1功能材料与钒钛功能材料概论 1
1.1功能材料的概念 1
1.1.1定义 1
1.1.2功能显示方式 2
1.2功能材料的分类 3
1.2.1按应用领域分类 3
1.2.2按物质结构和化学组成分类 3
1.3功能材料的发展 6
1.4钒钛功能材料的概念 7
1.5主要钒钛功能材料 7
2Ni-Ti形状记忆合金 10
2.1形状记忆合金的概念、特性与种类 10
2.1.1形状记忆合金的概念 10
2.1.2形状记忆合金的特性 10
2.1.3形状记忆合金的种类 12
2.2形状记忆效应的原理 12
2.3Ni-Ti形状记忆合金的制备与加工方法 12
2.3.1工艺流程 12
2.3.2TiNi合金的熔炼 13
2.3.3TiNi合金的锻造 14
2.3.4TiNi合金的热挤压 15
2.3.5TiNi合金的轧制和拉拔 15
2.3.6TiNi合金的冷加工 15
2.3.7TiNi合金的粉末成形 15
2.3.8TiNi合金的包套碎片挤压成形 16
2.3.9TiNi合金的溅射沉积薄膜 16
2.4Ni-Ti-X三元形状记忆合金 16
2.4.1Ni-Ti-Fe合金 17
2.4.2Ni-Ti-Mo合金 17
2.4.3Ni-Ti-Ta合金 18
2.4.4Ti-Pd-Ni合金 18
2.5医用多孔Ni-Ti形状记忆合金的制备方法 19
2.5.1元素粉末混合烧结法 20
2.5.2（预）合金粉末烧结法 20
2.5.3自蔓延高温合成法 20
3生物医用钛合金 23
3.1生物医用钛合金的概念 23
3.2生物医用钛合金分类及性能 24
3.3生物医用钛合金的设计与开发 25
3.3.1生物医用钛合金的选材设计 25
3.3.2新型生物医用钛合金的开发 25
3.4生物医用钛合金的熔炼 26
3.5生物医用钛合金的加工制备 29
3.5.1常规加工制备技术 29
3.5.2大塑性变形加工和晶粒微纳米化处理技术 29
3.5.3多孔化制备及微孔结构控制技术 30
3.5.4生物医用钛合金的增材制造技术 31
3.6生物医用钛合金的显微组织与力学性能控制 33
3.7生物医用钛合金的表面改性 35
3.8新型医用Ti-25Nb-2Zr钛合金的制备、加工与表面处理 38
3.8.1锆含量对Ti-25Nb合金组织和力学性能的影响 38
3.8.2热处理及冷加工工艺对Ti-25Nb-2Zr合金组织性能的影响 40
3.8.3表面氧化及钙磷层的制备对Ti-25Nb-2Zr合金的影响 42
4钒钛基储氢合金 45
4.1储氢合金的概念 45
4.2钒基储氢合金的种类与特性 46
4.3钒基储氢合金的制备方法 48
4.3.1熔炼法 48
4.3.2机械合金化法 48
4.3.3燃烧合成法 48
4.3.4还原扩散法 49
4.3.5共沉淀还原法 49
4.4钛基储氢合金的种类与特性 50
4.5Ti-Zr-Ni储氢合金的储氢性能及制备方法 51
4.6TiFe合金的储氢性能 52
4.7TiFe系合金的制备方法 54
4.7.1感应熔炼法 54
4.7.2机械合金化（MA、MG）法 54
4.7.3还原扩散法 55
4.7.4共沉淀还原法 56
4.8合金元素对V-Ti基储氢合金性能的影响 56
4.8.1Ni元素的影响（V-Ti-Ni系合金） 56
4.8.2Cr元素的影响（V-Ti-Cr系合金） 56
4.8.3Mn元素的影响（V-Ti-Mn系合金） 57
4.8.4Fe元素的影响（V-Ti-Fe系合金） 57
4.9TiCrVMnCe合金的制备及性能影响 58
4.9.1TiCrVMnCe合金的制备方法 58
4.9.2影响储氢性能的因素 60
5钛基金属陶瓷 62
5.1金属陶瓷的概念 62
5.2碳化钛陶瓷 63
5.2.1碳化钛陶瓷简介 63
5.2.2碳化钛陶瓷粉末的生产方法 64
5.2.3碳化钛陶瓷的应用 66
5.3氮化钛陶瓷 66
5.3.1氮化钛陶瓷简介 66
5.3.2氮化钛粉末的制备方法 67
5.3.3TiN的应用 70
5.4碳氮化钛陶瓷 72
5.4.1碳氮化钛陶瓷简介 72
5.4.2Ti（C，N）基金属陶瓷材料的制备工艺 72
5.5二硼化钛基金属陶瓷 75
5.5.1二硼化钛陶瓷简介 75
5.5.2二硼化钛陶瓷的制备方法 76
5.6超细晶粒Ti（C，N）基金属陶瓷的制备及性能影响 78
5.6.1超细晶粒对陶瓷性能的影响 78
5.6.2超细晶粒Ti（C，N）基金属陶瓷的制备工艺 79
5.6.3超细晶粒Ti（C，N）基金属陶瓷的性能分析 81
6钛酸盐系压电陶瓷 82
6.1压电陶瓷的概念 82
6.2PZT压电陶瓷 83
6.2.1PZT压电陶瓷简介 83
6.2.2PZT压电陶瓷粉体的制备方法 84
6.2.3PZT压电陶瓷的加工 86
6.3BaTiO3压电陶瓷 87
6.3.1BaTiO3压电陶瓷简介 87
6.3.2BaTiO3压电陶瓷粉体的制备方法 88
6.4水热法合成钛酸铋钠无铅压电陶瓷 91
6.4.1钙钛矿型无铅压电陶瓷简介 91
6.4.2钛酸铋钠简介 91
6.4.3钛酸铋钠无铅压电陶瓷的制备 92
7Nb-Ti超导材料 97
7.1超导材料概述 97
7.1.1特性 97
7.1.2主要合金 98
7.1.3应用领域 98
7.2Nb-Ti超导合金的组成、性质与用途 99
7.2.1组成 99
7.2.2性能 100
7.2.3应用 100
7.3Nb-Ti超导合金的熔铸 101
7.4Nb-Ti超导合金的制造工艺 104
7.4.1普通Nb-Ti超导合金制造工艺 104
7.4.2多芯复合Nb-Ti超导合金制造工艺 105
7.5NbTiTa超导线材的制备及性能影响 106
7.5.1NbTiTa超导线材的特性 106
7.5.2NbTiTa超导线材的制备与性能分析 106
8钛系梯度功能材料 108
8.1梯度功能材料概述 108
8.1.1梯度功能材料的性质 108
8.1.2梯度功能材料的分类 109
8.2Ti-A12O3梯度功能材料 110
8.2.1Ti-A12O3梯度功能材料简介 110
8.2.2Ti-A12O3梯度功能材料的制备 110
8.3钛/羟基磷灰石梯度功能材料 113
8.3.1钛/羟基磷灰石简介 113
8.3.2钛/羟基磷灰石的制备方法 113
8.4激光熔覆法制备HA/钛金属梯度生物涂层 117
8.4.1激光熔覆法制备梯度材料的优势 117
8.4.2激光熔覆法制备HA/钛金属梯度生物涂层的工艺与设备 118
9钒钛新能源电池材料 122
9.1新能源电池材料概述 122
9.2亚氧化钛 123
9.2.1亚氧化钛简介 123
9.2.2不同形态Magneli相制备方法 124
9.2.3Ti4O7结构 125
9.2.4Ti4O7性质 126
9.2.5Ti4O7粉末制备方法 126
9.2.6Ti4O7的应用 130
9.3钛酸锂 132
9.3.1钛酸锂及钛酸锂电池简介 132
9.3.2钛酸锂的晶体结构与电化学特性 133
9.3.3钛酸锂的制备方法 134
9.3.4钛酸锂的应用 137
9.4钙钛矿太阳能电池材料 139
9.4.1钙钛矿太阳能电池材料简介 139
9.4.2电子传输材料 139
9.4.3钙钛矿太阳能电池器件制备工艺 140
9.5钒电池电解液 141
9.5.1钒电池简介 141
9.5.2钒电池电解液的制备方法 144
9.6微波固相法制备Li4Ti5O12电池负极材料 146
9.6.1锂离子电池的构成与优势 146
9.6.2Li4Ti5O12负极材料的性能 149
9.6.3Li4Ti5O12纳米晶的制备及电化学性能 151
10SCR脱硝催化剂 153
10.1脱硝催化剂概述 153
10.2纳米二氧化钛载体的成分 155
10.3纳米催化剂载体的制备原理 156
10.4SCR脱硝催化剂的加工成形 159
10.4.1制作催化剂浆体 160
10.4.2挤压成形 160
10.4.3干燥、焙烧 160
10.4.4浸渍法加入活性成分 160
10.4.5再次干燥、焙烧 160
10.4.6获得成品催化剂 161
11钒钛光学材料 162
11.1发光材料及光催化剂概述 162
11.1.1发光材料 162
11.1.2光催化剂 163
11.2钛酸盐体系长余辉发光材料 164
11.2.1钛酸盐发光材料简介 164
11.2.2钛酸盐长余辉材料的合成方法 164
11.3钒酸盐稀土发光材料 166
11.3.1稀土钒酸盐发光材料简介 166
11.3.2新型稀土钒酸盐体系发光材料制备方法 167
11.4TiO2光催化剂 169
11.4.1纳米TiO2简介 169
11.4.2TiO2光催化剂的制备方法 170
11.5钒酸盐类光催化剂 173
11.5.1钒酸盐光催化剂简介 173
11.5.2钒酸铋（BiVO4）的性质及制备方法 173
11.5.3钒酸铟（InVO4）的性质及制备方法 175
11.5.4钒酸银（Ag3VO4）的性质及制备方法 175
11.5.5钒酸铁（FeVO4）的性质及制备方法 176
11.6钒钛黑瓷远红外辐射材料 177
11.6.1钒钛黑瓷简介 177
11.6.2钒钛黑瓷的制造工艺 177
11.7以Na3VO4为V源制备四方相LaVO4 178
11.7.1稀土钒酸盐LaVO4简介 178
11.7.2四方相LaVO4的制备工艺 179
12钒钛薄膜材料 181
12.1薄膜材料概述 181
12.2钛系化合物薄膜的制备方法 182
12.2.1制备方法概述 182
12.2.2蒸镀法 183
12.2.3溅射法 183
12.2.4离子镀法 184
12.2.5等离子体增强化学气相沉积 184
12.2.6激光化学气相沉积 184
12.3钒系化合物薄膜材料 185
12.3.1二氧化钒薄膜简介 185
12.3.2五氧化二钒薄膜简介 186
12.3.3二氧化钒粉体的合成方法 186
12.3.4二氧化钒及五氧化二钒薄膜的制备方法 187
12.3.5二氧化钒薄膜的应用领域 189
12.3.6五氧化二钒薄膜的应用领域 191
12.4氧化钒-氧化石墨烯复合薄膜的制备及其光电特性 192
12.4.1氧化钒复合薄膜的制备方法简介 192
12.4.2氧化钒-氧化石墨烯复合薄膜的制备工艺 193
12.4.3氧化钒-氧化石墨烯复合薄膜性能分析 194
参考文献 196