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《中国材料工程大典·第16卷·材料表面工程（上）》 概述： 《中国材料工程大典》是中国材料科学领域的一部里程碑式巨著，旨在系统、全面地梳理和呈现新中国成立以来中国在材料科学与工程领域所取得的辉煌成就。其第16卷“材料表面工程（上）”作为该大典的重要组成部分，聚焦于材料表面工程这一关键且不断发展的领域。本书上卷深入浅出地阐述了材料表面工程的基本原理、核心技术、前沿进展以及在国民经济各部门中的广泛应用，为材料科学研究者、工程技术人员、相关行业从业者以及有志于此领域的学生提供了极其宝贵且权威的参考资料。 内容要点： 本书上卷共分为十一章，内容涵盖了材料表面工程的宏观理论基础、微观表征手段以及几种主要的表面改性技术。 第一章：材料表面工程概述 本章系统阐述了材料表面工程的定义、重要性、发展历程以及其在提升材料性能、拓展材料功能、解决材料使用难题等方面的关键作用。重点介绍了表面工程与材料科学、化学、物理、机械等学科的交叉融合，勾勒出材料表面工程的广阔研究视野和应用前景。 第二章：材料表面科学基础 此章深入探讨了材料表面的基本结构、原子排列、电子态以及表面能等关键概念。通过对不同晶体结构材料表面原子堆积方式的分析，解释了表面缺陷、台阶、拐角等对表面性能的影响。同时，对表面吸附、脱附、扩散等基本表面反应过程进行了详细论述，为理解后续的表面改性技术奠定理论基础。 第三章：材料表面结构表征技术 本章详细介绍了各种先进的材料表面结构表征技术，包括但不限于扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、俄歇电子能谱（AES）以及二次离子质谱（SIMS）等。对这些技术的原理、应用范围、分辨率、信息获取方式等进行了深入剖析，并提供了实际案例分析，指导读者如何选择合适的表征手段来揭示材料表面的微观形貌、化学成分、晶体结构和电子性质。 第四章：材料表面化学与性质 本章重点关注材料表面的化学行为及其与宏观性能的关联。深入分析了表面氧化、还原、腐蚀、钝化等化学过程的机理，以及这些过程如何影响材料的耐蚀性、导电性、催化活性等。同时，探讨了表面润湿性、粘附性、摩擦磨损特性等与表面化学状态密切相关的性能。 第五章：热处理表面改性技术 本章详细介绍了基于热处理的多种表面改性技术，如渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硫、渗硼等。阐述了这些工艺过程的原理、操作参数、影响因素以及对材料表面硬度、耐磨性、耐蚀性等性能的提升机制。对不同材料（如钢、硬质合金）在这些改性过程中的行为进行了深入分析。 第六章：物理气相沉积（PVD）技术 本章重点介绍物理气相沉积（PVD）技术，包括蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀等。详细阐述了各种PVD技术的原理、设备构成、工艺参数以及能够获得的膜层种类（如金属、合金、陶瓷、氮化物、碳化物等）。重点介绍了PVD技术在制备耐磨涂层、装饰涂层、光学涂层等方面的应用，以及其在提升材料表面硬度、降低摩擦系数、改善耐蚀性方面的优势。 第七章：化学气相沉积（CVD）技术 本章深入探讨了化学气相沉积（CVD）技术及其变种（如等离子体增强CVD，PECVD）。详细介绍了CVD技术的原理，即通过气相反应物在基材表面生成固体薄膜。分析了不同CVD工艺（如常压CVD、低压CVD、等离子体CVD）的特点、优缺点以及适用范围。重点介绍了CVD技术在制备硬质涂层（如金刚石、氮化钛）、耐高温涂层（如氧化铝）、以及在半导体制造中的应用。 第八章：离子注入技术 本章详细阐述了离子注入技术。介绍了离子源、加速器、注入枪等设备组成，以及能量、剂量、注入深度等关键工艺参数。重点分析了离子注入如何通过将外来原子注入到材料表面层来改变材料的化学成分、晶体结构和电子状态，从而实现表面性能的改性，如提高硬度、耐蚀性、导电性等。 第九章：电化学表面处理技术 本章涵盖了电化学方法在材料表面工程中的应用，包括电镀、阳极氧化、电化学抛光和电化学刻蚀等。详细介绍了电镀过程的机理、工艺参数以及所能获得的镀层种类和性能。重点阐述了阳极氧化在铝、钛等材料表面形成氧化膜的原理、工艺以及其在提升耐蚀性、装饰性方面的作用。 第十章：等离子体表面处理技术 本章聚焦于等离子体在材料表面工程中的应用。介绍了不同类型的等离子体（如低压等离子体、常压等离子体），以及等离子体激活、刻蚀、沉积等过程。重点阐述了等离子体表面处理如何实现材料表面的活化、清洁、功能化，以及等离子体聚合、等离子体喷涂等技术在制备功能性表面方面的应用。 第十一章：激光表面处理技术 本章介绍了利用激光技术进行材料表面改性。包括激光熔覆、激光淬火、激光重熔、激光刻蚀等。详细阐述了激光与材料相互作用的机理，以及这些技术如何通过快速加热和冷却来改变材料表面的微观组织和性能，如提高表面硬度、改善耐磨性、实现精密加工等。 本书的特色与价值： 《中国材料工程大典·第16卷·材料表面工程（上）》不仅理论阐述严谨，更注重实践指导。书中引用了大量国内外的研究成果和工程应用实例，力求反映材料表面工程领域的最新动态和发展趋势。其内容涵盖了从基础理论到关键技术，再到典型应用的完整链条，为读者提供了一个系统、深入的学习平台。本书的出版，对于推动我国材料表面工程技术的发展，提升我国材料产业的核心竞争力，具有重要的理论和实践意义。无论是科研人员进行前沿探索，还是工程技术人员解决实际问题，抑或是学生掌握学科知识，本书都将是不可或缺的参考工具。
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