硬質與超硬塗層：結構、性能、製備與表徵（簡體書）

本書第1章概述了硬質與超硬涂層的定義和特性；第2章簡單介紹了硬質與超硬涂層的常用制備方法和原理；第3章依次介紹了常見的過渡金屬氮化物、碳化物、硼化物和一些金屬氧化物涂層的結構、性能、制備方法和影響涂層性能的因素；第4章依次介紹了金剛石、類金剛石、立方氮化硼、氮化碳、硼碳氮及納米多層結構和納米晶復合涂層的結構、性能、制備工藝；第 5章介紹了硬質與超硬涂層常見的增韌技術；第6章介紹了硬質與超硬涂層的厚度、結構、成分及重要性能(如結合強度、硬度、斷裂韌性、耐磨性、耐腐蝕性等)的表征方法。本書的目的是把硬質與超硬涂層的發展過程、最新研究結果和應用現狀介紹給讀者，使大家進一步了解這一方向發展現狀及面臨的問題。

第1章 緒論
　1.1 硬質與超硬涂層的定義
　1.2　硬質涂層與超硬涂層的種類
1.2.1 硬質涂層
1.2.2 超硬涂層
　1.3 涂層材料的特殊性
1.3.1 表面效應明顯
1.3.2 涂層與襯底的界面與黏附性
1.3.3 涂層中的內應力
1.3.4 涂層的異常結構和非理想化學計量比
1.3.5 涂層的擇優取向
1.3.6 涂層的納米多層結構和納米晶復合結構
1.3.7 涂層的優異的綜合性能
　參考文獻
第2章 硬質與超硬涂層的制備技術
　2.1 真空蒸鍍
2.1.1 物質的熱蒸發特性和真空蒸鍍原理
2.1.2 常見的真空蒸發裝置
2.1.3 真空蒸鍍沉積涂層的工藝
　2.2 濺射沉積
2.2.1 基本原理和特點
2.2.2 常用濺射沉積涂層設備
2.2.3 濺射沉積涂層的工藝
2.2.4 濺射沉積涂層的應用
　2.3 離子鍍沉積
2.3.1 基本原理和特點
2.3.2 常見的離子鍍設備和工作原理
2.3.3 電弧離子鍍的工藝參數
2.3.4 電弧離子鍍涂層的應用
　2.4 化學氣相沉積
2.4.1 基本原理和特點
2.4.2 常見的PECVD的裝置和工作原理
2.4.3 PECVD的工藝
2.4.4 PECVD涂層的應用
　2.5 離子束沉積
2.5.1 涂層制備中離子束的應用
2.5.2 離子束輔助沉積
2.5.3 低能離子束沉積
2.5.4 離子簇束沉積
　2.6 分子束外延沉積
2.6.1 分子束外延的基本原理
2.6.2 分子束外延生長的裝置
2.6.3 分子束外延生長的工藝
2.6.4 分子束外延涂層的應用
　參考文獻
第3章 硬質涂層
　3.1 概述
　3.2 金屬氮化物涂層
3.2.1 Ti-N系列涂層
3.2.2 Cr-N系列涂層
3.2.3 金屬氮化物的合金化涂層
3.2.4 金屬氮化物涂層的制備技術及相關工藝
3.2.5 影響金屬氮化物涂層微結構和性能的因素
3.2.6 其他金屬氮化物系列涂層
　3.3 金屬碳化物涂層
3.3.1 TiC涂層
3.3.2 W-C涂層
3.3.3 Cr-C涂層
　3.4 金屬硼化物涂層
3.4.1 Ti涂層
3.4.2 ZrB2涂層
　3.5 金屬氧化物涂層
3.5.1 Al203涂層
3.5.2 ZrO涂層
3.5.3 CrO涂層
3.5.4 TiO2涂層
　3.6 其他硬質涂層、多層結構涂層及梯度涂層
　參考文獻
第4章 超硬涂層
　4.1 金剛石涂層
4.1.1 金剛石的晶體結構
4.1.2 CVD金剛石涂層的性能及應用
4.1.3 CVD全剛石涂層生長設備及工藝
4.1.4 CVD金剛石涂層的形核和生長機理
4.1.5 CVD金剛石涂層晶型顯露規律
4.1.6 大面積金剛石涂層的生長
4.1.7 織構(高取向)金剛石涂層的生長
4.1.8 金剛石涂層品質評價方法
　4.2 類全剛石(DLC)涂層
4.2.1 類金剛石涂層的相結構
4.2.2 類金剛石涂層的性能
4.2.3 類金剛石涂層的制備方法和相關工藝
4.2.4 類金剛石涂層的生長機理
4.2.5 類金剛石涂層的質量評定和結構檢測
4.2.6 類金剛石涂層的應用領域
　4.3 立方氮化硼(c—BN)涂層
4.3.1 氮化硼的異構體
4.3.2 立方氮化硼(c-BN)的正四面體結構
4.3.3 立方氮化硼涂層的性能和應用前景
4.3.4 立方氮化硼涂層的制備技術和相關工藝
4.3.5 立方氮化硼涂層的生長機理
4.3.6 立方氮化硼涂層的研究現狀及面臨的問題
　4.4 氮化碳CN涂層
4.4.1 氮化碳CN的晶體結構
4.4.2 氮化碳CN涂層的合成技術
4.4.3 氮化碳CN涂層性能及應用前景
4.4.4 小結
　4.5 硼碳氮(BCN)涂層
4.5.1 硼碳氮(BCN)的結構
4.5.2 硼碳氮(BCN)涂層的制備技術及相關工
4.5.3 硼碳氮(BCN)涂層的性能及表征
　4.6 納米多層結構涂層和納米晶復合涂層
4.6.1 納米多層結構涂層
4.6.2 納米晶復合涂層
4.6.3 納米多層結構涂層和納米晶復合涂層的界面
4.6.4 小結
　參考文獻
第5章 硬質與超硬涂層的增韌技術
　5.1 概述
　5.2 韌性相增韌
　5.3 納米晶結構增韌
　5.4 成分或結構梯度增韌
　5.5 多層結構增韌
　5.6 碳納米管增韌
　5.7 相變增韌
　5.8 壓應力增韌
　5.9 復合增韌
　5.10 小結
　參考文獻
第6章 硬質與超硬涂層的表征
　6.1 涂層厚度的測量方法
6.1.1 光學測量法
6.1.2 稱重法
6.1.3 石英晶體振蕩儀法
6.1.4 輪廓儀(觸針)法
6.1.5 斷面測量法
6.1.6 成分法
　6.2 涂層結構的表征方法
6.2.1 掃描電子顯微鏡
6.2.2 透射電子顯微鏡
6.2.3 掃描隧道顯微鏡
6.2.4 原子力顯微鏡
6.2.5 X射線衍射方法
6.2.6 低能電子衍射和反射式高能電子衍射
6.2.7 紅外吸收光譜和拉曼光譜
　6.3 涂層成分的表征方法
6.3.1 電子探針顯微分析
6.3.2 X射線光電子能譜
6.3.3 俄歇電子能譜
6.3.4 二次離子質譜
6.3.5 盧瑟福背散射技術
　6.4 涂層結合強度的表征方法
6.4.1 劃痕法
6.4.2 壓痕法
6.4.3 刮剝法
6.4.4 拉伸法
6.4.5 抗剪強度檢測法
6.4.6 激光剝離法
6.4.7 彎曲法
6.4.8 其他測量方法
　6.5 涂層硬度表征方法
6.5.1 顯微硬度測試
6.5.2 納米壓痕硬度測試
　6.6 涂層韌性測量
6.6.1 彎曲法
6.6.2 彎折法
6.6.3 劃痕法
6.6.4 壓痕法
6.6.5 拉伸法
　6.7 涂層耐磨性表征方法
6.7.1 磨損實驗方法
6.7.2 耐磨性的評價
　6.8 涂層耐腐蝕性能表征方法
6.8.1 電化學表征法
6.8.2 涂層高溫氧化性能測量
　參考文獻