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材料表面與薄膜技術(shù)(陸偉 )
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材料表面與薄膜技術(shù)(陸偉 ) 版權(quán)信息
- ISBN：9787122436474
- 條形碼：9787122436474 ; 978-7-122-43647-4
- 裝幀：平裝
- 冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
- 重量：暫無(wú)
- 所屬分類：>>
材料表面與薄膜技術(shù)(陸偉 ) 內(nèi)容簡(jiǎn)介
《材料表面與薄膜技術(shù)》作為教育部高等學(xué)校材料類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)規(guī)劃教材，是一本體現(xiàn)多學(xué)科交叉并具有較強(qiáng)實(shí)用價(jià)值的專業(yè)教材。全書從基本原理出發(fā)，密切結(jié)合實(shí)際，介紹了各類常見的表面與薄膜制備技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)，詳細(xì)介紹了表面與薄膜相關(guān)的基本概念、內(nèi)在原理，較系統(tǒng)地分析了各類現(xiàn)代表面技術(shù)的特點(diǎn)、適用范圍、技術(shù)路線、工藝流程和應(yīng)用實(shí)例以及發(fā)展前景。主要內(nèi)容包括表面技術(shù)概論、表面科學(xué)的概念和理論、薄膜氣相沉積技術(shù)、表面改性技術(shù)、表面涂覆技術(shù)以及表面分析與表征技術(shù)。 本書可作為高等學(xué)校材料類、化工類相關(guān)專業(yè)本科生和研究生的教學(xué)用書，同時(shí)可供表面工程、涂裝、機(jī)械、國(guó)防、航空航天、船舶等領(lǐng)域的工程技術(shù)人員參考。
材料表面與薄膜技術(shù)(陸偉 ) 目錄
第1章表面技術(shù)概論
1.1表面技術(shù)的涵義 1
1.1.1一般的涵義 1
1.1.2廣泛的涵義 1
1.1.3表面技術(shù)與工程實(shí)施的目的 3
1.2表面技術(shù)的分類 3
1.2.1表面覆蓋技術(shù) 4
1.2.2表面改性技術(shù) 6
1.2.3復(fù)合表面處理技術(shù) 7
1.2.4表面加工技術(shù) 8
1.2.5表面分析和測(cè)試技術(shù) 8
1.2.6表面工程設(shè)計(jì)技術(shù) 8
1.3表面技術(shù)的應(yīng)用 8
1.4表面技術(shù)的發(fā)展 10
習(xí)題 11
參考文獻(xiàn) 11
第2章表面科學(xué)的概念和理論
2.1固體材料及其表面 12
2.1.1理想表面 12
2.1.2清潔表面 12
2.1.3吸附表面 13
2.1.4固體的表面自由能和表面張力 14
2.1.5表面偏析 14
2.1.6表面力場(chǎng) 15
2.1.7分子力場(chǎng) 15
2.2表面晶體學(xué) 16
2.2.1理想表面結(jié)構(gòu) 16
2.2.2清潔表面結(jié)構(gòu) 17
2.2.3實(shí)際表面結(jié)構(gòu) 20
2.2.4半導(dǎo)體材料的表面吸附 22
2.3表面熱力學(xué) 23
2.3.1固體的表面張力與表面能 23
2.3.2表面潤(rùn)濕與鋪展 24
2.4表面動(dòng)力學(xué) 27
2.4.1表面缺陷 27
2.4.2表面缺陷的形成和遷移 28
2.4.3表面擴(kuò)散 30
2.4.4晶界擴(kuò)散 30
2.4.5薄膜生長(zhǎng) 31
習(xí)題 32
參考文獻(xiàn) 33
第3章薄膜氣相沉淀技術(shù)
3.1薄膜及其制備方法 34
3.1.1薄膜的定義 34
3.1.2薄膜的特征 34
3.1.3薄膜的形成過(guò)程 36
3.1.4薄膜的種類和應(yīng)用 38
3.2真空技術(shù)基礎(chǔ) 39
3.2.1真空度量單位 39
3.2.2真空區(qū)域的劃分 40
3.2.3真空的獲得 41
3.2.4真空的測(cè)量 45
3.3真空蒸鍍 48
3.3.1真空蒸鍍?cè)?48
3.3.2真空蒸鍍技術(shù) 52
3.3.3真空蒸鍍的應(yīng)用 55
3.4濺射鍍膜 55
3.4.1濺射鍍膜的原理 55
3.4.2濺射類型 59
3.4.3濺射鍍膜的應(yīng)用 63
3.5離子鍍 64
3.5.1離子鍍的基本原理 64
3.5.2離子束濺射清洗與轟擊加熱 65
3.5.3離子轟擊效應(yīng) 66
3.5.4離子鍍膜的優(yōu)勢(shì) 66
3.5.5襯底負(fù)電勢(shì)的實(shí)現(xiàn) 67
3.5.6離子鍍控制因素 69
3.5.7離子鍍應(yīng)用 70
3.6化學(xué)氣相沉積 74
3.6.1CVD工藝過(guò)程 75
3.6.2CVD的熱力學(xué) 動(dòng)力學(xué) 質(zhì)量傳輸基礎(chǔ) 76
3.6.3CVD過(guò)程涉及的化學(xué)反應(yīng)原理 80
3.6.4現(xiàn)有CVD技術(shù) 81
3.6.5CVD工藝控制因素 86
3.6.6CVD設(shè)備 88
3.6.7CVD技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與不足 89
3.7分子束外延 89
3.7.1分子束外延的特點(diǎn) 89
3.7.2分子束外延的原理 90
3.7.3分子束外延設(shè)備 92
3.7.4影響分子束外延的因素 93
3.7.5分子束外延的應(yīng)用 94
3.8離子束合成膜技術(shù) 98
3.8.1直接引出式離子束沉積 99
3.8.2質(zhì)量分離式離子束沉積 99
3.8.3簇團(tuán)離子束沉積 101
3.8.4離子束濺射沉積 102
3.8.5離子束輔助沉積 102
習(xí)題 105
參考文獻(xiàn) 105
第4章表面改性技術(shù)
4.1金屬表面形變強(qiáng)化 108
4.1.1滾壓強(qiáng)化工藝 108
4.1.2噴丸強(qiáng)化工藝 110
4.1.3孔擠壓強(qiáng)化工藝 114
4.2表面熱處理 117
4.2.1傳統(tǒng)表面熱處理技術(shù) 118
4.2.2新型表面熱處理技術(shù) 120
4.3金屬表面化學(xué)熱處理 121
4.3.1氧化處理 122
4.3.2鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化 126
4.3.3磷化處理 128
4.3.4鉻酸鹽處理 132
4.4電鍍 134
4.4.1概述 134
4.4.2電鍍基本原理 135
4.4.3電鍍工藝 140
4.4.4單金屬電鍍 143
4.4.5合金電鍍 144
4.4.6復(fù)合電鍍 147
4.5電刷鍍 149
4.5.1電刷鍍?cè)砗驮O(shè)備 149
4.5.2電刷鍍?nèi)芤?150
4.5.3電刷鍍工藝 151
4.6化學(xué)鍍 152
4.6.1化學(xué)鍍基本原理 152
4.6.2化學(xué)鍍的特點(diǎn) 153
4.6.3化學(xué)鍍鎳 153
4.6.4化學(xué)鍍銅 156
4.7電子束表面處理 157
4.7.1原理 157
4.7.2主要設(shè)備 158
4.7.3電子束表面處理的特點(diǎn) 158
4.7.4電子束表面改性的機(jī)理 159
4.7.5電子束表面改性工藝舉例 160
4.7.6發(fā)展前景 162
4.8高密度太陽(yáng)能表面處理 163
4.8.1原理 163
4.8.2主要設(shè)備 163
4.8.3高密度太陽(yáng)能表面處理的特點(diǎn) 164
4.8.4高密度太陽(yáng)能表面處理的主要工藝 164
4.8.5應(yīng)用舉例 165
4.8.6發(fā)展前景 166
4.9離子注入表面改性 166
4.9.1定義與原理 166
4.9.2主要設(shè)備 167
4.9.3離子注入金屬表面的改性機(jī)理 168
4.9.4離子注入對(duì)材料表面性能的影響 169
4.9.5離子注入表面改性的特點(diǎn) 170
4.9.6應(yīng)用舉例 171
4.9.7發(fā)展前景 174
習(xí)題 174
參考文獻(xiàn) 175
第5章表面涂覆技術(shù)
5.1涂料與涂裝 177
5.1.1涂料與涂裝的定義 177
5.1.2涂料的作用 177
5.1.3涂料的組成與分類 178
5.1.4涂裝工藝 180
5.1.5工業(yè)涂裝的分類 182
5.2熱噴涂 183
5.2.1熱噴涂技術(shù)的定義 183
5.2.2熱噴涂技術(shù)的原理 184
5.2.3熱噴涂材料 185
5.2.4熱噴涂工藝 186
5.3電火花表面涂敷 189
5.4熔結(jié) 191
5.5熱浸鍍 193
5.5.1熱浸鍍定義 193
5.5.2熱浸鍍工藝 194
5.5.3熱浸鍍應(yīng)用 195
5.6搪瓷涂敷 196
5.7陶瓷涂敷 197
5.7.1陶瓷涂層的分類和選用 198
5.7.2陶瓷涂層的工藝及其特點(diǎn) 198
5.8塑料涂敷 200
5.8.1塑料涂敷定義 200
5.8.2塑料涂敷分類 200
習(xí)題 202
參考文獻(xiàn) 202
第6章表面分析與表征技術(shù)
6.1涂層厚度測(cè)量 203
6.1.1非破壞法 203
6.1.2破壞法 207
6.2微觀結(jié)構(gòu)表征 209
6.2.1掃描電子顯微鏡 209
6.2.2透射電子顯微鏡 210
6.2.3原子力顯微鏡 211
6.2.4X射線衍射 212
6.3成分表征 212
6.3.1X射線譜儀 212
6.3.2X射線熒光分析 212
6.3.3透射電子顯微鏡 213
6.3.4紅外光譜 213
6.3.5質(zhì)譜儀 215
6.3.6光電子能譜 215
6.4結(jié)合強(qiáng)度 216
6.4.1涂層結(jié)合力的定性檢測(cè) 216
6.4.2涂層結(jié)合力的定量檢測(cè) 217
6.5韌性 222
6.6耐磨性 222
6.6.1旋轉(zhuǎn)摩擦橡膠輪法 222
6.6.2落砂沖刷試驗(yàn)法 223
6.6.3噴砂沖擊試驗(yàn)法 223
6.6.4往復(fù)運(yùn)動(dòng)磨耗試驗(yàn)法 223
6.6.5其他方法 223
6.6.6磨損量的評(píng)定及表示方法 224
6.7耐蝕性 224
6.7.1電化學(xué)法 224
6.7.2模擬浸泡法 228
6.7.3鹽霧法 229
習(xí)題 232
參考文獻(xiàn) 232
1.1表面技術(shù)的涵義 1
1.1.1一般的涵義 1
1.1.2廣泛的涵義 1
1.1.3表面技術(shù)與工程實(shí)施的目的 3
1.2表面技術(shù)的分類 3
1.2.1表面覆蓋技術(shù) 4
1.2.2表面改性技術(shù) 6
1.2.3復(fù)合表面處理技術(shù) 7
1.2.4表面加工技術(shù) 8
1.2.5表面分析和測(cè)試技術(shù) 8
1.2.6表面工程設(shè)計(jì)技術(shù) 8
1.3表面技術(shù)的應(yīng)用 8
1.4表面技術(shù)的發(fā)展 10
習(xí)題 11
參考文獻(xiàn) 11
第2章表面科學(xué)的概念和理論
2.1固體材料及其表面 12
2.1.1理想表面 12
2.1.2清潔表面 12
2.1.3吸附表面 13
2.1.4固體的表面自由能和表面張力 14
2.1.5表面偏析 14
2.1.6表面力場(chǎng) 15
2.1.7分子力場(chǎng) 15
2.2表面晶體學(xué) 16
2.2.1理想表面結(jié)構(gòu) 16
2.2.2清潔表面結(jié)構(gòu) 17
2.2.3實(shí)際表面結(jié)構(gòu) 20
2.2.4半導(dǎo)體材料的表面吸附 22
2.3表面熱力學(xué) 23
2.3.1固體的表面張力與表面能 23
2.3.2表面潤(rùn)濕與鋪展 24
2.4表面動(dòng)力學(xué) 27
2.4.1表面缺陷 27
2.4.2表面缺陷的形成和遷移 28
2.4.3表面擴(kuò)散 30
2.4.4晶界擴(kuò)散 30
2.4.5薄膜生長(zhǎng) 31
習(xí)題 32
參考文獻(xiàn) 33
第3章薄膜氣相沉淀技術(shù)
3.1薄膜及其制備方法 34
3.1.1薄膜的定義 34
3.1.2薄膜的特征 34
3.1.3薄膜的形成過(guò)程 36
3.1.4薄膜的種類和應(yīng)用 38
3.2真空技術(shù)基礎(chǔ) 39
3.2.1真空度量單位 39
3.2.2真空區(qū)域的劃分 40
3.2.3真空的獲得 41
3.2.4真空的測(cè)量 45
3.3真空蒸鍍 48
3.3.1真空蒸鍍?cè)?48
3.3.2真空蒸鍍技術(shù) 52
3.3.3真空蒸鍍的應(yīng)用 55
3.4濺射鍍膜 55
3.4.1濺射鍍膜的原理 55
3.4.2濺射類型 59
3.4.3濺射鍍膜的應(yīng)用 63
3.5離子鍍 64
3.5.1離子鍍的基本原理 64
3.5.2離子束濺射清洗與轟擊加熱 65
3.5.3離子轟擊效應(yīng) 66
3.5.4離子鍍膜的優(yōu)勢(shì) 66
3.5.5襯底負(fù)電勢(shì)的實(shí)現(xiàn) 67
3.5.6離子鍍控制因素 69
3.5.7離子鍍應(yīng)用 70
3.6化學(xué)氣相沉積 74
3.6.1CVD工藝過(guò)程 75
3.6.2CVD的熱力學(xué) 動(dòng)力學(xué) 質(zhì)量傳輸基礎(chǔ) 76
3.6.3CVD過(guò)程涉及的化學(xué)反應(yīng)原理 80
3.6.4現(xiàn)有CVD技術(shù) 81
3.6.5CVD工藝控制因素 86
3.6.6CVD設(shè)備 88
3.6.7CVD技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與不足 89
3.7分子束外延 89
3.7.1分子束外延的特點(diǎn) 89
3.7.2分子束外延的原理 90
3.7.3分子束外延設(shè)備 92
3.7.4影響分子束外延的因素 93
3.7.5分子束外延的應(yīng)用 94
3.8離子束合成膜技術(shù) 98
3.8.1直接引出式離子束沉積 99
3.8.2質(zhì)量分離式離子束沉積 99
3.8.3簇團(tuán)離子束沉積 101
3.8.4離子束濺射沉積 102
3.8.5離子束輔助沉積 102
習(xí)題 105
參考文獻(xiàn) 105
第4章表面改性技術(shù)
4.1金屬表面形變強(qiáng)化 108
4.1.1滾壓強(qiáng)化工藝 108
4.1.2噴丸強(qiáng)化工藝 110
4.1.3孔擠壓強(qiáng)化工藝 114
4.2表面熱處理 117
4.2.1傳統(tǒng)表面熱處理技術(shù) 118
4.2.2新型表面熱處理技術(shù) 120
4.3金屬表面化學(xué)熱處理 121
4.3.1氧化處理 122
4.3.2鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化 126
4.3.3磷化處理 128
4.3.4鉻酸鹽處理 132
4.4電鍍 134
4.4.1概述 134
4.4.2電鍍基本原理 135
4.4.3電鍍工藝 140
4.4.4單金屬電鍍 143
4.4.5合金電鍍 144
4.4.6復(fù)合電鍍 147
4.5電刷鍍 149
4.5.1電刷鍍?cè)砗驮O(shè)備 149
4.5.2電刷鍍?nèi)芤?150
4.5.3電刷鍍工藝 151
4.6化學(xué)鍍 152
4.6.1化學(xué)鍍基本原理 152
4.6.2化學(xué)鍍的特點(diǎn) 153
4.6.3化學(xué)鍍鎳 153
4.6.4化學(xué)鍍銅 156
4.7電子束表面處理 157
4.7.1原理 157
4.7.2主要設(shè)備 158
4.7.3電子束表面處理的特點(diǎn) 158
4.7.4電子束表面改性的機(jī)理 159
4.7.5電子束表面改性工藝舉例 160
4.7.6發(fā)展前景 162
4.8高密度太陽(yáng)能表面處理 163
4.8.1原理 163
4.8.2主要設(shè)備 163
4.8.3高密度太陽(yáng)能表面處理的特點(diǎn) 164
4.8.4高密度太陽(yáng)能表面處理的主要工藝 164
4.8.5應(yīng)用舉例 165
4.8.6發(fā)展前景 166
4.9離子注入表面改性 166
4.9.1定義與原理 166
4.9.2主要設(shè)備 167
4.9.3離子注入金屬表面的改性機(jī)理 168
4.9.4離子注入對(duì)材料表面性能的影響 169
4.9.5離子注入表面改性的特點(diǎn) 170
4.9.6應(yīng)用舉例 171
4.9.7發(fā)展前景 174
習(xí)題 174
參考文獻(xiàn) 175
第5章表面涂覆技術(shù)
5.1涂料與涂裝 177
5.1.1涂料與涂裝的定義 177
5.1.2涂料的作用 177
5.1.3涂料的組成與分類 178
5.1.4涂裝工藝 180
5.1.5工業(yè)涂裝的分類 182
5.2熱噴涂 183
5.2.1熱噴涂技術(shù)的定義 183
5.2.2熱噴涂技術(shù)的原理 184
5.2.3熱噴涂材料 185
5.2.4熱噴涂工藝 186
5.3電火花表面涂敷 189
5.4熔結(jié) 191
5.5熱浸鍍 193
5.5.1熱浸鍍定義 193
5.5.2熱浸鍍工藝 194
5.5.3熱浸鍍應(yīng)用 195
5.6搪瓷涂敷 196
5.7陶瓷涂敷 197
5.7.1陶瓷涂層的分類和選用 198
5.7.2陶瓷涂層的工藝及其特點(diǎn) 198
5.8塑料涂敷 200
5.8.1塑料涂敷定義 200
5.8.2塑料涂敷分類 200
習(xí)題 202
參考文獻(xiàn) 202
第6章表面分析與表征技術(shù)
6.1涂層厚度測(cè)量 203
6.1.1非破壞法 203
6.1.2破壞法 207
6.2微觀結(jié)構(gòu)表征 209
6.2.1掃描電子顯微鏡 209
6.2.2透射電子顯微鏡 210
6.2.3原子力顯微鏡 211
6.2.4X射線衍射 212
6.3成分表征 212
6.3.1X射線譜儀 212
6.3.2X射線熒光分析 212
6.3.3透射電子顯微鏡 213
6.3.4紅外光譜 213
6.3.5質(zhì)譜儀 215
6.3.6光電子能譜 215
6.4結(jié)合強(qiáng)度 216
6.4.1涂層結(jié)合力的定性檢測(cè) 216
6.4.2涂層結(jié)合力的定量檢測(cè) 217
6.5韌性 222
6.6耐磨性 222
6.6.1旋轉(zhuǎn)摩擦橡膠輪法 222
6.6.2落砂沖刷試驗(yàn)法 223
6.6.3噴砂沖擊試驗(yàn)法 223
6.6.4往復(fù)運(yùn)動(dòng)磨耗試驗(yàn)法 223
6.6.5其他方法 223
6.6.6磨損量的評(píng)定及表示方法 224
6.7耐蝕性 224
6.7.1電化學(xué)法 224
6.7.2模擬浸泡法 228
6.7.3鹽霧法 229
習(xí)題 232
參考文獻(xiàn) 232
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材料表面與薄膜技術(shù)(陸偉 ) 作者簡(jiǎn)介
陸偉，教授，博士生導(dǎo)師，上海市優(yōu)秀技術(shù)帶頭人、上海市青年科技啟明星，材料科學(xué)與工程學(xué)院副院長(zhǎng)。1998年至2006年在同濟(jì)大學(xué)進(jìn)行本科、碩士和博士學(xué)習(xí)，并于2006年獲得博士學(xué)位。2006年-2007年在美國(guó)西部數(shù)據(jù)公司（馬來(lái)西亞分公司）擔(dān)任高*級(jí)研發(fā)工程師，2007年至2010年在日本豐田工業(yè)大學(xué)和秋田大學(xué)從事磁性材料研究工作，2009年進(jìn)入同濟(jì)大學(xué)材料學(xué)院工作至今。在國(guó)內(nèi)外雜志發(fā)表論文140多篇，ESI高被引論文12篇，授權(quán)發(fā)明專利30多項(xiàng)。先后主持國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃1項(xiàng)（首席科學(xué)家）、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目9項(xiàng)、其他國(guó)*家級(jí)項(xiàng)目3項(xiàng)、省部級(jí)項(xiàng)目4項(xiàng)以及其他課題近10項(xiàng)。獲得2020年上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)（排名第*一）、2017年上海市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（排名第*一）和2011年上海市技術(shù)發(fā)明三等獎(jiǎng)（排名第*二）。培養(yǎng)畢業(yè)研究生20余名，在讀研究生近20名，多人獲得國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金以及同濟(jì)大學(xué)和上海市優(yōu)秀畢業(yè)生。 主講課程：《金屬非晶與納米晶材料》全英文課程、《材料先進(jìn)制備技術(shù)》全英文課程、《功能材料制備工藝基礎(chǔ)》全英文課程、《金屬熱處理原理》、《材料腐蝕與防護(hù)》 等。主要研究方向：磁性納米材料、電磁波吸收/屏蔽材料、金屬功能材料與器件、腫瘤診療一體化材料、材料腐蝕與防護(hù)。在研科研項(xiàng)目：1. 高性能無(wú)稀土錳鉍納米晶永磁合金的開發(fā)（國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，2021-2023）；2. 高溫型無(wú)稀土錳鉍永磁合金的相變、微觀結(jié)構(gòu)與磁性能的調(diào)控研究（國(guó)家自然科學(xué)基金，2020-2023）；3. 基于應(yīng)力誘導(dǎo)巨磁阻抗效應(yīng)的飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)關(guān)鍵問(wèn)題研究（國(guó)家自然科學(xué)基金，2020-2022）；4. 電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)用高性能粉末冶金磁芯材料與器件的開發(fā)（上海汽車工業(yè)發(fā)展基金，2018-2021）。
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