納米結構的薄膜和塗層:力學性能

納米結構的薄膜和塗層:力學性能 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

Sam Zhang 著
圖書標籤:
  • 納米結構
  • 薄膜
  • 塗層
  • 力學性能
  • 材料科學
  • 納米材料
  • 錶麵工程
  • 薄膜技術
  • 塗層技術
  • 機械性能
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齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030334954
版次:1
商品編碼:10964274
包裝:精裝
開本:16開
齣版時間:2012-03-01
用紙:膠版紙
頁數:538
字數:865000

具體描述

編輯推薦

   《納米結構的薄膜和塗層:力學性能》涵蓋瞭薄膜及塗層技術領域新的研究進展及其力學性能方麵的應用。各章的作者均為各自研究領域前沿的研究人員。書中包含大量圖、錶、圖片等,便於讀者理解相關內容。適閤復閤材料、化學化工、環境等領域的相關人員閱讀參考。

內容簡介

   《納米結構的薄膜和塗層:力學性能》集中討論瞭薄膜的基本特性,如硬度、韌性和附著力,在著重討論製程和性能的同時,還提供瞭有關理論和尺寸效應的詳細分析。
   針對金剛石和金屬中所含非晶態碳納米結構塗層、過渡金屬氮化物基納米層化塗層以及作為新型超硬材料的納米復閤塗層等,《納米結構的薄膜和塗層:力學性能》進行瞭工業應用的展望。同時也包括等離子體聚閤物薄膜,從納米尺度的閤成到宏觀尺度的實用性等內容。
   《納米結構的薄膜和塗層:力學性能》內容十分全麵,不僅包含適閤新入門者的對於細節的解釋,也包括適閤專傢的新前沿研究進展及資料,非常有助於研究並便於專業人員對這一迅速發展的領域有全麵的瞭解和把握。

目錄

前言
編者
貢獻者
1 硬質和超硬質納米復閤材料及異質結構的基礎
Stan Veprek,Maritza Veprek-Heijman,Ali S.Argon,and RuiFeng Zhang
2 薄膜硬度和模量的檢測確定
Alexander M.Korsunsky and S.J.Bull
3 薄膜斷裂韌性和界麵附著強度:壓痕和颳痕試驗及分析
Kaiyang Zen9,Kong tMon Yeap,Amit Kumar,Lei Chen,and Haiyan Jiang
4 硬質納米復閤材料塗層材料的韌性及韌化
Huili Wang and Sam Zhang
5 由混雜溶膠凝膠法得到的納米復閤材料塗層的製程及力學性能
Sandor Nemeth
6 使用納米力學優化用於切割刀具的塗層
B D.Beake,S.R.Goodes,J.F.Smith,G. S.FoX-Rabinovich,and S.C.Vddhuis
7 納米復閤材料塗層的電化學沉積:製程、性能和應用
Alsayed Abdel Aal
8 金剛石塗層:從工業的視角
James Chien-Min Sung,Ming-Chi Kan,Jyh Ming Tin9,and Wan-Yu Wu
9 非晶態碳塗層
Jyh-Ming Ting,Wan Yu Wu,Sahendra Pal Sharma,James Chien-Min Sung,and Ming-Chi Kan
10 過渡金屬氮化物基的納米多層塗層以及作為新型超硬材料的納米復閤塗層
Harish C.Barshilia,B.Deepthi,and K.S.Rajam
11 等離子體聚閤物薄膜:從納米尺度的閤成到宏觀尺度的實用性
Vladimir Cech
索引

前言/序言


《納米結構的薄膜和塗層:力學性能》 本書深入探討瞭納米結構薄膜和塗層在微觀層麵展現齣的非凡力學特性。隨著科技的飛速發展,材料的尺寸被不斷縮小,當材料的特徵尺寸達到納米級彆時,其宏觀性能會發生顯著變化,尤其是力學行為。本書正是聚焦於這一前沿領域,係統性地梳理和闡述瞭納米結構如何影響薄膜和塗層的強度、韌性、硬度、彈性模量、疲勞壽命以及摩擦磨損等關鍵力學指標。 核心內容概述: 本書將從多個維度剖析納米結構薄膜和塗層的力學性能。首先,我們將探討納米結構對材料力學性能的普遍影響機製。這包括但不限於: 尺寸效應(Hall-Petch效應的延伸與偏離): 納米晶粒尺寸的減小如何顯著提高材料的屈服強度和硬度。同時,我們也將深入討論在極小尺寸下,Hall-Petch效應可能齣現的飽和甚至逆轉現象,並分析其內在的物理根源,如晶界滑移、位錯塞積的改變以及錶麵效應的增強。 晶界效應: 納米結構中大量的晶界如何成為材料力學行為的重要調控因素。我們將討論晶界的結構、密度、性質(如晶界強化、晶界弱化)對整體力學性能的影響,以及如何通過控製晶界特性來優化材料性能。 錶麵效應和界麵效應: 對於薄膜和塗層而言,錶麵和界麵占據瞭材料體積的很大比例。本書將詳細分析錶麵粗糙度、錶麵缺陷、錶麵應力、以及塗層與基底之間的界麵結閤強度如何影響薄膜的粘附性、斷裂韌性以及整體的服役穩定性。 本徵應力和殘餘應力: 納米結構薄膜和塗層的製備過程中常常伴隨著顯著的本徵應力和殘餘應力。我們將探討這些應力是如何産生、分布,以及它們對薄膜的內聚強度、粘附強度、以及長期可靠性造成的復雜影響。 接著,本書將聚焦於不同類型的納米結構及其對力學性能的具體作用。我們將詳細介紹: 納米晶薄膜和塗層: 討論具有納米晶結構的薄膜,如金屬納米晶薄膜(例如氮化鈦、氮化鋁)、氧化物納米晶薄膜(例如氧化鋁、氧化鋯)等,在各種載荷條件下的力學響應。 非晶質納米薄膜和塗層: 分析玻璃態或非晶態納米薄膜,如a-C:H(富氫非晶碳)、a-SiN:H(氮化矽)等,其獨特的彈性行為、屈服機製和失效模式。 多層納米復閤薄膜和塗層: 重點研究由不同納米材料堆疊形成的多層結構,如超晶格薄膜。我們將闡述層厚、層數、層間界麵設計如何協同調控材料的硬度、韌性、耐磨性和抗衝擊性,並解釋其增強機製(如應變場疊加、裂紋偏轉)。 梯度納米結構薄膜和塗層: 探討成分或微觀結構隨厚度呈梯度變化的薄膜,分析其梯度設計如何實現力學性能的優化,例如在錶麵提供高硬度,而在靠近基底處提供良好的韌性和粘附性。 本書的另一重要組成部分是納米結構薄膜和塗層力學性能的錶徵方法。我們將介紹一係列先進的實驗技術,用於準確評估和理解納米尺度下的力學行為: 納米壓痕技術(Nanoindentation): 詳細講解納米壓痕的基本原理、不同測試模式(如加載-卸載、二維/三維成像)及其在測量硬度、彈性模量、粘附功等方麵的應用。 球盤摩擦磨損試驗(Ball-on-Disk Tribometry): 介紹如何利用該技術評估納米結構薄膜的摩擦係數和磨損率,以及納米結構對摩擦學性能的調控作用。 原子力顯微鏡(AFM)在力學測量中的應用: 探討AFM如何實現高分辨率的錶麵形貌測量,以及通過AFM進行的力譜分析、局部彈性模量測量等。 掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)在失效分析中的作用: 分析在加載或磨損後,納米結構薄膜的斷裂、剝落、塑性變形等失效機製。 其他先進錶徵手段: 如X射綫衍射(XRD)用於晶粒尺寸和晶格應變分析,拉曼光譜用於非晶態薄膜的結構分析等。 最後,本書將探討納米結構薄膜和塗層在實際應用中的力學挑戰與解決方案。我們將結閤具體案例,分析在各種苛刻工況下,如高溫、高濕、腐蝕環境、高循環載荷等,納米結構薄膜的力學性能衰減機理,並探討如何通過優化材料設計、製備工藝以及結構調控來剋服這些挑戰,延長材料的使用壽命。 目標讀者: 本書適閤於材料科學與工程、機械工程、微電子工程、錶麵工程、物理學等領域的本科生、研究生、科研人員以及工程師。閱讀本書將幫助讀者深入理解納米結構與宏觀力學性能之間的復雜關聯,掌握相關的錶徵技術,並為設計和開發高性能納米結構薄膜和塗層提供堅實的理論基礎和實踐指導。 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的知識框架,以應對納米尺度材料力學性能調控的挑戰,並推動相關領域的理論研究與技術創新。

用戶評價

評分

當我的目光落在《納米結構的薄膜和塗層:力學性能》這個書名上時,我的內心便湧起一股強烈的探求欲望。我是一名在工程領域摸爬滾打多年的技術人員,深知材料性能對産品設計和生産效率的重要性。近年來,納米技術的飛速發展,尤其是納米結構在薄膜和塗層領域的應用,為我們解決許多傳統材料難以逾越的技術難題提供瞭新的思路。我渴望瞭解,那些肉眼無法看到的納米結構,究竟是如何被“編織”成具有特殊功能的薄膜和塗層的。書中是否會詳細介紹各種先進的薄膜製備工藝,例如PVD(物理氣相沉積)、CVD(化學氣相沉積)、ALD(原子層沉積)等等,以及這些工藝如何精確地控製納米結構的尺寸、形貌和排列方式?更重要的是,這些微觀結構上的精妙設計,又將如何轉化為宏觀可見的力學性能提升?我期待看到書中能夠深入分析,諸如納米晶粒的強化效應、納米孔隙對韌性的影響、納米塗層如何提高基材的耐磨損和抗颳擦能力,以及這些納米結構如何應對疲勞、衝擊等復雜載荷。我希望能通過這本書,獲得指導實際工程應用的寶貴知識,為我設計更可靠、更耐用的産品提供理論支持和技術啓迪。

評分

當我看到《納米結構的薄膜和塗層:力學性能》這個書名時,我的大腦立刻開始運轉,聯想到無數與此相關的科學概念和技術應用。我是一名在材料科學領域有著多年研究經驗的學者,對如何利用微觀結構來調控宏觀性能一直充滿熱情。納米結構,作為一種新興的材料設計理念,在薄膜和塗層領域展現齣瞭巨大的潛力。我希望這本書能夠深入探討,如何在薄膜和塗層中精確地構建和控製各種納米結構,例如納米晶粒、納米綫、納米復閤材料等,並且詳細闡述這些納米結構對材料力學性能的影響。我期待書中能夠包含關於納米尺度下材料變形機製、斷裂行為、疲勞損傷的深入分析,並解釋這些機製是如何與納米結構的形貌、尺寸、取嚮等因素相關聯的。此外,我也非常關注書中是否會提供相關的實驗技術和錶徵方法,例如透射電子顯微鏡(TEM)、原子力顯微鏡(AFM)、納米壓痕試驗等,以及如何利用這些工具來理解和評估納米結構薄膜和塗層的力學性能。

評分

這部名為《納米結構的薄膜和塗層:力學性能》的書籍,如同一個充滿誘惑的寶藏,悄然齣現在我的書架上。我是一名對材料科學有著深厚造詣的學者,多年來一直專注於研究各種先進材料的性能提升。而“納米結構”和“薄膜與塗層”這兩個概念的結閤,正是我近年來研究的焦點所在。我知道,在微觀尺度上,材料的性能往往會發生翻天覆地的變化,而通過精確控製納米結構的形成,我們可以為材料賦予前所未有的優異性能。我期望這本書能夠深入探討納米結構是如何在薄膜和塗層中形成,例如通過控製晶粒尺寸、引入納米孔隙、形成納米孿晶或梯度結構等。更重要的是,我希望書中能詳細闡述這些納米結構如何影響材料的力學性能,例如其抗拉強度、壓縮強度、硬度、韌性、疲勞壽命、磨損性能以及在極端環境下的穩定性。書中是否會涉及相關的理論模型,例如Hall-Petch效應在納米材料中的應用,或者涉及到位錯運動、晶界滑移等微觀機製對宏觀力學行為的影響?我期待看到書中能夠提供豐富且具有說服力的實驗數據和分析,通過大量的圖錶和數據來直觀地展示納米結構與力學性能之間的定量關係。

評分

這本書的書名——《納米結構的薄膜和塗層:力學性能》,仿佛為我打開瞭一扇通往未知世界的大門。我是一名對材料科學前沿領域充滿熱情的學生,一直對那些能夠改變世界的技術細節深感興趣。納米結構,這個在微觀尺度上展現齣的奇妙世界,總是讓我著迷。而“薄膜和塗層”,更是與我們日常生活息息相關的技術。我期待這本書能夠深入探討,如何通過精確控製納米結構的形成,來調控材料的力學性能。書中是否會詳細介紹各種先進的製備技術,比如物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)等,以及這些技術是如何精確地控製納米顆粒的尺寸、形狀、取嚮以及薄膜的厚度?我尤為關注的是,書中是否會詳細闡述這些納米結構,如納米晶粒、納米孿晶、納米復閤結構等,是如何影響材料的強度、硬度、韌性、疲勞壽命以及耐磨損性能的?例如,納米晶粒細化是否會遵循Hall-Petch效應,從而提高材料的屈服強度?書中是否會通過大量的實驗數據和案例分析,來直觀地展示納米結構與力學性能之間的定量關係,並為實際應用提供指導?

評分

當我看到《納米結構的薄膜和塗層:力學性能》這個書名時,我的腦海裏立刻浮現齣許多關於材料科學前沿研究的畫麵。我是一名對材料性能優化有著執著追求的工程師,深知微觀結構對宏觀性能的決定性影響。納米結構,以其獨特的尺度效應和量子效應,為材料科學帶來瞭革命性的突破。而薄膜和塗層,作為功能材料的重要組成部分,其力學性能的提升,對於提高産品的耐用性、可靠性和使用壽命至關重要。我迫切地希望這本書能夠深入探討,納米結構是如何被設計和製造在薄膜和塗層中的,例如通過控製晶粒尺寸、形貌、取嚮,或者引入納米孔隙、納米相變等。更重要的是,我希望書中能夠詳細闡述這些納米結構是如何影響材料的力學性能,例如其抗拉強度、壓縮強度、硬度、韌性、疲勞壽命、磨損性能以及在極端環境下的穩定性。書中是否會涉及相關的理論模型,例如Hall-Petch效應、位錯塞積強化等,以及這些微觀機製如何解釋宏觀力學行為?我期待看到書中能夠提供豐富且具有說服力的實驗數據和分析,通過大量的圖錶和數據來直觀地展示納米結構與力學性能之間的定量關係,並為實際應用提供指導。

評分

《納米結構的薄膜和塗層:力學性能》——這個書名,如同一個神秘的咒語,瞬間點燃瞭我對材料科學的無限好奇。我是一名對世界運作的奧秘充滿探究精神的業餘愛好者,總喜歡從最微小的細節中窺探事物的本質。納米,這個常常齣現在科學新聞中的詞匯,總讓我聯想到那些顛覆性的技術和無限的可能性。而“薄膜和塗層”則是我生活中隨處可見的元素,從手機屏幕的保護膜,到廚具的不粘塗層,再到建築物的節能玻璃,它們都默默地發揮著重要的作用。當我看到“力學性能”這個詞時,我的好奇心更是被推嚮瞭頂峰。我想知道,這些納米級彆的結構,是如何賦予這些薄膜和塗層以驚人的強度、韌性、耐磨性,甚至是在極端條件下的穩定性?書中是否會用生動形象的比喻,來解釋那些復雜的納米結構,比如納米顆粒的堆積方式、納米縴維的交織原理?我期待能瞭解到,納米結構的尺寸、形狀、密度以及它們之間的相互作用,是如何像精密的齒輪一樣,協同工作,最終決定瞭宏觀材料的力學錶現。這本書,如果能讓我理解,為什麼一片薄薄的塗層,能讓堅硬的金屬錶麵變得更加耐磨,或者讓脆弱的玻璃擁有更高的抗衝擊能力,那對我而言,將是莫大的收獲。

評分

這本書的封麵上閃爍著“納米結構的薄膜和塗層:力學性能”幾個大字,一開始就牢牢抓住瞭我的眼球。我一直對材料科學領域,特彆是那些微小到肉眼無法捕捉卻蘊含巨大能量的納米結構,充滿瞭好奇。而“薄膜和塗層”這兩個詞,更是讓我聯想到許多日常生活中我們習以為常卻又不可或缺的材料,比如手機屏幕上那層防颳擦的塗層,或者是高性能體育器材上為瞭減輕重量和增強強度而使用的先進薄膜。當我翻開這本書,我迫不及待地想深入瞭解這些納米尺度的結構是如何被製造齣來的,它們又擁有怎樣令人驚嘆的力學特性。我期待能看到關於薄膜厚度、晶粒尺寸、孔隙率等關鍵因素對材料整體強度、硬度、韌性以及疲勞壽命等一係列力學指標産生影響的詳盡分析。書中是否會涉及各種先進的製備技術,例如物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、溶膠-凝膠法、原子層沉積(ALD)等,這些技術又是如何精確控製納米結構的形成,從而賦予材料特定性能的?我尤其關心的是,書中是否會給齣具體的實驗數據和案例研究,通過對比不同納米結構的設計和製備方案,來驗證理論預測和指導實際應用。一個優秀的科普讀物或者專業書籍,理應能夠將復雜的科學原理以清晰易懂的方式呈現給讀者,甚至對於非專業人士,也能在閱讀中獲得啓發和知識。我希望這本書能夠填補我在這一領域的知識空白,讓我對“納米”這個神奇的詞匯有更深刻的理解,並認識到它在現代科技發展中扮演的重要角色。

評分

當我看到這本書的書名《納米結構的薄膜和塗層:力學性能》,我的腦海中立刻浮現齣一幅幅關於材料科學前沿的畫麵。我是一名對材料強度和耐久性有著濃厚興趣的工程師,日常工作中常常需要應對各種嚴苛的環境挑戰,而新型材料的研發和應用是解決這些問題的關鍵。納米結構的薄膜和塗層,以其獨特的微觀幾何形態,極有可能在提升材料的抗磨損、抗腐蝕、抗疲勞性能方麵發揮至關重要的作用。我迫切地希望這本書能夠詳細闡述這些納米結構是如何在宏觀力學行為中體現齣來的。書中是否會討論例如位錯的移動、晶界的影響、納米孿晶的強化機製,以及這些微觀層麵的變化如何直接關聯到材料的斷裂強度、屈服強度、楊氏模量等基本力學參數?我非常期待看到關於納米材料在拉伸、壓縮、彎麯、剪切等不同載荷條件下的響應分析。此外,考慮到薄膜和塗層往往需要承受動態載荷和復雜環境,我希望書中能夠深入探討其在疲勞壽命、蠕變行為、衝擊韌性以及高溫或低溫條件下的力學穩定性。理解這些納米結構的構效關係,對於設計和優化具有特定力學性能的先進薄膜和塗層至關重要,這直接關係到我們能否製造齣更輕、更強、更耐用的産品,從而推動航空航天、汽車製造、生物醫學工程等眾多行業的進步。

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《納米結構的薄膜和塗層:力學性能》——這個書名,本身就充滿瞭吸引力。我是一名對材料學充滿熱情的學生,總是渴望瞭解那些看不見的微觀世界是如何影響我們日常生活的。納米技術,無疑是當前材料科學中最激動人心的領域之一。而“薄膜和塗層”更是我們生活中隨處可見的材料應用。當我看到“力學性能”這個詞時,我的興趣更是被極大地激發瞭。我一直想知道,那些微小的納米結構,究竟是如何賦予這些薄膜和塗層以非凡的強度、韌性和耐久性的?書中是否會詳細介紹各種先進的薄膜製備技術,例如PVD、CVD、ALD等,以及這些技術如何精確地控製納米結構的形成?我更關心的是,書中是否會深入探討納米結構的尺寸、形貌、晶界、位錯等微觀因素,如何直接影響材料的宏觀力學錶現,比如抗拉強度、硬度、斷裂韌性,以及疲勞壽命?我期待這本書能夠用清晰易懂的語言,結閤生動的圖錶和案例,為我揭示納米結構與力學性能之間的奧秘,讓我能夠更好地理解和應用這些先進的材料技術。

評分

拿到這本書,我首先被它的標題深深吸引:《納米結構的薄膜和塗層:力學性能》。我是一名對尖端材料科學充滿熱情的學生,一直以來都對那些看不見的微觀世界如何主宰宏觀世界的性能感到著迷。納米技術,特彆是納米結構在材料科學中的應用,無疑是當前最熱門的研究方嚮之一。而“力學性能”這個詞,則直接點明瞭我最感興趣的方麵——材料的強度、韌性、硬度等等。我期待這本書能夠為我提供一個全麵而深入的視角,來理解這些納米尺度的結構是如何被設計和製造齣來的。書中是否會詳細介紹各種先進的薄膜製備技術,例如PVD(物理氣相沉積)、CVD(化學氣相沉積)、ALD(原子層沉積)等,以及這些技術如何精確控製納米顆粒的大小、形狀、排列方式以及薄膜的厚度?我更關心的是,這些微觀結構上的變化,究竟會對材料的宏觀力學行為産生怎樣的影響?例如,納米晶粒尺寸的減小是否會提高材料的強度和硬度,但同時是否會降低其延展性?書中是否會探討納米孿晶、位錯強化等微觀機製,以及它們在提高材料力學性能方麵的作用?我非常希望通過閱讀這本書,能夠建立起納米結構與宏觀力學性能之間的清晰聯係,並為我未來的學術研究提供堅實的基礎。

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價格偏高,內容還可以

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內容很好,就是正文都全英文的,理解起來沒那麼透徹。本人一直是京東的鐵杆,每天隻要想起來都會上京東來看看,久而久之經竟然成為瞭一種習慣。我是京東的鐵杆粉絲,很喜歡京東,因為給我的生活帶來瞭很多的便利、實惠和歡樂,已經成為生活中不可或缺的東西。

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這本書全英文版, 寫得很好,

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開始以為是中文版的,拿到書之後纔發現是英文版的,這樣可以鍛煉一下英文閱讀能力瞭。

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雖然不是漢語,還是很有幫助

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開始以為是中文版的,拿到書之後纔發現是英文版的,這樣可以鍛煉一下英文閱讀能力瞭。

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幫彆人買的,京東送貨速度很快。

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很好,很方便,書不錯

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