纳米结构的薄膜和涂层：力学性能 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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Sam Zhang 著

图书标签:

• 纳米结构
• 薄膜
• 涂层
• 力学性能
• 材料科学
• 纳米材料
• 表面工程
• 薄膜技术
• 涂层技术
• 机械性能

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030334954

版次：1

商品编码：10964274

包装：精装

开本：16开

出版时间：2012-03-01

用纸：胶版纸

页数：538

字数：865000

编辑推荐

　　 《纳米结构的薄膜和涂层：力学性能》涵盖了薄膜及涂层技术领域新的研究进展及其力学性能方面的应用。各章的作者均为各自研究领域前沿的研究人员。书中包含大量图、表、图片等，便于读者理解相关内容。适合复合材料、化学化工、环境等领域的相关人员阅读参考。

内容简介

　　 《纳米结构的薄膜和涂层：力学性能》集中讨论了薄膜的基本特性，如硬度、韧性和附着力，在着重讨论制程和性能的同时，还提供了有关理论和尺寸效应的详细分析。
　　 针对金刚石和金属中所含非晶态碳纳米结构涂层、过渡金属氮化物基纳米层化涂层以及作为新型超硬材料的纳米复合涂层等，《纳米结构的薄膜和涂层：力学性能》进行了工业应用的展望。同时也包括等离子体聚合物薄膜，从纳米尺度的合成到宏观尺度的实用性等内容。
　　 《纳米结构的薄膜和涂层：力学性能》内容十分全面，不仅包含适合新入门者的对于细节的解释，也包括适合专家的新前沿研究进展及资料，非常有助于研究并便于专业人员对这一迅速发展的领域有全面的了解和把握。

目录

前言
编者
贡献者
1 硬质和超硬质纳米复合材料及异质结构的基础
Stan Veprek，Maritza Veprek-Heijman，Ali S．Argon，and RuiFeng Zhang
2 薄膜硬度和模量的检测确定
Alexander M．Korsunsky and S．J．Bull
3 薄膜断裂韧性和界面附着强度：压痕和刮痕试验及分析
Kaiyang Zen9，Kong tMon Yeap，Amit Kumar，Lei Chen，and Haiyan Jiang
4 硬质纳米复合材料涂层材料的韧性及韧化
Huili Wang and Sam Zhang
5 由混杂溶胶凝胶法得到的纳米复合材料涂层的制程及力学性能
Sandor Nemeth
6 使用纳米力学优化用于切割刀具的涂层
B D．Beake，S．R．Goodes，J．F．Smith，G. S．FoX-Rabinovich，and S．C．Vddhuis
7 纳米复合材料涂层的电化学沉积：制程、性能和应用
Alsayed Abdel Aal
8 金刚石涂层：从工业的视角
James Chien-Min Sung，Ming-Chi Kan，Jyh Ming Tin9，and Wan-Yu Wu
9 非晶态碳涂层
Jyh-Ming Ting，Wan Yu Wu，Sahendra Pal Sharma，James Chien-Min Sung，and Ming-Chi Kan
10 过渡金属氮化物基的纳米多层涂层以及作为新型超硬材料的纳米复合涂层
Harish C．Barshilia，B．Deepthi，and K．S．Rajam
11 等离子体聚合物薄膜：从纳米尺度的合成到宏观尺度的实用性
Vladimir Cech
索引

前言/序言

《纳米结构的薄膜和涂层：力学性能》 本书深入探讨了纳米结构薄膜和涂层在微观层面展现出的非凡力学特性。随着科技的飞速发展，材料的尺寸被不断缩小，当材料的特征尺寸达到纳米级别时，其宏观性能会发生显著变化，尤其是力学行为。本书正是聚焦于这一前沿领域，系统性地梳理和阐述了纳米结构如何影响薄膜和涂层的强度、韧性、硬度、弹性模量、疲劳寿命以及摩擦磨损等关键力学指标。 核心内容概述： 本书将从多个维度剖析纳米结构薄膜和涂层的力学性能。首先，我们将探讨纳米结构对材料力学性能的普遍影响机制。这包括但不限于： 尺寸效应（Hall-Petch效应的延伸与偏离）： 纳米晶粒尺寸的减小如何显著提高材料的屈服强度和硬度。同时，我们也将深入讨论在极小尺寸下，Hall-Petch效应可能出现的饱和甚至逆转现象，并分析其内在的物理根源，如晶界滑移、位错塞积的改变以及表面效应的增强。 晶界效应： 纳米结构中大量的晶界如何成为材料力学行为的重要调控因素。我们将讨论晶界的结构、密度、性质（如晶界强化、晶界弱化）对整体力学性能的影响，以及如何通过控制晶界特性来优化材料性能。 表面效应和界面效应： 对于薄膜和涂层而言，表面和界面占据了材料体积的很大比例。本书将详细分析表面粗糙度、表面缺陷、表面应力、以及涂层与基底之间的界面结合强度如何影响薄膜的粘附性、断裂韧性以及整体的服役稳定性。 本征应力和残余应力： 纳米结构薄膜和涂层的制备过程中常常伴随着显著的本征应力和残余应力。我们将探讨这些应力是如何产生、分布，以及它们对薄膜的内聚强度、粘附强度、以及长期可靠性造成的复杂影响。 接着，本书将聚焦于不同类型的纳米结构及其对力学性能的具体作用。我们将详细介绍： 纳米晶薄膜和涂层： 讨论具有纳米晶结构的薄膜，如金属纳米晶薄膜（例如氮化钛、氮化铝）、氧化物纳米晶薄膜（例如氧化铝、氧化锆）等，在各种载荷条件下的力学响应。 非晶质纳米薄膜和涂层： 分析玻璃态或非晶态纳米薄膜，如a-C:H（富氢非晶碳）、a-SiN:H（氮化硅）等，其独特的弹性行为、屈服机制和失效模式。 多层纳米复合薄膜和涂层： 重点研究由不同纳米材料堆叠形成的多层结构，如超晶格薄膜。我们将阐述层厚、层数、层间界面设计如何协同调控材料的硬度、韧性、耐磨性和抗冲击性，并解释其增强机制（如应变场叠加、裂纹偏转）。 梯度纳米结构薄膜和涂层： 探讨成分或微观结构随厚度呈梯度变化的薄膜，分析其梯度设计如何实现力学性能的优化，例如在表面提供高硬度，而在靠近基底处提供良好的韧性和粘附性。 本书的另一重要组成部分是纳米结构薄膜和涂层力学性能的表征方法。我们将介绍一系列先进的实验技术，用于准确评估和理解纳米尺度下的力学行为： 纳米压痕技术（Nanoindentation）： 详细讲解纳米压痕的基本原理、不同测试模式（如加载-卸载、二维/三维成像）及其在测量硬度、弹性模量、粘附功等方面的应用。 球盘摩擦磨损试验（Ball-on-Disk Tribometry）： 介绍如何利用该技术评估纳米结构薄膜的摩擦系数和磨损率，以及纳米结构对摩擦学性能的调控作用。 原子力显微镜（AFM）在力学测量中的应用： 探讨AFM如何实现高分辨率的表面形貌测量，以及通过AFM进行的力谱分析、局部弹性模量测量等。 扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）在失效分析中的作用： 分析在加载或磨损后，纳米结构薄膜的断裂、剥落、塑性变形等失效机制。 其他先进表征手段： 如X射线衍射（XRD）用于晶粒尺寸和晶格应变分析，拉曼光谱用于非晶态薄膜的结构分析等。 最后，本书将探讨纳米结构薄膜和涂层在实际应用中的力学挑战与解决方案。我们将结合具体案例，分析在各种苛刻工况下，如高温、高湿、腐蚀环境、高循环载荷等，纳米结构薄膜的力学性能衰减机理，并探讨如何通过优化材料设计、制备工艺以及结构调控来克服这些挑战，延长材料的使用寿命。 目标读者： 本书适合于材料科学与工程、机械工程、微电子工程、表面工程、物理学等领域的本科生、研究生、科研人员以及工程师。阅读本书将帮助读者深入理解纳米结构与宏观力学性能之间的复杂关联，掌握相关的表征技术，并为设计和开发高性能纳米结构薄膜和涂层提供坚实的理论基础和实践指导。 本书旨在为读者提供一个全面、深入且实用的知识框架，以应对纳米尺度材料力学性能调控的挑战，并推动相关领域的理论研究与技术创新。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我首先被它的标题深深吸引：《纳米结构的薄膜和涂层：力学性能》。我是一名对尖端材料科学充满热情的学生，一直以来都对那些看不见的微观世界如何主宰宏观世界的性能感到着迷。纳米技术，特别是纳米结构在材料科学中的应用，无疑是当前最热门的研究方向之一。而“力学性能”这个词，则直接点明了我最感兴趣的方面——材料的强度、韧性、硬度等等。我期待这本书能够为我提供一个全面而深入的视角，来理解这些纳米尺度的结构是如何被设计和制造出来的。书中是否会详细介绍各种先进的薄膜制备技术，例如PVD（物理气相沉积）、CVD（化学气相沉积）、ALD（原子层沉积）等，以及这些技术如何精确控制纳米颗粒的大小、形状、排列方式以及薄膜的厚度？我更关心的是，这些微观结构上的变化，究竟会对材料的宏观力学行为产生怎样的影响？例如，纳米晶粒尺寸的减小是否会提高材料的强度和硬度，但同时是否会降低其延展性？书中是否会探讨纳米孪晶、位错强化等微观机制，以及它们在提高材料力学性能方面的作用？我非常希望通过阅读这本书，能够建立起纳米结构与宏观力学性能之间的清晰联系，并为我未来的学术研究提供坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

《纳米结构的薄膜和涂层：力学性能》——这个书名，如同一个神秘的咒语，瞬间点燃了我对材料科学的无限好奇。我是一名对世界运作的奥秘充满探究精神的业余爱好者，总喜欢从最微小的细节中窥探事物的本质。纳米，这个常常出现在科学新闻中的词汇，总让我联想到那些颠覆性的技术和无限的可能性。而“薄膜和涂层”则是我生活中随处可见的元素，从手机屏幕的保护膜，到厨具的不粘涂层，再到建筑物的节能玻璃，它们都默默地发挥着重要的作用。当我看到“力学性能”这个词时，我的好奇心更是被推向了顶峰。我想知道，这些纳米级别的结构，是如何赋予这些薄膜和涂层以惊人的强度、韧性、耐磨性，甚至是在极端条件下的稳定性？书中是否会用生动形象的比喻，来解释那些复杂的纳米结构，比如纳米颗粒的堆积方式、纳米纤维的交织原理？我期待能了解到，纳米结构的尺寸、形状、密度以及它们之间的相互作用，是如何像精密的齿轮一样，协同工作，最终决定了宏观材料的力学表现。这本书，如果能让我理解，为什么一片薄薄的涂层，能让坚硬的金属表面变得更加耐磨，或者让脆弱的玻璃拥有更高的抗冲击能力，那对我而言，将是莫大的收获。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名——《纳米结构的薄膜和涂层：力学性能》，仿佛为我打开了一扇通往未知世界的大门。我是一名对材料科学前沿领域充满热情的学生，一直对那些能够改变世界的技术细节深感兴趣。纳米结构，这个在微观尺度上展现出的奇妙世界，总是让我着迷。而“薄膜和涂层”，更是与我们日常生活息息相关的技术。我期待这本书能够深入探讨，如何通过精确控制纳米结构的形成，来调控材料的力学性能。书中是否会详细介绍各种先进的制备技术，比如物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、原子层沉积（ALD）等，以及这些技术是如何精确地控制纳米颗粒的尺寸、形状、取向以及薄膜的厚度？我尤为关注的是，书中是否会详细阐述这些纳米结构，如纳米晶粒、纳米孪晶、纳米复合结构等，是如何影响材料的强度、硬度、韧性、疲劳寿命以及耐磨损性能的？例如，纳米晶粒细化是否会遵循Hall-Petch效应，从而提高材料的屈服强度？书中是否会通过大量的实验数据和案例分析，来直观地展示纳米结构与力学性能之间的定量关系，并为实际应用提供指导？

评分☆☆☆☆☆

当我看到这本书的书名《纳米结构的薄膜和涂层：力学性能》，我的脑海中立刻浮现出一幅幅关于材料科学前沿的画面。我是一名对材料强度和耐久性有着浓厚兴趣的工程师，日常工作中常常需要应对各种严苛的环境挑战，而新型材料的研发和应用是解决这些问题的关键。纳米结构的薄膜和涂层，以其独特的微观几何形态，极有可能在提升材料的抗磨损、抗腐蚀、抗疲劳性能方面发挥至关重要的作用。我迫切地希望这本书能够详细阐述这些纳米结构是如何在宏观力学行为中体现出来的。书中是否会讨论例如位错的移动、晶界的影响、纳米孪晶的强化机制，以及这些微观层面的变化如何直接关联到材料的断裂强度、屈服强度、杨氏模量等基本力学参数？我非常期待看到关于纳米材料在拉伸、压缩、弯曲、剪切等不同载荷条件下的响应分析。此外，考虑到薄膜和涂层往往需要承受动态载荷和复杂环境，我希望书中能够深入探讨其在疲劳寿命、蠕变行为、冲击韧性以及高温或低温条件下的力学稳定性。理解这些纳米结构的构效关系，对于设计和优化具有特定力学性能的先进薄膜和涂层至关重要，这直接关系到我们能否制造出更轻、更强、更耐用的产品，从而推动航空航天、汽车制造、生物医学工程等众多行业的进步。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面上闪烁着“纳米结构的薄膜和涂层：力学性能”几个大字，一开始就牢牢抓住了我的眼球。我一直对材料科学领域，特别是那些微小到肉眼无法捕捉却蕴含巨大能量的纳米结构，充满了好奇。而“薄膜和涂层”这两个词，更是让我联想到许多日常生活中我们习以为常却又不可或缺的材料，比如手机屏幕上那层防刮擦的涂层，或者是高性能体育器材上为了减轻重量和增强强度而使用的先进薄膜。当我翻开这本书，我迫不及待地想深入了解这些纳米尺度的结构是如何被制造出来的，它们又拥有怎样令人惊叹的力学特性。我期待能看到关于薄膜厚度、晶粒尺寸、孔隙率等关键因素对材料整体强度、硬度、韧性以及疲劳寿命等一系列力学指标产生影响的详尽分析。书中是否会涉及各种先进的制备技术，例如物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、溶胶-凝胶法、原子层沉积（ALD）等，这些技术又是如何精确控制纳米结构的形成，从而赋予材料特定性能的？我尤其关心的是，书中是否会给出具体的实验数据和案例研究，通过对比不同纳米结构的设计和制备方案，来验证理论预测和指导实际应用。一个优秀的科普读物或者专业书籍，理应能够将复杂的科学原理以清晰易懂的方式呈现给读者，甚至对于非专业人士，也能在阅读中获得启发和知识。我希望这本书能够填补我在这一领域的知识空白，让我对“纳米”这个神奇的词汇有更深刻的理解，并认识到它在现代科技发展中扮演的重要角色。

评分☆☆☆☆☆

当我看到《纳米结构的薄膜和涂层：力学性能》这个书名时，我的脑海里立刻浮现出许多关于材料科学前沿研究的画面。我是一名对材料性能优化有着执着追求的工程师，深知微观结构对宏观性能的决定性影响。纳米结构，以其独特的尺度效应和量子效应，为材料科学带来了革命性的突破。而薄膜和涂层，作为功能材料的重要组成部分，其力学性能的提升，对于提高产品的耐用性、可靠性和使用寿命至关重要。我迫切地希望这本书能够深入探讨，纳米结构是如何被设计和制造在薄膜和涂层中的，例如通过控制晶粒尺寸、形貌、取向，或者引入纳米孔隙、纳米相变等。更重要的是，我希望书中能够详细阐述这些纳米结构是如何影响材料的力学性能，例如其抗拉强度、压缩强度、硬度、韧性、疲劳寿命、磨损性能以及在极端环境下的稳定性。书中是否会涉及相关的理论模型，例如Hall-Petch效应、位错塞积强化等，以及这些微观机制如何解释宏观力学行为？我期待看到书中能够提供丰富且具有说服力的实验数据和分析，通过大量的图表和数据来直观地展示纳米结构与力学性能之间的定量关系，并为实际应用提供指导。

评分☆☆☆☆☆

《纳米结构的薄膜和涂层：力学性能》——这个书名，本身就充满了吸引力。我是一名对材料学充满热情的学生，总是渴望了解那些看不见的微观世界是如何影响我们日常生活的。纳米技术，无疑是当前材料科学中最激动人心的领域之一。而“薄膜和涂层”更是我们生活中随处可见的材料应用。当我看到“力学性能”这个词时，我的兴趣更是被极大地激发了。我一直想知道，那些微小的纳米结构，究竟是如何赋予这些薄膜和涂层以非凡的强度、韧性和耐久性的？书中是否会详细介绍各种先进的薄膜制备技术，例如PVD、CVD、ALD等，以及这些技术如何精确地控制纳米结构的形成？我更关心的是，书中是否会深入探讨纳米结构的尺寸、形貌、晶界、位错等微观因素，如何直接影响材料的宏观力学表现，比如抗拉强度、硬度、断裂韧性，以及疲劳寿命？我期待这本书能够用清晰易懂的语言，结合生动的图表和案例，为我揭示纳米结构与力学性能之间的奥秘，让我能够更好地理解和应用这些先进的材料技术。

评分☆☆☆☆☆

当我看到《纳米结构的薄膜和涂层：力学性能》这个书名时，我的大脑立刻开始运转，联想到无数与此相关的科学概念和技术应用。我是一名在材料科学领域有着多年研究经验的学者，对如何利用微观结构来调控宏观性能一直充满热情。纳米结构，作为一种新兴的材料设计理念，在薄膜和涂层领域展现出了巨大的潜力。我希望这本书能够深入探讨，如何在薄膜和涂层中精确地构建和控制各种纳米结构，例如纳米晶粒、纳米线、纳米复合材料等，并且详细阐述这些纳米结构对材料力学性能的影响。我期待书中能够包含关于纳米尺度下材料变形机制、断裂行为、疲劳损伤的深入分析，并解释这些机制是如何与纳米结构的形貌、尺寸、取向等因素相关联的。此外，我也非常关注书中是否会提供相关的实验技术和表征方法，例如透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）、纳米压痕试验等，以及如何利用这些工具来理解和评估纳米结构薄膜和涂层的力学性能。

评分☆☆☆☆☆

当我的目光落在《纳米结构的薄膜和涂层：力学性能》这个书名上时，我的内心便涌起一股强烈的探求欲望。我是一名在工程领域摸爬滚打多年的技术人员，深知材料性能对产品设计和生产效率的重要性。近年来，纳米技术的飞速发展，尤其是纳米结构在薄膜和涂层领域的应用，为我们解决许多传统材料难以逾越的技术难题提供了新的思路。我渴望了解，那些肉眼无法看到的纳米结构，究竟是如何被“编织”成具有特殊功能的薄膜和涂层的。书中是否会详细介绍各种先进的薄膜制备工艺，例如PVD（物理气相沉积）、CVD（化学气相沉积）、ALD（原子层沉积）等等，以及这些工艺如何精确地控制纳米结构的尺寸、形貌和排列方式？更重要的是，这些微观结构上的精妙设计，又将如何转化为宏观可见的力学性能提升？我期待看到书中能够深入分析，诸如纳米晶粒的强化效应、纳米孔隙对韧性的影响、纳米涂层如何提高基材的耐磨损和抗刮擦能力，以及这些纳米结构如何应对疲劳、冲击等复杂载荷。我希望能通过这本书，获得指导实际工程应用的宝贵知识，为我设计更可靠、更耐用的产品提供理论支持和技术启迪。

评分☆☆☆☆☆

这部名为《纳米结构的薄膜和涂层：力学性能》的书籍，如同一个充满诱惑的宝藏，悄然出现在我的书架上。我是一名对材料科学有着深厚造诣的学者，多年来一直专注于研究各种先进材料的性能提升。而“纳米结构”和“薄膜与涂层”这两个概念的结合，正是我近年来研究的焦点所在。我知道，在微观尺度上，材料的性能往往会发生翻天覆地的变化，而通过精确控制纳米结构的形成，我们可以为材料赋予前所未有的优异性能。我期望这本书能够深入探讨纳米结构是如何在薄膜和涂层中形成，例如通过控制晶粒尺寸、引入纳米孔隙、形成纳米孪晶或梯度结构等。更重要的是，我希望书中能详细阐述这些纳米结构如何影响材料的力学性能，例如其抗拉强度、压缩强度、硬度、韧性、疲劳寿命、磨损性能以及在极端环境下的稳定性。书中是否会涉及相关的理论模型，例如Hall-Petch效应在纳米材料中的应用，或者涉及到位错运动、晶界滑移等微观机制对宏观力学行为的影响？我期待看到书中能够提供丰富且具有说服力的实验数据和分析，通过大量的图表和数据来直观地展示纳米结构与力学性能之间的定量关系。

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价格偏高，内容还可以

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虽然不是汉语，还是很有帮助

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帮别人买的，京东送货速度很快。

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虽然不是汉语，还是很有帮助

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原版的，很好，内容丰富

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内容很好，就是正文都全英文的，理解起来没那么透彻。本人一直是京东的铁杆，每天只要想起来都会上京东来看看，久而久之经竟然成为了一种习惯。我是京东的铁杆粉丝，很喜欢京东，因为给我的生活带来了很多的便利、实惠和欢乐，已经成为生活中不可或缺的东西。