納米液態金屬材料學

《納米液態金屬材料學》是2023年上海科學技術出版社出版的圖書，饒偉、孫旭陽、劉靜編著。

基本介紹

• 中文名：納米液態金屬材料學
• 作者：饒偉、孫旭陽、劉靜
• 出版時間：2023年3月
• 出版社：上海科學技術出版社
• 頁數：323 頁
• 字數：360000
• ISBN：9787547860816
• 定價：228 元
• 開本：16 開
• 裝幀：精裝
• 叢書系列：液態金屬物質科學與技術研究叢書 

內容簡介

液態金屬在界面材料、晶片冷卻、生物醫學、印刷電子、3D列印以及柔性機器人領域正發揮著日益重要的作用，然而巨觀液態金屬在技術性能發揮上往往會遇到一定技術瓶頸。為進一步擴展其性能，利用納米技術強化和改善液態金屬的功能成為重要突破口，這催生了有別於傳統剛性納米材料的可變形納米液態金屬材料學的建立。

本書基於作者團隊十多年來在納米液態金屬材料學領域的研究成果，系統總結微納米液態金屬材料的各種物理化學性質，深入闡述當前存在的多種用於製備微納米液態金屬材料的實驗手段，著重解讀這種新穎的微納米功能材料在生物醫學、柔性電子、熱管理和柔性馬達領域的前沿套用，探討當前液態金屬微納米材料所面臨的挑戰並展望液態金屬微納米材料的未來前景。

本書作者是該領域的先行者和開拓者，本書是國內首部全面介紹納米液態金屬材料學的專著，學術內容嶄新獨到，具有十分重要的科學意義和實際參考價值。

圖書目錄

第1章概要1

1.1引言1

1.2低熔點液態金屬簡介2

1.2.1低熔點液態金屬的分類2

1.2.2鎵基液態金屬4

1.2.3鉍基低熔點金屬5

1.3納米液態金屬材料簡介與分類7

1.3.1組成分類7

1.3.2結構分類8

1.3.3形狀分類9

1.4納米液態金屬材料的物理化學特性9

1.4.1形貌9

1.4.2氧化性質11

1.4.3電學性質12

1.4.4熱學性質14

1.5納米液態金屬獨特的可變形特性15

1.6納米液態金屬製造問題18

1.7納米液態金屬材料的套用領域19

1.7.1生物醫學21

1.7.2柔性電子22

1.7.3能源熱控23

1.7.4微納馬達23

1.7.5其他領域24

1.8納米液態金屬材料的生物安全性25

1.9未來展望27

1.10小結28

參考文獻28

第2章納米液態金屬材料製備與表面修飾37

2.1引言37

2.2納米液態金屬材料的製備方法38

2.2.1模板法38

2.2.2流體噴射法38

2.2.3微流控制備方法41

2.2.4機械剪下法43

2.2.5超聲製備方法44

2.2.6物理氣相沉積法46

2.3液態金屬顆粒的表面修飾47

2.3.1有機化合物修飾49

2.3.2碳基材料修飾53

2.3.3無機氧化物修飾63

2.4納米液態金屬常用表征方法64

2.4.1掃描電子顯微鏡表征65

2.4.2透射電子顯微鏡表征65

2.4.3X射線衍射表征65

2.4.4X射線光電子能譜表征66

2.4.5動態光散射儀66

2.5小結66

參考文獻66

第3章納米液態金屬流體72

3.1引言72

3.2納米液態金屬流體填充顆粒類型73

3.3液態金屬納米流體的製備方法74

3.3.1物理製備方法74

3.3.2胞吞效應製備方法75

3.3.3納米液態金屬流體製備過程顆粒內化與擴散機制79

3.3.4納米液態金屬流體的浸潤特性80

3.4金屬顆粒液態金屬流體83

3.4.1Cu顆粒填充液態金屬流體的製備方法84

3.4.2GaInCu流變特性86

3.4.3GaInCu熱學特性88

3.4.4GaInCu電學特性90

3.4.5GaInCu機械特性91

3.5非金屬顆粒液態金屬流體93

3.5.1非金屬顆粒液態金屬流體的製備方法93

3.5.2GaInSi電學特性94

3.5.3GaInSi流變特性95

3.5.4GaInSi可回收性97

3.6納米液態金屬流體的套用98

3.6.1能源管理98

3.6.2磁能轉換99

3.6.3能量存儲99

3.6.4電子印刷100

3.7小結101

參考文獻101

第4章納米液態金屬熱界面材料108

4.1引言108

4.2納米熱界面材料的優勢與局限性109

4.3納米尺度氧化的高黏附性液態金屬熱界面材料109

4.4納米顆粒強化的高導熱液態金屬熱界面材料111

4.5高導熱電絕緣液態金屬熱界面材料113

4.5.1納米液態金屬顆粒填充複合物的製備方法116

4.5.2液態金屬填充表征與分析117

4.5.3納米液態金屬顆粒填充複合物穩定性120

4.6納米液態金屬熱界面材料的套用124

4.6.1高功率電氣設備熱管理124

4.6.2可穿戴電子散熱126

4.7小結127

參考文獻130

第5章納米液態金屬電子墨水134

5.1引言134

5.2納米液態金屬電子墨水的製備方法與表面修飾134

5.2.1製備方法134

5.2.2表面修飾136

5.3納米液態金屬電子墨水燒結方法136

5.3.1雷射/高溫燒結法136

5.3.2低溫膨脹燒結法137

5.3.3機械應力燒結法138

5.3.4剪下摩擦燒結法139

5.3.5化學燒結法140

5.4液態金屬顆粒尺寸對電路性能的影響141

5.5納米液態金屬墨水的印刷方法144

5.5.1納米液態金屬墨水直接印刷方法144

5.5.2納米液態金屬墨水微流道印刷方法147

5.6水基納米液態金屬墨水的製備、最佳化及套用148

5.6.1水基納米液態金屬墨水的製備方法148

5.6.2水基納米液態金屬材料的性能最佳化149

5.6.3水基納米液態金屬墨水從絕緣到導電的轉變156

5.6.4水基納米液態金屬墨水套用示例157

5.7自組裝液態金屬Janus薄膜的製備、表征及套用158

5.7.1納米液態金屬Janus薄膜的成膜原理159

5.7.2自組裝液態金屬Janus薄膜的製備163

5.7.3自組裝液態金屬Janus薄膜的性能169

5.7.4自組裝複合液態金屬多功能Janus薄膜導電性的轉變169

5.7.5自組裝液態金屬Janus薄膜用於柔性電子產品的快速製造

173

5.7.6液態金屬Janus薄膜用於製備微型針灸深度感測器176

5.7.7液態金屬Janus薄膜的光學和熱學各向異性178

5.8小結180

參考文獻180

第6章納米液態金屬磁流體184

6.1引言184

6.2納米液態金屬磁流體的機械製備185

6.2.1納米液態金屬磁流體的機械製備方法185

6.2.2納米液態金屬磁流體的特性190

6.3納米液態金屬磁流體的胞吞法製備193

6.3.1納米液態金屬磁流體的胞吞製備方法193

6.3.2納米液態金屬磁流體的磁控特性195

6.4納米液態金屬磁流體的流變特性199

6.5納米液態金屬磁流體磁熱效應207

6.6納米液態金屬磁流體套用問題212

6.6.1磁修復液態金屬柔性電路212

6.6.2可程式液態金屬磁流體214

6.6.3可磁重構的液態金屬磁性材料216

6.6.4納米液態金屬磁流體的套用討論218

6.7小結219

參考文獻219

第7章納米液態金屬複合材料223

7.1引言223

7.2納米液態金屬核殼結構材料224

7.3納米液態金屬與聚合物複合材料234

7.4液態金屬與多種類納米顆粒複合材料243

7.5納米液態金屬複合材料套用討論248

7.6小結249

參考文獻250

第8章納米液態金屬生物醫學材料256

8.1引言256

8.2液態金屬納米氧化層的生物醫學材料特性257

8.3納米液態金屬生物醫學材料安全性與可降解特性259

8.3.1納米液態金屬材料的生物安全性259

8.3.2納米液態金屬材料的可降解性260

8.4納米液態金屬尺寸及形狀的調控260

8.4.1納米液態金屬生物材料的合成260

8.4.2納米液態金屬生物材料的尺寸和形狀控制261

8.4.3納米液態金屬生物材料的功能化修飾策略262

8.5納米液態金屬生物材料的外場回響特性265

8.6納米液態金屬材料的生物醫學套用267

8.6.1生物醫學檢測267

8.6.2藥物遞送268

8.6.3產熱與強化傳熱270

8.6.4其他腫瘤治療273

8.6.5成像276

8.6.6抗菌套用276

8.7納米液態金屬材料的生物醫學套用問題278

8.8小結279

參考文獻280

第9章納米液態金屬二維材料286

9.1引言286

9.2納米液態金屬二維材料的製備287

9.3納米液態金屬二維材料直接印刷294

9.4納米液態金屬二維材料電學、光學特性297

9.5納米液態金屬二維材料半導體特性301

9.6納米液態金屬二維材料的套用310

9.7小結313

參考文獻313

第10章納米液態金屬材料展望318

10.1引言318

10.2微/納米液態金屬機器人318

10.3液態金屬量子點324

10.4液態金屬量子器件326

10.5金屬原子軟化理論330

10.6小結331

參考文獻332

索引335