材料表面与界面工程技术田保红,张毅,刘勇 2021 化学工业出版社

七月 18, 2025

材料表面与界面工程技术田保红,张毅,刘勇 2021 化学工业出版社

📖 书籍基本信息

「书名」：材料表面与界面工程技术
「作者」：田保红、张毅、刘勇等编著
「出版社」：化学工业出版社
「出版时间」：2021年7月1日
「ISBN」：978‑7‑122‑38758‑5（ISBN‑10：7122387585）
「页数」：约367页

📚 内容架构与核心亮点

本书结构严谨、内容充实，从基础理论到先进技术，涵盖了材料表面与界面的各个维度。

1️⃣ 表面科学与工程概论

探讨材料表面与界面的基本概念、定义与研究意义，揭示表面与界面在航空航天、半导体、电力传输等先进领域中的关键作用。
全面介绍表面工程技术研究的范围、方法论与发展演进。

2️⃣ 固体表面结构

涉及表面形貌、几何误差、原子结构的弛豫与重构等内容；从晶体面、缺陷、台阶到二维结晶学逐一展现表面微观结构特征。
特别强调金属表面电子结构分析，如逸出功、电荷密度分布，为后续研究铺垫专业基础。

3️⃣ 表面性能与热力学

讨论表面热力学，包括表面张力、自由能与界面势垒理论；深入剖析接触势垒及黏附行为，为理解表界面粘着、脱附机制提供模型支撑。

4️⃣ 液体表面与界面行为

从流体粘度、边界层、电黏度到润湿性，系统解析液体与固体界面的相互作用；涵盖毛细效应、界面吸附、薄膜结构与吸附热力学分析。

5️⃣ 固‑液界面

深入讨论润湿行为，通过接触角模型揭示表面改性与功能化设计原理；同时介绍吸附膜结构、吸附热力学等核心机制。

6️⃣ 固‑气界面

涉及物理吸附与化学吸附现象，吸附平衡与热力学方程，固‑气摩擦学与表面扩散机制，适用于摩擦学、催化和涂层等工程领域。

7️⃣ 固‑固界面

涵盖范德华力、界面能、球‑平面接触模型、粗糙度、微结构与毛细力等影响接触黏附的关键因素，有助于理解焊接、粘接等技术本质。

8️⃣ 表面工程技术总览

内容丰富，涵盖机械强化（如滚压）、激光处理、喷涂（热喷涂、高速/冷喷）、化学镀膜、CVD、热浸镀等主流与前沿技术，每种方法都配备工程流程、结构设计及应用案例。

9️⃣ 表面分析与测试

分析技术从成分、结构、力学、电化学性能、磁性、热膨胀等多个维度展开，详述仪器原理、参数测量、数据评价与层间残余应力测试。

🔟 新型材料界面研究

探讨高熵合金界面设计、芯片引线框架铜合金、接触线铜合金、氧化石墨烯/铜复合材料、TiC/Cu‑Al₂O₃复合材料等先进合金/复合材料界面；结合电子结构分析、微观组织、强化机制等展开深度解析。

🎯 教学及科研目标定位

「适用对象」：
- 材料科学、表面工程、物理化学、机械、能源、航空航天等专业研究生、本科高年级及工程技术人员。
- 同时对半导体、轨道交通、精密机械等领域的专业人员提供实用工具与理论依据。
「培养目标」：
- 强化基础知识：包括表面结构、热力学、吸附与黏附理论。
- 掌握工程技术：从经典的热喷涂、CVD到现代激光与冷喷涂技术。
- 熟练测试与表征：掌握从实验测量到微观分析的全流程方法。
- 推动前沿研究：尤其是高性能合金与复合界面材料在新能源、高端制造领域中的应用创新。
「学术创新性」：
- 跳出传统基础科普，融合作者及合作团队近年科研成果（激光处理、高速喷涂等），有详尽案例分析与实践数据。
- 体现交叉学科融合趋势：材料、机械、化学、电子信息等领域的深入融合在每章中均有体现。

🔍 教学建议

「课堂教学」：可作为“表面工程技术”“材料界面科学”课程的主教材或参考书，配合PPT与小组项目教学效果尤佳。
「专题研讨」：第8章至第10章内容可拆解为专题报告，如化学气相沉积、激光表面强化、高熵合金界面，新颖性高，适合研讨课程。
「科研入门」：研究生可结合第9章测试方法为课题提供实验平台；第10章所展示的真实项目是论文选题与案例研究的优良素材。

📌 总结点评

📅 「出版及时」：出版于2021年，涵盖当前国际主流表面工程技术。
🧩 「体系完整」：从理论基础到工程应用再到新材料研究，结构完整、逻辑清晰。
🔬 「案例丰富」：特别是作者科研团队提供的激光、镀膜、高速喷涂等工程研究实例。
🎓 「学术深度」：适合科研型学习者，同时兼顾课堂教学和工业实践需求。

总之，《材料表面与界面工程技术》是一本融合理论高度与工程深度的综合教材，适合成为材料科学与表面工程领域的“桥梁书”与“工具书”。无论是研究者、工程师，还是即将从事相关领域的博士、硕士、研究生，都将从中受益，为未来科研与工程项目奠定坚实基础🌟。

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