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第1章 材料表面技术与工程概论1

材料表面技术与工程的概述1

材料表面技术与工程实施的目的1

材料表面技术与工程的分类和基础理论2

材料表面技术与工程应用12

航空航天工业中的应用13

汽车工业中的应用15

城市建设中的应用17

家用电器工业中的应用18

钢铁工业中大型部件的应用19

电力、石化、机械工业中的大型部件上的应用22

功能材料和元器件中的应用23

电子技术中的应用24

保护、优化环境中的应用25

研究和制备先进新材料中的应用27

材料表面技术与工程发展36

材料表面技术与工程的概念36

材料表面技术与工程的发展展望37

参考文献39

第2章 热喷涂涂层技术41

概述41

热喷涂涂层形成原理41

热喷涂涂层的技术特点41

热喷涂的技术分类42

热喷涂涂层材料的特点和分类45

热喷涂发展的历史概况58

热喷涂技术的物理基础59

热喷涂的热源特征59

热喷涂涂层形成过程及其结构64

热喷涂过程中粒子沉积的行为66

金属粒子飞行过程中的氧化67

热喷涂粒子的速度和温度68

热喷涂涂层的残余应力71

热喷涂涂层的结合机理72

热喷涂的方法及装置73

火焰喷涂73

电弧喷涂82

等离子喷涂86

激光喷涂和喷焊96

电热热源喷涂98

热喷涂涂层的制备工艺104

基体表面预处理104

喷涂工艺105

涂层精加工112

微/纳米热喷涂涂层113

微/纳米热喷涂简介113

等离子喷涂的纳米结构涂层115

超音速火焰喷涂的微/纳米结构涂层118

电弧喷涂纳米结构涂层119

微/纳米热喷涂技术的应用前景120

热喷涂工艺技术的工业应用121

热喷涂技术在航空航天工业中的应用121

热喷涂技术在现代钢铁工业中的应用130

热喷涂技术在能源工业中的应用137

热喷涂技术在包装、印刷工业中的应用142

热喷涂技术在造纸机械上的应用145

热喷涂技术在纺织工业中的应用150

热喷涂技术在汽车工业中的应用150

热喷涂技术在化学工业中的应用153

热喷涂在舰船空泡腐蚀防护上的应用154

人工种植体生物功能中的应用155

远红外辐射涂层的节能应用157

热喷涂技术应用于喷涂成型157

热喷涂用于模具的制造158

大型钢结构件的长效防腐蚀158

参考文献159

第3章 材料现代表面改性技术162

概述162

等离子体的材料表面改性处理技术163

等离子体的物理概念及其产生方法163

等离子渗氮的原理165

离子渗氮的优缺点和理论168

等离子渗氮的设备和工艺169

等离子渗氮的工程应用176

等离子渗碳与碳氮共渗表面改性技术206

等离子渗硫、等离子硫氮共渗、硫氮碳共渗212

电子束与材料表面改性技术216

电子束与材料表面改性特点216

电子束与材料相互作用217

电子束与材料表面改性装置219

电子束与材料表面改性工艺222

电子束与材料表面改性的应用230

激光束与材料表面改性技术231

激光束与材料表面改性的特点231

激光束与材料的相互作用232

激光束与材料表面改性设备243

激光与材料表面改性工艺245

激光束表面改性在工程材料中的应用266

离子注入与材料表面改性技术274

简介274

离子注入的基本原理和优缺点275

离子注入机280

离子注入的改性机理285

离子注入材料的工业应用289

参考文献313

第4章 薄膜化学气相沉积技术316

概述316

等离子体增强化学气相沉积技术321

等离子体增强化学气相沉积技术中等离子体的性质和特点321

射频等离子体化学气相沉积（RF-PCVD）技术325

直流等离子体增强化学气相沉积技术339

脉冲直流等离子体化学气相沉积技术347

激光化学气相沉积（LCVD）技术355

激光化学气相沉积设备355

激光化学气相沉积工艺357

应用362

微波等离子体化学气相沉积技术364

微波等离子体CVD装置365

微波等离子体CVD沉积工艺与应用367

金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术369

金属有机化学气相沉积的原理370

MO源370

金属有机化学气相沉积设备与工艺373

金属有机化学气相沉积技术的应用379

分子束外延技术383

分子束外延的特点383

分子束外延的原理384

分子束外延装置与分类384

分子束外延的生长工艺389

分子束外延的应用390

化学气相沉积金刚石薄膜技术390

金刚石薄膜的优异的性能391

沉积制备金刚石膜的方法394

化学气相沉积金刚石膜机理397

金刚石薄膜制备与应用研究的主要进展400

展望407

参考文献409

第5章 薄膜物理气相沉积技术411

概述411

真空蒸发镀膜技术414

简介414

真空蒸发镀膜原理415

真空蒸发镀膜方式及设备和工艺419

真空蒸发镀膜的应用428

溅射镀膜技术431

简介431

溅射镀膜原理433

溅射镀膜的方式437

溅射镀膜装置和工艺441

溅射镀膜的应用442

离子镀膜技术456

简介456

离子镀膜的原理和特点457

离子镀膜的工艺464

活性反应离子镀467

空心阴极离子镀474

射频溅射离子镀477

磁控溅射离子镀480

真空电弧离子镀494

热阴极强流电弧离子镀503

参考文献506

第6章 表面复合离子处理技术508

概述508

离子注入与镀膜的技术复合509

离子束辅助沉积技术509

离子团束沉积技术528

激光与气相沉积、电子束与气相沉积技术复合537

激光与气相沉积技术复合537

电子束与气相沉积技术的复合537

等离子喷涂与激光技术复合538

用等离子喷涂与激光复合技术提高钢基材的性能538

用等离子喷涂与激光复合涂层技术提高精锻机芯棒的高温、高速锻打的使用寿命540

激光雕刻柔版印刷用高线数陶瓷涂层网纹辊541

等离子喷涂与激光涂覆技术复合提高涂层的性能545

等离子喷涂与离子注入技术复合提高材料表面硬度和摩擦性能546

多种表面沉积技术制备多层复合膜层546

用多种气相沉积技术制备发光器件的多功能复合膜层546

用多种表面处理技术制备在临界压应力下不易塌陷的多层复合膜549

磁控溅射与阴极多弧离子镀的技术复合550

多层硬质复合膜与纳米多层膜技术555

多层硬质复合膜与纳米多层膜沉积设备555

多层硬质耐磨膜555

纳米超硬多层膜556

参考文献562

第7章 材料表面微细加工技术564

概述564

表面微细加工技术简介565

光刻加工565

电子束微加工569

离子束微加工572

激光束微细加工579

超声波加工581

微细电火花加工584

微细电解加工587

微电铸588

LIGA技术加工590

准LIGA技术加工593

微细加工技术是微电子技术发展的工艺基础594

微电子微细加工技术594

微细加工技术是微电子技术发展的工艺基础598

微机电系统加工技术599

微机电系统加工技术与特点600

微机电系统加工的典型器件与系统601

微机械与微机电系统常用材料611

微机电系统加工的多样化与标准化612

微机电系统研究开发概况与产业化前景614

国外微机电系统研究开发概况及产业化前景614

我国微机电系统技术研究开发概况和发展方向616

参考文献618