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材料表面與界面

  • 作者：編者:張毅//周孟//景柯//田保紅|責編:邢濤
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122513847
  • 出版日期：2026/09/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：396
人民幣：RMB 98 元      售價：元
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內容大鋼
    本書著重介紹了材料表面與界面科學的基礎知識與主要的表面改性技術和分析技術，共11章，內容包括表面與界面科學概論、固體表面結構、固體表面性能、液體及其表面與界面、固-液界面、固-氣界面、固-固界面、複合材料的表面與界面、納米材料的表面與界面、表面分析技術及應用案例；以及基於材料表面與界面理論的仿生表面製備、形變原位纖維增強金屬基複合材料、范德瓦耳斯等低能界面的高強度與超高塑性新材料研發、隨流半固態成形技術、微電子器件固-固界面接觸熱阻及調控等工程實踐案例。
    本書可作為高等學校材料類（包括材料科學與工程、金屬材料工程、無機非金屬材料工程、功能材料等）、冶金類、微電子類專業的本科教材和材料科學與工程學術學位研究生的核心課程教材，並適合航空航天、材料、機械、汽車、化工、電子等工程領域相關技術人員參考。
作者介紹
編者:張毅//周孟//景柯//田保紅|責編:邢濤
    張毅，重慶潼南人，河南科技大學副教授、博士、碩士生導師、美國南佛羅里達大學訪問學者；河南省教育廳學術技術帶頭人、河南省高等學校青年骨幹教師、河南科技大學青年學術帶頭人；中國熱處理學會青年工作委員會委員，河南省熱處理學會副秘書長、河南省熱處理行業協會理事。     主持和參與完成國家自然科學基金、國家重點研發計劃、國家863等科研項目20余項：第一完成人獲得河南省科技進步三等獎，河南省教學成果一等獎等省部級獎勵11項。
目錄
第1章  表面與界面科學概論
  1.1  材料表面與界面
    1.1.1  材料表面與界面的基本概念
    1.1.2  材料表面的結構與性能表徵
  1.2  工業技術領域中的材料表面
  1.3  表面科學主要研究內容
    1.3.1  材料表面科學的研究內容
    1.3.2  材料表面實驗研究方法
    1.3.3  材料表面科學的發展
    1.3.4  材料表面工程技術的發展
  習題與思考題
第2章  固體表面結構
  2.1  固體表面形貌
    2.1.1  表面形狀誤差
    2.1.2  表面微觀形狀誤差
    2.1.3  表面形貌的統計參數
  2.2  固體表面實際結構與原子結構
    2.2.1  固體表面原子受力與實際結構
    2.2.2  理想表面
    2.2.3  表面弛豫與重構結構
    2.2.4  表面偏析
    2.2.5  表面缺陷
  2.3  金屬表面電子結構
    2.3.1  電荷密度分佈
    2.3.2  功函數
    2.3.3  功函數的測量
  2.4  二維結晶學
    2.4.1  二維結晶學
    2.4.2  二維結構表徵
    2.4.3  表面台階結構表示
    2.4.4  表面吸附物二維結構的LEED分析
  習題與思考題
第3章  固體表面性能
  3.1  固體表面熱力學概論
    3.1.1  表面現象研究歷程
    3.1.2  固體表面微觀特徵
    3.1.3  固體的表面張力與表面自由能
    3.1.4  表面能與晶面取向
  3.2  固體表面的基本特徵
    3.2.1  固體表面的基本特性
    3.2.2  表面雙電層
  3.3  界面勢壘
    3.3.1  接觸界面勢壘理論
    3.3.2  通用黏附能量函數
  3.4  固體表面能的表徵
    3.4.1  溫度外推法
    3.4.2  溶解熱法
    3.4.3  晶體劈裂法
    3.4.4  應力拉伸法
    3.4.5  價鍵理論計演算法

    3.4.6  表面接觸黏附法
    3.4.7  電導率法
    3.4.8  接觸角法
  3.5  加工表面的力學性能
  習題與思考題
第4章  液體及其表面與界面
  4.1  液體性質
    4.1.1  流體的黏度
    4.1.2  非牛頓流體的黏度
    4.1.3  黏度的其他性質
  4.2  液體邊界層性質
    4.2.1  液體邊界處雙電層
    4.2.2  電黏效應
  4.3  液體表面與界面性質
    4.3.1  表面張力與表面能
    4.3.2  液體表面張力的測試
    4.3.3  毛細效應與潤濕性
    4.3.4  毛細效應在熔滲技術中的應用
  4.4  表面活性劑
    4.4.1  表面活性劑的概念
    4.4.2  表面活性劑的結構、作用機理與分類
    4.4.3  表面活性劑的物理、化學性能
  4.5  LB膜
    4.5.1  LB膜製備方法
    4.5.2  LB膜的種類、特點和應用
  4.6  吉布斯吸附等溫式
    4.6.1  溶液表面張力的影響因素
    4.6.2  吉布斯吸附等溫式
    4.6.3  吉布斯吸附等溫式的導出及意義
    4.6.4  吉布斯等溫式的應用
  習題與思考題
第5章  固-液界面
  5.1  固-液界面潤濕性
    5.1.1  表面張力與接觸角
    5.1.2  固-液界面的潤濕與黏附
    5.1.3  荷葉效應與仿生塗層
    5.1.4  表面張力引起的內部壓力
  5.2  固-液界面膜
    5.2.1  固-液吸附膜
    5.2.2  化學反應膜
  5.3  吸附熱力學
    5.3.1  邊界膜占比
    5.3.2  吸附熱
  5.4  隨流半固態成形技術
    5.4.1  流變凝固理論
    5.4.2  隨流半固態成形技術
  習題與思考題
第6章  固-氣界面
  6.1  固-氣界面吸附現象
    6.1.1  物理吸附

    6.1.2  化學吸附
  6.2  吸附熱力學
    6.2.1  吸附平衡與吸附量
    6.2.2  吸附曲線
    6.2.3  吸附熱力學
    6.2.4  吸附方程
    6.2.5  毛細凝結與吸附滯后
  6.3  影響吸附和脫附的因素
    6.3.1  吸附表面性質
    6.3.2  影響吸附的因素
  6.4  摩擦學中的固-氣界面
    6.4.1  鋼鐵摩擦副的氧化磨損
    6.4.2  類金剛石薄膜的減摩機理
  習題與思考題
第7章  固-固界面
  7.1  固-固界面能
    7.1.1  范德瓦耳斯力
    7.1.2  表面能
    7.1.3  固-固界面能的估算
  7.2  黏附理論——球-平面接觸模型
    7.2.1  JKR黏附理論
    7.2.2  DMT黏附理論
  7.3  黏附的影響因素
    7.3.1  粗糙度對接觸與黏附的影響
    7.3.2  表面微結構對黏附的影響
    7.3.3  毛細力對黏附的影響
  7.4  固-固界面接觸熱阻及影響因素
    7.4.1  固-固界面熱阻產生機理
    7.4.2  固-固界面熱阻的影響因素
    7.4.3  降低固-固界面熱阻的方法
  習題與思考題
第8章  複合材料的表面與界面
  8.1  陶瓷基複合材料的界面
    8.1.1  界面的黏結形式
    8.1.2  界面的作用
    8.1.3  界面性能的改善
    8.1.4  陶瓷基複合材料的界面結構
  8.2  聚合物基複合材料界面
    8.2.1  聚合物基複合材料界面性質
    8.2.2  聚合物基複合材料界面設計
    8.2.3  纖維增強複合塑料的力學性能
  8.3  金屬基複合材料的界面
    8.3.1  界面類型與結合機制
    8.3.2  界面結構及界面反應
    8.3.3  界面對金屬基複合材料性能的影響
    8.3.4  金屬基複合材料界面穩定性
    8.3.5  界面優化及界面反應控制途徑與界面設計
    8.3.6  製備工藝對顯微組織的影響
  習題與思考題
第9章  納米材料的表面與界面

  9.1  納米材料概論
    9.1.1  納米材料的分類
    9.1.2  納米材料的新特性
  9.2  納米材料的表面與界面效應
    9.2.1  納米材料的能帶理論
    9.2.2  表面與界面效應
    9.2.3  小尺寸效應
    9.2.4  量子尺寸效應
    9.2.5  宏觀量子隧道效應
  9.3  納米材料的製備與合成
    9.3.1  零維納米材料的製備
    9.3.2  一維納米材料的製備
    9.3.3  二維納米薄膜的製備
    9.3.4  納米複合材料的製備
  9.4  納米材料的界面及表徵
    9.4.1  納米材料界面結構模型
    9.4.2  納米材料界面結構的表徵
  9.5  納米材料的應用
    9.5.1  電化學能源領域的應用
    9.5.2  電子信息領域的應用
    9.5.3  無線感測領域的應用
    9.5.4  生物醫學領域的應用
  習題與思考題
第10章  表面技術概論
  10.1  表面形變強化
    10.1.1  表面形變強化原理
    10.1.2  表面形變強化的主要方法及應用
    10.1.3  形變強化與表面完整性抗疲勞製造技術
  10.2  表面熱處理
    10.2.1  感應加熱表面淬火
    10.2.2  其他表面淬火方法
  10.3  表面化學熱處理
    10.3.1  概述
    10.3.2  滲硼
    10.3.3  滲碳與滲氮
    10.3.4  滲金屬
    10.3.5  真空化學熱處理
  10.4  離子滲
    10.4.1  等離子體的物理概念
    10.4.2  離子滲氮
    10.4.3  離子滲碳與離子碳氮共滲
    10.4.4  離子滲金屬
  10.5  高能束表面處理
    10.5.1  激光表面處理
    10.5.2  電子束表面處理
    10.5.3  高能束金屬表面改性技術對比
  10.6  離子注入表面改性
    10.6.1  離子注入原理
    10.6.2  溝道效應和輻照損傷
    10.6.3  離子注入的特徵

    10.6.4  離子注入表面改性的機理
    10.6.5  離子注入的應用
  習題與思考題
第11章  表面分析技術
  11.1  離子探針（IMA/SIMS）
  11.2  低能電子衍射（LEED）
    11.2.1  二維點陣的衍射
    11.2.2  衍射花樣的觀察和記錄
  11.3  俄歇電子能譜儀（AES）
    11.3.1  俄歇躍遷及其概率
    11.3.2  俄歇電子能譜的檢測
    11.3.3  定量分析
    11.3.4  俄歇電子能譜儀的應用
    11.3.5  低能電子衍射的應用
  11.4  場離子顯微鏡（FIM）
    11.4.1  場離子顯微鏡的結構
    11.4.2  場致電離和原子成像
    11.4.3  FIM圖像的解釋
    11.4.4  場致蒸發和剝層分析
    11.4.5  原子探針
    11.4.6  場離子顯微鏡的應用
  11.5  掃描隧道顯微鏡（STM）與原子力顯微鏡（AFM）
    11.5.1  掃描隧道顯微鏡（STM）
    11.5.2  原子力顯微鏡（AFM）
  11.6  X射線光電子能譜儀（XPS）
    11.6.1  X射線光電子能譜的測量原理
    11.6.2  XPS的定性分析
    11.6.3  定量分析與半定量分析
    11.6.4  XPS在材料研究中的應用與分析
  11.7  盧瑟福背散射譜儀（RBS）
    11.7.1  RBS基本原理
    11.7.2  RBS譜圖解析
  11.8  界面結合強度與殘餘應力表徵
    11.8.1  複合材料界面結合強度表徵
    11.8.2  界面殘餘應力的表徵
  習題與思考題
課程思政素材
  習題與思考題
參考文獻
附錄
  附錄1  常用物理常量數值
  附錄2  熱力學函數
  附錄3  AI伴學內容及提示詞

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