先進材料合成與制備

第1章新型合金材料的制備
1.1非晶態(tài)合金1
1.1.1非晶態(tài)合金發(fā)展概述1
1.1.2非晶態(tài)合金的基本特征2
1.1.3非晶態(tài)合金的形成條件和玻璃形成能力評價標準2
1.1.4非晶態(tài)合金的制備方法4
1.1.5塊體非晶態(tài)合金的制備8
1.2智能材料與形狀記憶合金10
1.2.1智能材料的發(fā)展10
1.2.2智能材料的基本概念11
1.2.3智能材料的分類12
1.2.4形狀記憶合金智能材料12
1.2.5形狀記憶合金的種類16
1.2.6形狀記憶合金的制備方法17
1.3貯氫合金18
1.3.1對貯氫材料性能的基本要求18
1.3.2貯氫合金的分類19
1.3.3貯氫原理20
1.3.4貯氫合金的制備21
1.4超導材料23
1.4.1超導材料的發(fā)展概述23
1.4.2超導材料的特性23
1.4.3超導材料的分類24
1.4.4高溫超導材料的制備工藝25
1.5熱電材料27
1.5.1熱電材料的發(fā)展概況28
1.5.2熱電理論28
1.5.3熱電材料的分類31
1.5.4熱電材料的制備方法32
1.6磁性材料34
1.6.1磁性材料的發(fā)展概述34
1.6.2磁性材料分類34
1.6.3永磁材料的磁學基礎35
1.6.4如何提高永磁體的強度36
1.6.5稀土永磁材料37
1.6.6稀土永磁材料的制備方法38
參考文獻39
思考題與習題41
第2章薄膜的合成與制備
2.1化學鍍43
2.1.1化學鍍基本原理43
2.1.2化學鍍鎳44
2.1.3化學鍍銅46
2.1.4化學復合鍍49
2.2物理氣相沉積51
2.2.1真空蒸發(fā)鍍51
2.2.2離子鍍60
2.2.3磁控濺射鍍64
2.3化學氣相沉積技術70
2.3.1化學氣相沉積理論70
2.3.2低壓化學氣相沉積（LPCVD）77
2.3.3激光輔助化學氣相沉積77
2.3.4有機金屬化學氣相沉積79
2.3.5等離子體增強化學氣相沉積81
2.4溶膠-凝膠法84
2.4.1溶膠-凝膠法的發(fā)展歷程84
2.4.2溶膠-凝膠基本原理和工藝85
2.4.3影響溶膠和凝膠工藝的主要因素88
2.4.4溶膠-凝膠法制備薄膜的常用方法89
2.5薄膜生長與薄膜結構89
2.5.1薄膜生長動力學研究的意義89
2.5.2薄膜生長過程中的微觀動力學過程90
2.5.3薄膜生長過程分類91
2.5.4影響薄膜生長因素91
2.5.5薄膜的結構與相變92
2.5.6薄膜的應用與展望93
參考文獻99
思考題與習題100
第3章功能高分子材料
3.1功能高分子概述101
3.1.1功能高分子材料的發(fā)展歷程101
3.1.2功能高分子材料的分類方法102
3.1.3功能高分子材料的合成與制備103
3.2導電高分子材料106
3.2.1導電高分子材料概述106
3.2.2復合型導電高分子材料108
3.2.3電子導電型高分子材料114
3.2.4離子導電型高分子材料121
3.3吸附性功能高分子材料125
3.3.1吸附性高分子材料的制備方法125
3.3.2非離子型高分子吸附樹脂126
3.3.3高吸水性功能高分子129
3.4生物醫(yī)用高分子材料132
3.4.1生物醫(yī)用高分子材料功能及分類132
3.4.2醫(yī)用功能高分子材料的設計與合成135
3.5功能高分子材料發(fā)展趨勢139
3.5.1聚合物納米復合材料和分子自組裝139
3.5.2智能型高分子材料140
3.5.3降解高分子材料140
參考文獻141
思考題與習題141
第4章先進結構陶瓷材料的制備
4.1先進結構陶瓷材料的基本特性143
4.1.1力學性能144
4.1.2熱學性能和抗熱震性147
4.2先進結構陶瓷的成型方法149
4.2.1配料計算與制備149
4.2.2成型方法151
4.3燒結原理與工藝156
4.3.1燒結原理157
4.3.2燒結工藝158
4.4先進陶瓷多孔材料制備技術164
4.4.1先進陶瓷多孔材料及分類164
4.4.2先進陶瓷多孔材料性能特點及應用165
4.4.3先進陶瓷多孔材料制備技術166
4.5高性能陶瓷涂層168
4.5.1高性能陶瓷涂層的特點和分類169
4.5.2高性能陶瓷涂層的制備方法171
4.5.3陶瓷涂層的性能檢測及其性能181
4.6先進結構陶瓷加工技術182
4.6.1傳統(tǒng)加工方法183
4.6.2激光加工183
4.6.3電火花加工184
4.6.4超聲波加工184
4.6.5微波加工185
4.7先進結構陶瓷的應用和發(fā)展趨勢185
4.7.1先進結構陶瓷的應用185
4.7.2先進結構陶瓷的發(fā)展趨勢186
參考文獻187
思考題與習題187
第5章功能陶瓷材料的合成與制備
5.1引言189
5.2功能陶瓷的基本性質(zhì)189
5.2.1電學性能190
5.2.2力學性能194
5.2.3熱學性能195
5.2.4光學性能196
5.2.5磁學性能196
5.2.6耦合性197
5.3功能陶瓷的制備工藝197
5.3.1制粉198
5.3.2配料與坯料制備204
5.3.3成型206
5.3.4干燥和排塑212
5.3.5燒結213
5.3.6陶瓷的金屬化214
5.3.7陶瓷與金屬封接216
5.4電介質(zhì)陶瓷217
5.4.1高頻介質(zhì)瓷218
5.4.2微波介質(zhì)陶瓷219
5.4.3多層電容器陶瓷221
5.4.4半導體陶瓷電容器222
5.4.5鐵電陶瓷223
5.4.6反鐵電陶瓷224
5.4.7電介質(zhì)陶瓷的制備工藝224
5.5壓電與熱釋電陶瓷225
5.5.1壓電效應和熱釋電效應225
5.5.2壓電陶瓷的主要性能參數(shù)226
5.5.3壓電陶瓷材料體系227
5.5.4熱釋電陶瓷229
5.5.5壓電陶瓷的制備工藝229
5.6敏感陶瓷229
5.6.1熱敏陶瓷230
5.6.2壓敏陶瓷231
5.6.3氣敏陶瓷231
5.6.4濕敏陶瓷232
5.6.5光敏陶瓷232
5.7超導陶瓷233
5.8磁性陶瓷235
5.9多鐵性鐵電/鐵磁多功能陶瓷236
5.10功能陶瓷材料的發(fā)展趨勢237
參考文獻238
思考題與習題238
第6章先進復合材料的制備
6.1金屬基復合材料的制備241
6.1.1金屬基復合材料制備技術242
6.1.2金屬基復合材料成型加工249
6.1.3金屬基復合材料界面252
6.1.4金屬基復合材料的性能255
6.1.5金屬基復合材料的應用與發(fā)展趨勢257
6.2陶瓷基復合材料的制備261
6.2.1陶瓷脆性及其增韌261
6.2.2陶瓷基復合材料的基體和增強體263
6.2.3先驅有機聚合物轉化制備陶瓷及陶瓷基復合材料266
6.2.4化學氣相滲透法制備陶瓷基復合材料269
6.2.5制備陶瓷基復合材料的其他工藝272
6.2.6陶瓷基復合材料的應用273
6.3聚合物基復合材料的制備274
6.3.1聚合物基體275
6.3.2纖維增強聚合物基復合材料280
6.3.3聚合物基復合材料的制備技術284
6.3.4聚合物基復合材料的應用292
6.4納米復合材料的合成與制備294
6.4.1納米復合材料的制備294
6.4.2填充復合材料299
6.4.3雜化復合材料302
6.4.4插層復合材料306
6.4.5納米復相陶瓷310
6.4.6納米復合材料的應用及前景312
6.5材料復合新技術313
6.5.1原位復合技術314
6.5.2自蔓延高溫合成技術319
6.5.3梯度復合技術321
6.5.4金屬直接氧化技術324
6.5.5分子自組裝技術325
參考文獻328
思考題與習題329
第7章納米材料的合成與制備
7.1氣相法制備納米微粒330
7.1.1物理氣相沉積法制備納米微粒330
7.1.2化學氣相沉積法制備納米微粒337
7.2液相法制備納米微粒340
7.2.1沉淀法341
7.2.2水熱合成法343
7.2.3有機溶劑熱法制備納米微粒346
7.2.4微乳液法347
7.2.5溶膠凝膠法349
7.2.6噴霧熱解法351
7.3固相法制備納米微粒352
7.3.1機械粉碎法352
7.3.2固相還原法354
7.4納米微粒的表面修飾355
7.4.1納米微粒表面改性的原理356
7.4.2納米微粒表面改性的方法358
7.5一維納米材料的制備360
7.5.1氣相法制備一維納米材料360
7.5.2液相法制備一維納米材料363
7.5.3模板法制備一維納米材料364
7.6二維納米材料（納米薄膜）的制備367
7.6.1真空蒸發(fā)法367
7.6.2濺射法368
7.6.3電化學法369
7.6.4溶膠凝膠法370
7.6.5水熱法制備納米薄膜371
7.7納米固體（三維）材料的制備方法372
7.7.1納米金屬與合金材料的制備372
7.7.2納米陶瓷的制備374
7.8納米材料的應用及發(fā)展375
參考文獻377
思考題與習題378
第8章生物材料的合成與制備
8.1概述379
8.1.1生物材料的定義及其發(fā)展過程379
8.1.2生物材料的分類381
8.1.3生物材料的生物相容性383
8.2生物金屬材料的合成與制備384
8.2.1生物金屬材料的基本條件384
8.2.2不銹鋼385
8.2.3醫(yī)用鈷基合金的制備393
8.2.4醫(yī)用鈦及其合金396
8.2.5醫(yī)用鎂及其合金408
8.2.6其他醫(yī)用金屬及合金410
8.3生物無機材料的合成與制備410
8.3.1生物惰性陶瓷的合成與制備411
8.3.2生物活性陶瓷的合成與制備415
8.3.3磷酸鈣生物可降解陶瓷的合成與制備421
參考文獻424
思考題與習題426
第9章材料現(xiàn)代合成方法及展望
9.1化學氣相合成法（CVD）428
9.1.1金屬有機化學氣相沉積技術（MOCVD）429
9.1.2等離子體增強化學氣相沉積技術（PECVD）431
9.1.3激光化學氣相沉積（LCVD）434
9.1.4超高真空化學氣相沉積法（UHVCVD）435
9.1.5超聲波化學氣相沉積（UWCVD）436
9.2水熱與溶劑熱合成法（hydrothermal/solvothermal synthesis）436
9.2.1超臨界水熱合成法（supercritical hydrothermal synthesis）438
9.2.2微波水熱合成法（microwave hydrothermal synthesis）439
9.3微重力合成法440
9.4超重力合成法（hypergravity synthesis method）442
9.5溶膠凝膠合成法（sol-gel method）443
9.6微波與等離子體合成法445
9.7機械合金化技術448
9.8電解合成技術（electrolytic synthesis technology）449
9.9定向凝固技術（directional solidifying technology）450
9.10低溫固相合成法（lowtemperature solid-phase synthesis）452
9.11自蔓延高溫合成技術454
9.12放電等離子體燒結合成技術（spark plasma sintering，SPS）457
參考文獻458
思考題與習題459