氮化硼纳米管及其陶瓷基复合材料

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毕见强 著
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  • 氮化硼纳米管
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出版社: 哈尔滨工业大学出版社
ISBN:9787560359045
版次:1
商品编码:12193039
包装:精装
开本:16
出版时间:2017-06-01
用纸:胶版纸

具体描述

内容简介

本书以氮化硼纳米管复合材料为主题,重点针对氮化硼纳米管对陶瓷基复合材料的强韧化进行阐述。本书在详细介绍氮化硼纳米管的基本概念、性能和制备方法的同时,重点介绍氮化硼纳米管陶瓷基复合材料的制备和性能等。全书系统地介绍了氮化硼纳米管的性能和应用(第1章)、氮化硼纳米管的制备方法(第2章)、氮化硼那么管/氧化铝复合材料(第3章)、氮化硼纳米管/二氧化硅复合材料(第4章),以及氮化硼纳米管/氮化硅复合材料(第5章)的制备、微观结构和性能表征。

目录

目录

第1章 氮化硼纳米管的基本概念与性能

1.1氮化硼纳米的简介

1.2氮化硼纳米管的性能

1.3氮化硼纳米的应用

参考文献

第2章 氮化硼纳米管的制备

2.1 氮化硼纳米管制备方法简介

2.2碳纳米管模板法制备氮化硼纳米管

参考文献

第3章 氮化硼纳米管/氧化铝复合材料

3.1BNNTS/A12O3复合材料1

3.2BNNTS/A12O3复合材料2

3.3BNNTS的强韧化机理

参考文献

第4章 氮化硼纳米管/二氧化硅复合材料

4.1 BNNTS/SIO2复合材料

4.2 烧结温度对BNNTS/SIO2复合材料的影响

4.3 SIO2-AL2O3-BNNTS复合材料

参考文献

第5章氮化硼纳米管/氧化硅复合材料

5.1 BNNTS/SI3N4复合材料1

5.2 BNNTS/SI3N4复合材料2

参考文献

名词索引



材料科学前沿:探索高性能陶瓷的奥秘 本书将带领您走进材料科学的广阔天地,聚焦于一类具有革命性潜力的先进材料——陶瓷及其在极端应用中的卓越表现。我们将深入剖析陶瓷材料的结构、性质与制备工艺,并重点探讨其在新能源、航空航天、生物医学等关键领域的创新应用。 第一章:陶瓷材料的基石——微观世界的奥秘 原子世界的有序与无序: 陶瓷材料的宏观性能,很大程度上源于其微观尺度的结构特征。本章将从原子键合、晶体结构和非晶态结构等方面,解析陶瓷材料的微观构成。我们将探讨离子键、共价键在陶瓷中的作用,并介绍常见的陶瓷晶体结构,如氧化物、氮化物、碳化物等。理解这些微观结构是理解陶瓷宏观性能的基础。 结构决定性能: 陶瓷的晶粒尺寸、晶界、孔隙率等微观结构特征,对材料的力学强度、韧性、导电性、导热性等至关重要。本章将详细阐述这些微观结构参数如何影响陶瓷的性能,并介绍通过控制微观结构来优化材料性能的策略。例如,细化晶粒通常能提高陶瓷的强度,而减少孔隙率则能提升其致密性和抗侵蚀性。 非晶陶瓷的独特性: 除了结晶陶瓷,非晶陶瓷(如玻璃陶瓷)也展现出独特的性能组合。我们将探讨非晶陶瓷的结构特点,以及其在光学、电学等方面的独特优势。 第二章:塑造高性能陶瓷——精湛的制备技术 从粉末到成品: 陶瓷材料的制备是一个复杂而精密的工程。本章将系统介绍陶瓷的主要制备工艺,从原材料的制备、成型到烧结,环环相扣。我们将详细讲解粉体制备技术,如球磨、气流磨等,以及各种成型方法,包括干压、注浆、挤压、注塑等,分析不同成型方法的优缺点及其适用范围。 烧结:性能的关键催化剂: 烧结是赋予陶瓷材料最终性能的关键步骤。本章将深入探讨烧结机理,包括扩散、蒸发-凝结等,以及烧结温度、时间、气氛等对烧结过程和最终材料性能的影响。我们将介绍传统的固相烧结,并重点关注现代化的烧结技术,如放电等离子烧结(SPS)、微波烧结等,它们能够实现更低的烧结温度和更短的烧结时间,从而制备出高性能的陶瓷材料。 先进的制备方法: 除了传统的烧结技术,本章还将介绍一些新兴的陶瓷制备方法,如自蔓延高温合成(SHS)、溶胶-凝胶法、喷雾干燥法等,它们在制备复杂结构陶瓷、纳米陶瓷等方面具有独特优势。 第三章:超越极限——陶瓷材料的卓越性能 坚固与耐用: 陶瓷材料以其出色的硬度、高强度和优异的耐磨性而闻名。本章将深入分析陶瓷材料的力学性能,包括抗压强度、抗弯强度、断裂韧性等,并探讨影响其力学性能的关键因素。我们将介绍断裂韧性增强机制,如裂纹偏转、桥联等,以及如何通过引入增韧相来提高陶瓷的韧性。 抵御严酷环境: 陶瓷材料在高温、高压、腐蚀性介质等极端环境下依然能保持稳定的性能,这使其成为许多关键应用的理想选择。本章将详细阐述陶瓷的耐高温性、耐腐蚀性、抗氧化性等特性,并分析其在热障涂层、核燃料包壳、化工设备等领域的应用潜力。 多功能性的探索: 除了传统的力学和耐用性,陶瓷材料还展现出丰富的电、磁、光、热等功能特性。本章将介绍陶瓷的导电性、绝缘性、介电性、压电性、热电性、光学性能等,并探讨如何通过材料设计和制备工艺来调控这些功能。 第四章:创新应用——陶瓷材料的无限可能 驱动未来的能源技术: 在能源领域,陶瓷材料扮演着至关重要的角色。本章将聚焦于陶瓷在电池、燃料电池、太阳能电池等新能源技术中的应用。我们将探讨固体氧化物燃料电池(SOFC)中的陶瓷电解质和电极材料,以及高效太阳能电池中的陶瓷光吸收层和绝缘层。 支撑尖端科技的航空航天: 航空航天领域对材料的性能要求极为苛刻,陶瓷材料以其轻质、高强、耐高温等特点,在航空发动机、航天器隔热层、结构件等部位发挥着不可替代的作用。本章将深入分析陶瓷在航空航天领域的应用案例。 服务生命健康的生物医学: 陶瓷材料的生物相容性使其在生物医学领域具有广阔的应用前景。本章将介绍陶瓷在人工骨骼、牙齿修复、药物缓释载体等方面的应用,并探讨医用陶瓷的生物活性和可降解性。 其他前沿领域: 本章还将介绍陶瓷材料在电子信息、环境保护、特种涂层等其他新兴领域的应用,展现其跨学科的巨大潜力。 本书旨在为材料科学的研究人员、工程师以及对先进陶瓷材料感兴趣的读者提供一个全面而深入的视角。通过对陶瓷材料微观结构、制备技术、性能特点以及前沿应用的系统性阐述,我们希望能激发读者对这一迷人领域的进一步探索和创新。

用户评价

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《氮化硼纳米管及其陶瓷基复合材料》这个书名,立刻吸引了我作为一名对前沿材料研究充满好奇的读者的目光。BNNTs,以其高强度、高导热性、优异的电绝缘性和化学稳定性,被誉为“白色黄金”,而其与陶瓷基复合材料的结合,更是打开了性能提升的新篇章。我设想,书中会从BNNTs的制备出发,详细介绍各种合成方法,如化学气相沉积(CVD)、等离子体辅助CVD等,并深入探讨如何控制BNNTs的直径、长度、纯度和缺陷,这些参数对于最终的复合材料性能至关重要。接着,书中必然会重点阐述BNNTs在陶瓷基体中的分散技术,这是实现BNNTs增强效果的关键难点。我会期待书中提供关于如何有效分散BNNTs的多种策略,比如超声处理、表面改性、溶剂选择等。同时,BNNTs与陶瓷基体之间的界面结合也是影响复合材料性能的关键因素。书中会深入分析BNNTs与不同陶瓷(如氧化铝、氮化硅、碳化硅)之间的界面相互作用,包括化学键合、界面相的形成以及如何优化界面以获得最佳的增强效果。我期待书中能提供具体的实验数据和理论分析,来揭示BNNTs如何通过多种机制(如载荷传递、裂纹偏转、微裂纹桥联等)来提升陶瓷基复合材料的力学性能,如断裂韧性、抗弯强度等。总而言之,这本书名预示着一本关于如何将一种革命性纳米材料巧妙地融入到传统高性能材料体系中的深度探索。

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《氮化硼纳米管及其陶瓷基复合材料》这个书名,立刻在我的脑海中勾勒出一幅关于高端先进材料的图景。我对BNNTs本身一直抱有极大的兴趣,它的电子结构和化学性质使得它在许多领域都具有独特的优势。而将其与陶瓷基复合材料相结合,无疑是材料科学领域的一大前沿课题。陶瓷基复合材料以其优异的高温性能、耐磨损性和化学稳定性而闻名,但在脆性方面存在显著的不足。BNNTs的引入,我猜测,将为克服这一难题提供一种强大的解决方案。书中可能详细阐述了BNNTs如何通过其高长径比,在裂纹扩展路径上形成“阻挡”作用,从而提高材料的断裂韧性。我期待书中能够深入探讨BNNTs在陶瓷基体中的取向控制,因为纳米管的择优取向往往能带来更显著的性能提升。同时,我也对BNNTs与不同陶瓷基体(如氧化铝、氮化硅、碳化硅等)的界面行为和相容性充满了好奇。良好的界面结合是实现BNNTs增强效果的关键,书中可能会详细介绍如何优化界面,减少界面缺陷,提高界面结合强度。此外,书中可能还会涉及BNNTs对陶瓷基复合材料的热学、电学乃至光学性能的影响,以及这些复合材料在特定领域的应用前景。总而言之,这本书名传递出一种面向未来、解决关键技术难题的信息,令我充满了探索的欲望。

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我对《氮化硼纳米管及其陶瓷基复合材料》这本书充满了期待,特别是“氮化硼纳米管”这一部分。BNNTs以其独特的性质,如高导热性、优异的电绝缘性、高耐温性和良好的化学惰性,使其在众多领域展现出巨大的应用潜力,而与陶瓷基复合材料的结合,更是将这些优势发挥到极致。我设想,书中会详细介绍BNNTs的合成方法,包括但不限于CVD法、激光烧蚀法、等离子体法等,并对其结构、形貌、纯度进行深入表征。更重要的是,书中会详细阐述BNNTs是如何被引入到陶瓷基体中的,例如通过干法混合、湿法混合、原位合成等工艺。我特别关注的是,BNNTs在陶瓷基体中的分散情况,以及如何克服其团聚问题,实现纳米管在基体中的均匀分布。书中应该会提供相关的表征手段,如SEM、TEM等,来直观展示BNNTs在陶瓷基体中的分散状态。此外,BNNTs与陶瓷基体之间的界面相互作用也是关键。书中可能会深入分析BNNTs和陶瓷颗粒之间的界面结合强度、界面相的形成以及这对复合材料宏观性能的影响。我期待书中能提供关于BNNTs在陶瓷基体中如何起到增强作用的详细机理分析,比如纳米管的增韧机制,或者BNNTs对陶瓷烧结过程的影响。总而言之,这本书名预示着一本关于新型高性能材料的深度解析,让我对BNNTs在陶瓷基复合材料中的应用充满好奇。

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这本《氮化硼纳米管及其陶瓷基复合材料》的书名一出现,就瞬间勾起了我对材料科学领域最前沿探索的好奇心。我一直对那些能够颠覆传统、带来革命性变化的材料充满兴趣,而氮化硼纳米管(BNNTs)无疑是近些年来备受瞩目的明星。它那独特的六边形晶格结构,与碳纳米管有着异曲同工之妙,但其绝缘性、优异的热学和化学稳定性,却赋予了它在许多领域超越碳纳米管的潜力。这本书名暗示着,它将深入探讨BNNTs的制备方法、结构表征,更重要的是,它将重点阐述如何将这些微小的、高性能的纳米材料,巧妙地融入到陶瓷基体中,从而创造出具有前所未有性能的复合材料。我设想着,书中可能详细介绍了不同的BNNTs生长技术,比如化学气相沉积(CVD)或等离子体增强CVD,以及如何控制纳米管的直径、长度和纯度,因为这些参数直接影响着最终复合材料的性能。同时,我也期待书中能提供关于BNNTs与各种陶瓷(如氧化铝、氮化硅、碳化硅等)之间界面相互作用的深入分析,包括如何实现良好的分散和牢固的界面结合,这通常是制备高性能复合材料的关键挑战。再者,关于BNNTs的表征技术,如透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及拉曼光谱等,想必书中也会有所涉及,帮助读者理解BNNTs的微观结构和特性。总而言之,这本书从书名上就传递出一种前沿、实用、且具有深远影响力的信息,让我迫不及待地想要翻阅,去了解BNNTs与陶瓷基复合材料的无限可能。

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《氮化硼纳米管及其陶瓷基复合材料》这个书名,在我看来,直接触及了材料科学领域一个极具挑战性但又充满潜力的研究方向。BNNTs,凭借其独特的六边形晶格结构和优异的性能,早已引起了广泛关注,而将其与陶瓷基复合材料相结合,则旨在突破传统陶瓷材料在韧性和强度方面的瓶颈。我推测,书中会详细介绍BNNTs的制备工艺,例如高温固相反应法、化学气相沉积法等,并对其微观结构、晶体学特征进行深入表征,确保读者对其基本属性有清晰的认识。更重要的是,我期待书中能详尽阐述BNNTs如何有效地被引入到各种陶瓷基体中,包括粉末冶金、熔融浸渗、凝胶浇注等多种制备方法。文中可能会深入分析BNNTs在陶瓷基体中的分散状态、取向以及与基体之间的界面相。由于BNNTs的长径比极高,其在基体中的均匀分散是一个重大挑战,书中很可能提供了多种解决方案。我尤其关注书中关于BNNTs如何提升陶瓷基复合材料力学性能的机理分析,例如BNNTs在裂纹尖端产生的应力屏蔽效应、微裂纹桥联效应以及裂纹偏转效应等。这些微观机制的深入理解,将有助于指导新一代高性能陶瓷基复合材料的设计与开发。总而言之,这本书名让我预感到这将是一部集理论深度与实践指导性于一体的权威著作。

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在我看到《氮化硼纳米管及其陶瓷基复合材料》这个书名时,我 immediately 联想到了材料科学中一个极具吸引力的研究前沿。BNNTs,作为一种高强度、高导热性、电绝缘性优异的纳米材料,其应用潜力巨大。而将BNNTs融入到陶瓷基复合材料中,则是为了赋予陶瓷材料全新的性能。我设想,书中会详细介绍BNNTs的各种制备技术,从传统的化学气相沉积(CVD)到新兴的等离子体辅助方法,并着重于如何获得高纯度、特定形貌和尺寸的BNNTs。关于BNNTs在陶瓷基体中的分散,这将是书中一个重要的章节,因为BNNTs的团聚是制约其增强效果的关键因素。我期待书中能提供详细的策略,如表面改性、分散剂选择、工艺优化等,以实现BNNTs在陶瓷基体中的均匀分布。此外,BNNTs与陶瓷基体之间的界面相互作用,也将是书中不可或缺的一部分。书中会深入分析BNNTs与不同陶瓷(如氧化铝、碳化硅、氮化硅)的界面结合机制,以及如何通过优化界面来提高复合材料的力学性能、热性能和耐腐蚀性。我特别期待书中能提供关于BNNTs增强陶瓷基复合材料的具体机理,例如裂纹桥联、载荷传递、拔出现象等,并辅以详实的实验数据和模拟结果。总而言之,这本书名预示着一本关于如何将一种革命性的纳米材料与成熟的工程材料相结合,创造出更优异性能的复合材料的深度探索。

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《氮化硼纳米管及其陶瓷基复合材料》这个书名,给我的第一印象是严谨和专业。它不仅仅是简单的罗列两种材料,而是将两者紧密地联系在一起,形成了一个具有特定目标的研究方向。我联想到,BNNTs作为一种高长径比的纳米材料,其本身的力学性能、热学性能和电学性能都非常突出。例如,其杨氏模量非常高,断裂强度也远超许多传统材料。当将其引入陶瓷基体中时,可以有效地在裂纹尖端形成“桥联效应”或“应力分散效应”,从而阻碍裂纹的扩展,显著提高材料的断裂韧性。书中可能会深入探讨BNNTs的这种增强机制,并从微观角度解析BNNTs与陶瓷晶格之间的相互作用,比如界面能、化学键合等。我也猜测,书中会涵盖多种陶瓷基体材料,从传统的氧化物陶瓷(如氧化铝、氧化锆)到非氧化物陶瓷(如氮化硅、碳化硅、氮化铝),以及可能涉及一些新型陶瓷材料。对于每种陶瓷体系,BNNTs的加入可能带来不同的增强效果,书中会详细阐述这些差异的原因。另外,我对于书中关于“高性能”的解读充满期待,究竟什么样的性能指标是本书所追求的?是更高的强度?更优异的抗热震性?还是其他特殊的功能性?这些都需要书中内容的进一步揭示。总而言之,这本书的书名传递出一种深度探索和技术攻关的信号,让我相信它将提供宝贵的理论基础和实践指导。

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《氮化硼纳米管及其陶瓷基复合材料》这个书名,立刻点燃了我对材料科学创新研究的浓厚兴趣。BNNTs,凭借其独特的结构和卓越的性能,在纳米材料领域备受瞩目。而将其与陶瓷基复合材料相结合,更是为解决传统陶瓷材料脆性等缺点提供了新的可能。我猜测,书中会深入探讨BNNTs的制备方法,包括但不限于化学气相沉积(CVD)、等离子体法等,并详细分析不同方法对BNNTs的形貌、尺寸、纯度以及其在陶瓷基体中分散均匀性的影响。尤其让我感到兴奋的是,书中会详细阐述BNNTs如何作为增强体,显著提升陶瓷基复合材料的力学性能,比如断裂韧性、抗弯强度、抗疲劳性等。我期待书中能够提供具体的增强机理分析,例如BNNTs在裂纹尖端形成的“桥联效应”、载荷传递机制以及其在提高材料整体强度的作用。此外,书中可能会涉及BNNTs对陶瓷基复合材料其他性能的影响,如导热性、电绝缘性、耐高温性、耐磨损性等,并探讨这些性能的提升如何为材料在航空航天、能源、电子等领域的应用开辟新的道路。我也十分好奇书中关于BNNTs与不同陶瓷基体(如氧化铝、氮化硅、碳化硅等)的界面相互作用的研究,以及如何通过优化界面来获得最佳的复合材料性能。总而言之,这本书名预示着一本关于新一代高性能复合材料的深入探索,让我对其内容充满了无限的期待。

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对于《氮化硼纳米管及其陶瓷基复合材料》这本书,我首先被其“陶瓷基复合材料”这一部分深深吸引。陶瓷材料以其优异的耐高温、耐腐蚀、高硬度等特性,在航空航天、能源、生物医学等领域扮演着不可或缺的角色,然而,陶瓷材料普遍存在的脆性问题,极大地限制了其应用范围。而书中“氮化硼纳米管”的加入,无疑为解决这一难题提供了新的思路。我推测,这本书将详尽地探讨如何利用BNNTs这种纳米级增强体来提升陶瓷基体的断裂韧性、抗裂纹扩展能力以及整体力学性能。书中可能不仅仅停留在理论层面,更会深入到具体的复合材料制备工艺,例如粉末冶金法、溶胶-凝胶法、原位生长法等,并详细分析不同工艺对BNNTs在陶瓷基体中分散均匀性、取向以及与基体界面结合强度的影响。我非常期待书中能够提供详细的实验数据和分析,来量化BNNTs的加入对陶瓷材料性能提升的程度,比如抗弯强度、断裂韧性、疲劳寿命等的提升百分比。此外,书中关于BNNTs在陶瓷基体中的微观形貌、界面结构以及失效机制的分析,也将是我关注的重点,这对于理解BNNTs增强陶瓷的机理至关重要。总的来说,这本书的书名让我看到了解决材料科学中一个长期存在的关键问题的希望,也预示着它将是一部充满实践指导意义的著作。

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看到《氮化硼纳米管及其陶瓷基复合材料》这个书名,我第一时间联想到的是材料领域的“强强联合”。BNNTs,这个集优异力学、热学和电学性能于一身的纳米材料,与陶瓷基复合材料,这个在极端环境下表现卓越的材料体系,结合在一起,必然会产生令人振奋的性能飞跃。我迫切地想知道,这本书将如何深入解析BNNTs的微观结构、生长机理以及各种表征技术,从而为理解其在复合材料中的作用奠定基础。我推测,书中会详细介绍BNNTs在陶瓷基体中的分散技术,这是制备高性能复合材料的关键难点之一,如何克服BNNTs的团聚效应,实现均匀分散,是需要重点攻克的课题。同时,书中也应该会探讨BNNTs与各种陶瓷基体(如氧化物、非氧化物)之间的界面相互作用。界面的形成、结合强度以及界面相的存在,都将直接影响复合材料的整体性能。我特别期待书中能提供关于BNNTs如何通过“桥联效应”、“拔出效应”等机制来提升陶瓷基复合材料断裂韧性的详细机理分析。此外,书中可能还会涉及到BNNTs对陶瓷基复合材料的热稳定性、耐磨损性、介电性能等方面的影响,以及其在高温结构件、电子封装、热管理等领域的潜在应用。总而言之,这本书名给我一种高屋建瓴、深入浅出的感觉,让我对BNNTs与陶瓷基复合材料的融合创新充满了期待。

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