本書從基本原理出發(fā),密切結(jié)合實(shí)際,介紹了各類常見的表面與薄膜制備技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì),介紹了表面與薄膜相關(guān)的基本概念、內(nèi)在原理,分析了各類現(xiàn)代表面技術(shù)的特點(diǎn)、適用范圍、技術(shù)路線、工藝流程和應(yīng)用實(shí)例以及發(fā)展前景。主要內(nèi)容包括表面技術(shù)概論、表面科學(xué)的概念和理論、薄膜氣相沉積技術(shù)、表面改性技術(shù)、表面涂覆技術(shù)以及表面分析與表征技術(shù)。
第1章 表面技術(shù)概論
1.1 表面技術(shù)的涵義
1.1.1 一般的涵義
1.1.2 廣泛的涵義
1.1.3 表面技術(shù)與工程實(shí)施的目的
1.2 表面技術(shù)的分類
1.2.1 表面覆蓋技術(shù)
1.2.2 表面改性技術(shù)
1.2.3 復(fù)合表面處理技術(shù)
1.2.4 表面加工技術(shù)
1.2.5 表面分析和測(cè)試技術(shù)
1.2.6 表面工程設(shè)計(jì)技術(shù)
1.3 表面技術(shù)的應(yīng)用
1.4 表面技術(shù)的發(fā)展
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第2章 表面科學(xué)的概念和理論
2.1 固體材料及其表面
2.1.1 理想表面
2.1.2 清潔表面
2.1.3 吸附表面
2.1.4 固體的表面自由能和表面張力
2.1.5 表面偏析
2.1.6 表面力場(chǎng)
2.1.7 分子力場(chǎng)
2.2 表面晶體學(xué)
2.2.1 理想表面結(jié)構(gòu)
2.2.2 清潔表面結(jié)構(gòu)
2.2.3 實(shí)際表面結(jié)構(gòu)
2.2.4 半導(dǎo)體材料的表面吸附
2.3 表面熱力學(xué)
2.3.1 固體的表面張力與表面能
2.3.2 表面潤(rùn)濕與鋪展
2.4 表面動(dòng)力學(xué)
2.4.1 表面缺陷
2.4.2 表面缺陷的形成和遷移
2.4.3 表面擴(kuò)散
2.4.4 晶界擴(kuò)散
2.4.5 薄膜生長(zhǎng)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第3章 薄膜氣相沉淀技術(shù)
3.1 薄膜及其制備方法
3.1.1 薄膜的定義
3.1.2 薄膜的特征
3.1.3 薄膜的形成過(guò)程
3.1.4 薄膜的種類和應(yīng)用
3.2 真空技術(shù)基礎(chǔ)
3.2.1 真空度量單位
3.2.2 真空區(qū)域的劃分
3.2.3 真空的獲得
3.2.4 真空的測(cè)量
3.3 真空蒸鍍
3.3.1 真空蒸鍍?cè)?
3.3.2 真空蒸鍍技術(shù)
3.3.3 真空蒸鍍的應(yīng)用
3.4 濺射鍍膜
3.4.1 濺射鍍膜的原理
3.4.2 濺射類型
3.4.3 濺射鍍膜的應(yīng)用
3.5 離子鍍
3.5.1 離子鍍的基本原理
3.5.2 離子束濺射清洗與轟擊加熱
3.5.3 離子轟擊效應(yīng)
3.5.4 離子鍍膜的優(yōu)勢(shì)
3.5.5 襯底負(fù)電勢(shì)的實(shí)現(xiàn)
3.5.6 離子鍍控制因素
3.5.7 離子鍍應(yīng)用
3.6 化學(xué)氣相沉積
3.6.1 CVD工藝過(guò)程
3.6.2 CVD的熱力學(xué) 動(dòng)力學(xué) 質(zhì)量傳輸基礎(chǔ)
3.6.3 CVD過(guò)程涉及的化學(xué)反應(yīng)原理
3.6.4 現(xiàn)有CVD技術(shù)
3.6.5 CVD工藝控制因素
3.6.6 CVD設(shè)備
3.6.7 CVD技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與不足
3.7 分子束外延
3.7.1 分子束外延的特點(diǎn)
3.7.2 分子束外延的原理
3.7.3 分子束外延設(shè)備
3.7.4 影響分子束外延的因素
3.7.5 分子束外延的應(yīng)用
3.8 離子束合成膜技術(shù)
3.8.1 直接引出式離子束沉積
3.8.2 質(zhì)量分離式離子束沉積
3.8.3 簇團(tuán)離子束沉積
3.8.4 離子束濺射沉積
3.8.5 離子束輔助沉積
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第4章 表面改性技術(shù)
4.1 金屬表面形變強(qiáng)化
4.1.1 滾壓強(qiáng)化工藝
4.1.2 噴丸強(qiáng)化工藝
4.1.3 孔擠壓強(qiáng)化工藝
4.2 表面熱處理
4.2.1 傳統(tǒng)表面熱處理技術(shù)
4.2.2 新型表面熱處理技術(shù)
4.3 金屬表面化學(xué)熱處理
4.3.1 氧化處理
4.3.2 鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化
4.3.3 磷化處理
4.3.4 鉻酸鹽處理
4.4 電鍍
4.4.1 概述
4.4.2 電鍍基本原理
4.4.3 電鍍工藝
4.4.4 單金屬電鍍
4.4.5 合金電鍍
4.4.6 復(fù)合電鍍
4.5 電刷鍍
4.5.1 電刷鍍?cè)砗驮O(shè)備
4.5.2 電刷鍍?nèi)芤?
4.5.3 電刷鍍工藝
4.6 化學(xué)鍍
4.6.1 化學(xué)鍍基本原理
4.6.2 化學(xué)鍍的特點(diǎn)
4.6.3 化學(xué)鍍鎳
4.6.4 化學(xué)鍍銅
4.7 電子束表面處理
4.7.1 原理
4.7.2 主要設(shè)備
4.7.3 電子束表面處理的特點(diǎn)
4.7.4 電子束表面改性的機(jī)理
4.7.5 電子束表面改性工藝舉例
4.7.6 發(fā)展前景
4.8 高密度太陽(yáng)能表面處理
4.8.1 原理
4.8.2 主要設(shè)備
4.8.3 高密度太陽(yáng)能表面處理的特點(diǎn)
4.8.4 高密度太陽(yáng)能表面處理的主要工藝
4.8.5 應(yīng)用舉例
4.8.6 發(fā)展前景
4.9 離子注入表面改性
4.9.1 定義與原理
4.9.2 主要設(shè)備
4.9.3 離子注入金屬表面的改性機(jī)理
4.9.4 離子注入對(duì)材料表面性能的影響
4.9.5 離子注入表面改性的特點(diǎn)
4.9.6 應(yīng)用舉例
4.9.7 發(fā)展前景
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第5章 表面涂覆技術(shù)
5.1 涂料與涂裝
5.1.1 涂料與涂裝的定義
5.1.2 涂料的作用
5.1.3 涂料的組成與分類
5.1.4 涂裝工藝
5.1.5 工業(yè)涂裝的分類
5.2 熱噴涂
5.2.1 熱噴涂技術(shù)的定義
5.2.2 熱噴涂技術(shù)的原理
5.2.3 熱噴涂材料
5.2.4 熱噴涂工藝
5.3 電火花表面涂敷
5.4 熔結(jié)
5.5 熱浸鍍
5.5.1 熱浸鍍定義
5.5.2 熱浸鍍工藝
5.5.3 熱浸鍍應(yīng)用
5.6 搪瓷涂敷
5.7 陶瓷涂敷
5.7.1 陶瓷涂層的分類和選用
5.7.2 陶瓷涂層的工藝及其特點(diǎn)
5.8 塑料涂敷
5.8.1 塑料涂敷定義
5.8.2 塑料涂敷分類
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第6章 表面分析與表征技術(shù)
6.1 涂層厚度測(cè)量
6.1.1 非破壞法
6.1.2 破壞法
6.2 微觀結(jié)構(gòu)表征
6.2.1 掃描電子顯微鏡
6.2.2 透射電子顯微鏡
6.2.3 原子力顯微鏡
6.2.4 X射線衍射
6.3 成分表征
6.3.1 X射線譜儀
6.3.2 X射線熒光分析
6.3.3 透射電子顯微鏡
6.3.4 紅外光譜
6.3.5 質(zhì)譜儀
6.3.6 光電子能譜
6.4 結(jié)合強(qiáng)度
6.4.1 涂層結(jié)合力的定性檢測(cè)
6.4.2 涂層結(jié)合力的定量檢測(cè)
6.5 韌性
6.6 耐磨性
6.6.1 旋轉(zhuǎn)摩擦橡膠輪法
6.6.2 落砂沖刷試驗(yàn)法
6.6.3 噴砂沖擊試驗(yàn)法
6.6.4 往復(fù)運(yùn)動(dòng)磨耗試驗(yàn)法
6.6.5 其他方法
6.6.6 磨損量的評(píng)定及表示方法
6.7 耐蝕性
6.7.1 電化學(xué)法
6.7.2 模擬浸泡法
6.7.3 鹽霧法
習(xí)題
參考文獻(xiàn)