电沉积材料及其现代测试分析与表征 新材料 姜传海 新华正版

图书标准信息

• 作者 姜传海
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2024-06
• 版次 1
• ISBN 9787030789471
• 定价 299.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 页数 766页
• 字数 0.94千字

【目录】

前言
第一篇  电沉积的一般原理、设备和相关理论概述
第1章  电沉积原理和工艺概述3
1.1  沉积方法一般介绍3
1.1.1  物理沉积方法3
1.1.2  化学沉积方法5
1.1.3  电沉积和电化学沉积6
1.2  各种电沉积方法6
1.2.1  直流电沉积法原理6
1.2.2  脉冲电沉积方法8
1.2.3  喷射电沉积方法11
1.2.4  电刷镀复合电沉积11
1.2.5  超声波电沉积11
1.3  复合电沉积原理与方法12
1.3.1  复合电沉积的原理和特点12
1.3.2  复合电沉积层中固体微粒含量的表示方法13
1.3.3  复合电沉积层中固体微粒含量的测定14
1.4  电沉积的主要设备16
1.4.1  实验室电沉积设备16
1.4.2  工厂生产企业的电沉积装置17
1.5  电沉积金属/合金材料分类20
1.5.1  电沉积单金属材料20
1.5.2  电沉积合金材料20
1.6  电沉积复合材料的分类21
1.6.1  按构成复合沉积层的组分分类22
1.6.2  功能性复合电沉积层材料22
1.6.3  依据复合沉积层组分所起作用的地位分类23
1.7  电沉积纳米材料24
1.8  关于电极材料和电沉积液的讨论25
1.8.1  关于阴极和阳极材料的讨论25
1.8.2  电沉积液问题26
1.8.3  电沉积溶液的类型29
1.8.4  电沉积过程中各种因素的相互关系30
参考文献30
第2章  金属/合金的电沉积和复合电沉积理论概要32
2.1  金属离子还原的可能性和合金共沉积的条件32
2.1.1  金属离子还原的可能性32
2.1.2  合金共沉积的条件33
2.2  金属电结晶的基本历程34
2.2.1  金属离子在电解液中的存在形式34
2.2.2  通电时金属离子的放电历程37
2.3  金属配离子还原时的极化38
2.3.1  配合物中金属离子的浓度39
2.3.2  金属配离子还原时的阴极极化40
2.3.3  配合剂种类的影响42
2.3.4  金属离子浓度的影响43
2.3.5  游离配位剂的影响44
2.4  结晶的吸附原子表面扩散控制和晶核的形成与长大44
2.4.1  结晶的吸附原子表面扩散控制44
2.4.2  晶核的形成46
2.4.3  晶核长大47
2.5  电沉积金属的形态和织构47
2.5.1  电结晶的主要形态48
2.5.2  电沉积的外延与结晶取向50
2.6  合金共沉积理论50
2.6.1  合金共沉积的类型51
2.6.2  金属共沉积理论52
2.7  复合电沉积层共沉积机理55
2.7.1  复合电沉积的基本原理55
2.7.2  描述复合电沉积给出的数学模型57
2.7.3  影响复合电沉积的因素62
2.8  脉冲电沉积理论64
2.8.1  脉冲电沉积的基本原理64
2.8.2  脉冲电沉积中金属的电结晶64
2.8.3  脉冲电沉积中双电层的充放电影响64
2.8.4  脉冲电沉积中的扩散传质66
2.8.5  脉冲电沉积中的电流分布68
2.9  对脉冲复合电沉积的影响因素70
2.9.1  电解液体系对脉冲复合电沉积的影响70
2.9.2  脉冲工艺对脉冲复合电沉积的影响70
2.9.3  纳米颗粒对脉冲复合电沉积的影响71
参考文献71
第3章  电沉积材料的性能测试与表征74
3.1  引言74
3.2  硬度的测试方法——静载压入法75
3.2.1  硬度的定义和测试特点75
3.2.2  维氏硬度76
3.2.3  显微维氏硬度78
3.2.4  努氏硬度79
3.2.5  洛氏硬度和表面洛氏硬度80
3.2.6  布氏硬度81
3.3  电沉积层的力学性能物理方法测试82
3.3.1  表面布里渊散射方法83
3.3.2  表面声波法84
3.3.3  声显微学86
3.3.4  微压入法87
3.4  电沉积层力学性能的X射线衍射分析89
3.5  沉积层耐腐蚀性能的测试91
3.5.1  盐雾试验92
3.5.2  腐蚀膏试验93
3.5.3  周期浸润腐蚀试验94
3.5.4  通常凝露条件下二氧化硫试验95
3.5.5  电解腐蚀试验96
3.5.6  硫化氢试验97
3.5.7  硫代乙酰胺腐蚀试验97
3.5.8  湿热试验97
3.6  电沉积层耐腐蚀性能的电化学测试98
3.6.1  极化曲线法98
3.6.2  电化学阻抗谱技术99
3.7  电沉积层厚度的测定100
参考文献101
第二篇  电沉积材料现代测试分析与表征方法简介
第4章  电沉积材料成分分析的X射线光谱法105
4.1  材料成分分析仪器大全105
4.2  特征X射线发射谱及其精细结构107
4.2.1  特征X射线谱发射机制107
4.2.2  特征X射线的频率、波长和能量110
4.2.3  X射线发射谱的精细结构112
4.3  电子探针分析仪的构造113
4.4  荧光X射线分析仪的构造117
4.4.1  实验室荧光X射线分析仪的构造117
4.4.2  同步辐射荧光X射线分析仪120
4.5  X射线发射谱的定性定量分析121
4.5.1  X射线发射谱的定性分析121
4.5.2  X射线发射谱的定量分析121
4.6  X射线吸收谱和近限结构123
4.6.1  吸收限123
4.6.2  X射线吸收谱的近限结构124
4.6.3  用X射线吸收谱的化学定性定量分析124
4.7  扩展X射线吸收精细结构125
4.7.1  EXAFS的基本原理126
4.7.2  EXAFS谱的测量方法128
4.7.3  实验测量EXAFS谱和预处理130
4.7.4  求径向分布函数RDF(r)133
4.7.5  结构参数的计算133
4.8  衍射异常精细结构136
4.8.1  衍射异常精细结构的原理136
4.8.2  数据分析方法137
参考文献139
第5章  电沉积材料成分分析的电子能谱法140
5.1  光电子和俄歇电子的产生机制140
5.1.1  光电效应——光电子产生机制和能量140
5.1.2  俄歇电子产生机制143
5.2  电子能谱仪的基本构造143
5.2.1  电子能谱仪的激发源144
5.2.2  电子能量分析器145
5.2.3  检出器与数据处理系统147
5.2.4  试样室和真空系统148
5.2.5  多目的能谱仪148
5.3  X射线光电子能谱148
5.3.1  X射线光电子能谱基本原理148
5.3.2  光电子谱峰的物理位移与化学位移152
5.3.3  深度剖析153
5.4  紫外光电子能谱153
5.5  光电子能谱的定性定量分析155
5.5.1  光电子谱的能量和强度155
5.5.2  X射线光电子能谱定量化学分析157
5.5.3  价态研究158
5.6  俄歇电子能谱分析159
5.6.1  俄歇电子能谱仪159
5.6.2  俄歇电子的能量关系160
5.6.3  俄歇电子的逸出深度161
5.6.4  俄歇电子流的强度161
5.6.5  俄歇电子能谱图162
5.6.6  俄歇能谱峰的宽度163
5.6.7  化学环境对俄歇电子能谱的影响163
5.7  俄歇能谱法定性与定量分析和价态分析164
5.7.1  俄歇电子能谱的定性分析164
5.7.2  俄歇电子能谱的定量分析165
5.7.3  用俄歇谱的化学价态研究168
5.8  俄歇电子能谱分析的应用168
5.8.1  俄歇电子能谱的应用领域168
5.8.2  在材料分析的应用169
5.9  材料成分分析类别及方法171
5.10  材料原子价态分析实例173
5.10.1  镍-氢电池正极活性材料β-Ni(OH)2中Ni原子价态的光电子能谱分析173
5.10.2  Li(Ni0.6Co0.2Mn0.2)O2?合成过程中阳离子的价态研究174
5.10.3  Fe3O4中不同晶体学位置Fe的价态的DAFS分析175
参考文献176
第6章  粉末衍射仪和物相定性定量分析178
6.1  X射线多晶衍射分析的衍射仪法178
6.1.1  现代X射线粉末衍射仪178
6.1.2  X射线粉末衍射仪中的附件182
6.2  物相定性分析的原理和ICDD粉末衍射数据库183
6.2.1  物相定性分析的原理和方法183
6.2.2  PDF数据库186
6.3  定性分析的步骤190
6.3.1  实验获得待检测物质的衍射数据190
6.3.2  数据观测与分析190
6.3.3  检索和匹配191
6.3.4  最后判断191
6.4  材料的定性相分析计算机检索方法192
6.4.1  PCPDFWIN定性相分析系统的应用192
6.4.2  Jade定性相分析系统的应用196
6.5  物相定量分析的原理200
6.5.1  单相试样衍射强度的表达式200
6.5.2  衍射体积201
6.5.3  多相试样的衍射强度201
6.6  无标样的定量相分析方法及其比较203
6.6.1  直接比较法203
6.6.2  绝热法204
6.6.3  Zevin无标样法205
6.6.4  无标样法特征的比较207
6.6.5  无标样法的实验比较209
参考文献211
第7章  表征电沉积材料精细结构射线衍射测试分析方法213
7.1  点阵参数的准确测定213
7.1.1  点阵参数测定的误差来源213
7.1.2  消除误差的实验方法218
7.1.3  初始点阵参数的获得219
7.1.4  准确点阵参数的获得221
7.2  宏观残余应力的测定225
7.2.1  单轴应力的测定原理和方法225
7.2.2  平面宏观应力的测定原理226
7.2.3  平面宏观应力的测定方法229
7.2.4  平面宏观应力的测量实例232
7.2.5  三维应力的测定233
7.2.6  薄膜应力的测定234
7.2.7  丝织构沉积层的X射线应力分析及修正235
7.3  多晶材料织构分析237
7.3.1  极图测定237
7.3.2  反极图的测定241
7.3.3  三维取向分布函数243
7.3.4  材料织构分析247
参考文献253
第8章  表征电沉积材料微结构的方法255
8.1  谱线线形的卷积关系255
8.2  各种宽化效应256
8.2.1  晶粒度宽化——谢乐公式256
8.2.2  微应变引起的宽化258
8.2.3  层错引起的宽化效应258
8.2.4  位错引起的宽化效应261
8.3  分离微晶和微应力宽化效应的各种方法262
8.3.1  傅里叶级数法262
8.3.2  方差分解法263
8.3.3  近似函数法264
8.3.4  最小二乘方法266
8.3.5  前述几种方法的比较267
8.3.6  作图法与最小二乘方法的比较267
8.4  分离密堆六方ZnO中微晶-层错宽化效应的Langford方法270
8.5  分离多重宽化效应的最小二乘方法271
8.5.1  分离微晶-层错二重线宽化效应的最小二乘方法271
8.5.2  分离微应变-层错二重宽化效应的最小二乘方法272
8.5.3  分离微晶-微应变-层错三重宽化效应的最小二乘方法273
8.5.4  系列计算程序的结构275
8.6  求解微晶大小-微应变-位错的最小二乘方法277
8.7  由半高宽求解晶粒大小-位错密度-层错概率的最小二乘方法278
8.8  用最小二乘方法微结构参数测定实例279
8.8.1  微晶-微应变-层错的测定实例——Ni/MH电池活化前后对比研究279
8.8.2  用最小二乘方法测定位错密度实例——球磨铁粉末的晶粒大小和位错密度281
8.9  Voigt单线法和Rietveld全谱拟合求解晶粒尺度、均方应变和位错密度282
8.9.1  Voigt的单线分析法282
8.9.2  全谱拟合求解晶粒尺度和均方应变的原理283
8.9.3  通过全谱拟合求解晶粒尺度和均方应变的步骤284
8.9.4  通过全谱拟合求解晶粒尺寸分布284
8.9.5  通过全谱拟合求解位错密度285
参考文献285
第9章  表征电沉积材料的扫描电子显微镜方法286
9.1  扫描电子显微镜基本原理和结构286
9.1.1  电子光学系统(镜筒)287
9.1.2  信号检测放大及显示系统288
9.1.3  电源系统和真空系统289
9.2  扫描电子显微镜的性能指标289
9.2.1  放大倍数289
9.2.2  分辨率289
9.2.3  景深290
9.3  扫描电子显微镜的试样制备291
9.4  扫描电子显微镜图像衬度及其应用291
9.4.1  扫描电子显微镜图像衬度291
9.4.2  二次电子像衬度及应用292
9.4.3  背散射电子衬度原理及其应用298
9.4.4  吸收电子衬度原理及其应用300
9.5  扫描电子显微镜图像分析的一般应用301
9.6  扫描电子显微镜的中的波谱分析303
9.7  能谱仪的工作原理、结构和软件系统307
9.7.1  能谱仪的工作原理307
9.7.2  能谱仪的结构308
9.7.3  能谱仪中的软件系统310
9.8  扫描电子显微镜中电子背散射衍射分析原理311
9.9  扫描电子显微镜中的电子背散射衍射硬件系统314
9.9.1  硬件系统的整体布局314
9.9.2  硬件系统的整体布局实物照片315
9.10  菊池衍射花样的标定316
9.11  电子背散射衍射和信息获取318
9.11.1  晶粒取向分布及取向差318
9.11.2  图像质量图及应力-应变分析320
9.11.3  晶粒形貌图及晶粒尺寸分析321
9.11.4  晶界类型分析322
9.11.5  物相鉴别与鉴定及相取向关系322
9.11.6  织构分析324
9.11.7  点阵参数确定327
参考文献327
第三篇  典型电沉积材料及其现代测试分析与表征示例
第10章  电沉积铜薄膜和Cu-SiC复合材料及其测试分析与表征331
10.1  电沉积铜薄膜材料制备和处理工艺及物相鉴定331
10.1.1  电沉积铜薄膜基体材料的制备331
10.1.2  电沉积铜膜工艺333
10.1.3  电沉积铜薄膜的晶粒大小和自回火效应334
10.2  电沉积铜薄膜的织构335
10.2.1  不同电流密度下沉积铜薄膜的丝织构特征335
10.2.2  薄膜厚度对丝织构的影响337
10.2.3  添加剂对电沉积铜薄膜织构的影响338
10.2.4  超声对沉积膜织构的抑制作用340
10.2.5  织构与薄膜的各向异性340
10.3  电沉积铜薄膜中的内应力341
10.3.1  电沉积工艺对铜薄膜内应力的影响341
10.3.2  内应力对薄膜织构的影响345
10.3.3