劉其斌、徐鵬著的《激光制備先進材料及其應用
》以激光技術在材料科學與工程中的應用為基礎，詳
細論述了利用激光制備先進材料的方法。內容包括：
激光與材料的交互作用；激光制備耐熱耐蝕復合材料
塗層；激光制備金屬基復合材料耐磨塗層；激光制備
梯度生物醫學陶瓷材料塗層；激光制備形狀記憶合金
塗層；激光制備納米材料；激光制備電子功能陶瓷；
激光制備高熵合金塗層。
本書適於從事這一新興領域的教師、工程技術人
員及研究生和高年級大學生選用。

1 緒論
1.1 激光產生的基本原理及其發展歷程
1.1.1 激光產生的基本原理
1.1.2 激光的發展歷史
1.2 激光的特性
1.2.1 激光的高亮度
1.2.2 激光的高方向性
1.2.3 激光的高單色性
1.2.4 激光的高相干性
1.3 激光材料加工的特點
1.4 激光材料加工的發展及應用現狀
1.4.1 國外激光材料加工的發展及應用
1.4.2 我國激光材料加工的發展及應用
1.5 激光材料加工的發展趨勢
2 激光材料加工的技術基礎
2.1 激光加工用激光器
2.1.1 高功率CO2激光器繫統
2.1.2 固體激光器繫統
2.1.3 準分子激光器繫統
2.1.4 光纖激光器
2.1.5 激光材料加工用其他激光器
2.1.6 正確選用材料加工用激光器
2.2 激光材料加工成套設備繫統
2.2.1 激光加工機床
2.2.2 激光加工成套設備繫統及**外主要廠家
2.3 激光材料加工用光學繫統
2.3.1 激光器窗口
2.3.2 導光聚焦繫統及光學元部件(激光加工外圍設備)
2.4 激光束參量測量
2.4.1 激光束功率、能量參數測量
2.4.2 激光束模式測量
2.4.3 激光束束寬、束散角及傳播因子測量
2.4.4 激光束偏振態測量
2.4.5 激光束的光束質量及質量因子M2的概念
3 激光與材料交互作用的理論基礎
3.1 材料對激光吸收的一般規律
3.1.1 吸收繫數與穿透深度
3.1.2 激光垂直入射時的反射率和吸收率
3.1.3 吸收率與激光束的偏振和入射角的依賴關繫
3.2 激光束與金屬材料的交互作用
3.2.1 交互作用的物理過程
3.2.2 固態交互過程
3.2.3 液態交互作用
3.2.4 氣態的交互作用
3.2.5 激光誘導等離子體現像
3.3 激光束作用下的傳熱與傳質
3.3.1 傳熱過程
3.3.2 傳質過程
3.4 高能束加熱的固態相變
3.4.1 固態相變硬化特征
3.4.2 固態相變組織
3.5 高能束加熱的熔體及凝固
3.5.1 熔體特性
3.5.2 凝固特征
3.5.3 凝固組織
3.5.4 重熔凝固組織
3.5.5 自由表面組織
4 激光制備耐熱耐蝕復合材料塗層及其應用
4.1 激光技術制備耐熱與耐腐蝕復合材料的理論基礎
4.1.1 激光技術制備耐熱與耐腐蝕復合材料的聯繫與區別
4.1.2 增強體在激光表面熱處理過程中的變化
4.1.3 激光技術制備合金化塗層成分均勻化原理
4.1.4 激光熔覆與激光合金化的應力狀態、裂紋與變形
4.1.5 激光熔覆與激光合金化的氣孔及其控制
4.2 激光制備耐腐蝕復合材料
4.2.1 材料腐蝕給國民經濟造成了極大的損失
4.2.2 激光制備耐腐蝕復合材料方法分類
4.2.3 激光技術制備耐腐蝕塗層粉末體繫與應用
4.3 激光制備耐熱復合材料
4.3.1 激光制備耐熱復合材料分類
4.3.2 激光制備耐熱復合材料體繫與應用
5 激光制備金屬基復合材料耐磨塗層及其應用
5.1 激光熔覆制備金屬基梯度復合材料耐磨塗層
5.1.1 梯度塗層成分設計
5.1.2 梯度塗層的激光熔覆制備過程
5.1.3 梯度塗層的組織與性能
5.1.4 梯度復合材料塗層的應用
5.2 球墨鑄鐵激光熔凝淬火形成的網絡狀復合材料
5.2.1 球墨鑄鐵激光熔凝淬火組織
5.2.2 球墨鑄鐵激光熔凝淬火性能
5.3 球墨鑄鐵激光熔凝淬火的應用
6 激光制備梯度生物醫學陶瓷材料塗層及其應用
6.1 激光熔覆制備梯度生物活性陶瓷復合塗層
6.1.1 梯度生物活性陶瓷塗層成分設計
6.1.2 梯度生物活性陶瓷塗層的制備過程
6.1.3 梯度生物活性陶瓷塗層的組織結構
6.1.4 梯度生物活性陶瓷塗層的力學性能
6.2 梯度生物活性陶瓷塗層的生物活性
6.2.1 生物陶瓷塗層的模擬體液試驗
6.2.2 梯度生物陶瓷塗層的動物實驗
6.2.3 梯度生物陶瓷塗層的細胞學實驗
6.2.4 梯度生物陶瓷塗層與蛋白質的相互作用
6.3 梯度生物陶瓷塗層的應用
7 激光熔覆制備形狀記憶合金塗層
7.1 激光熔覆Fe-Mn-Si記憶合金塗層的制備工藝
7.1.1 記憶合金塗層的試驗流程
7.1.2 記憶合金塗層的粉末配制
7.2 記憶合金塗層的工藝優化
7.2.1 記憶合金塗層的預置粉末厚度
7.2.2 記憶合金塗層的多道搭接率
7.2.3 記憶合金塗層的比能量
7.3 記憶合金塗層的成分設計
7.3.1 激光熔覆過程中各元素的變化規律
7.3.2 比能量對記憶合金塗層化學成分的影響
7.3.3 記憶合金塗層粉末配方優化
7.4 記憶合金塗層的組織結構分析
7.4.1 記憶合金塗層的宏觀形貌分析
7.4.2 記憶合金塗層的顯微組織分析
7.4.3 記憶合金塗層的相組成分析
7.5 記憶合金塗層的力學性能分析
7.5.1 記憶合金塗層的形狀恢復率
7.5.2 記憶合金塗層的耐磨性分析
7.5.3 記憶合金塗層的耐蝕性分析
7.5.4 記憶合金塗層的接觸疲勞性能分析
7.6 記憶合金塗層的殘餘應力分析
7.6.1 記憶合金塗層殘餘應力的定性分析
7.6.2 記憶合金塗層殘餘應力的定量分析
8 激光制備納米材料及其應用
8.1 激光技術制備納米材料的優點
8.2 激光技術制備納米材料的方法
8.2.1 激光消融技術
8.2.2 激光干涉結晶法
8.2.3 激光誘導化學氣相沉積法(LICVD)
8.2.4 激光加熱蒸發法
8.2.5 激光分子束外延技術(LMBE)
8.2.6 激光誘導液相沉積法
8.2.7 激光氣相合成法
8.2.8 利用飛秒激光制備高純金屬納米顆粒
8.2.9 激光聚集原子沉積法
8.2.10 激光脈衝沉積法(PLD)
8.3 激光制備納米材料的機理
8.3.1 激光誘導等離子體的原理與機制
8.3.2 激光制備納米粒子生成原理與成核生長機理
8.4 激光技術在納米材料制備中的應用實例
8.4.1 激光燒蝕法制備零維、一維、二維納米材料
8.4.2 激光干涉結晶技術制備二維有序分布納米硅陣列
8.4.3 激光誘導化學氣相沉積法制備納米氮化硅及粉體
9 激光制備電子功能陶瓷及其應用
9.1 電子功能陶瓷概述
9.2 鈦酸鋇電子功能陶瓷研究現狀及發展趨勢
9.2.1 鈦酸鋇的主要制備方法
9.2.2 鈦酸鋇電子功能陶瓷的組織結構
9.2.3 鈦酸鋇的性能
9.2.4 鈦酸鋇的應用
9.3 鈦酸鋇電子功能陶瓷目前存在的問題
9.4 寬帶CO2激光燒結鈦酸鋇電子功能陶瓷
9.5 寬帶激光制備鈦酸鋇電子功能陶瓷材料及方法
9.5.1 試驗材料
9.5.2 試驗方法
9.6 激光燒結工藝參數對鈦酸鋇陶瓷組織性能的影響
9.6.1 不同工藝參數下樣品的宏觀質量
9.6.2 物相分析
9.6.3 四方相含量分析
9.6.4 BaTiO3陶瓷的組織結構分析
9.7 摻雜對鈦酸鋇陶瓷的影響
9.7.1 物相分析
9.7.2 結構分析
10 激光制備高熵合金塗層及其應用
10.1 高熵合金理論基礎
10.2 高熵合金特性
10.2.1 高熵效應
10.2.2 晶格畸變效應
10.2.3 遲滯擴散效應
10.2.4 雞尾酒效應
10.3 高熵合金的制備方法
10.3.1 真空電弧熔煉
10.3.2 磁控濺射法
10.3.3 電化學沉積法
10.3.4 其他方法
10.4 高熵合金的性能及應用
10.5 激光制備高熵合金工藝優化
10.5.1 激光熔覆功率對高熵合金塗層組織的影響
10.5.2 激光熔覆掃描速度對高熵合金塗層組織的影響
10.6 激光制備高熵合金塗層組織結構分析
10.6.1 XRD物相分析
10.6.2 SEM分析
10.6.3 金相組織分析
10.6.4 激光熔覆高熵合金TixFeCoCrWSi塗層的硬度
10.6.5 激光熔覆高熵合金TixFeCoCrWSi塗層磨損性能
10.6.6 激光熔覆高熵合金TixFeCoCrWSi塗層電化學腐蝕性能
參考文獻