陶瓷表面處理技術(shù)與應(yīng)用

第1章表面改性技術(shù)概論與傳統(tǒng)表面改性技術(shù)/1
1.1表面涂層法5
1.1.1熱噴涂法5
1.1.2冷噴涂法8
1.1.3溶膠-凝膠涂層9
1.1.4多弧離子鍍技術(shù)10
1.2離子滲氮技術(shù)12
1.2.1離子滲氮的理論12
1.2.2離子滲氮技術(shù)的主要特點(diǎn)13
1.2.3離子滲氮的設(shè)備和工藝13
1.2.4技術(shù)應(yīng)用14
1.3陽(yáng)極氧化15
1.3.1鋁和鋁合金的陽(yáng)極氧化15
1.3.2鋁和鋁合金的特種陽(yáng)極氧化16
1.3.3鋁和鋁合金陽(yáng)極氧化后的封閉處理17
1.3.4陽(yáng)極氧化的應(yīng)用17
1.4氣相沉積法18
1.4.1化學(xué)氣相沉積19
1.4.2物理氣相沉積22
1.5離子束濺射沉積技術(shù)25
1.5.1離子束濺射與沉積25
1.5.2離子源26
1.5.3技術(shù)方法26
1.5.4應(yīng)用27
參考文獻(xiàn)28

第2章新型表面改性技術(shù)/30
2.1離子注入技術(shù)30
2.1.1離子注入技術(shù)原理31
2.1.2金屬蒸氣真空離子源（MEVVA）技術(shù)32
2.1.3離子注入對(duì)陶瓷材料表面力學(xué)性能的影響33
2.2等離子體技術(shù)35
2.2.1脈沖等離子體技術(shù)35
2.2.2等離子體輔助化學(xué)氣相沉積39
2.2.3雙層輝光等離子體表面合金化41
2.3激光技術(shù)43
2.3.1激光表面處理技術(shù)的原理及特點(diǎn)43
2.3.2激光表面合金化43
2.3.3激光化學(xué)氣相沉積44
2.3.4準(zhǔn)分子激光照射技術(shù)47
2.4離子束輔助沉積47
2.4.1基本原理48
2.4.2IBAD設(shè)備簡(jiǎn)介49
2.4.3IBAD工藝類型與特點(diǎn)50
2.4.4IBAD過程的影響因素50
2.4.5IBAD技術(shù)的應(yīng)用51
參考文獻(xiàn)52

第3章陶瓷表面裝飾技術(shù)/54
3.1陶瓷磚的表面滲花54
3.1.1滲花原理55
3.1.2常用的滲花著色劑55
3.1.3滲花釉外加劑56
3.1.4滲花釉的制備56
3.1.5滲花磚坯料57
3.1.6滲花磚的制備57
3.2輥筒印花技術(shù)58
3.2.1工作原理58
3.2.2印花過程58
3.2.3主要優(yōu)缺點(diǎn)58
3.2.4主要應(yīng)用59
3.3貼花紙裝飾技術(shù)59
3.3.1貼花裝飾60
3.3.2陶瓷貼花裝飾工藝60
3.4表面布料技術(shù)61
3.4.1陶瓷布料機(jī)61
3.4.2瓷質(zhì)磚多管布料技術(shù)61
3.4.3正打微粉二次布料等技術(shù)62
3.5噴墨打印技術(shù)63
3.5.1噴墨打印機(jī)的原理63
3.5.2噴墨打印呈色原理64
3.5.3陶瓷噴墨印花機(jī)的構(gòu)成64
3.5.4陶瓷噴墨印花的工作流程65
3.5.5陶瓷噴墨印花技術(shù)的優(yōu)勢(shì)65
3.5.6噴墨打印用陶瓷墨水66
3.6陶瓷表面的玻璃化處理技術(shù)69
3.6.1低溫快燒玻化磚69
3.6.2陶瓷磚復(fù)合微晶化表面改性71
3.7陶瓷磚的表面微晶化73
3.7.1微晶玻璃的概念73
3.7.2微晶玻璃的特性74
3.7.3微晶玻璃的應(yīng)用74
3.7.4微晶玻璃的制備與玻璃析晶75
3.7.5微晶玻璃主要系統(tǒng)75
3.7.6基礎(chǔ)玻璃熱處理過程76
3.7.7晶核劑的作用機(jī)理76
3.7.8微晶玻璃與陶瓷基板的結(jié)合性77
參考文獻(xiàn)77

第4章傳統(tǒng)陶瓷的表面改性/78
4.1陶瓷表面的抗菌自潔性能78
4.1.1抗菌劑種類及其抗菌機(jī)理78
4.1.2抗菌釉的制備方法80
4.1.3影響表面抗菌性能的因素81
4.2拋光磚的表面防污性能83
4.2.1拋光磚的表面防污原理83
4.2.2蠟類、有機(jī)涂層和憎水性表面活性劑防污技術(shù)83
4.2.3有機(jī)硅表面防污技術(shù)83
4.2.4含氟低表面能型表面防污技術(shù)84
4.3陶瓷表面的金屬化84
4.3.1沉積法84
4.3.2燒結(jié)法86
4.3.3噴涂金屬化法86
4.3.4被銀法（Pd法）87
4.3.5化學(xué)鍍實(shí)現(xiàn)陶瓷微粒表面金屬化88
4.3.6雙層輝光離子滲金屬技術(shù)89
4.3.7陶瓷墻、地磚表面的激光玻化改性90
4.3.8絲網(wǎng)印刷技術(shù)90
4.4陶瓷表面的蓄光發(fā)光性能92
4.4.1硫化物系列蓄光型發(fā)光材料92
4.4.2鋁酸鹽體系蓄光型發(fā)光材料發(fā)光機(jī)理93
4.4.3硅酸鹽體系蓄光型發(fā)光材料及發(fā)光機(jī)理94
4.4.4發(fā)光陶瓷釉的制備94
4.5陶瓷表面的抗靜電性能95
4.5.1抗靜電原理95
4.5.2抗靜電陶瓷96
4.5.3研究現(xiàn)狀及展望97
4.6陶瓷的吸波性能97
4.6.1吸波材料的基本性質(zhì)98
4.6.2納米吸波材料的吸波機(jī)理98
4.6.3納米吸波材料的研究進(jìn)展99
參考文獻(xiàn)99

第5章高性能陶瓷的表面改性技術(shù)/101
5.1氮化鋁陶瓷表面改性102
5.1.1AlN表面化學(xué)法鍍Ni-P合金103
5.1.2融鹽熱歧化反應(yīng)可以成功進(jìn)行氮化鋁陶瓷表面鈦金屬化103
5.1.3界面反應(yīng)原理103
5.1.4動(dòng)力學(xué)分析104
5.1.5相應(yīng)的分析手段104
5.2碳化硅陶瓷表面改性105
5.2.1涂層技術(shù)105
5.2.2碳化硅表面涂層的制備方法106
5.2.3等靜壓后處理技術(shù)107
5.2.4碳化硅陶瓷基復(fù)合材料的表面改性108
5.3冷噴涂法制備PZT陶瓷109
5.3.1冷噴涂技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展現(xiàn)狀109
5.3.2冷噴涂的技術(shù)要求110
5.3.3冷噴涂工藝的重要特征110
5.3.4冷噴涂技術(shù)的實(shí)現(xiàn)111
5.3.5冷噴涂技術(shù)制備PZT陶瓷112
5.4氧化鋁陶瓷表面改性113
5.4.1涂層技術(shù)113
5.4.2離子注入技術(shù)113
5.5氮化硅陶瓷表面改性117
5.5.1涂層技術(shù)117
5.5.2離子注入技術(shù)118
5.5.3陽(yáng)離子萃取技術(shù)118
5.5.4氮化硅表面改性對(duì)本身力學(xué)性能的影響118
5.6氧化鋯陶瓷表面改性120
5.6.1離子注入ZrO2陶瓷120
5.6.2ZrO2陶瓷表面化學(xué)鍍122
參考文獻(xiàn)123

第6章生物陶瓷的表面改性/125
6.1生物陶瓷的基本性質(zhì)126
6.1.1生物陶瓷基本要求126
6.1.2生物陶瓷體內(nèi)的反應(yīng)過程與反應(yīng)機(jī)理126
6.2生物陶瓷的分類127
6.2.1惰性生物陶瓷127
6.2.2生物活性陶瓷128
6.3生物陶瓷改性的方法130
6.3.1生物陶瓷骨修復(fù)材料的缺陷130
6.3.2提高生物陶瓷材料的表面與整體活性131
6.3.3材料力學(xué)性能的提高135
6.4展望139
參考文獻(xiàn)140

第7章陶瓷粉體表面改性/141
7.1概述141
7.1.1根據(jù)粉體表面改性方法的分類142
7.1.2根據(jù)粉體表面改性工藝的分類142
7.1.3根據(jù)粉體表面改性劑的分類142
7.2Si3N4陶瓷粉體表面改性143
7.2.1聚電解質(zhì)作為表面分散劑144
7.2.2偶聯(lián)劑對(duì)Si3N4粒子的表面改性144
7.2.3Si3N4顆粒表面烷基化146
7.2.4Si3N4表面涂覆Al(OH)3146
7.3Al2O3陶瓷粉體表面改性146
7.3.1有機(jī)羧酸改性Al2O3粉體147
7.3.2偶聯(lián)劑涂覆Al2O3粉體148
7.3.3納米BN包覆Al2O3粉體149
7.3.4Y2O3包覆Al2O3粉體150
7.4TiO2粉體表面改性152
7.4.1TiO2無(wú)機(jī)包覆處理改性152
7.4.2TiO2有機(jī)包覆處理改性154
7.4.3機(jī)械力化學(xué)改性TiO2粉體156
7.5碳酸鈣粉體表面改性157
7.5.1無(wú)機(jī)改性劑157
7.5.2有機(jī)改性劑158
7.5.3超細(xì)粉碎與表面改性劑復(fù)合改性160
7.5.4低溫等離子表面改性碳酸鈣161
7.6碳化硅陶瓷粉體表面改性162
7.6.1Al(OH)3涂覆SiC粉體162
7.6.2聚合物表面接枝163
7.7陶瓷微球表面的改性165
7.7.1陶瓷微球改性工藝165
7.7.2改性后陶瓷微球的性能165
7.8陶粒及膨脹珍珠巖的防水機(jī)理168
7.8.1陶粒膨脹珍珠巖的親水機(jī)理和憎水機(jī)理168
7.8.2陶粒與膨脹珍珠巖的憎水處理工藝170
參考文獻(xiàn)170

第8章陶瓷纖維及其他新型纖維表面改性技術(shù)/172
8.1概述172
8.2碳纖維表面改性173
8.2.1氧化處理173
8.2.2表面涂覆處理177
8.2.3等離子體處理179
8.2.4碳纖維的其他表面改性技術(shù)180
8.3碳化硅纖維表面改性180
8.3.1電化學(xué)表面處理181
8.3.2表面涂覆法181
8.3.3電子束輻射技術(shù)185
8.4氮化硅纖維表面改性186
8.5玻璃纖維表面改性187
8.5.1玻璃纖維的表面處理方法188
8.5.2光催化型玻璃纖維192
8.5.3抗靜電玻璃纖維193
8.6硅酸鋁陶瓷纖維的改性193
8.6.1最初用于硅酸鋁陶瓷纖維的涂層194
8.6.2紅外輻射涂層194
8.6.3環(huán)保型的涂層材料195
參考文獻(xiàn)196

第9章陶瓷表面改性的測(cè)試與表征/198
9.1概述198
9.2紅外光譜199
9.2.1紅外光譜儀201
9.2.2樣品制備203
9.2.3應(yīng)用204
9.3掃描電子顯微鏡204
9.3.1二次電子像205
9.3.2背反射電子像205
9.3.3樣品制備206
9.3.4應(yīng)用206
9.4原子力顯微鏡207
9.4.1原子力顯微鏡的工作原理207
9.4.2樣品制備208
9.5X射線衍射208
9.5.1X射線衍射方程209
9.5.2X衍射儀的構(gòu)造組成及工作原理210
9.5.3樣品制備212
9.5.4應(yīng)用212
9.6X射線光電子能譜213
9.6.1X射線光電子能譜儀213
9.6.2光電子能譜法的基本原理213
9.6.3樣品制備214
9.6.4應(yīng)用216
9.7拉曼散射216
9.7.1拉曼光譜的特點(diǎn)216
9.7.2拉曼光譜原理217
9.7.3拉曼光譜分析217
9.7.4樣品制備218
參考文獻(xiàn)218