材料的物理制备

第1章绪论／11.1材料物理制备的基本原理11.1.1热力学基础11.1.2动力学基础21.2材料物理制备的基本方法21.2.1高温高压法21.2.2物理气相沉积法31.2.3化学气相沉积法51.2.4软化学合成方法61.2.5电解合成法81.2.6纳米材料物理制备91.3材料物理制备的基本表征与分析技术101.3.1x射线衍射分析101.3.2电子显微分析111.3.3透射电子显微分析111.3.4扫描电子显微分析121.3.5电子探针x射线显微分析131.3.6原子力显微镜分析131.4材料物理制备的*新进展14参考文献15第2章金属材料的制备／162.1金属材料的冶炼与制备162.1.1钢铁材料162.1.2铝及铝合金192.1.3钛及钛合金222.1.4镁及镁合金262.1.5铜及铜合金302.2金属材料的铸造、锻压与轧制技术322.2.1砂型铸造322.2.2特种铸造342.2.3半固态铸造362.2.4连铸连轧372.2.5热机械控制工艺392.3快速凝固技术402.3.1快速凝固的基本原理412.3.2快速凝固制备技术422.3.3快速凝固技术在金属材料中的应用462.4机械合金化技术482.4.1机械合金化的概念482.4.2金属粉末的球磨过程492.4.3机械合金化的力——化学作用原理502.4.4机械合金化制备弥散强化合金512.4.5机械合金化制备522.5半固态金属加工技术532.5.1半固态浆料的制备542.5.2半固态成型工艺562.5.3半固态加工的应用562.6纳米金属材料制备技术562.6.1纳米技术的特性572.6.2纳米金属的制备方法57参考文献58第3章单晶材料的制备／603.1固-固平衡晶体生长603.1.1形变再结晶理论613.1.2应变退火法623.1.3烧结生长653.1.4同素异形体相变法653.2液-固平衡晶体生长673.2.1熔体生长673.2.2溶液生长823.3气-固平衡晶体生长943.3.1物理气相生长953.3.2化学气相生长101参考文献109第4章非晶材料的制备／1114.1非晶材料的特点1124.2非晶粉末的制备1144.2.1物理方法1154.2.2化学方法1174.2.3机械合金化法1194.3非晶薄带1214.3.1非晶薄膜的制备1214.3.2非晶薄带制备1234.4大块非晶合金1264.4.1大块非晶合金的形成机制与条件1274.4.2大块非晶合金的制备方法129参考文献133第5章薄膜材料的物理制备／1355.1薄膜的形成与生长及影响因素1375.1.1薄膜的形成与生长1385.1.2影响薄膜生长特性的因素1405.2物理气相沉积概述1415.2.1蒸发沉积1415.2.2溅射沉积1425.2.3脉冲激光沉积1435.2.4分子束外延1435.3真空蒸发镀膜法1445.4溅射镀膜原理、特点及应用1465.4.1溅射概述1465.4.2辉光放电1465.4.3溅射过程1465.4.4溅射镀膜的分类及原理1475.4.5溅射薄膜的特点1595.4.6溅射应用范围简介1595.5分子束外延技术1605.5.1分子束外延的发展及特点1605.5.2分子束外延生长原理1615.5.3分子束外延设备结构1615.5.4分子束外延原位监测1635.5.5分子束外延技术的应用1655.6原子层沉积技术原理、特点及应用1675.6.1原子层沉积技术简介1675.6.2原子层沉积技术原理1685.6.3原子层沉积技术特点1705.6.4原子层沉积设备结构1725.6.5原子层沉积反应前驱体1725.6.6原子层沉积反应温度1745.6.7原子层沉积技术的应用1745.7脉冲激光沉积镀膜1755.7.1脉冲激光沉积镀膜原理1765.7.2影响pld镀膜表面质量的因素1785.7.3脉冲激光沉积镀膜特点1795.7.4脉冲激光沉积镀膜的应用180参考文献182第6章薄膜材料的化学制备／1836.1薄膜的形成机理1836.1.1薄膜的二维生长模式1846.1.2薄膜的三维生长模式1846.1.3薄膜的二维生长后的三维生长模式1856.2化学气相沉积1856.2.1热化学气相沉积1856.2.2等离子体化学气相沉积1866.2.3激光化学气相沉积1866.2.4光化学气相沉积1876.2.5有机金属化学气相沉积1876.2.6其他气相沉积1886.3化学溶液镀膜法1896.3.1概述1896.3.2化学镀的发展过程及研究现状1906.3.3化学镀的生长机理1916.4溶胶凝胶法制备薄膜材料1926.4.1溶胶-凝胶法的基本概念1926.4.2溶胶-凝胶法的发展历程1936.4.3溶胶-凝胶法的基本原理和特点1936.5电化学原子层沉积法1976.5.1电化学原子层沉积法概述及技术发展渊源1976.5.2电化学原子层沉积法的基本操作步骤1996.5.3电化学原子层沉积法的优点1996.5.4影响电化学原子层沉积过程的因素2006.5.5电化学原子层沉积的研究现状及应用展望2016.6膜厚的测量与监控2036.6.1轮廓仪法2036.6.2石英晶振法2046.6.3目视法2056.6.4光电极值法2056.6.5椭圆偏振法2066.6.6电容测微法206参考文献207第7章陶瓷材料的制备／2087.1陶瓷材料分类2087.1.1普通陶瓷材料2087.1.2特种陶瓷材料2097.1.3常用特种陶瓷材料2097.2陶瓷材料的织构2107.2.1磁性陶瓷材料的织构2107.2.2高tc超导体的织构2107.2.3氧化锆高温结构陶瓷的织构2117.2.4铁电陶瓷织构2117.2.5氧化铝陶瓷材料的织构2117.2.6陶瓷涂层织构2117.3陶瓷材料的制备工艺2117.3.1粉末原料制备加工与处理2127.3.2成型2127.3.3烧结2137.4新型陶瓷材料2157.4.1信息功能陶瓷材料2157.4.2纳米陶瓷膜2197.4.3生物医学陶瓷材料2207.4.4结构陶瓷及陶瓷基复合材料2247.5世界陶瓷材料的现状与发展趋势227参考文献228第8章玻璃材料的制备／2298.1概述2298.1.1玻璃材料种类2318.1.2玻璃的制备和加工2348.2微晶玻璃材料的制备2358.2.1概述2358.2.2微晶玻璃的种类2368.2.3微晶玻璃的性能及应用2388.2.4微晶玻璃的制备工艺2398.2.5微晶玻璃的加工2418.3光导纤维的制备2428.3.1概述2428.3.2光导纤维的种类2438.3.3光导纤维的主要特性2448.3.4光导纤维的制备2468.4光致变色玻璃的制备2498.4.1概述2498.4.2光致变色玻璃的种类及制备2498.5非线性光学玻璃的制备2518.5.1概述2518.5.2非线性效应的应用2528.5.3非线性光学玻璃种类及制备技术2528.6生物功能玻璃的制备2608.6.1概述2608.6.2生物功能玻璃的种类及发展趋势2618.6.3生物功能玻璃的结构特征及制备2638.7含金属纳米有序微结构玻璃的制备2648.7.1含金属纳米颗粒弥散结构玻璃的制备2658.7.2金属纳米有序结构在玻璃体内的定向生成技术2678.7.3含金属纳米有序结构玻璃制备研究的未来发展269参考文献270第9章复合材料的制备／2729.1概论2729.1.1复合材料的定义2729.1.2复合材料的命名和分类2729.2复合材料的组成2749.2.1基体材料2749.2.2复合材料的增强体2789.3聚合物基复合材料2799.3.1手糊成型工艺2799.3.2袋压成型、模压成型、层压成型2819.3.3短纤维沉积预成型法2839.3.4喷射成型工艺2839.3.5树脂传递模塑(rtm)、树脂膜熔渗(rfi)2859.3.6注射成型2889.3.7纤维缠绕成型2899.3.8挤拉成型2919.3.9离心浇注成型2919.4金属基复合材料2919.4.1固态法2929.4.2液态法2949.4.3其他制备法2979.4.4金属基复合材料制造技术的发展趋势3019.5陶瓷基复合材料3029.5.1纤维增强陶瓷基复合材料3029.5.2晶须增强陶瓷基复合材料3049.5.3颗粒弥散陶瓷基复合材料306参考文献308第10章材料的合成与制备新技术／30910.1石墨烯的制备与表征30910.1.1引言30910.1.2石墨烯的制备技术31010.1.3石墨烯的表征技术31510.2多孔材料的合成与制备31810.2.1多孔材料简介31810.2.2介孔材料的合成机理及合成方法32010.2.3金属有机骨架材料的合成方法32210.2.4多孔材料的应用32410.3智能材料制备技术32610.3.1智能材料的基本概念与特征32610.3.2智能材料的构成与分类32610.3.3智能材料的发展历程与应用前景32710.3.4形状记忆合金32810.3.5压电材料32910.3.6电/磁流变液33010.3.7智能高分子凝胶33110.3.8光纤智能结构33210.4梯度功能材料制备技术33310.4.1梯度功能材料的内涵33310.4.2梯度复合技术33510.4.3梯度功能材料的应用领域33910.5一维纳米材料的合成与制备34110.5.1一维纳米材料的制备方法34210.5.2碳纳米管的合成与制备34510.5.3一维zno纳米材料的合成与制备34610.6离子束注入材料改性技术34810.6.1离子注入技术简介34810.6.2离子注入纳米颗粒制备34910.6.3离子注入并退火制备半导体纳米薄膜35610.7微弧氧化法制备陶瓷薄膜技术35710.7.1微弧氧化技术及其发展历程35710.7.2微弧氧化的原理及放电过程35710.7.3微弧氧化装置及其制备流程35910.7.4微弧氧化薄膜影响因素36010.7.5微弧氧化的微结构特征36110.7.6微弧氧化薄膜的性能36210.7.7微弧氧化技术的应用36410.7.8展望36410.8阳极氧化法制备tio2纳米管技术36510.8.1阳极氧化法制备tio2纳米管阵列36510.8.2不同电解液对制备tio2纳米管的影响36810.8.3不同实验参数对制备tio2纳米管的影响36810.9静电纺丝技术及其在纳米纤维制备中的应用37010.9.1静电纺丝技术的发展37010.9.2静电纺丝技术的过程37010.9.3静电纺丝技术的影响因素37110.9.4静电纺丝技术的应用37410.10自蔓延高温合成技术37710.10.1自蔓延高温合成技术及其发展37710.10.2自蔓延高温合成反应中的影响因素37910.10.3自蔓延高温合成技术的研究现状38010.10.4自蔓延高温合成的发展方向38410.11脉冲电沉积制备纳米晶薄膜技术38410.11.1脉冲电沉积制备纳米晶的基本原理38510.11.2脉冲电沉积制备过程38710.11.3电沉积参数的影响39010.12微波烧结技术39010.12.1微波烧结的优点39110.12.2微波烧结过程中的主要工艺参数39110.12.3微波烧结在材料研究中的应用39210.12.4微波烧结工程陶瓷的应用39210.12.5微波烧结技术存在的问题393参考文献394