材料界面结构与特性PDF电子书下载

目 录 1

第一章绪论 1

1.1在界面科学的若干问题上取得新的认识 2

1.2建立若干研究与表征界面的新方法 3

1.3推动多种新材料的制备与性能改进 3

第二章界面研究进展 6

2.1界面结构研究深入到原子尺度的直接验证 6

2.1.1扩展晶界的原子像 7

2.1.3 α-Ti/TiH界面上的向错与旋错 8

2.1.2沉淀相界面推移的动态观察 8

2.1.4界面原子分辨的Z衬度像及电子能量损失谱 9

2.1.5界面电子全息图 10

2.1.6金属－半导体界面的扫描隧道显微术观察 11

2.2界面热力学的表述及新的实验现象 11

2.2.1引入更多界面热力学参数 12

2.2.2界面对系统热力学参数的影响 13

2.2.3溶质原子在界面的偏聚 14

2.3界面动力学－界面扩散 16

2.3.1置换原子界面扩散 16

2.4界面性质 17

2.3.3间隙原子界面扩散 17

2.3.2界面结构对扩散的影响 17

参考文献 20

第三章界面结构研究方法 22

3.1界面的纳米尺度综合分析 22

3.1.1界面原子像的实验观察与计算 23

3.1.2界面成分分析 26

3.2界面键合及电子结构的实验测定 29

3.2.1电子晶体学方法 29

3.2.2电子能量损失谱方法 37

3.3.2微电子衍射方法 47

3.3界面有序状态的测定 47

3.3.1长程有序、短程有序和X射线方法 47

3.3.3原子探针－场离子显微镜方法 48

3.4测定界面应力场 49

3.4.1界面应力场衍射衬度 49

3.4.2从高分辨像对界面局部点阵畸变进行测量 49

3.4.3会聚束电子衍射测定界面应力场 51

3.5取向成像电子显微术 54

3.5.1简述 54

3.5.3取向成像电子显微术的原理及方法 55

3.5.2取向成像电子显微术含义 55

3.5.4应用 59

参考文献 61

第四章先进材料的界面研究 64

4.1纳米固体材料的制备、结构和物性 64

4.1.1纳米固体材料的制备 65

4.1.2纳米固体材料的界面结构 67

7.2.1 金属氧化的经典扩散理论 1 74

4.1.3纳米固体材料中的缺陷结构 76

4.1.4纳米固体材料优异的性能 79

4.2纳米粉末 84

4.2.1纳米粉末银 84

4.2.2纳米C60 84

4.2.3纳米粒子表面的精细结构 85

4.3金属间化合物的界面结构 85

4.3.1 TiAl金属间化合物的界面结构 86

4.3.2 Ni 5 0A120Fe30金属间化合物 91

4.3.3 TiAl-V-Si中的硅化物 91

4.4结语 92

参考文献 92

5.1 引言 97

第五章金属基复合材料界面 97

5.2主要问题 98

5.3.1碳（石墨）纤维增强铝基复合材料界面 99

5.3微区结构及其表征 99

5.3.2碳（石墨）纤维增强镁基复合材料界面 105

5.3.3硼酸铝（9Al2O3·2B2O3）晶须增强铝基复合材料界面结构 109

5.3.4钛酸钾晶须增强铝基复合材料界面 111

5.3.5碳化硅（CVD）纤维增强钛基复合材料界面结构 112

5.3.6碳化钛颗粒增强钛基复合材料界面结构 114

5.3.7 TiB2晶须增强Ti6Al4V基复合材料界面结构 115

5.3.8 TiB2/NiAl,Ti(CN)/TiB2内生复合材料的界面结构 116

5.4金属基复合材料的界面反应 121

5.5金属基复合材料界面特性对性能的影响 122

5.5.1连续纤维增强金属基复合材料的低应力破坏现象 123

5.5.2界面结构性能对复合材料性能的影响 125

5.5.3界面结构性能对复合材料内微区域性能的影响 126

5.6金属基复合材料界面优化及界面反应控制的途径 127

5.6.1纤维等增强体的表面涂层处理 128

5.6.2金属基体合金化 128

5.6.3优化制备工艺方法和参数 130

参考文献 130

第六章相界面的物理化学研究 132

6.1 Ni3Fe中反相畴界（APB）的研究 133

6.2 Fe-17％Cr合金贫Cr区的AP研究 136

6.3再结晶及相变过程中晶界的化学偏聚 137

6.3.1体心立方合金高温变形后再结晶过程中移动晶界的成分变化 138

6.3.2面心立方合金再结晶过程中移动晶界的成分变化 138

6.3.3快速加热时体心立方α铁转变为γ奥氏体时硼在移动晶界上的偏聚 140

6.3.4相变过程中移动相间界面上的化学偏聚 141

6.3.5双相再结晶过程中相界面元素的再分布 141

6.4析出相的界面区域成分变化对后继相变的影响 142

6.5合金中纳米级化学偏聚原子簇对相变的影响 143

6.6界面应力场对相变及相界面的影响 146

6.6.1 Fe-Ni-V-C合金中原子簇、位错组列转换为蝶状马氏体引发的蝶状马氏体行列 146

6.6.2合金中三维约束条件对马氏体与贝氏体结构和界面的影响 150

6.7 Fe90Zr7B3软磁材料晶化过程中纳米晶相界面的研究 156

参考文献 161

第七章界面在金属氧化中的作用 163

7.1金属的初期氧化 163

7.1.1初期氧化研究的概况 163

7.1.2表面分析技术在金属初期氧化研究中的应用 164

7.1.3在金属初期氧化研究中的现代显微分析新技术 165

7.2金属氧化的界面反应与扩散 174

7.2.2金属与氧化膜的界面行为 175

7.3界面结构、组成对金属氧化膜初期生长的影响 176

7.4界面结构、化学组成与氧化膜的力学行为 178

7.5界面与稀土活性元素效应 180

7.5.1活性元素效应的微观机制 180

7.5.2氧化膜晶界在氧化膜生长过程中的作用 181

7.5.3 RE对界面力学行为的影响 183

7.6 内氧化合金中的金属／氧化物界面 186

7.7结语 188

参考文献 189

第八章颗粒膜界面物性 193

8.1 引言 193

8.2颗粒膜的制备 196

8.3颗粒膜的磁性 200

8.4颗粒膜的巨磁电阻效应 211

8.5颗粒膜的磁光效应 221

参考文献 225

8.6结语 225

第九章界面研究新技术 228

9.1 引言 228

9.2弹道电子发射显微术 228

9.2.1 BEEM的基本原理 228

9.2.2 BEEM实验方法 233

9.2.3 BEEM的应用 233

9.2.4界面的弹道空穴谱 237

9.3扫描电荷泵法——半导体／绝缘体界面电子结构的研究 239

9.3.1界面态和界面态测量 239

9.3.2扫描电荷泵法的计算机模拟 245

9.3.3实验方法和结果 248

9.3.4实验结果及讨论 252

9.3.5结语 252

第十章界面理论及界面电子结构与模拟计算 254

10.1 晶界能量学基础及晶界电子结构与掺杂效应 254

10.1.1研究背景 254

10.1.2“自协调”理论计算框架 255

10.1.3第一原理原子间相互作用势及其应用 255

10.1.4原子间相互作用能的理论计算及其应用 262

10.1.5过渡金属晶界的有限温度分子动力学模拟 266

10.1.6晶界电子结构及能量与掺杂效应 272

10.2界面（表面）磁各向异性理论 295

10.2.1背景和近期实验研究 295

10.2.2理论认识的困难及其解决办法 296

10.2.3磁性层的电子态占据对磁各向异性的影响 298

10.2.4界面磁各向异性决定于磁性原子法向电子态的杂化 298

10.2.5有效配位相互作用模型 299

10.2.6多层膜（磁性超点阵）的磁各向异性 300

10.2.7结语 300

10.3.2晶界对力学性能的影响 301

10.3界面与材料力学性能 301

10.3.1简述 301

10.3.3异质界面对力学性能的影响 310

10.4金属－陶瓷界面电子结构 314

10.4.1简述 314

10.4.2金属电子结构与原子簇大小的相关性 315

10.4.3 MgO和Al2O3陶瓷电子结构 317

10.4.4金属－陶瓷界面电子结构 319

参考文献 327