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真空材料

為了解決陶瓷鍍膜成分的問題，作者張景欽等 這樣論述：

全面系統地闡述了真空材料在真空科學技術中的使用。如真空應用及真空設備的殼體、真空環境用材、真空泵、真空元件、真空規管用材，各類真空獲得手段的工作物質、氣體捕獲泵吸氣材料，各類密封材料，真空容器內的結構和機構用材料以及實現特定功能的各種材料等。本書又闡述了材料性能對真空系統性能的影響，材料的真空性能，分別敘述蒸發和凝結、蒸發的速率、飽和蒸氣壓的測試、氣體的吸附和脫附，氣體在固體中的滲透、材料出氣的擴散理論以及材料的出氣速率的測量、航天器用材料質量損失性能等。薛大同，蘭州空間技術物理研究所，研究員，博導，1963年畢業於清華大學電真空技術物理專業，分配到蘭州空間技術物理研究所，

1979年12月入黨。主要負責研究的「SF-3分子污染監測器」，1982年獲航天部重大科技成果三等獎；「真空中油的爬移機理及防止油爬移措施的研究」，獲1985年航天部重大科技成果四等獎；「石英晶體膜厚監測儀」，1988年獲國家經委新產品「金龍獎」。參加研究的「有機材料常溫出氣的擴散理論」和「材料的空間效應研究及評價」1978年獲甘肅省科學大會和全國科學大會獎。「材料空間效應及其擴散規律的研究」，1982年獲國家科委頒發的自然科學獎四等獎。1978年被評為甘肅省國防工業系統先進個人，1984年我國首顆試驗通信衛星發射成功，經五院批准記二等功。

現代表面技術（第2版）

為了解決陶瓷鍍膜成分的問題，作者錢苗根 這樣論述：

本書闡述了現代表面技術的含義、內容、應用和發展，介紹了固體表面和覆蓋層的結構以及固體表面的性能，系統分析了各類表面技術的特點、適用範圍、技術路線、典型設備、工藝措施和應用實例，論述了表面技術設計和表面測試分析的內容。本書主要內容包括：表面技術概論，固體表面和覆蓋層的結構，固體表面的性能，電鍍、電刷鍍和化學鍍，金屬表面的化學處理，表面塗覆技術，氣相沉積技術，表面改性技術，複合表面技術，表面加工製造，表面技術設計，表面測試分析。 本書可供高等院校材料科學、材料工程、材料物理、材料化學等相關專業在校師生使用，也可供從事產品設計、工藝制訂、技術改造、設備維修、品質和技術管理的工程技術人員參考。

第2版前言 第1版前言 第1章表面技術概論1 1.1表面技術的含義1 1.2表面技術的內容3 1.3表面技術的應用8 1.4表面技術的發展17 1.4.1表面技術發展方向17 1.4.2表面技術發展前景18 第2章固體表面和覆蓋層的結構20 2.1固體材料和表面介面20 2.1.1固體材料20 2.1.2表面介面21 2.1.3不飽和鍵23 2.2固—氣表面的結構23 2.2.1理想表面23 2.2.2清潔表面24 2.2.3實際表面25 2.3表面特徵力學和勢場32 2.3.1表面吸附力32 2.3.2表面張力與表面能34 2.3.3表面振動與表面擴散35 2.4表面覆蓋層

的結構40 2.4.1電鍍層的結構41 2.4.2薄膜的結構43 第3章固體表面的性能47 3.1固體表面的力學性能47 3.1.1附著力47 3.1.2表面應力49 3.1.3表面硬度50 3.1.4表面韌性與脆性53 3.1.5表面耐磨性能55 3.1.6表面抗疲勞性能63 3.2固體表面的化學性能65 3.2.1表面耐化學腐蝕性能65 3.2.2表面耐電化學腐蝕性能68 3.2.3非金屬材料的耐蝕性83 3.2.4表面選擇過濾與分離性能88 3.2.5表面防汙與防沾汙性能96 3.2.6表面自潔與殺菌性能97 3.3固體表面的物理性能99 3.3.1表面技術中的材料熱學性能100 3.

3.2表面技術中的材料電學性能107 3.3.3表面技術中的材料磁學性能114 3.3.4表面技術中的材料光學性能121 3.3.5表面技術中的材料聲學性能131 3.3.6表面技術中的材料功能轉換135 第4章電鍍、電刷鍍和化學鍍142 4.1電鍍的基本知識和原理142 4.1.1電鍍的範疇和分類142 4.1.2電鍍的基本過程和構成143 4.1.3電鍍液144 4.1.4電鍍反應145 4.1.5電極反應機理147 4.1.6金屬的電沉積過程148 4.1.7影響電鍍品質的因素150 4.2電鍍預處理151 4.2.1預處理的目的和重要性151 4.2.2預處理方法151 4.2.3金

屬的拋光152 4.3單金屬電鍍和合金電鍍154 4.3.1單金屬電鍍154 4.3.2合金電鍍156 4.4電刷鍍160 4.4.1電刷鍍的基本原理和特點160 4.4.2電刷鍍設備160 4.4.3電刷鍍溶液162 4.4.4電刷鍍工藝164 4.4.5電刷鍍的應用165 4.5化學鍍166 4.5.1化學鍍的分類和特點166 4.5.2化學鍍鎳167 4.5.3化學鍍銅169 第5章金屬表面的化學處理172 5.1化學轉化膜172 5.1.1化學轉化膜的形成過程和基本方式172 5.1.2化學轉化膜的分類和用途172 5.2氧化處理173 5.2.1鋼鐵的化學氧化173 5.2.2有

色金屬的化學氧化177 5.3鋁及鋁合金的陽極氧化178 5.3.1陽極氧化膜的性質和用途178 5.3.2陽極氧化膜的形成機理179 5.3.3鋁及鋁合金的陽極氧化工藝180 5.3.4陽極氧化膜的著色和封閉182 5.4微弧氧化185 5.4.1微弧氧化技術的由來與發展185 5.4.2微弧氧化設備與工藝186 5.4.3影響微弧氧化品質的因素187 5.4.4微弧氧化陶瓷質氧化物膜的結構和性能189 5.4.5微弧氧化陶瓷質氧化物膜的應用190 5.5磷化處理190 5.5.1鋼鐵的磷化處理190 5.5.2有色金屬的磷化處理194 5.6鉻酸鹽處理194 5.6.1鉻酸鹽膜的形成過程1

94 5.6.2鉻酸鹽膜的組成和結構195 5.6.3鉻酸鹽處理工藝195 第6章表面塗覆技術198 6.1塗料與塗裝198 6.1.1塗料198 6.1.2塗裝204 6.2溶膠凝膠技術206 6.2.1溶膠凝膠法簡介206 6.2.2溶膠凝膠法薄膜或塗層209 6.3黏結與黏塗212 6.3.1黏結技術212 6.3.2黏塗技術216 6.4熱噴塗與冷噴塗218 6.4.1熱噴塗218 6.4.2冷噴塗228 6.5電火花表面塗覆229 6.5.1電火花表面塗覆的原理和特點229 6.5.2電火花塗覆工藝及應用231 6.5.3電火花塗覆層的特性232 6.6堆焊與熔結234 6.

6.1堆焊234 6.6.2熔結240 6.7熱浸鍍242 6.7.1熱浸鍍層的種類242 6.7.2熱浸鍍工藝243 6.7.3熱浸鍍鋅243 6.7.4熱浸鍍鋁246 6.8搪瓷塗覆247 6.8.1瓷釉的基本成分和釉漿247 6.8.2搪瓷的金屬基材及表面清潔處理249 6.8.3釉漿的塗覆和搪瓷燒成249 6.8.4搪瓷製品的分類和應用250 6.9塑膠塗覆250 6.9.1塑膠粉末塗料250 6.9.2塑膠粉末塗覆方法251 6.10無機塗料與納米複合塗料252 6.10.1無機塗料253 6.10.2納米複合塗料259 6.11陶瓷塗層265 6.11.1陶瓷塗層的分類和選用266

6.11.2陶瓷塗層的工藝及其特點267 6.11.3幾種典型的陶瓷塗層268 6.12達克羅塗覆技術270 6.12.1達克羅塗覆技術的由來與發展271 6.12.2達克羅塗層的結構與耐蝕機理272 6.12.3達克羅塗覆工藝流程272 6.12.4達克羅塗覆技術的優點與不足274 6.12.5達克羅塗覆技術的應用27 第7章氣相沉積技術277 7.1氣相沉積與薄膜277 7.1.1薄膜的定義與特徵277 7.1.2薄膜的形成過程與研究方法278 7.1.3薄膜的種類和應用279 7.1.4薄膜製備方法和氣相沉積法分類280 7.2真空技術基礎281 7.2.1真空度和真空區域的劃分281

7.2.2真空的特點和應用281 7.2.3真空中的氣體分子特性281 7.2.4真空的獲得283 7.2.5真空泵型號和真空機組284 7.2.6真空測量和檢漏285 7.3物理氣相沉積290 7.3.1真空蒸鍍290 7.3.2濺射鍍膜298 7.3.3離子鍍308 7.3.4離子束沉積318 7.3.5分子束外延320 7.4化學氣相沉積321 7.4.1化學氣相沉積的反應方式與條件321 7.4.2化學氣相沉積的方法與分類322 7.4.3幾類化學氣相沉積簡介324 7.4.4化學氣相沉積的特點與應用329 第8章表面改性技術334 8.1金屬材料表面改性334 8.1.1金屬表面

形變強化334 8.1.2金屬表面熱處理340 8.1.3金屬表面化學熱處理348 8.1.4等離子體表面處理360 8.1.5鐳射表面處理363 8.1.6電子束表面處理372 8.1.7高密度太陽能表面處理374 8.1.8離子注入表面改性376 8.2無機非金屬材料表面改性385 8.2.1玻璃的表面改性385 8.2.2傳統陶瓷的表面改性390 8.2.3先進陶瓷的表面改性391 8.2.4生物無機非金屬材料的表面改性394 8.3高分子材料表面改性396 8.3.1偶聯劑處理396 8.3.2化學改性397 8.3.3輻射處理399 8.3.4等離子體改性400 8.3.5酶化學表面

改性401 第9章複合表面技術403 9.1電化學技術與某些表面技術的複合403 9.1.1電化學技術與物理氣相沉積的複合403 9.1.2電化學技術與表面熱擴散處理的複合406 9.2真空鍍膜與某些表面技術的複合406 9.2.1真空鍍膜與塗裝技術的複合406 9.2.2真空鍍膜與離子束技術的複合411 9.3表面鍍(塗)覆與納米技術的複合417 9.3.1複合電鍍、複合電刷鍍和複合化學鍍417 9.3.2納米黏結、黏塗和納米熱噴塗423 9.4表面熱處理與某些表面技術的複合425 9.4.1複合表面熱處理425 9.4.2表面熱處理與表面形變強化處理的複合426 9.5高能束表面處理與某

些表面技術的複合426 9.5.1鐳射表面合金化、陶瓷化和增強電鍍427 9.5.2雷射光束表面處理與等離子噴塗的複合428 9.6納米晶粒薄膜和納米多層薄膜429 9.6.1納米薄膜概述429 9.6.2納米晶複合薄膜430 9.6.3納米多層膜433 第10章表面加工製造437 10.1表面加工技術簡介437 10.1.1超聲波加工437 10.1.2磨料加工438 10.1.3化學加工441 10.1.4電化學加工442 10.1.5電火花加工445 10.1.6電子束加工446 10.1.7離子束加工448 10.1.8雷射光束加工449 10.1.9等離子體加工451 10.1.1

0光刻加工452 10.1.11LIGA加工459 10.1.12機械微細加工461 10.2微電子工業和微機電系統的微細加工462 10.2.1微電子工業的微細加工462 10.2.2微機電系統的微細加工466 第11章表面技術設計468 11.1表面技術設計的要素與特點468 11.1.1表面技術設計的要素468 11.1.2表面技術設計的特徵469 11.2表面技術設計的類型與方法470 11.2.1表面技術設計的類型470 11.2.2表面技術設計的方法470 第12章表面測試分析478 12.1表面分析的類別、特點和功能478 12.1.1表面分析用主要儀器478 12.1.2依

據結構層次的表面分析類別482 12.2常用表面分析儀器和測試技術簡介484 12.2.1電子顯微鏡485 12.2.2場離子顯微鏡486 12.2.3掃描隧道顯微鏡487 12.2.4原子力顯微鏡488 12.2.5X射線衍射490 12.2.6電子衍射490 12.2.7X射線光譜儀和電子探針492 12.2.8質譜儀和離子探針494 12.2.9鐳射探針494 12.2.10電子能譜儀495 12.2.11彈道電子發射顯微鏡499 12.2.12掃描近場光學顯微鏡和光子掃描隧道顯微鏡500 12.2.13紅外光譜和拉曼光譜502 參考文獻507 第2版前言表面技術是一

門正在迅速發展的綜合性邊緣學科，也是一門具有很高使用價值的基礎技術。表面技術涉及面十分寬廣，各種領域和各行各業都可找到其重要而廣泛的應用。表面技術在現代製造、汽車、航空、航太、艦船、海洋、電子、電器、生物、醫學、能源、建築、材料、軍事以至人類的日常生活等領域中有著很好的發展和應用前景。 《現代表面技術》自2002年出版以來，已印刷16次，發行了3萬多冊，深受讀者歡迎，有很多學校選作了教材。考慮到該書已出版十多年，這期間表面技術有了較大的發展，很多技術標準進行了修訂，所以機械工業出版社委託我對《現代表面技術》進行修訂，出版第2版。 經過一年的努力，我完成了修訂工作。本書特點和有關說明如下：

1)根據近十多年來表面技術的發展情況，對第1版的內容進行了增補，而對陳舊、過時的內容予以刪除。 2)表面技術涉及的領域很廣，知識面很寬，修訂時對各類表面技術做了簡明扼要的闡述，而對一些重點和難點進行了較為詳細的分析。 3)基礎理論對表面技術的發展十分重要，而表面技術又是一門應用性很強的學科。因此，本書在修訂時加強了理論與實際的緊密聯繫。 4)本書修訂時，增加了不少理論與實際結合的應用實例，鼓勵讀者自學，勤于思考，豐富想像，激發興趣，勇於創新。 本書可供高等院校材料科學、材料工程、材料物理、材料化學等相關專業在校師生使用，也可供從事產品設計、工藝制訂、技術改造、設備維修、品質和技術管理的

工程技術人員參考。 本書修訂時，徵求了有關教師、學生以及科技人員的意見和建議，並參閱和引錄了不少文獻資料，同時又得到莫慶華女士和莫強強先生的大力幫助，在此一併表示衷心的感謝。 由於條件和水準有限，本書肯定有不妥之處，希望讀者提出寶貴意見。 錢苗根第1版前言表面現象和過程在自然界是普遍存在的。廣義地說，表面技術是直接與各種表面現象或過程有關的，能為人類造福或被人們利用的技術。它是一個非常寬廣的科學技術領域。 多年來，人們對傳統表面技術進行了一系列改進、複合和創新，使大量的現代表面技術湧現出來，在各個工業部門以及農業、生物、醫藥工程乃至人們日常生活中有著廣泛而重要的應用。表面技術為國際性的

關鍵技術之一，是新材料、光電子、微電子等許多先進產業的基礎技術。大量表面技術屬於高技術範疇，在今後知識經濟社會發展過程中將佔有重要的地位。 表面技術不僅是一門廣博精深和具有極高實用價值的基礎技術，還是一門新興的邊緣性學科，在學術上豐富了材料科學、冶金學、機械學、電子學、物理學、化學等學科，開闢了一系列新的研究領域。 人們使用表面技術已有幾千年的歷史。但是，表面技術的迅速發展是從19世紀工業革命開始的，近30多年則發展得更為迅速。一方面人們在廣泛使用和不斷試驗摸索過程中積累了豐富的經驗，另一方面20世紀60年代末形成的表面科學給予了有力的促進，從而使表面技術進入了一個新的發展時期。 表面技

術的種類繁多，過去是分散在各個技術領域，它們的發展一般是分別進行的。現在，表面技術開始有了堅實的理論基礎，人們將各類表面技術相互聯繫起來，探討共性，然後從更高的角度來指導各類表面技術的發展。 大力加強表面技術這門新學科的建設，是教育改革、科技發展和經濟建設的客觀需要。為此，我們擬對本科生、碩士生、博士生三個層次，分別開設《現代表面技術》《表面工程學》和《表面科學與技術》三門課程。本書是在我們編寫《表面技術概論》講義的基礎上，經過一定的教學實踐，徵求專家和學生們的寶貴意見而重新編寫的。本書是上述三門課程的基本教材，可供各大專院校有關專業師生使用，同時也可供各個工業部門以及農業、生物、醫藥工程等

領域中管理、研究、設計、製造方面人員閱讀。 本書共分10章，其中、二、七、九、十章以及第五章的一、二、六、七、八、九、十節由錢苗根執筆；第六、八章以及第五章的三、四、五節由姚壽山執筆，第三、四章由張少宗執筆編寫。 在本書編寫過程中，編者參閱和引錄了許多文獻資料，一些主要的文獻資料列在各章末的“參考文獻”中。姜祥祺、吳以南、薄鑫濤等教授、專家對本書的有關章節作了認真和細緻的審校，提出了許多寶貴的意見。上海交通大學現代表面技術實驗室的同事們也給予了許多具體的幫助。在此，我們謹向他們表示衷心的感謝。 由於我們學識水準所限，本書必然會存在不少問題，殷切希望專家和讀者批評指正。“現代表面技術”是新

開設的一門課程，我們根據我校的實際情況編寫了該課程的教學大綱，本書將其作為附錄放在書末，供兄弟院校參考。 錢苗根

高功率脈衝磁控濺鍍透明導電銦錫氧化物薄膜之研究

為了解決陶瓷鍍膜成分的問題，作者蕭育凱 這樣論述：

隨著現今產業發達，透明導電氧化物(Transparent Conductive Oxide, TCO)可以廣泛地應用在許多元件電極材料，例如顯示器、太陽能電池、除霧玻璃等，由於銦錫氧化物(Indium Tin Oxide, ITO)具有較寬的能隙值(3.5~4.3 eV)，在可見光區的穿透率較高且具有良好的導電性，因此成為業界廣泛使用的TCO材料，ITO的成分為氧化銦(In2O3)摻雜氧化錫(SnO2)，業界大多使用射頻磁控濺射技術製備並且以氧化銦/氧化錫 = 90:10成分比(wt.%)的陶瓷靶沉積ITO薄膜。近年來有一項新的製程技術是高功率脈衝磁控濺鍍技術(High Power Impu

lse Magnetron Sputtering, HiPIMS)，因為其低佔空比(Duty Cycle)大多在5 %以下，根據調整製程頻率(Frequency)與脈衝時間(Pulse time)輸出低於5 %的佔空比，在固定的平均功率下，佔空比越低峰值功率(Peak Power, Pmax)越高，且高離化率、高轟擊能量及高電漿密度，使薄膜更緻密、平整及基板結合力佳。本研究利用HiPIMS沉積單層ITO薄膜，藉由改變製程壓力(3、5、7 mTorr)、佔空比(1.5~3.75 %)以及增加退火溫度等製程參數，分析不同HiPIMS製程參數下對於電漿組成與薄膜光電特性之影響。經第一階段實驗後發現在

固定脈衝開啟時間下改變脈衝頻率，150 Hz的條件時，其具有較高的峰值功率，第二階段實驗後發現在固定佔空比改變製程壓力的情況下，3 mTorr與其他不同條件相比下，會有較低的片電阻值。而第三階段實驗藉由改變佔空比的條件可以發現，Duty 1.5 %有最好的品質因數(Figure of Merit, FOM)。第四階段實驗進行退火後可以發現，將ITO薄膜進行熱退火會大幅改善其結晶性，光學特性約81.3 %片電阻值約113.5 Ω/sq。