Corrosion Prevention by Protective Coatings pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:NACE International (National Association of Corros

作者:C. G. Munger

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2000-5-24

价格:GBP 130.80

装帧:Paperback

isbn号码:9781575900889

丛书系列:

图书标签:

• Corrosion
• Protective Coatings
• Materials Science
• Surface Engineering
• Corrosion Prevention
• Coatings Technology
• Industrial Coatings
• Metallic Coatings
• Polymer Coatings
• Durability

《高级材料科学中的界面工程与表面改性》 图书简介 本书深入探讨了现代材料科学领域中至关重要的两大核心议题：界面工程与表面改性技术。随着高科技产业对材料性能要求的不断提升，材料的宏观性能已逐渐让位于其表面和界面特性的决定性作用。本书旨在为材料科学家、工程师以及相关领域的研究人员提供一个全面、系统且具有前瞻性的理论框架和实践指导，重点聚焦于如何通过精确控制材料的表层结构和界面行为，来赋予材料全新的、优异的功能特性。 全书内容涵盖了从基础理论到前沿应用的广阔范围，结构严谨，论述深入。它不仅仅是一本技术手册，更是一部关于如何“设计”材料表面的科学指南。 第一部分：界面科学的基础与理论模型 本部分奠定了理解界面现象的理论基础。我们将首先回顾和梳理固体/固体、固体/液体、固体/气体界面的热力学与输运现象。重点阐述了吉布斯吸附等温线在多相体系中的修正应用，以及界面能的概念及其对材料相分离和薄膜生长的影响。 界面结构解析： 详细介绍了不同类型晶体界面（如孪晶界、晶界、异质结界面）的原子排列、缺陷结构及其对机械、电学性能的耦合效应。引入了分子动力学模拟（MD）和第一性原理计算（DFT）在预测界面结构和能量中的应用，特别是对非平衡态界面动力学的模拟方法。 界面输运机制： 深入分析了离子迁移、电子隧穿、热传导以及质量传递在界面处的独特行为。讨论了界面电子态的重构如何导致肖特基势垒的形成，以及在纳米尺度下，界面散射对电荷载流子平均自由程的限制效应。 第二部分：先进表面改性技术 本部分是全书的核心实践部分，系统介绍了当前主流和新兴的表面改性技术，侧重于如何实现对材料表面化学组成、晶体结构和形貌的精确调控。 物理气相沉积（PVD）与化学气相沉积（CPCVD）的深度解析： 区别于传统的薄膜沉积介绍，本书侧重于分析高能粒子轰击（如磁控溅射中的离子束效应）、等离子体化学反应路径（PECVD）对薄膜的应力、内生结构（如柱状生长、致密化）的影响。特别是对原子层沉积（ALD）的自限制机理进行了详尽的动力学分析，强调其在实现亚纳米级厚度控制方面的优势。 热喷涂与激光熔覆技术： 探讨了如何优化粉末形态、喷涂参数（如等离子体温度、气流速度）以及激光能量密度，以控制涂层与基体之间的冶金结合质量和稀释率。引入了先进的在线诊断技术（如高速摄影、原位拉曼光谱）来实时监控熔滴的铺展与凝固过程。 化学转化膜的调控： 详细分析了电化学沉积、溶胶-凝胶法（Sol-Gel）在制备功能性氧化物和复合氧化物薄膜中的应用。强调了溶剂、pH值、前驱体水解缩合动力学对最终薄膜的孔隙率、晶相纯度和粘附强度的决定性作用。 第三部分：界面工程在功能材料中的应用 本部分将理论与技术应用于具体的功能材料体系，展示界面工程如何突破传统材料的性能瓶颈。 高性能摩擦学界面设计： 聚焦于润滑膜和自修复涂层的界面设计。讨论了如何通过构建梯度层结构（例如，从硬质陶瓷层到柔性聚合物层）来有效吸收冲击载荷，减少界面剥离的风险。引入了自润滑材料中固体润滑剂（如MoS2、石墨烯）在基体中的取向和层间结合强度对摩擦系数的调控机理。 先进光电器件中的异质结界面： 重点分析了钙钛矿太阳能电池、LEDs和光电探测器中的载流子提取层与吸收层之间的界面接触质量。阐述了界面钝化技术（如使用有机分子或二维材料覆盖）如何有效降低界面陷阱态密度，提高器件的开路电压和长期稳定性。 生物相容性与生物活性表面： 探讨了如何通过表面接枝、等离子体诱导接枝或PEG化等方法，精确调控材料表面亲疏水性、电荷密度和蛋白质吸附行为。讨论了这些表面化学修饰如何影响细胞粘附、增殖与分化，为植入式医疗器械和生物传感器提供了界面工程的解决方案。 第四部分：界面性能的表征与分析 精确的表征是界面工程成功的关键。本部分详述了用于解析微纳尺度界面结构的先进分析技术。 高空间分辨谱学技术： 深入讲解了X射线光电子能谱（XPS）在深度剖析（结合离子刻蚀）中对氧化态和化学环境的辨识能力，以及扫描透射电子显微镜（STEM）中高角度环形暗场（HAADF）成像对原子序数敏感的成像原理。特别关注了同步辐射光源下原位X射线吸收谱（XAS）对动态界面反应的监测。 表面力学性能评估： 详述了原子力显微镜（AFM）在纳米压痕和横向力显微镜（LFM）模式下对局部硬度、弹性模量和粘附力的测量方法。讨论了如何利用这些技术来量化不同界面结合强度对整体结构可靠性的贡献。 本书内容深度适中，既包含了扎实的物理化学原理，又紧密结合了工程实际应用中的最新进展，是深入理解和掌握材料表面及界面行为的必备参考书。

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