激光製備先進材料及其應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉其斌，徐鵬 著

圖書標籤:

• 激光製備
• 先進材料
• 材料科學
• 材料工程
• 激光技術
• 錶麵工程
• 薄膜技術
• 納米材料
• 功能材料
• 應用研究

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 冶金工業齣版社

ISBN：9787502472283

商品編碼：29729195973

包裝：平裝

齣版時間：2016-05-01

基本信息

書名:激光製備先進材料及其應用

定價：64.00元

售價：43.5元,便宜20.5元,摺扣67

作者:劉其斌,徐鵬

齣版社：冶金工業齣版社

齣版日期：2016-05-01

ISBN：9787502472283

字數：

頁碼：218

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《激光製備先進材料及其應用》以激光技術在材料科學與工程中的應用為基礎，詳細論述瞭利用激光製備先進材料的方法。內容包括：激光與材料的交互作用；激光製備耐熱耐蝕復閤材料塗層；激光製備金屬基復閤材料耐磨塗層；激光製備梯度生物醫學陶瓷材料塗層；激光製備形狀記憶閤金塗層；激光製備納米材料；激光製備電子功能陶瓷；激光製備高熵閤金塗層。
　　《激光製備先進材料及其應用》適於從事這一新興領域的教師、工程技術人員及研究生和高年級大學生選用。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《光影塑形：微納製造的革命與未來》 內容梗概： 在科技飛速發展的今天，材料的創新與製造技術的突破，正以前所未有的力量驅動著人類文明的進步。本書《光影塑形：微納製造的革命與未來》聚焦於當前材料科學與工程領域中最具活力和前景的分支之一——微納製造。我們不再局限於宏觀世界的材料屬性，而是將目光投嚮瞭微觀和納米尺度，在那裏，物質的性質會發生奇妙的改變，為實現前所未有的功能和應用奠定瞭基礎。 本書旨在為讀者提供一個係統、深入的視角，去理解和把握微納製造技術的核心原理、關鍵方法、發展趨勢及其在各個領域的廣泛應用。我們將從微納製造的基礎理論齣發，逐步深入到各種先進製造技術的細節，並最終展望其在未來的無限可能。 第一章：微納世界的召喚——為何要關注微納製造？ 本章將首先探討人類對精細化控製物質世界日益增長的需求。從自然界的啓示（如荷葉的自清潔效應）到科技發展的驅動力（如集成電路的摩爾定律），我們將揭示微納製造的齣現並非偶然，而是曆史發展的必然。本章還將簡要介紹微觀與納米尺度下物質呈現齣的獨特性質，例如量子效應、錶麵效應等，這些效應是宏觀材料所不具備的，也是微納製造能夠實現突破性功能的基礎。最後，我們將概述微納製造在國民經濟和科學研究中的戰略意義，強調其對提升國傢核心競爭力的重要作用。 第二章：光刻的脈絡——從經典到現代的微納加工技術 本章將詳細介紹目前最主流的微納加工技術之一——光刻技術。我們將從其基本原理講起，深入剖析不同類型的光刻方法，包括紫外光刻、深紫外光刻、電子束光刻（EBL）、離子束光刻、X射綫光刻以及納米壓印等。對於每一種技術，我們都將剖析其分辨率極限、精度、成本、適用材料以及各自的優缺點。特彆地，我們將重點介紹在現代集成電路製造中不可或缺的極紫外（EUV）光刻技術，解析其麵臨的技術挑戰與解決方案。此外，我們還會探討光刻技術在非平麵結構製造、三維微納結構構建方麵的進展。 第三章：材料的精雕細琢——濕法與乾法微納加工 除瞭光刻，濕法和乾法加工也是微納製造中不可或缺的重要組成部分。本章將對這兩種工藝進行全麵而深入的介紹。 濕法加工： 涵蓋瞭化學腐蝕（濕法刻蝕）、電化學沉積、溶液塗覆、溶膠-凝膠法等。我們將詳細解釋不同腐蝕劑的選擇原理、刻蝕速率控製、選擇性以及錶麵形貌的影響。同時，我們將介紹電化學沉積在金屬、半導體材料微納結構製備中的應用，以及溶液塗覆技術在製備薄膜、納米粒子方麵的優勢。 乾法加工： 主要包括物理氣相沉積（PVD）和化學氣相沉積（CVD）及其變種（如濺射、蒸發、等離子體增強CVD、金屬有機化學氣相沉積MOCVD等）。我們將深入講解這些技術的原理、工藝參數對薄膜厚度、形貌、成分和性能的影響。本章還將重點關注反應離子刻蝕（RIE）和感應耦閤等離子體刻蝕（ICP-RIE）等先進乾法刻蝕技術，分析其高選擇性、高精度刻蝕能力，以及在復雜三維微納結構製造中的關鍵作用。 第四章：新時代的“煉金術”——增材製造與微納3D打印 增材製造，即3D打印，以其獨特的逐層堆積成型方式，為微納製造帶來瞭革命性的突破。本章將聚焦於微納3D打印技術，重點介紹以下幾種代錶性方法： 立體光刻（SLA）與數字光處理（DLP）： 解析其利用光敏樹脂固化成型的原理，以及如何通過調整光照區域和時間來實現高精度微納結構的構建。 兩光子聚閤（TPP）： 深入探討其超高分辨率的優勢，以及在製造復雜三維納米結構方麵的強大潛力。 噴墨打印與微滴打印： 介紹其在精確沉積材料、構建特定功能區域方麵的應用。 其他新興技術： 如熔融沉積成型（FDM）在微納尺度的應用、金屬3D打印在微觀部件製造中的前景等。 本章還將討論微納3D打印在材料選擇、分辨率提升、打印速度優化以及後處理等方麵的技術挑戰和研究進展。 第五章：智能的觸角——微納製造的應用前沿 微納製造的真正價值在於其能夠賦予材料和器件全新的功能，從而在各個領域催生顛覆性的應用。本章將深入探討微納製造在以下領域的廣泛應用： 微電子與集成電路： 從更小的晶體管到更復雜的芯片封裝，微納製造是半導體産業持續進步的基石。 生物醫學與健康： 微流控芯片（Lab-on-a-chip）在疾病診斷、藥物篩選、基因測序等方麵的應用；微針陣列在無痛給藥和生物傳感中的潛力；納米生物傳感器在早期疾病檢測和個性化醫療中的作用。 能源與環境： 高效催化劑的微納結構設計，用於環境保護和能源轉化；新型儲能器件（如微型電池、超級電容器）的製備；光伏器件效率的提升。 光學與光子學： 光子晶體、超錶麵（Metasurfaces）的製造，用於實現光信號的精確控製、全息成像、新型光學器件等。 先進傳感器： 高靈敏度、高選擇性的氣體傳感器、化學傳感器、生物傳感器，以及用於環境監測和工業控製的各類微納傳感器。 機器人與微機電係統（MEMS）： 微型執行器、微型馬達、微型泵等微納器件的製造，推動瞭微型機器人、醫療器械等領域的發展。 第六章：未來的圖景——挑戰、機遇與展望 本章將對微納製造的未來發展進行展望，並探討其麵臨的主要挑戰與潛在機遇。 技術挑戰： 包括但不限於分辨率的進一步提升、高精度三維結構製造的復雜性、成本的降低、大規模生産的可行性、新材料的開發與集成、以及過程控製的智能化等。 前沿研究方嚮： 例如，基於人工智能（AI）和機器學習的工藝優化與設計、柔性與可穿戴微納電子學、仿生微納結構的設計與製造、以及在量子計算、柔性顯示等新興領域的應用探索。 交叉學科融閤： 強調微納製造與其他學科（如材料科學、物理學、化學、生物學、計算機科學、工程學）的深度融閤，將是推動其未來發展的關鍵。 産業化與社會影響： 探討微納製造技術如何從實驗室走嚮大規模産業化，以及其在提升生活品質、解決重大社會問題方麵的潛力。 結論： 《光影塑形：微納製造的革命與未來》將為讀者構建一個關於微納製造的完整認知框架。我們相信，通過對這本書的學習，讀者不僅能深刻理解微納製造的核心技術和原理，更能對其在各個領域的廣泛應用以及未來發展趨勢産生清晰的認識。微納製造正以前所未有的力量重塑著我們所處的物質世界，引領著一場深刻的技術革命，其光輝前景，值得我們共同探索與期待。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書的前半部分，我最大的感受是作者在理論構建上的嚴謹性，簡直可以作為研究生教材來使用。它沒有避開那些晦澀難懂的物理化學原理，而是選擇迎難而上，用清晰的邏輯鏈條將激光熱效應、非熱效應（如等離子體産生和光化學反應）與最終的材料結構演變聯係起來。其中關於“梯度材料”製備的章節尤其精彩，它詳細闡述瞭如何通過精確控製激光能量密度和掃描速度，在同一塊基體上實現成分和微結構的梯度分布，這在航空航天復閤材料的界麵增強研究中具有極高的參考價值。我特彆留意瞭其中關於激光熔覆技術在修復高價值零部件上的案例分析，作者不僅描述瞭熔覆層的成形過程，還深入探討瞭熱影響區的晶粒細化機製和殘餘應力的控製策略。書中大量的公式推導過程都給齣瞭詳細的步驟，這對於我這種需要進行數值模擬驗證的科研人員來說，是極其寶貴的資源，避免瞭在基礎物理模型上浪費時間去反復推導，可以直接引用並在此基礎上進行更深層次的優化工作。

評分☆☆☆☆☆

我從這本書中獲得的最大啓發，是關於“過程控製”的哲學思考。它不僅僅是教你如何“做”齣材料，更重要的是告訴你如何“理解”每一個參數背後的物理意義。比如，書中對比瞭不同激光器（如CO2、Nd:YAG、光縴激光器）在相同材料加工任務下的優劣勢分析，不是簡單地羅列參數錶，而是從光束質量、能量耦閤效率和靶材吸收譜特性的角度進行瞭深度剖析。尤其是在處理新型增材製造材料，如高熵閤金或陶瓷基復閤材料時，作者著重強調瞭溫度梯度和冷卻速率對最終性能的決定性影響，並給齣瞭一套基於熱力學和動力學耦閤的預測模型框架。這種將實驗現象、理論模型和工程實現三者進行閉環思考的敘事方式，極大地提升瞭本書的深度。對於我來說，這本書提供瞭一個絕佳的工具箱，讓我能夠跳齣固有的實驗思維定勢，從更宏觀的尺度上去審視激光製造過程的復雜性與美感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的另一大亮點在於其對“應用”層麵的深入挖掘，它顯然是站在産業前沿視角來撰寫的。不同於很多純理論書籍，這本書將激光技術與當前熱門的能源、環境和生物醫學領域緊密結閤起來。例如，在光催化材料的製備部分，作者詳細介紹瞭如何利用激光燒蝕法快速閤成高比錶麵積的納米氧化物，並結閤光電化學測試數據，評估瞭這些材料在汙染物降解方麵的效率。我發現其中關於柔性電子器件製造的章節非常具有前瞻性，書中探討瞭如何使用紫外激光在聚閤物基底上進行精確的微圖案化，以實現高分辨率的電路印刷，這無疑為下一代可穿戴設備的研發指明瞭方嚮。作者的語言風格在這裏變得更加富有激情和前瞻性，不再局限於嚴苛的實驗報告體，而是充滿瞭對未來材料形態的想象。盡管涉及多個領域，但結構組織得極其巧妙，每一次跳轉都顯得順理成章，就像在一條蜿蜒但目標明確的知識之河中航行，讓人充滿探索的欲望。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖錶質量也值得稱贊。在如此多高能物理和材料科學交叉的復雜內容中，保持圖錶清晰、公式準確無誤是一項巨大的工程挑戰。該書在這方麵做得非常齣色，特彆是那些三維的相圖和能量分布示意圖，不僅標注詳盡，而且色彩的運用也恰到好處，有效地幫助讀者區分不同的區域和閾值。我特彆欣賞作者在每一章末尾設置的“開放性問題與挑戰”部分，這明顯不是為瞭應付瞭事，而是真正引導讀者去思考當前技術瓶頸所在，例如如何有效抑製激光燒蝕過程中産生的有害氣溶膠，或者如何實現真正意義上的亞納米級精度調控。這使得這本書的價值超越瞭單純的知識傳遞，更像是一份與同行進行的深度對話記錄。它無疑會成為我未來幾年內，在深入研究激光與先進材料相互作用時，隨時需要翻閱的重要參考手冊和靈感來源。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計充滿瞭科技感，深邃的藍色背景上，幾道明亮的激光束交織齣復雜的圖案，仿佛預示著材料科學的無限可能。初翻閱目錄，我立刻被其涵蓋的廣度和深度所吸引。它顯然不隻是泛泛而談，而是深入到激光與物質相互作用的微觀機製，以及如何利用這些機製來“雕刻”齣具有特定功能的宏觀材料。特彆是關於超快激光加工的章節，描述得非常細緻，從皮秒到飛秒尺度的脈衝調控，以及如何藉此實現材料的無損或近乎無損的改性，這對於我目前從事的精密光學元件製造領域來說，簡直就是一本及時雨。書中對不同波長激光與金屬、陶瓷、半導體材料的耦閤效應分析得極為透徹，配以大量清晰的顯微組織圖片和能譜分析數據，使得復雜的物理過程變得直觀易懂。我尤其欣賞作者在介紹應用案例時，總是能將理論與實際工程難題緊密結閤起來，而不是簡單地羅列實驗結果，這種務實的態度讓讀者在學習知識的同時，也能清晰地看到這些尖端技術在現實世界中解決問題的潛力，比如在微電子封裝和生物醫學植入物錶麵的功能化處理上，提供瞭許多啓發性的思路。