《材料制備科學(xué)與技術(shù)》主要集中闡述材料制備科學(xué)與技術(shù)的基本理論知識和新材料、新技術(shù)的最新成果,全書編著過程始終把握基礎(chǔ)理論知識與實(shí)際材料,特別是高技術(shù)新材料的研究、制備與應(yīng)用相結(jié)合的原則,重點(diǎn)是先進(jìn)人工晶體材料制備科學(xué)與技術(shù),在闡述有關(guān)國內(nèi)外研究進(jìn)展與前沿成果的同時,還引入了編著者多年來在該領(lǐng)域進(jìn)行教學(xué)和科學(xué)研究中所積累的有關(guān)新知識、新經(jīng)驗(yàn)、新成果,使讀者既能了解到該學(xué)科的國際發(fā)展水平,又能看到我國的先進(jìn)技術(shù),從而增加學(xué)習(xí)的興趣和動力。內(nèi)容編排遵循理論聯(lián)系實(shí)際的原則,深入淺出,既有基本原理的論述,又有實(shí)際操作方法和工藝、技術(shù)的介紹,還配有適當(dāng)?shù)幕驹砗偷湫驮O(shè)備示意圖及其相關(guān)習(xí)題。
材料、能源和信息科學(xué)是現(xiàn)代文明的三大支柱。材料科學(xué)是研究材料的組成、結(jié)構(gòu)、缺陷與性能關(guān)系及其變化規(guī)律的一門基礎(chǔ)學(xué)科,材料制備技術(shù)則是研究材料制備新技術(shù)、新工藝以實(shí)現(xiàn)新材料的設(shè)計思想,并使其投入應(yīng)用的一門應(yīng)用學(xué)科,兩者相互結(jié)合、相互促進(jìn),形成材料制備科學(xué)與技術(shù)。
材料制備科學(xué)與技術(shù)正在發(fā)生深刻變化,科學(xué)與技術(shù)日益融合,新設(shè)計思想、新材料、新技術(shù)、新工藝相互結(jié)合,開拓了許多高新技術(shù)前沿領(lǐng)域。材料制備科學(xué)與技術(shù)的現(xiàn)代研究成果包括大單晶體、薄膜、陶瓷、復(fù)合材料、超晶格量子阱、納米材料與納米技術(shù)等方面的新進(jìn)展,正在并將繼續(xù)在推進(jìn)人類物質(zhì)文明和精神文明過程中起到重要的先導(dǎo)作用。
本書主要集中闡述材料制備科學(xué)與技術(shù)的基本理論知識和新材料、新技術(shù)的最新成果,包括晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、成核理論、界面的平衡結(jié)構(gòu)、晶體生長動力學(xué)、相平衡狀態(tài)圖、單晶材料的制備、薄膜材料的制備、陶瓷材料的制備、復(fù)合材料的制備和材料工程新技術(shù)。全書編著過程始終把握基礎(chǔ)理論知識與實(shí)際材料,特別是高技術(shù)新材料的研究、制備與應(yīng)用相結(jié)合的原則,重點(diǎn)是先進(jìn)人工晶體材料制備科學(xué)與技術(shù),在闡述有關(guān)國內(nèi)外研究進(jìn)展與前沿成果的同時,還引入了編著者多年來在該領(lǐng)域進(jìn)行教學(xué)和科學(xué)研究中所積累的有關(guān)新知識、新經(jīng)驗(yàn)、新成果,使讀者既能了解到該學(xué)科的國際發(fā)展水平,又能看到我國的先進(jìn)技術(shù),從而增加學(xué)習(xí)的興趣和動力。內(nèi)容編排遵循理論聯(lián)系實(shí)際的原則,深入淺出,既有基本原理的論述,又有實(shí)際操作方法和工藝、技術(shù)的介紹,還配有適當(dāng)?shù)幕驹砗偷湫驮O(shè)備示意圖及其相關(guān)習(xí)題。
本書共分為11章,其中第1—6章為朱世富編著,第7~11章為趙北君編著。
材料制備科學(xué)與技術(shù)內(nèi)涵豐富,涉及的學(xué)科領(lǐng)域和范圍非常廣泛,知識技術(shù)又在不斷發(fā)展更新,鑒于我們的知識水平有限,難免存在缺點(diǎn)甚至錯誤之處,懇請讀者批評指正。
第1章 晶體結(jié)構(gòu)
1.1 晶體學(xué)基礎(chǔ)
1.2 空間點(diǎn)陣
1.3 米勒指標(biāo)
1.4 密堆積與配位數(shù)
1.5 晶體結(jié)合鍵型
1.6 元素晶體結(jié)構(gòu)
1.7 幾種典型晶體結(jié)構(gòu)
1.8 固溶體和中間相
習(xí)題
第2章 晶體缺陷
2.1 點(diǎn)缺陷
2.2 線缺陷
2.3 面缺陷
習(xí)題
第3章 成核理論
3.1 相變驅(qū)動力
3.2 彎曲界面的平衡與相變位壘
3.3 均勻成核
3.4 非均勻成核
3.5 再結(jié)晶成核
3.6 單相固溶體的凝固
習(xí)題
第4章 界面的平衡結(jié)構(gòu)
4.1 晶體的平衡形狀
4.2 生長界面結(jié)構(gòu)的基本類型
4.3 柯塞爾模型
4.4 杰克遜模型
4.5 特姆金模型
習(xí)題
第5章 晶體生長動力學(xué)
5.1 鄰位面的生長——臺階動力學(xué)與運(yùn)動學(xué)
5.2 光滑界面的生長
5.3 粗糙界面的生長
5.4 晶體生長動力學(xué)統(tǒng)一理論
5.5 晶體生長形態(tài)學(xué)
習(xí)題
第6章 相平衡狀態(tài)圖
6.1 相平衡與相圖
6.2 二元系統(tǒng)相圖
6.3 三元系統(tǒng)相圖
6.4 三元共晶相圖
6.5 三元合金相圖的四相平衡轉(zhuǎn)變
6.6 相圖與晶體生長
習(xí)題
第7章 單晶材料的制備
7.1 氣相生長法
7.2 水溶液生長法
7.3 水熱生長法
7.4 熔鹽生長法
7.5 熔體生長法
習(xí)題
第8章 薄膜材料的制備
8.1 薄膜的形成機(jī)理
8.2 物理氣相沉積
8.3 化學(xué)氣相沉積
8.4 化學(xué)溶液鍍膜法
8.5 液相外延制膜法
8.6 膜厚的測量與監(jiān)控
習(xí)題
第9章 陶瓷材料的制備
9.1 陶瓷的組成相及其結(jié)構(gòu)
9.2 陶瓷的制備工藝
9.3 裝置瓷
9.4 電容器陶瓷
9.5 壓電陶瓷
9.6 鐵氧體
9.7 高溫陶瓷
習(xí)題
第10章 復(fù)合材料的制備
10.1 復(fù)合材料的一般概念
10.2 顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料
10.3 夾層增強(qiáng)復(fù)合材料
10.4 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料
10.5 樹脂基復(fù)合材料
10.6 金屬基復(fù)合材料
10.7 陶瓷基復(fù)合材料
習(xí)題
第11章 材料工程新技術(shù)
11.1 低維材料
11.2 納米材料與制備技術(shù)
11.3 金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積
11.4 化學(xué)束外延和原予層外延
11.5 激光沉積與激光釉化
11.6 梯度功能材料
11.7 智能材料與結(jié)構(gòu)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)