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第1章 新型合金材料的制备 1

1.1 非晶态合金 1

1.1.1 非晶态合金发展概述 1

1.1.2 非晶态合金的基本特征 2

1.1.3 非晶态合金的形成条件和玻璃形成能力评价标准 2

1.1.4 非晶态合金的制备方法 4

1.1.5 块体非晶态合金的制备 8

1.2 智能材料与形状记忆合金 10

1.2.1 智能材料的发展 10

1.2.2 智能材料的基本概念 11

1.2.3 智能材料的分类 12

1.2.4 形状记忆合金智能材料 12

1.2.5 形状记忆合金的种类 16

1.2.6 形状记忆合金的制备方法 17

1.3 贮氢合金 18

1.3.1 对贮氢材料性能的基本要求 18

1.3.2 贮氢合金的分类 19

1.3.3 贮氢原理 20

1.3.4 贮氢合金的制备 21

1.4 超导材料 23

1.4.1 超导材料的发展概述 23

1.4.2 超导材料的特性 23

1.4.3 超导材料的分类 24

1.4.4 高温超导材料的制备工艺 25

1.5 热电材料 27

1.5.1 热电材料的发展概况 28

1.5.2 热电理论 28

1.5.3 热电材料的分类 31

1.5.4 热电材料的制备方法 32

1.6 磁性材料 34

1.6.1 磁性材料的发展概述 34

1.6.2 磁性材料分类 34

1.6.3 永磁材料的磁学基础 35

1.6.4 如何提高永磁体的强度 36

1.6.5 稀土永磁材料 37

1.6.6 稀土永磁材料的制备方法 38

参考文献 39

思考题与习题 41

第2章 薄膜的合成与制备 43

2.1 化学镀 43

2.1.1 化学镀基本原理 43

2.1.2 化学镀镍 44

2.1.3 化学镀铜 46

2.1.4 化学复合镀 49

2.2 物理气相沉积 51

2.2.1 真空蒸发镀 51

2.2.2 离子镀 60

2.2.3 磁控溅射镀 64

2.3 化学气相沉积技术 70

2.3.1 化学气相沉积理论 70

2.3.2 低压化学气相沉积（LPCVD） 77

2.3.3 激光辅助化学气相沉积 77

2.3.4 有机金属化学气相沉积 79

2.3.5 等离子体增强化学气相沉积 81

2.4 溶胶-凝胶法 84

2.4.1 溶胶-凝胶法的发展历程 84

2.4.2 溶胶-凝胶基本原理和工艺 85

2.4.3 影响溶胶和凝胶工艺的主要因素 88

2.4.4 溶胶-凝胶法制备薄膜的常用方法 89

2.5 薄膜生长与薄膜结构 89

2.5.1 薄膜生长动力学研究的意义 89

2.5.2 薄膜生长过程中的微观动力学过程 90

2.5.3 薄膜生长过程分类 91

2.5.4 影响薄膜生长因素 91

2.5.5 薄膜的结构与相变 92

2.5.6 薄膜的应用与展望 93

参考文献 99

思考题与习题 100

第3章 功能高分子材料 101

3.1 功能高分子概述 101

3.1.1 功能高分子材料的发展历程 101

3.1.2 功能高分子材料的分类方法 102

3.1.3 功能高分子材料的合成与制备 103

3.2 导电高分子材料 106

3.2.1 导电高分子材料概述 106

3.2.2 复合型导电高分子材料 108

3.2.3 电子导电型高分子材料 114

3.2.4 离子导电型高分子材料 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备方法 125

3.3.2 非离子型高分子吸附树脂 126

3.3.3 高吸水性功能高分子 129

3.4 生物医用高分子材料 132

3.4.1 生物医用高分子材料功能及分类 132

3.4.2 医用功能高分子材料的设计与合成 135

3.5 功能高分子材料发展趋势 139

3.5.1 聚合物纳米复合材料和分子自组装 139

3.5.2 智能型高分子材料 140

3.5.3 降解高分子材料 140

参考文献 141

思考题与习题 141

第4章 先进结构陶瓷材料的制备 143

4.1 先进结构陶瓷材料的基本特性 143

4.1.1 力学性能 144

4.1.2 热学性能和抗热震性 147

4.2 先进结构陶瓷的成型方法 149

4.2.1 配料计算与制备 149

4.2.2 成型方法 151

4.3 烧结原理与工艺 156

4.3.1 烧结原理 157

4.3.2 烧结工艺 158

4.4 先进陶瓷多孔材料制备技术 164

4.4.1 先进陶瓷多孔材料及分类 164

4.4.2 先进陶瓷多孔材料性能特点及应用 165

4.4.3 先进陶瓷多孔材料制备技术 166

4.5 高性能陶瓷涂层 168

4.5.1 高性能陶瓷涂层的特点和分类 169

4.5.2 高性能陶瓷涂层的制备方法 171

4.5.3 陶瓷涂层的性能检测及其性能 181

4.6 先进结构陶瓷加工技术 182

4.6.1 传统加工方法 183

4.6.2 激光加工 183

4.6.3 电火花加工 184

4.6.4 超声波加工 184

4.6.5 微波加工 185

4.7 先进结构陶瓷的应用和发展趋势 185

4.7.1 先进结构陶瓷的应用 185

4.7.2 先进结构陶瓷的发展趋势 186

参考文献 187

思考题与习题 187

第5章 功能陶瓷材料的合成与制备 189

5.1 引言 189

5.2 功能陶瓷的基本性质 189

5.2.1 电学性能 190

5.2.2 力学性能 194

5.2.3 热学性能 195

5.2.4 光学性能 196

5.2.5 磁学性能 196

5.2.6 耦合性 197

5.3 功能陶瓷的制备工艺 197

5.3.1 制粉 198

5.3.2 配料与坯料制备 204

5.3.3 成型 206

5.3.4 干燥和排塑 212

5.3.5 烧结 213

5.3.6 陶瓷的金属化 214

5.3.7 陶瓷与金属封接 216

5.4 电介质陶瓷 217

5.4.1 高频介质瓷 218

5.4.2 微波介质陶瓷 219

5.4.3 多层电容器陶瓷 221

5.4.4 半导体陶瓷电容器 222

5.4.5 铁电陶瓷 223

5.4.6 反铁电陶瓷 224

5.4.7 电介质陶瓷的制备工艺 224

5.5 压电与热释电陶瓷 225

5.5.1 压电效应和热释电效应 225

5.5.2 压电陶瓷的主要性能参数 226

5.5.3 压电陶瓷材料体系 227

5.5.4 热释电陶瓷 229

5.5.5 压电陶瓷的制备工艺 229

5.6 敏感陶瓷 229

5.6.1 热敏陶瓷 230

5.6.2 压敏陶瓷 231

5.6.3 气敏陶瓷 231

5.6.4 湿敏陶瓷 232

5.6.5 光敏陶瓷 232

5.7 超导陶瓷 233

5.8 磁性陶瓷 235

5.9 多铁性铁电／铁磁多功能陶瓷 236

5.10 功能陶瓷材料的发展趋势 237

参考文献 238

思考题与习题 238

第6章 先进复合材料的制备 241

6.1 金属基复合材料的制备 241

6.1.1 金属基复合材料制备技术 242

6.1.2 金属基复合材料成型加工 249

6.1.3 金属基复合材料界面 252

6.1.4 金属基复合材料的性能 255

6.1.5 金属基复合材料的应用与发展趋势 257

6.2 陶瓷基复合材料的制备 261

6.2.1 陶瓷脆性及其增韧 261

6.2.2 陶瓷基复合材料的基体和增强体 263

6.2.3 先驱有机聚合物转化制备陶瓷及陶瓷基复合材料 266

6.2.4 化学气相渗透法制备陶瓷基复合材料 269

6.2.5 制备陶瓷基复合材料的其他工艺 272

6.2.6 陶瓷基复合材料的应用 273

6.3 聚合物基复合材料的制备 274

6.3.1 聚合物基体 275

6.3.2 纤维增强聚合物基复合材料 280

6.3.3 聚合物基复合材料的制备技术 284

6.3.4 聚合物基复合材料的应用 292

6.4 纳米复合材料的合成与制备 294

6.4.1 纳米复合材料的制备 294

6.4.2 填充复合材料 299

6.4.3 杂化复合材料 302

6.4.4 插层复合材料 306

6.4.5 纳米复相陶瓷 310

6.4.6 纳米复合材料的应用及前景 312

6.5 材料复合新技术 313

6.5.1 原位复合技术 314

6.5.2 自蔓延高温合成技术 319

6.5.3 梯度复合技术 321

6.5.4 金属直接氧化技术 324

6.5.5 分子自组装技术 325

参考文献 328

思考题与习题 329

第7章 纳米材料的合成与制备 330

7.1 气相法制备纳米微粒 330

7.1.1 物理气相沉积法制备纳米微粒 330

7.1.2 化学气相沉积法制备纳米微粒 337

7.2 液相法制备纳米微粒 340

7.2.1 沉淀法 341

7.2.2 水热合成法 343

7.2.3 有机溶剂热法制备纳米微粒 346

7.2.4 微乳液法 347

7.2.5 溶胶-凝胶法 349

7.2.6 喷雾热解法 351

7.3 固相法制备纳米微粒 352

7.3.1 机械粉碎法 352

7.3.2 固相还原法 354

7.4 纳米微粒的表面修饰 355

7.4.1 纳米微粒表面改性的原理 356

7.4.2 纳米微粒表面改性的方法 358

7.5 一维纳米材料的制备 360

7.5.气相法制备一维纳米材料 360

7.5.2 液相法制备一维纳米材料 363

7.5.3 模板法制备一维纳米材料 364

7.6 二维纳米材料（纳米薄膜）的制备 367

7.6.1 真空蒸发法 367

7.6.2 溅射法 368

7.6.3 电化学法 369

7.6.4 溶胶-凝胶法 370

7.6.5 水热法制备纳米薄膜 371

7.7 纳米固体（三维）材料的制备方法 372

7.7.1 纳米金属与合金材料的制备 372

7.7.2 纳米陶瓷的制备 374

7.8 纳米材料的应用及发展 375

参考文献 377

思考题与习题 378

第8章 生物材料的合成与制备 379

8.1 概述 379

8.1.1 生物材料的定义及其发展过程 379

8.1.2 生物材料的分类 381

8.1.3 生物材料的生物相容性 383

8.2 生物金属材料的合成与制备 384

8.2.1 生物金属材料的基本条件 384

8.2.2 不锈钢 385

8.2.3 医用钴基合金的制备 393

8.2.4 医用钛及其合金 396

8.2.5 医用镁及其合金 408

8.2.6 其他医用金属及合金 410

8.3 生物无机材料的合成与制备 410

8.3.1 生物惰性陶瓷的合成与制备 411

8.3.2 生物活性陶瓷的合成与制备 415

8.3.3 磷酸钙生物可降解陶瓷的合成与制备 421

参考文献 424

思考题与习题 426

第9章 材料现代合成方法及展望 428

9.1 化学气相合成法（CVD） 428

9.1.1 金属有机化学气相沉积技术（MOCVD） 429

9.1.2 等离子体增强化学气相沉积技术（PECVD） 431

9.1.3 激光化学气相沉积（LCVD） 434

9.1.4 超高真空化学气相沉积法（UHVCVD） 435

9.1.5 超声波化学气相沉积（UWCVD） 436

9.2 水热与溶剂热合成法（hydrothermal/solvothermal synthesis） 436

9.2.1 超临界水热合成法（supercritical hydrothermal synthesis） 438

9.2.2 微波水热合成法（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 溶胶-凝胶合成法（sol-gel method） 443

9.6 微波与等离子体合成法 445

9.7 机械合金化技术 448

9.8 电解合成技术（electrolytic synthesis technology） 449

9.9 定向凝固技术（directional solidifying technology） 450

9.10 低温固相合成法（low-temperature solid-phase synthesis） 452

9.11 自蔓延高温合成技术 454

9.12 放电等离子体烧结合成技术（spark plasma sintering，SPS） 457

参考文献 458

思考题与习题 459