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第1篇金属材料1

功能材料3

第1章超导材料3

1.1引言3

1.2超导的基本特性3

1.2.1零电阻特性3

目录3

第1章超导材料3

第1篇金属材料3

1.2.5临界电流Ic4

1.3.1低温超导材料4

1.3超导材料的发展历史4

和临界磁场Hc4

1.2.2完全抗磁性4

（Meissner效应）4

1.2.3磁通量子化4

1.2.4 Jsoephson效应4

总目录5

1.3.2高温超导材料5

序言（一）5

1.4低温超导材料6

序言（二）7

1.4.1低温超导薄膜7

序言（三）9

1.4.2低温超导线材9

序言（四）11

1.5.1 Y系超导材料11

1.5高温超导材料11

1.5.2 Bi系超导材料13

1.6超导材料的应用领域16

1.6.1超导强电应用17

1.6.2超导弱电应用17

1.7产业化进展及市场预测（结语）18

参考文献20

第2章形状记忆材料与智能材料22

2.1引言22

2.2形状记忆合金22

2.2.1熟弹性马氏体相变22

与形状记忆效应22

第2章 形状记忆材料与智能材料22

2.2.2形状记忆效应的24

晶体学机制24

材料序章25

2.2.3应力诱发马氏体相变与26

记忆合金的超弹性26

2.2.4双程记忆效应28

及其对记忆效应的影响29

2.2.5马氏体中的亚结构和晶体缺陷29

2.3.1 Ti-Ni基形状记忆合金32

2.3主要的几类记忆合金及性能32

2.3.2铜基形状记忆合金35

2.3.3铁基形状记忆合金37

2.3.4记忆合金的应用38

2.4.2氧化锆陶瓷的形状40

记忆效应40

2.4形状记忆陶瓷40

2.4.1氧化锆陶瓷的基本40

结构与相变40

2.5形状记忆高分子41

2.5.1 热敏型SMP的形状41

记忆原理41

前言41

2.5.2形状记忆高分子的主要42

品种及其特性42

参考文献42

性能及分类44

第3章 非晶合金材料——铁基及钴基块状非晶合金44

第3章非晶合金材料——铁基44

3.2.1典型非晶合金的基本44

3.2非晶形成能力及其主要参数44

3.1铁基非晶合金的发展历史44

及钴基块状非晶合金44

能力及参数46

3.2.2非晶合金的形成46

3.3块状非晶合金的制备和性能47

3.3.1块状非晶合金的制备47

3.3.2块状非晶合金的热稳定性48

和力学性能48

3.4块状非晶合金在过冷液体49

区间的黏性流动49

3.5 Fe-（Al,Ga)-(P,C,B,Si)49

块状非晶合金的形成49

及其软磁性49

3.5.1 Fe-(Al,Ga)-(P,C,B,Si)49

块状非晶合金的形成机理49

块状非晶合金的软磁性能51

3.5.2 Fe-(Al,Ga)-(P,C,B,Si)51

3.6熔体旋淬铁基非晶厚带的52

形成及其软磁性52

3.6.1 熔体旋淬铁基非晶厚带的52

形成机理52

3.6.2熔体旋淬铁基非晶厚带的53

软磁性能53

3.7 Fe-(Co,Ni)-Zr-B块状非晶53

合金的形成及其软磁性53

3.7.1Fe-(Co,Ni)-Zr-B系53

非晶合金的形成机理53

3.7.2Fe-(Co,Ni)-Zr-B系54

非晶合金的软磁性能54

非晶合金的形成机理56

非晶合金的软磁性能56

3.8.2具有大过冷液体区间的钴基56

合金的形成及其软磁性56

3.8具有大过冷液体区间的钴基非晶56

3.8.1具有大过冷液体区间的钴基56

3.9结语57

参考文献58

4.2永磁材料60

第4章磁性材料60

4.1引言60

第4章磁性材料60

4.3稀土永磁材料61

4.3.1晶磁各向异性的起源61

4.3.2 SmCo5永磁体62

4.3.3 Sm2Co17永磁体63

4.3.4 Nd-Fe-B烧结永磁体63

4.3.5 Nd-Fe-B粘结永磁体64

4.3.6 Nd-Fe-N系永磁体64

4.3.7稀土永磁材料制造工艺64

技术的进展64

4.3.8一次成形技术的进展65

4.4纳米复相永磁材料65

4.4.1纳米复相永磁材料的概念65

方法和永磁特性66

4.4.2纳米复相永磁体的制作66

4.4.3各向同性纳米复相永磁体的67

参考文献67

特性和应用67

第5章能源转换与储氢材料69

5.1引言69

第5章 能源转换与储氢材料69

5.2金属氢化物与储氢合金70

5.2.1氢化物的分类70

5.2.2金属氢化物的相平衡及70

储氢合金的吸放氢70

5.2.3对储氢材料性能的基本要求71

5.3主要的几类储氢合金72

5.3.1AB5型合金72

5.3.3AB2型合金73

5.3.2 AB型合金73

5.3.4 Mg及Mg系舍金74

5.3.5复合储氢合金和74

纳米晶储氢合金74

5.3.6碳储氢材料77

5.4储氢合金的制备77

5.5.1 Ni-MH电池78

5.5储氢合金的应用78

5.5.2在氢分离精制技术79

中的应用79

5.5.3氢能汽车燃料箱79

参考文献80

第6章热电材料及热电转换技术82

6.1从热电转换现象谈起82

第6章 热电材料及热电转换技术82

6.2近年来的热电材料研究84

6.3热电转换元件的制作和测试86

6.4热电材料及应用的展望87

参考文献89

第7章纳米材料91

7.1引言91

7.1.1何谓纳米材料91

7.1.2纳米材料发展史及前景91

第7章纳米材料91

7.1.3发展及研究方向93

7.2纳米材料制造法94

7.2.1非晶晶化法95

7.2.2快速凝固法95

7.2.3冷变形法95

7.3相变界面形成法得到的纳米晶95

材料的结构及形成机理95

7.3.1组织结构95

7.3.2形成机理95

7.4力学性能96

7.4.1 高强度，高延性铝基96

纳米合金96

7.4.2块状锆（Zr）基高强度104

纳米合金104

的强韧性106

7.4.3块状锆（Zr）基纳米合金106

7.5结语108

参考文献108

第8章薄膜材料110

8.1引言110

8.2薄膜材料的特点110

8.2.1 薄膜材料的特殊传导机制110

第8章 薄膜材料110

8.2.2薄膜的磁各向异性111

8.2.3量子尺寸效应111

8.3.1利用载能离子的111

薄膜制备方法111

8.3薄膜材料的制备技术111

8.3.2利用电子束的薄膜制备方法115

8.3.3利用激光束的薄膜制备方法116

8.4薄膜的形成及结构117

8.4.1薄膜形成的热力学条件118

8.4.2晶核形成速度119

8.4.3薄膜的结构120

8.5薄膜的应用123

参考文献124

9.1引言125

9.2化学电池材料125

第9章 电池材料125

第9章电池材料125

9.2.1电极材料126

9.2.2电解质材料128

9.2.3隔膜材料129

9.2.4混合电极129

9.3物理电池材料129

9.3.1 太阳能电池（Solar Battery）130

9.5主要实用电池的最新进展131

9.5.1一次电池131

9.4生物电池131

9.3.2热电变换电池131

9.5.2二次电池132

9.5.3燃料电池133

9.5.4太阳能电池133

参考文献134

10.1引言135

10.2厚膜技术的基本工艺过程135

第10章 电子浆料135

第10章电子浆料135

10.3电子浆料的组成、制造136

方法及特性136

10.3.1 电子浆料的基本组成136

10.3.2粒子在液体介质中的分散137

与电子浆料的稳定性137

10.3.3电子浆料的制造工艺137

10.3.4电子浆料的丝网印刷139

10.3.5电子浆料的特性及其检测140

10.3.6厚膜法成膜过程的140

微观机理140

10.4厚膜工艺的应用142

10.4.1多层片状电容器142

（MLCC）142

10.4.2厚膜电阻器144

10.4.3透明导电膜（TC0）145

10.4.4等离子体显示屏（PDP）146

10.5世界主要电子浆料制造商147

10.6结语148

参考文献148

结构材料149

第11章 金属间化合物结构材料149

改善和强韧化方法149

11.2金属间化合物的塑性变形能力的149

和塑性变形基本特征149

11.1.2金属间化舍物的物理、化学149

11.1.1何谓金属间化合物149

11.1引言149

第11章金属间化合物结构材料149

11.2.1主成分的选择150

11.2.2晶体结构控制150

11.2.3组织控制151

11.2.4抑制环境脆化152

11.3金属间化合物的制造和153

加工技术153

11.3.1制造技术153

11.3.2塑性加工技术154

11.4典型金属间化合物的性能155

11.4.1 Ni-Al系金属间化合物155

11.4.2 Ti-Al系金属间化合物158

11.4.3Fe-Al系金属间化合物161

11.4.4高熔点金属间化舍物163

11.5结语166

参考文献167

12.1引言169

12.2耐热钢的分类169

第12章耐热钢169

第12章耐热钢169

12.3耐热钢的性质及其影响因素171

12.4耐热钢的主要使用领域173

及其发展现状173

12.4.1火力发电用耐热钢173

及其发展现状173

12.4.2汽车用耐热钢175

12.4.3化学工业的发展和176

压力容器的开发176

参考文献177

第13章高熔点金属及合金178

第13章高熔点金属及合金178

13.1引言178

13.2.3二次加工性能180

13.2.2电子束精练180

13.2.1精炼方法180

13.2高熔点合金的制造方法180

13.3高熔点金属以及合金的力学性能181

13.3.1 高熔点金属的力学性能181

13.3.2高熔点金属合金的力学性能183

13.3.3添加合金元素对高熔点金属185

合金高温强度的影响185

13.4超高温铌基合金研究186

开发的现状186

13.4.2Nb-Si和Mo-Si二元系合金186

13.4.1背景186

13.4.3 Nb-Mo-Si和Nb-W-Si188

三元系舍金188

13.5高熔点金属以及合金的用途190

参考文献191

14.1单晶生长方法的由来与分类193

第14章单晶生长过程进展193

第14章单晶生长过程进展193

过程的简介195

14.2半导体单晶体生长195

参考文献196

市场预测196

14.3半导体硅单晶的最新进展及196

第2篇新型陶瓷材料197

第2篇新型陶瓷材料199

第15章新型陶瓷材料绪论199

15.1引言199

第15章新型陶瓷材料绪论199

15.2新型陶瓷的定义和发展历史199

15.3新型陶瓷材料的特性和应用200

参考文献202

第16章新型陶瓷微细粉料203

的生产工艺203

16.1引言203

16.2微细粉料的生产工艺203

16.2.1液相法（liquid-phasemethod）203

生产工艺203

第16章 新型陶瓷微细粉料的生产工艺203

16.2.2固相法（solid-phase method）204

生产工艺204

16.2.3气相法（gas-phase method）205

生产工艺205

16.3功能粉料的生产工艺206

16.3.1超细粉料的生产工艺207

16.3.2复合粉料的生产工艺207

参考文献209

17.2.1干压成形210

17.1引言210

第17章 新型陶瓷材料的成形、烧结及加工工艺210

17.2成形工艺210

烧结及加工工艺210

第17章新型陶瓷材料的成形、210

17.2.2等静压成形213

17.2.3注浆成形214

17.2.4注射成形216

17.2.5挤压成形219

17.2.6流延成形221

17.2.7其他成形方法226

17.3烧结工艺227

17.3.1烧结的基础理论227

17.3.2常压烧结228

17.3.3加压烧结231

17.3.4反应烧结233

17.3.5其他新烧结工艺235

参考文献236

18.1.1概述238

第18章各种新型陶瓷材料238

18.1氮化硅陶瓷238

第18章各种新型陶瓷材料238

18.1.2氮化硅陶瓷的烧结技术238

18.1.3氮化硅陶瓷的性能241

18.1.4氮化硅陶瓷的应用242

18.2碳化硅陶瓷246

18.2.1概述246

18.2.2 SiC陶瓷的制备和特性247

18.2.3 SiC陶瓷的特性和用途248

18.3.1概述250

18.3.2氮化铝陶瓷的结构和性能250

18.2.4结论250

18.3氮化铝陶瓷250

18.3.3氮化铝陶瓷的合成、251

表面处理和烧结251

18.3.4氮化铝陶瓷的应用253

18.4二硅化钼陶瓷254

18.4.1概述254

18.4.2二硅化钼陶瓷的应用255

18.4.3二硅化钼陶瓷的变形和韧化256

18.4.4结论259

18.5.1概述260

18.5部分稳定化氧化锆陶瓷（PSZ）260

18.5.2 PSZ陶瓷的相变增韧机理261

18.5.3 PSZ陶瓷的种类和262

特性以及应用262

18.6蜂窝陶瓷266

18.6.1概述266

18.6.2蜂窝陶瓷的材料及266

制造方法266

18.6.3堇青石蜂窝陶瓷的267

物理特性267

18.6.4蜂窝陶瓷的应用268

18.6.5蜂窝陶瓷在汽车尾气270

净化方面的应用270

18.7梯度功能陶瓷274

18.7.1概述274

18.7.2梯度功能材料的设计275

18.7.3梯度功能材料的制备工艺276

18.7.4梯度功能材料的评价方法279

应用和发展280

18.7.5梯度功能材料的280

参考文献283

第3篇复合材料287

第19章 短纤维及颗粒增强金属基复合材料289

第3篇复合材料289

第19章短纤维及颗粒增强289

金属基复合材料289

19.1引言289

19.2常用基体及增强材料的290

性能与特点290

19.3短纤维（晶须）增强金属基复合293

材料的制造及其加工方法293

19.3.1铸造法294

19.3.2含浸法（Infiltration）295

19.3.3 粉末冶金法（Powder299

metallurgy）299

19.3.4原位生长法301

19.3.5非连续增强金属基复合303

材料的二次加工303

19.4.1 SiO2/Al-Mg304

（0.5％～5％）系304

对复合材料性能的影响304

基复合材料的界面反应及其304

19.4短纤维（晶须）或颗粒增强金属304

19.4.2 Al2O3/Al-Mg系305

19.4.3 SiC/Al、SiC/Al-Mg、TiC/Al-Si305

及SiCp-SiO2/Mg系305

19.4.4 Al18B4O33/Al-Mg-（Si）系305

19.5短纤维及颗粒增强金属基复合306

材料的力学性能306

19.5.1新的强度标准306

19.5.2强度试验方法308

试验方法309

19.5.3复合材料的韧性及其309

19.5.4模拟实用条件下的310

材料特性评价310

19.5.5其他力学性能的评价311

19.6短纤维及颗粒增强金属基复合312

材料的应用及前景312

参考文献314

20.1引言316

第20章长纤维（SiC）金属基复合材料316

基复合材料316

第20章长纤维（SiC）金属316

20.2强化纤维和基体317

20.2.1强化纤维317

20.2.2钛合金基体318

20.3 SiC纤维强化钛基复合319

材料的制造方法319

20.4界面特性320

20.4.1界面反应和控制320

20.4.2界面的力学性能321

复合材料的力学性能322

20.5 SiC（SCS-6）纤维增强钛合金基体322

20.6 SiC（SCS-6）纤维强化钛合金复合323

材料疲劳性能的评价323

20.6.1疲劳损伤和裂纹的扩展323

20.6.2疲劳机制的定量解析326

20.7结语327

参考文献328

21.2.1氧化物纤维330

第21章 陶瓷基复合材料330

第21章陶瓷基复合材料330

21.2陶瓷纤维330

21.1 引言330

21.2.2非氧化物纤维331

21.3制造方法333

21.3.1热压法333

21.3.2化学气相浸透法334

21.3.3聚合物浸透与分解法334

21.3.4熔体浸渗法334

21.3.5直接熔体氧化／氮化法334

21.4力学性能335

21.4.1拉伸与剪切力学行为335

21.4.2断裂韧性与热冲击抗力336

21.4.3疲劳与蠕变336

21.5陶瓷基复合材料的纤维338

剥离和桥联增韧338

21.5.1 引言338

21.5.2纤维剥离模型340

21.5.3单向拉伸与疲劳负载下的344

桥联和增韧分析344

21.5.4结论347

21.6结语348

参考文献348

第22章高分子基复合材料352

22.1引言352

22.2连续纤维增强高分子352

第22章高分子基复合材料352

基复合材料352

22.2.1高性能纤维352

22.2.2高性能复合材料357

22.3低成本复合材料的开发360

22.3.1低成本复合材料结构360

技术的动向360

22.3.2低成本成形技术361

22.4结语364

参考文献365

第23章连续纤维增强铝366

基复合材料366

23.1引言366

23.2连续纤维增强的金属基复合366

材料的特点和动态366

23.2.1连续纤维增强的金属基366

复合材料的特点366

第23章连续纤维增强铝基复合材料366

23.2.2复合材料的创制367

开发与动态367

23.2.3复合材料的应用及368

存在的问题368

23.3连续纤维增强化铝368

基复合材料368

23.3.1研究开发动态及368

存在的问题368

23.3.2 SiC连续纤维增强化铝369

基复合材料力学特性369

23.4结语386

参考文献386

第4篇高分子材料389

第4篇高分子材料391

第24章高分子合金材料391

第24章高分子合金材料391

24.1引言391

24.1.1 高分子合金的历史背景391

24.1.2高分子合金的特性与评价391

24.1.3高分子合金的工程方法391

24.2高分子合金的基本原理及方法392

24.2.1高分子合金的定义392

24.2.2高分子合金开发的392

基本原理392

24.2.3高分子合金的方法与理由395

24.2.4相溶化剂396

24.2.5高分子合金的设计400

24.3高分子合金的开发、应用与发展401

24.3.1通用高分子合金401

24.3.2特殊机能性高分子合金417

24.4高分子合金今后的发展422

参考文献423

第25章 医用高分子材料426

第25章医用高分子材料426

25.1引言426

25.1.1 医用高分子材料426

25.1.2医用高分子材料的分类427

25.2聚丙烯腈427

25.2.1聚丙烯腈的合成427

25.2.2聚丙烯腈膜 .428

25.3聚甲基丙烯酸甲酯429

25.3.1聚甲基丙烯酸甲酯的429

合成及性质429

衍生物在医疗上的应用430

25.3.2聚甲基丙烯酸甲酯及其430

25.4聚乙烯醇431

25.4.1聚乙烯醇的合成及性质431

25.4.2聚乙烯醇的共聚物431

25.4.3聚乙烯醇及其共聚物431

在医疗上的应用431

25.5聚四氟乙烯432

25.5.1聚四氟乙烯的性质432

25.5.2聚四氟乙烯在医疗433

上的应用433

25.6聚胺酯435

25.6.1聚胺酯的性质435

25.6.2聚胺酯在医疗上的应用436

25.7用于人体组织工程学的436

高分子材料436

25.7.1人体组织工程学436

25.7.2多孔性的高分子基盘材料437

参考文献442

第26章分解性高分子材料443

第26章分解性高分子材料443

26.1引言443

26.1.1高分子与环境443

26.1.2分解性高分子的概念444

26.2分解性高分子的研究现状444

26.2.1天然高分子444

26.2.2微生物产高分子447

26.2.3生化合成高分子448

26.2.4光分解性高分子449

26.3分解性高分子的评价451

26.4生分解性高分子的应用452

26.4.1生分解性塑料的应用领域452

26.4.2生分解性塑料的发展机遇453

26.5生分解性高分子的发展方向454

26.5.1专利与生分解性高分子454

的研究现状454

26.5.2生分解性高分子的456

发展方向456

26.6结语457

参考文献459

第27章 高分子光学材料460

第27章高分子光学材料460

27.1引言460

27.2有机高分子光学材料概论460

27.2.1光学材料的分类460

27.2.2透明有机高分子光学材料461

27.2.3光功能性有机高分子材料462

27.3塑料光学纤维（POF）463

27.3.1POF的结构与特点464

27.3.2 POF用高分子材料464

27.3.3POF的制造方法466

27.4 POF的研究开发动向与用途467

参考文献468

第5篇材料检测技术469

第5篇材料检测技术471

第28章 电化学扫描隧道显微术及其471

在材料研究中的应用471

28.1引言471

第28章 电化学扫描隧道显微术及其在材料研究中的应用471

28.2电化学STM技术的工作原理471

28.3电化学STM在研究中的应用472

28.3.1表面及吸附物结构472

28.3.2分子及化学反应观察控制472

28.3.3原子加工和纳米结构构筑473

28.3.4在材料腐蚀科学中的应用474

28.4结语476

参考文献476

第29章 先进XPS分析技术及在材料研究开发和故障分析中的应用477

材料研究开发和故障477

分析中的应用477

29.1 X射线光电子谱的特点477

29.2 XPS基本原理477

第29章先进sS分析技术及在477

29.3先进XPS分析技术发展动向478

29.3.1 XPS分析装置的自动化，479

高效化及在线化479

29.3.2 XPS分析领域微区化479

29.3.3XPS分析样品巨大化480

29.3.4 XPS薄层分析的极薄化，481

极厚化及快速化481

29.3.5 XPS绝缘材料分析简单化481

29.3.6分析领域图像化482

（XPS像）482

过程控制方面的应用484

29.4.1磁性记录媒体方面484

29.4最新XPS在材料故障分析及484

29.4.2 IC芯片方面486

29.4.3成批质量检测或过程488

控制中的应用488

29.5新型XPS在材料研究开发489

方面的应用489

29.5.1在金属氮化膜（Al-N）研究489

方面的应用489

29.5.2在超薄SixOyNz膜489

方面的应用489

29.5.3在多层半导体器件490

方面的应用490

参考文献492

第30章 二次离子质谱（SINS）在材料分析及研究开发中的应用494

在材料分析及研究494

开发中的应用494

30.1引言494

30.2SIMS基本原理494

第30章二次离子质谱（SIMS）494

30.3 SIMS分析的特征及各种496

SIMS分析装置的特点496

30.3.1无机材料分析502

30.3.2有机材料分析507

30.4SIMS在各种领域的应用509

30.4.1半导体领域509

30.4.2生物领域510

30.4.3其他领域510

30.5结语512

参考文献512

第31章DVD光盘的真空513

镀膜技术513

31.1引言513

31.1.1从CD到DVD513

第31章DVD光盘的真空镀膜技术513

31.1.2 DVD家族513

31.1.3可重复记录型DVD514

31.1.4相变记录原理516

31.2磁控溅射镀膜516

31.2.1原理517

31.2.2溅射镀膜的种类518

31.2.3 DVD镀膜522

31.3测量524

31.3.1膜厚524

31.3.2薄膜的光学系数525

31.4记录媒体的现在与将来526

参考文献527

第32章高强度齿轮材料及材料528

表面强化新技术528

32.1引言528

32.2齿轮弯曲疲劳破损原因分析528

及材料研究开发528

第32章 高强度齿轮材料及材料表面强化新技术528

32.3齿轮表面喷丸强化处理和530

表面残留压缩应力530

32.4高齿面疲劳强度材料531

技术的研究背景531

32.5齿面疲劳破损原因的分析及531

新材料研究开发531

32.6齿轮表面强化新技术的533

研究开发533

参考文献536

32.7结语536

第6篇 日本材料科学研究趋势537

研究及动向539

第33章近年来日本材料科学的539

33.1引言539

33.2日本的《科学技术基本法》与539

材料研究539

第6篇 日本材料科学研究趋势539

第33章 近年来日本材料科学的研究及动向539

材料研究机构540

33.3科学技术行政体制与540

33.4材料研究与动向540

33.4.1超铁钢材料541

33.4.2超级金属技术542

33.4.3研究项目实施条例542

33.5结语543

及成果报告数据库（日语）544

Ⅲ．日本科学技术振兴调整费成果544

综合开发机构（NEDO）研究项目544

Ⅱ．日本经济产业省新能源及产业技术544

报告书数据库（日语）544

Ⅳ．日本科学技术振兴调整费资助项目544

一览（材料部分：1983～2002）544

项目报告数据库（日语）544

所属研究部门以及研究544

Ⅰ．日本科学技术振兴机构（JST）544

附录544

近年来实施的纳米技术及549

技术综合开发机构（NEDO）549

材料研究项目一览549

Ⅴ．日本经济产业省新能源及产业549

1995～2003年各类材料550

技术综合开发机构（NEDO）550

研究开发项目一览550

Ⅵ．日本经济产业省新能源及产业550

Ⅷ．日本文部省近三年科学研究辅助553

金资助重大材料项目一览553

参考文献554

术语索引555

术语索引555

后记565

后记565