了得網研究生_材料的物理制備(劉啟明)

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材料的物理制備(劉啟明)
該商品所屬分類：研究生 -> 工學
【市場價】	292-424元
【優惠價】	183-265元
【作者】	劉啟明，潘春旭
【所屬類別】	圖書教材研究生/本科/專科教材工學
【出版社】	化學工業出版社
【ISBN】	9787122254221
【折扣說明】	一次購物滿999元台幣免運費+贈品一次購物滿2000元台幣95折+免運費+贈品一次購物滿3000元台幣92折+免運費+贈品一次購物滿4000元台幣88折+免運費+贈品
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內容介紹

開本：16開

紙張：膠版紙

包裝：平裝

是否套裝：否

國際標準書號ISBN：9787122254221

作者：劉啟明，潘春旭

出版社：化學工業出版社

出版時間：2016年05月

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、復合材料的傳統制備原理和技術，並介紹了石墨烯、多孔材料、智能材料、梯度功能材料、一維納米材料、離子束注入材料改性技術、微弧氧化法制備陶瓷薄膜技術、陽極氧化法制備TiO2納米管技術、靜電紡絲技術、自蔓延高溫合成技術、脈衝電沉積制備納米晶薄膜技術、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。

第1章緒論／1
1.1材料物理制備的基本原理1
1.1.1熱力學基礎1
1.1.2動力學基礎2
1.2材料物理制備的基本方法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納米材料物理制備9
1.3材料物理制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第1章緒論／1
1.1材料物理制備的基本原理1
1.1.1熱力學基礎1
1.1.2動力學基礎2
1.2材料物理制備的基本方法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納米材料物理制備9
1.3材料物理制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材料物理制備的進展14
參考文獻15
第2章金屬材料的制備／16
2.1金屬材料的冶煉與制備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快速凝固制備技術42
2.3.3快速凝固技術在金屬材料中的應用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機械合金化制備彌散強化合金51
2.4.5機械合金化制備52
2.5半固態金屬加工技術53
2.5.1半固態漿料的制備54
2.5.2半固態成型工藝56
2.5.3半固態加工的應用56
2.6納米金屬材料制備技術56
2.6.1納米技術的特性57
2.6.2納米金屬的制備方法57
參考文獻58
第3章單晶材料的制備／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章非晶材料的制備／111
4.1非晶材料的特點112
4.2非晶粉末的制備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非晶薄膜的制備121
4.3.2非晶薄帶制備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大塊非晶合金的制備方法129
參考文獻133
第5章薄膜材料的物理制備／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脈衝激光沉積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、特點及應用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濺射應用範圍簡介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分子束外延技術的應用165
5.6原子層沉積技術原理、特點及應用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原子層沉積技術的應用174
5.7脈衝激光沉積鍍膜175
5.7.1脈衝激光沉積鍍膜原理176
5.7.2影響PLD鍍膜表面質量的因素178
5.7.3脈衝激光沉積鍍膜特點179
5.7.4脈衝激光沉積鍍膜的應用180
參考文獻182
第6章薄膜材料的化學制備／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等離子體化學氣相沉積186
6.2.3激光化學氣相沉積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凝膠法制備薄膜材料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應用展望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章陶瓷材料的制備／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陶瓷材料的制備工藝211
7.3.1粉末原料制備加工與處理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結構陶瓷及陶瓷基復合材料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章玻璃材料的制備／229
8.1概述229
8.1.1玻璃材料種類231
8.1.2玻璃的制備和加工234
8.2微晶玻璃材料的制備235
8.2.1概述235
8.2.2微晶玻璃的種類236
8.2.3微晶玻璃的性能及應用238
8.2.4微晶玻璃的制備工藝239
8.2.5微晶玻璃的加工241
8.3光導纖維的制備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光導纖維的制備246
8.4光致變色玻璃的制備249
8.4.1概述249
8.4.2光致變色玻璃的種類及制備249
8.5非線性光學玻璃的制備251
8.5.1概述251
8.5.2非線性效應的應用252
8.5.3非線性光學玻璃種類及制備技術252
8.6生物功能玻璃的制備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征及制備263
8.7含金屬納米有序微結構玻璃的制備264
8.7.1含金屬納米顆粒彌散結構玻璃的制備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制備研究的未來發展269
參考文獻270
第9章復合材料的制備／272
9.1概論272
9.1.1復合材料的定義272
9.1.2復合材料的命名和分類272
9.2復合材料的組成274
9.2.1基體材料274
9.2.2復合材料的增強體278
9.3聚合物基復合材料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金屬基復合材料291
9.4.1固態法292
9.4.2液態法294
9.4.3其他制備法297
9.4.4金屬基復合材料制造技術的發展趨勢301
9.5陶瓷基復合材料302
9.5.1纖維增強陶瓷基復合材料302
9.5.2晶須增強陶瓷基復合材料304
9.5.3顆粒彌散陶瓷基復合材料306
參考文獻308
第10章材料的合成與制備新技術／309
10.1石墨烯的制備與表征309
10.1.1引言309
10.1.2石墨烯的制備技術310
10.1.3石墨烯的表征技術315
10.2多孔材料的合成與制備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多孔材料的應用324
10.3智能材料制備技術326
10.3.1智能材料的基本概念與特征326
10.3.2智能材料的構成與分類326
10.3.3智能材料的發展歷程與應用前景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智能高分子凝膠331
10.3.8光纖智能結構332
10.4梯度功能材料制備技術333
10.4.1梯度功能材料的內涵333
10.4.2梯度復合技術335
10.4.3梯度功能材料的應用領域339
10.5一維納米材料的合成與制備341
10.5.1一維納米材料的制備方法342
10.5.2碳納米管的合成與制備345
10.5.3一維ZnO納米材料的合成與制備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離子注入納米顆粒制備349
10.6.3離子注入並退火制備半導體納米薄膜356
10.7微弧氧化法制備陶瓷薄膜技術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微弧氧化裝置及其制備流程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征361
10.7.6微弧氧化薄膜的性能362
10.7.7微弧氧化技術的應用364
10.7.8展望364
10.8陽極氧化法制備TiO2納米管技術365
10.8.1陽極氧化法制備TiO2納米管陣列365
10.8.2不同電解液對制備TiO2納米管的影響368
10.8.3不同實驗參數對制備TiO2納米管的影響368
10.9靜電紡絲技術及其在納米纖維制備中的應用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靜電紡絲技術的應用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脈衝電沉積制備納米晶薄膜技術384
10.11.1脈衝電沉積制備納米晶的基本原理385
10.11.2脈衝電沉積制備過程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應用392
10.12.4微波燒結工程陶瓷的應用392
10.12.5微波燒結技術存在的問題393
參考文獻394

前言

材料科學是一門交叉學科，其合成與制備涉及物理、化學、光學、生物及機械等眾多學科。材料成分、工藝、結構和性能被稱為材料的四要素，它們之間從某種意義上講相互獨立，但又相互聯繫，密不可分。成分的選擇基本確定了可行的制備工藝，工藝則決定了材料的結構，而結構又決定了材料的性能。因此，材料的四要素以及它們之間的相互聯繫都是材料科學研究和工藝生產的重要內容。材料研究，從金屬、水泥、玻璃、陶瓷等傳統材料發展到現在的生物仿生、新能源材料、納米技術等新材料，都是伴隨著其制備手段及生產工藝不斷前進而不斷更新的。因此，材料新性能、新結構的出現與材料的新制備手段和工藝密不可分。目前，涉及材料的合成與制備的教材、著作及文獻較多，在此基礎上編輯本書有一定的難度，很難凸顯本書的特色。因此本書在編輯過程中，盡量讓較多不同學科的高校老師結合自己和本校的材料研究特色編寫，既結合材料的基礎科學，同時也融合新材料的進展，並從材料的物理制備角度來編寫本教材。材料科學是一門交叉學科，其合成與制備涉及物理、化學、光學、生物及機械等眾多學科。材料成分、工藝、結構和性能被稱為材料的四要素，它們之間從某種意義上講相互獨立，但又相互聯繫，密不可分。成分的選擇基本確定了可行的制備工藝，工藝則決定了材料的結構，而結構又決定了材料的性能。因此，材料的四要素以及它們之間的相互聯繫都是材料科學研究和工藝生產的重要內容。材料研究，從金屬、水泥、玻璃、陶瓷等傳統材料發展到現在的生物仿生、新能源材料、納米技術等新材料，都是伴隨著其制備手段及生產工藝不斷前進而不斷更新的。因此，材料新性能、新結構的出現與材料的新制備手段和工藝密不可分。目前，涉及材料的合成與制備的教材、著作及文獻較多，在此基礎上編輯本書有一定的難度，很難凸顯本書的特色。因此本書在編輯過程中，盡量讓較多不同學科的高校老師結合自己和本校的材料研究特色編寫，既結合材料的基礎科學，同時也融合新材料的進展，並從材料的物理制備角度來編寫本教材。
本教材根據*高等學校材料物理與化學教學指導分委員會制定的“材料物理本科專業指導性規範”中有關材料物理制備的主要內容和要求編寫，可作為高等學校本科材料物理、材料科學與工程等相關專業的教學用書。本書共10章，由劉啟明和潘春旭統籌整理與編排。具體工作安排如下：本書第1章由劉啟明編寫；第2章、第3章由吳素君、曹邏煒編寫；第4章由張國棟編寫；第5章5.1～5.4節由方國家編寫，5.5節由吳昊編寫，5.6節由艾志偉編寫，5.7節由劉啟明編寫；第６章由黃祥平編寫（其中6.5節由黃祥平、王立世共同編寫）；第7章由劉曰利編寫;第8章8.1～8.6節由劉啟明編寫，8.7節由馮晉陽編寫；第9章由文勝編寫；第10章10.1節由張豫鵬和潘春旭編寫，10.2節由劉啟明編寫，10.3節由餘海湖編寫，10.4節由王傳彬編寫，10.5、10.8、10.11節由張峻編寫，10.6節由任峰編寫，10.7節由江旭東和潘春旭編寫，10.9節由黎德龍和潘春旭編寫，10.10節由張金詠編寫，10.12節由劉曰利編寫。
感謝課題組所有人員在編寫過程中的幫助。
時代在快速前進，科學在快速發展，材料的物理制備技術也在突飛猛進、日新月異，新的技術層出不窮。由於學識、能力、知識與工作經歷等有限，同時受編寫時間和書本、文獻閱讀的限制，本書難免有不妥之處，敬請讀者批評指正。

編者於武漢大學
2015年4月

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