11

1.3.3透射電子顯微分析11

1.3.4掃描電子顯微分析12

1.3.5電子探針X射線顯微分析13

1.3.6原子力顯微鏡分析13

1.4材料物理製備的最新進展14

參考文獻15

第2章金屬材料的製備/16

2.1金屬材料的冶煉與製備16

2.1.1鋼鐵材料16

2.1.2鋁及鋁合金19

2.1.3鈦及鈦合金22

2.1.4鎂及鎂合金26

2.1.5銅及銅合金30

2.2金屬材料的鑄造、鍛壓與軋制技術32

2.2.1砂型鑄造32

2.2.2特種鑄造34

2.2.3半固態鑄造36

2.2.4連鑄連軋37

2.2.5熱機械控制工藝39

2.3快速凝固技術40

2.3.1快速凝固的基本原理41

2.3.2快速凝固製備技術42

2.3.3快速凝固技術在金屬材料中的套用46

2.4機械合金化技術48

2.4.1機械合金化的概念48

2.4.2金屬粉末的球磨過程49

2.4.3機械合金化的力——化學作用原理50

2.4.4機械合金化製備彌散強化合金51

2.4.5機械合金化製備52

2.5半固態金屬加工技術53

2.5.1半固態漿料的製備54

2.5.2半固態成型工藝56

2.5.3半固態加工的套用56

2.6納米金屬材料製備技術56

2.6.1納米技術的特性57

2.6.2納米金屬的製備方法57

參考文獻58

第3章單晶材料的製備/60

3.1固-固平衡晶體生長60

3.1.1形變再結晶理論61

3.1.2應變退火法62

3.1.3燒結生長65

3.1.4同素異形體相變法65

3.2液-固平衡晶體生長67

3.2.1熔體生長67

3.2.2溶液生長82

3.3氣-固平衡晶體生長94

3.3.1物理氣相生長95

3.3.2化學氣相生長101

參考文獻109

第4章非晶材料的製備/111

4.1非晶材料的特點112

4.2非晶粉末的製備114

4.2.1物理方法115

4.2.2化學方法117

4.2.3機械合金化法119

4.3非晶薄帶121

4.3.1非晶薄膜的製備121

4.3.2非晶薄帶製備123

4.4大塊非晶合金126

4.4.1大塊非晶合金的形成機制與條件127

4.4.2大塊非晶合金的製備方法129

參考文獻133

第5章薄膜材料的物理製備/135

5.1薄膜的形成與生長及影響因素137

5.1.1薄膜的形成與生長138

5.1.2影響薄膜生長特性的因素140

5.2物理氣相沉積概述141

5.2.1蒸發沉積141

5.2.2濺射沉積142

5.2.3脈衝雷射沉積143

5.2.4分子束外延143

5.3真空蒸發鍍膜法144

5.4濺射鍍膜原理、特點及套用146

5.4.1濺射概述146

5.4.2輝光放電146

5.4.3濺射過程146

5.4.4濺射鍍膜的分類及原理147

5.4.5濺射薄膜的特點159

5.4.6濺射套用範圍簡介159

5.5分子束外延技術160

5.5.1分子束外延的發展及特點160

5.5.2分子束外延生長原理161

5.5.3分子束外延設備結構161

5.5.4分子束外延原位監測163

5.5.5分子束外延技術的套用165

5.6原子層沉積技術原理、特點及套用167

5.6.1原子層沉積技術簡介167

5.6.2原子層沉積技術原理168

5.6.3原子層沉積技術特點170

5.6.4原子層沉積設備結構172

5.6.5原子層沉積反應前驅體172

5.6.6原子層沉積反應溫度174

5.6.7原子層沉積技術的套用174

5.7脈衝雷射沉積鍍膜175

5.7.1脈衝雷射沉積鍍膜原理176

5.7.2影響PLD鍍膜表面質量的因素178

5.7.3脈衝雷射沉積鍍膜特點179

5.7.4脈衝雷射沉積鍍膜的套用180

參考文獻182

第6章薄膜材料的化學製備/183

6.1薄膜的形成機理183

6.1.1薄膜的二維生長模式184

6.1.2薄膜的三維生長模式184

6.1.3薄膜的二維生長後的三維生長模式185

6.2化學氣相沉積185

6.2.1熱化學氣相沉積185

6.2.2電漿化學氣相沉積186

6.2.3雷射化學氣相沉積186

6.2.4光化學氣相沉積187

6.2.5有機金屬化學氣相沉積187

6.2.6其他氣相沉積188

6.3化學溶液鍍膜法189

6.3.1概述189

6.3.2化學鍍的發展過程及研究現狀190

6.3.3化學鍍的生長機理191

6.4溶膠凝膠法製備薄膜材料192

6.4.1溶膠-凝膠法的基本概念192

6.4.2溶膠-凝膠法的發展歷程193

6.4.3溶膠-凝膠法的基本原理和特點193

6.5電化學原子層沉積法197

6.5.1電化學原子層沉積法概述及技術發展淵源197

6.5.2電化學原子層沉積法的基本操作步驟199

6.5.3電化學原子層沉積法的優點199

6.5.4影響電化學原子層沉積過程的因素200

6.5.5電化學原子層沉積的研究現狀及套用展望201

6.6膜厚的測量與監控203

6.6.1輪廓儀法203

6.6.2石英晶振法204

6.6.3目視法205

6.6.4光電極值法205

6.6.5橢圓偏振法206

6.6.6電容測微法206

參考文獻207

第7章陶瓷材料的製備/208

7.1陶瓷材料分類208

7.1.1普通陶瓷材料208

7.1.2特種陶瓷材料209

7.1.3常用特種陶瓷材料209

7.2陶瓷材料的織構210

7.2.1磁性陶瓷材料的織構210

7.2.2高Tc超導體的織構210

7.2.3氧化鋯高溫結構陶瓷的織構211

7.2.4鐵電陶瓷織構211

7.2.5氧化鋁陶瓷材料的織構211

7.2.6陶瓷塗層織構211

7.3陶瓷材料的製備工藝211

7.3.1粉末原料製備加工與處理212

7.3.2成型212

7.3.3燒結213

7.4新型陶瓷材料215

7.4.1信息功能陶瓷材料215

7.4.2納米陶瓷膜219

7.4.3生物醫學陶瓷材料220

7.4.4結構陶瓷及陶瓷基複合材料224

7.5世界陶瓷材料的現狀與發展趨勢227

參考文獻228

第8章玻璃材料的製備/229

8.1概述229

8.1.1玻璃材料種類231

8.1.2玻璃的製備和加工234

8.2微晶玻璃材料的製備235

8.2.1概述235

8.2.2微晶玻璃的種類236

8.2.3微晶玻璃的性能及套用238

8.2.4微晶玻璃的製備工藝239

8.2.5微晶玻璃的加工241

8.3光導纖維的製備242

8.3.1概述242

8.3.2光導纖維的種類243

8.3.3光導纖維的主要特性244

8.3.4光導纖維的製備246

8.4光致變色玻璃的製備249

8.4.1概述249

8.4.2光致變色玻璃的種類及製備249

8.5非線性光學玻璃的製備251

8.5.1概述251

8.5.2非線性效應的套用252

8.5.3非線性光學玻璃種類及製備技術252

8.6生物功能玻璃的製備260

8.6.1概述260

8.6.2生物功能玻璃的種類及發展趨勢261

8.6.3生物功能玻璃的結構特徵及製備263

8.7含金屬納米有序微結構玻璃的製備264

8.7.1含金屬納米顆粒彌散結構玻璃的製備265

8.7.2金屬納米有序結構在玻璃體內的定向生成技術267

8.7.3含金屬納米有序結構玻璃製備研究的未來發展269

參考文獻270

第9章複合材料的製備/272

9.1概論272

9.1.1複合材料的定義272

9.1.2複合材料的命名和分類272

9.2複合材料的組成274

9.2.1基體材料274

9.2.2複合材料的增強體278

9.3聚合物基複合材料279

9.3.1手糊成型工藝279

9.3.2袋壓成型、模壓成型、層壓成型281

9.3.3短纖維沉積預成型法283

9.3.4噴射成型工藝283

9.3.5樹脂傳遞模塑(RTM)、樹脂膜熔滲(RFI)285

9.3.6注射成型288

9.3.7纖維纏繞成型289

9.3.8擠拉成型291

9.3.9離心澆注成型291

9.4金屬基複合材料291

9.4.1固態法292

9.4.2液態法294

9.4.3其他製備法297

9.4.4金屬基複合材料製造技術的發展趨勢301

9.5陶瓷基複合材料302

9.5.1纖維增強陶瓷基複合材料302

9.5.2晶須增強陶瓷基複合材料304

9.5.3顆粒彌散陶瓷基複合材料306

參考文獻308

第10章材料的合成與製備新技術/309

10.1石墨烯的製備與表征309

10.1.1引言309

10.1.2石墨烯的製備技術310

10.1.3石墨烯的表征技術315

10.2多孔材料的合成與製備318

10.2.1多孔材料簡介318

10.2.2介孔材料的合成機理及合成方法320

10.2.3金屬有機骨架材料的合成方法322

10.2.4多孔材料的套用324

10.3智慧型材料製備技術326

10.3.1智慧型材料的基本概念與特徵326

10.3.2智慧型材料的構成與分類326

10.3.3智慧型材料的發展歷程與套用前景327

10.3.4形狀記憶合金328

10.3.5壓電材料329

10.3.6電/磁流變液330

10.3.7智慧型高分子凝膠331

10.3.8光纖智慧型結構332

10.4梯度功能材料製備技術333

10.4.1梯度功能材料的內涵333

10.4.2梯度複合技術335

10.4.3梯度功能材料的套用領域339

10.5一維納米材料的合成與製備341

10.5.1一維納米材料的製備方法342

10.5.2碳納米管的合成與製備345

10.5.3一維ZnO納米材料的合成與製備346

10.6離子束注入材料改性技術348

10.6.1離子注入技術簡介348

10.6.2離子注入納米顆粒製備349

10.6.3離子注入並退火製備半導體納米薄膜356

10.7微弧氧化法製備陶瓷薄膜技術357

10.7.1微弧氧化技術及其發展歷程357

10.7.2微弧氧化的原理及放電過程357

10.7.3微弧氧化裝置及其製備流程359

10.7.4微弧氧化薄膜影響因素360

10.7.5微弧氧化的微結構特徵361

10.7.6微弧氧化薄膜的性能362

10.7.7微弧氧化技術的套用364

10.7.8展望364

10.8陽極氧化法製備TiO2納米管技術365

10.8.1陽極氧化法製備TiO2納米管陣列365

10.8.2不同電解液對製備TiO2納米管的影響368

10.8.3不同實驗參數對製備TiO2納米管的影響368

10.9靜電紡絲技術及其在納米纖維製備中的套用370

10.9.1靜電紡絲技術的發展370

10.9.2靜電紡絲技術的過程370

10.9.3靜電紡絲技術的影響因素371

10.9.4靜電紡絲技術的套用374

10.10自蔓延高溫合成技術377

10.10.1自蔓延高溫合成技術及其發展377

10.10.2自蔓延高溫合成反應中的影響因素379

10.10.3自蔓延高溫合成技術的研究現狀380

10.10.4自蔓延高溫合成的發展方向384

10.11脈衝電沉積製備納米晶薄膜技術384

10.11.1脈衝電沉積製備納米晶的基本原理385

10.11.2脈衝電沉積製備過程387

10.11.3電沉積參數的影響390

10.12微波燒結技術390

10.12.1微波燒結的優點391

10.12.2微波燒結過程中的主要工藝參數391

10.12.3微波燒結在材料研究中的套用392

10.12.4微波燒結工程陶瓷的套用392

10.12.5微波燒結技術存在的問題393

參考文獻394