Advances in Electronic and Electrochemical Ceramics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Dogan, Fatih (EDT)/ Kumta, Prashant N. (EDT)

出品人:

页数:228

译者:

出版时间:2006-3

价格:$ 148.00

装帧:Pap

isbn号码:9781574982626

丛书系列:

图书标签:

• Ceramics
• Electronic Ceramics
• Electrochemical Ceramics
• Materials Science
• Solid State Physics
• Materials Chemistry
• Sensors
• Dielectrics
• Energy Storage
• Functional Materials

电子与电化学陶瓷进展 (Advances in Electronic and Electrochemical Ceramics) 书籍简介 《电子与电化学陶瓷进展》 是一本深入探讨现代电子与电化学陶瓷领域的权威性专著。本书全面覆盖了从基础材料科学到尖端器件应用的广泛主题，旨在为材料科学家、工程师、研究人员以及致力于该领域发展的学者提供一个全面、深入且及时的知识平台。本书的重点在于阐述新型陶瓷材料的设计、合成、结构-性能关系及其在能源、传感、存储和电子学等关键技术中的应用。 本书汇集了该领域内最前沿的研究成果和最具影响力的见解，涵盖了陶瓷材料在介电、铁电、压电、半导体、离子导体、磁性以及光电等功能特性方面的最新进展。通过对这些特性的深入剖析，读者将能够理解如何通过微观结构控制和化学组分调控来优化陶瓷的宏观性能，以满足日益严苛的技术要求。 第一部分：基础理论与材料设计 本书伊始，着重于电子与电化学陶瓷的基础科学原理。详细阐述了晶体结构、缺陷化学、点阵动力学以及这些基本要素如何决定材料的电学、热学和机械学性能。 晶体结构与微观结构控制： 深入分析了各种结构类型（如钙钛矿、尖晶石、层状结构等）对介电响应和离子迁移率的影响。重点讨论了纳米化对材料性能的突变效应，包括尺寸效应、表面效应以及纳米晶界在电荷传输中的作用。书中详细介绍了先进的合成技术，如溶胶-凝胶法、固相反应法、原子层沉积（ALD）和化学气相沉积（CVD），用以精确控制颗粒大小、形貌和晶界特征。 缺陷工程与掺杂效应： 缺陷是陶瓷功能性的核心。本部分详尽考察了氧空位、金属阳离子空位和间隙原子如何影响材料的电导率、介电损耗和弛豫时间。通过系统性的掺杂策略（如A位或B位取代），阐述了如何调控电子结构、极化率和电荷载流子浓度，以优化特定功能，例如提高铁电畴壁迁移率或降低高频介电损耗。 本征电学与热力学： 包含了对介电常数、铁电畴、压电响应的深入理论建模。讨论了高温对性能的影响，特别是相变行为（如居里温度的精确测定与调控），以及热应力与电应力耦合作用下的材料响应机制。 第二部分：关键功能陶瓷的最新进展 本书的第二部分将焦点转向几种具有战略意义的关键功能陶瓷及其在现代电子设备中的应用潜力。 高性能介电陶瓷： 重点关注高介电常数（High-k）材料、超宽带应用以及用于MLCC（多层陶瓷电容器）和射频元件的无铅化替代品。探讨了如何利用高熵陶瓷或多主元陶瓷来拓宽工作温度范围并降低温度系数。对高频下的介电损耗机理进行了细致的分析，特别是针对5G/6G通信和雷达系统对低损耗材料的需求。 先进压电与热释电材料： 深入研究了高性能无铅锆钛酸盐（PZT）替代品，如基于Barium Titanate（BaTiO3）和Bismuth Sodium Titanate（BNT）体系的固溶体。讨论了单晶技术在实现更高机电耦合系数方面的突破，以及薄膜技术在微机电系统（MEMS）传感器和执行器中的应用。同时，对热释电材料在红外探测中的响应机制进行了详细阐述。 电子与半导体陶瓷： 涵盖了n型和p型氧化物半导体（如ZnO, TiO2, NiO）的制备及其在气体传感和光电转换中的应用。重点讨论了晶界电势屏障对半导体陶瓷电导率的支配作用，以及如何通过精确控制氧分压和烧结气氛来调控载流子浓度，实现优异的半导体性能。 第三部分：电化学陶瓷：能源与传感的核心 第三部分是本书的特色之一，集中探讨了离子导电陶瓷在下一代能源存储和转换技术中的关键作用。 固态电解质： 全面回顾了用于固态电池（All-Solid-State Batteries, ASSBs）的快速离子导体。详细比较了氧化物快离子导体（如NASICON型、LLZO等石榴石结构）和硫化物固态电解质的优缺点。深入分析了界面阻抗问题，包括固态电解质/电极界面的化学兼容性、反应动力学以及如何通过界面工程（如涂层技术）来抑制界面阻抗的形成，从而实现高功率密度。 氧离子导体与燃料电池： 聚焦于固体氧化物燃料电池（SOFCs）和固体氧化物电解槽（SOECs）中的关键组分——氧离子导体。探讨了掺杂氧化铈（SDC）和氧化镧（LSM/LSGM）等材料的电导率机制。特别分析了电极/电解质界面上的电化学反应动力学，如氧还原反应（ORR）和氧析出反应（OER）的催化活性位点设计。 化学与生物传感器： 介绍了基于电化学陶瓷的各种高灵敏度气体传感器（如CO, NOx, H2S）和生物传感器。阐述了陶瓷敏感层如何通过选择性吸附和界面电荷转移来响应目标分析物，以及如何利用微纳结构技术提高传感器的灵敏度和选择性。 第四部分：先进制造技术与器件集成 本书的最后部分关注于将这些先进陶瓷材料转化为实际应用所需的制造工艺和器件集成技术。 薄膜技术与界面工程： 详述了脉冲激光沉积（PLD）、溅射和原子层沉积（ALD）在制备高质量、多层异质结构薄膜中的优势。讨论了界面在器件性能中扮演的关键角色，包括应力匹配、缺陷扩散和电荷注入效率的调控。 陶瓷基复合材料： 探讨了引入第二相颗粒（如金属、碳纳米管或其他陶瓷相）来增强陶瓷的韧性、稳定其微观结构或引入新的功能耦合（如磁电耦合、热电耦合）的策略。 可靠性与失效分析： 关注于陶瓷器件在长期运行中的可靠性问题，包括电迁移、疲劳、湿度敏感性以及在极端环境下的稳定性评估。介绍了先进的无损检测技术（如同步辐射X射线断层扫描）在分析陶瓷内部缺陷方面的应用。 总结 《电子与电化学陶瓷进展》不仅是一本技术手册，更是一份指导未来研究方向的蓝图。它通过详尽的理论阐述、最新的实验数据和前瞻性的应用案例，全面展现了电子与电化学陶瓷领域强大的生命力及其在推动能源转型、信息技术革新中的不可替代的核心地位。本书适合作为研究生教材，以及所有希望在材料科学、电子工程和能源技术领域深耕的专业人士的案头必备参考书。

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