現(xiàn)代薄膜技術(shù)

前言

作者在現(xiàn)代薄膜技術(shù)領(lǐng)域長(zhǎng)期從事科學(xué)研究和研究生教學(xué)工作，獲得了許多研究成果，有的已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。有些課題在交叉學(xué)科方面，進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，如生物醫(yī)學(xué)材料、微電子材料、仿生材料、碳納米管、單分子膜誘導(dǎo)納米材料、納米生物探針等。在應(yīng)用方面。這些研究成果可以應(yīng)用于電子學(xué)、光學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、仿生學(xué)、摩擦學(xué)、磁學(xué)等學(xué)科以及光電子器件、存儲(chǔ)器件、傳感器、換能器、場(chǎng)發(fā)射顯示器、微波器件、聲表面波器件、自組裝膜、超分子納米機(jī)器、材料表面改性等領(lǐng)域。本書(shū)共9章，第1章由胡平（清華大學(xué)）編寫(xiě)，第2章由張濟(jì)忠（清華大學(xué)）編寫(xiě)，第3章由沈玉華（安徽大學(xué)）編寫(xiě)，第4章由張勇（清華大學(xué)）編寫(xiě)，第5章由蔡強(qiáng)（清華大學(xué)）編寫(xiě)，第6章由張谷令（中科院物理所，中央民族大學(xué)）和楊思澤（中科院物理所）編寫(xiě)，第7章由王曉靜（曲阜師范大學(xué)）編寫(xiě)，第8章由韋進(jìn)全（清華大學(xué)）編寫(xiě)，第9章由梁愛(ài)鳳（北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化所）編寫(xiě)。全書(shū)由張濟(jì)忠審稿。參加研究工作的還有相關(guān)研究人員、研究生和本科生，他們是清華大學(xué)的李文治、張秀芳，研究生榮春、李德興、于淼、侯婷、孔麗君、李高寶、孟慶利、李繼威、王波、齊宏旭、施一平，本科生陳曉云、張大明、李娜、康建昌、康家晨、伍暉；加拿大西安大略大學(xué)的M.Zinke.Allmang、w.K.wan和研究生K.H.wong；中國(guó)科學(xué)院物理研究所的博士研究生陳光良、馮文然、顧偉超、李立。在此一并表示感謝。由于作者水平有限，書(shū)中不足之處，敬請(qǐng)專(zhuān)家和讀者不吝指正。

內(nèi)容概要

本書(shū)是清華大學(xué)、中科院物理所、安徽大學(xué)、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化所、曲阜師范大學(xué)等單位的相關(guān)課題組多年研究成果的總結(jié)，系統(tǒng)介紹了微納米纖維膜制造一電紡絲技術(shù)、離子束薄膜制備技術(shù)、LB薄膜技術(shù)、鐵電與壓電薄膜技術(shù)、自組裝技術(shù)與仿生材料、等離子體薄膜制備技術(shù)、多孔硅制備技術(shù)、催化裂解技術(shù)與碳納米管合成，以及功能薄膜制備技術(shù)。另外，還介紹了這些薄膜技術(shù)在高科技和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。    本書(shū)可供從事薄膜物理、電子材料、高分子、生物醫(yī)學(xué)材料、化學(xué)化工、仿生材料、碳納米管、功能陶瓷、離子束和等離子體等研究的科技人員，以及高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生參考。

書(shū)籍目錄

1  微納米纖維膜制造——電紡絲技術(shù)  1.1  電紡絲技術(shù)及應(yīng)用    1.1.1  簡(jiǎn)介    1.1.2  應(yīng)用領(lǐng)域  1.2  纖維取向的方法與應(yīng)用    1.2.1  滾筒/飛輪法    1.2.2  輔助電場(chǎng)/電極法    1.2.3  框架法    1.2.4  平行板電極法    1.2.5  正負(fù)高壓雙噴絲頭法    1.2.6  其他  1.3  電紡絲納米纖維載藥與藥物的控制釋放    1.3.1  納米纖維與控制釋藥    1.3.2  納米纖維載藥的種類(lèi)    1.3.3  影響控制釋藥的因素    1.3.4  電紡載藥工藝的發(fā)展    1.3.5  總結(jié)  1.4  電紡絲的全球產(chǎn)業(yè)化——從“納米蜘蛛”說(shuō)起    1.4.1  國(guó)外公司    1.4.2  國(guó)內(nèi)情況  參考文獻(xiàn)2  離子束技術(shù)與功能薄膜  2.1  離子束技術(shù)概述    2.1.1  離子注入、離子鍍膜和濺射鍍膜    2.1.2  MEVVA金屬離子注入    2.1.3  離子束輔助沉積鍍膜  2.2  離子束技術(shù)制備硅化物    2.2.1  SiC薄膜的制備    2.2.2  SiC薄膜的結(jié)構(gòu)與性能    2.2.3  MoSi2薄膜的制備    2.2.4  MoSi2薄膜的結(jié)構(gòu)與性能  2.3  高分子材料的離子注入表面改性    2.3.1  離子輻照的高分子材料表面層的結(jié)構(gòu)與性能    2.3.2  羥基離子輻照的PHB薄膜的生物相容性    2.3.3  碳離子輻照的PHB系列薄膜的生物相容性  參考文獻(xiàn)3  LB薄膜技術(shù)  3.1  單分子膜及LB膜的制備    3.1.1  單分子膜的制備和性質(zhì)    3.1.2  LB膜的制備    3.1.3  成膜材料  3.2  LB膜的表征    3.2.1  光譜技術(shù)    3.2.2  顯微技術(shù)    3.2.3  電化學(xué)方法    3.2.4  石英晶體微天平  3.3  LB膜的應(yīng)用    3.3.1  在傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用    3.3.2  在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用    3.3.3  在摩擦學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用    3.3.4  在光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用    3.3.5  在電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用    3.3.6  在磁學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用    3.3.7  在制備有序膜材料領(lǐng)域的應(yīng)用    3.3.8  在仿生學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用    3.3.9  在液晶取向中的應(yīng)用    3.3.10  在其他領(lǐng)域的應(yīng)用  參考文獻(xiàn)4  鐵電與壓電薄膜技術(shù)  4.1  鐵電與壓電薄膜技術(shù)    4.1.1  鐵電與壓電薄膜概述    4.1.2  鐵電與壓電薄膜制備技術(shù)    4.1.3  鐵電與壓電薄膜的性能表征    4.1.4  應(yīng)力對(duì)鐵電薄膜電性能的影響    4.1.5  鐵電薄膜的疲勞研究  4.2  鐵電與壓電薄膜的應(yīng)用    4.2.1  鐵電薄膜在存儲(chǔ)器件中的應(yīng)用    4.2.2  鐵電薄膜在傳感器與換能器中的應(yīng)用    4.2.3  鐵電薄膜在微波器件中的應(yīng)用    4.2.4  鐵電薄膜在光電子器件中的應(yīng)用前景    4.2.5  壓電薄膜在聲表面波器件中的應(yīng)用    4.2.6  壓電薄膜在MEMS中的應(yīng)用    4.2.7  柔性復(fù)合壓電薄膜材料應(yīng)用實(shí)例    4.2.8  鐵電與壓電薄膜的前景與亟待研究的問(wèn)題  參考文獻(xiàn)5  自組裝技術(shù)與仿生材料  5.1  生物學(xué)中的“材料”過(guò)程    5.1.1  生物及其物質(zhì)構(gòu)成    5.1.2  生物礦化——生物材料的進(jìn)化    5.1.3  結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)  5.2  過(guò)程仿生——分子自組裝技術(shù)    5.2.1  自組裝及其工作原理    5.2.2  自組裝膜  5.3  三維超分子自組裝——分子和超分子納米機(jī)器    5.3.1  傳統(tǒng)的分子體系    5.3.2  超分子體系    5.3.3  連鎖分子體系    5.3.4  結(jié)論與思考  5.4  生物組織及仿生材料學(xué)    5.4.1  天然生物材料的復(fù)合材料特性    5.4.2  具有優(yōu)良力學(xué)性能的生物材料    5.4.3  功能性生物材料及其材料學(xué)性能  參考文獻(xiàn)6  等離子體薄膜制備與材料表面改性  6.1  低溫等離子體與材料表面改性    6.1.1  低溫等離子體    6.1.2  真空放電等離子體材料處理    6.1.3  大氣壓放電等離子體    6.1.4  國(guó)內(nèi)低溫等離子體科學(xué)研究  6.2  陰極真空弧薄膜沉積與注入    6.2.1  薄膜沉積技術(shù)研究歷史及現(xiàn)狀    6.2.2  陰極真空弧薄膜沉積技術(shù)    6.2.3  陰極弧技術(shù)的應(yīng)用  6.3  高能量密度等離子體薄膜制備與材料表面改性    6.3.1  脈沖高能量密度等離子體的原理及特點(diǎn)    6.3.2  利用脈沖高能量密度等離子體制備硬質(zhì)薄膜    6.3.3  脈沖高能量密度等離子體材料表面改性    6.3.4  PHEDP制備三元氮化物薄膜  6.4  等離子體電解氧化法制備陶瓷層    6.4.1  前期實(shí)驗(yàn)    6.4.2  管狀鋁質(zhì)材料的等離子體電解氧化特性研究    6.4.3  鋼鐵管件的內(nèi)壁陶瓷化研究  6.5  大氣壓放電等離子體材料表面改性    6.5.1  大氣壓等離子體的發(fā)展    6.5.2  大氣壓DBD等離子體制備納米生物探針    6.5.3  總結(jié)  參考文獻(xiàn)7  多孔硅制備技術(shù)  7.1  多孔硅的形成機(jī)理和制備方法    7.1.1  多孔硅的形成機(jī)理    7.1.2  多孔硅的制備方法    7.1.3  多孔硅的后處理  7.2  多孔硅的微觀(guān)結(jié)構(gòu)及其化學(xué)組成    7.2.1  多孔硅的微觀(guān)結(jié)構(gòu)    7.2.2  多孔硅的化學(xué)組成  7.3  多孔硅的發(fā)光特性    7.3.1  多孔硅的光致發(fā)光特性    7.3.2  多孔硅的光致發(fā)光模型    7.3.3  多孔硅的電致發(fā)光特性  7.4  多孔硅微腔  7.5  多孔硅的應(yīng)用研究和發(fā)展前景  參考文獻(xiàn)8  催化裂解技術(shù)與碳納米管合成  8.1  碳納米管的合成    8.1.1  單壁碳納米管的合成    8.1.2  雙壁碳納米管的合成    8.1.3  定向碳納米管的合成  8.2  碳納米管的后處理工藝  8.3  碳納米管的基本性能    8.3.1  電學(xué)性能    8.3.2  光學(xué)性能    8.3.3  力學(xué)性能    8.3.4  熱學(xué)性能  8.4  碳納米管的潛在應(yīng)用    8.4.1  電子器件    8.4.2  場(chǎng)發(fā)射顯示器    8.4.3  傳感器    8.4.4  復(fù)合材料    8.4.5  能源領(lǐng)域  參考文獻(xiàn)9  特種功能薄膜制備技術(shù)  9.1  硬質(zhì)膜的制備技術(shù)及其應(yīng)用    9.1.1  概述    9.1.2  硬質(zhì)膜性能表征    9.1.3  陶瓷膜和裝飾膜  9.2  耐磨潤(rùn)滑膜的制備技術(shù)及其應(yīng)用    9.2.1  類(lèi)金剛石膜（DLC）    9.2.2  MoS2和WS2薄膜  9.3  透明導(dǎo)電薄膜的制備技術(shù)及其應(yīng)用    9.3.1  透明導(dǎo)電薄膜的制備與檢測(cè)    9.3.2  透明導(dǎo)電薄膜的應(yīng)用    9.3.3  透明導(dǎo)電薄膜的發(fā)展  9.4  薄膜技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域的展望    9.4.1  硬質(zhì)膜發(fā)展趨勢(shì)    9.4.2  膜層制備與表征技術(shù)的發(fā)展參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

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