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透明陶瓷——材料、工程和应用

样章
作者：
Adrian Goldstein, Andreas Krell, Zeev Burshtein 著；张乐，周春鸣 等 译
定价：
149.00元
ISBN：
978-7-04-062560-8
版面字数：
710.00千字
开本：
特殊
全书页数：
暂无
装帧形式：
精装
重点项目：
暂无
出版时间：
2025-01-27
物料号：
62560-00
读者对象：
高等教育
一级分类：
材料类
二级分类：
材料类专业课
三级分类：
材料制备科学与技术
暂无
  • 前辅文
  • 第1章 引言
    • 1.1 阐明透明陶瓷的重要性是本书的主题与目标
    • 1.2 决定透明陶瓷整体价值的因素
      • 1.2.1 技术特点
      • 1.2.2 制备和表征成本
      • 1.2.3 价值概述
    • 1.3 本书涉及的陶瓷高透光波段
      • 1.3.1 高透光光谱波段
      • 1.3.2 电磁辐射和固体在透明波段附近的相互作用
    • 1.4 对透明度的定义
    • 1.5 陶瓷透光性能的发展历程
      • 1.5.1 由玻璃相赋予陶瓷的透明度
      • 1.5.2 第一个完全结晶化的透明陶瓷
      • 1.5.3 全晶态透明陶瓷的发展简史
  • 第2章 电磁辐射：物质的相互作用
    • 2.1 电磁辐射：现象学和表征参数
    • 2.2 干涉与偏振
    • 2.3 电磁辐射入射固体后受干扰的主要过程
      • 2.3.1 折射
      • 2.3.2 反射
      • 2.3.3 双折射
      • 2.3.4 散射
        • 2.3.4.1 孔隙散射
        • 2.3.4.2 双折射引起的散射
      • 2.3.5 吸收
        • 2.3.5.1 透明陶瓷基质中的过渡金属阳离子和稀土阳离子
        • 2.3.5.2 透明陶瓷基质中的过渡金属阳离子和稀土阳离子的吸收光谱
          • 2.3.5.2.1 过渡金属阳离子和稀土阳离子的电子能谱：理论基础
          • 2.3.5.2.2 过渡金属阳离子和稀土阳离子的吸收光谱：案例分析
    • 2.4 光学窗口附近控制光吸收的物理过程
      • 2.4.1 高能量光子的截止窗口：固体中的紫外吸收
      • 2.4.2 低光子能量的截止窗口：固体中的红外光吸收
        • 2.4.2.1 分子振动
        • 2.4.2.2 固体振动
        • 2.4.2.3 声学模
        • 2.4.2.4 光学模
    • 2.5 热辐射系数
    • 2.6 固体的颜色
      • 2.6.1 颜色定量描述
      • 2.6.2 着色机理：基于导电胶体的着色
  • 第3章 透明陶瓷工艺
    • 3.1 加工工艺
      • 3.1.1 主要制备方法
      • 3.1.2 粉末压坯烧结
        • 3.1.2.1 高质量陶瓷坯体烧结：影响因素
        • 3.1.2.2 粉末处理及坯体成型
          • 3.1.2.2.1 团聚体
          • 3.1.2.2.2 粉末处理
          • 3.1.2.2.3 成型技术
          • 3.1.2.2.3.1 干压成型
          • 3.1.2.2.3.2 基于悬浮液的成型方法
          • 3.1.2.2.3.3 基于强磁场下的注浆成型
          • 3.1.2.2.3.4 重力沉积、离心注模和过滤压制
        • 3.1.2.3 烧结
          • 3.1.2.3.1 平均孔径
          • 3.1.2.3.2 烧结过程中孔隙分布动态
          • 3.1.2.3.3 晶粒生长
          • 3.1.2.3.4 提高孔隙闭合率的方法
      • 3.1.3 大体积部件化学气相沉积
      • 3.1.4 可控玻璃结晶法制备玻璃陶瓷
        • 3.1.4.1 简介
        • 3.1.4.2 玻璃结晶：基础理论
          • 3.1.4.2.1 成核
          • 3.1.4.2.2 晶体生长
          • 3.1.4.2.3 玻璃中的相分离
          • 3.1.4.2.4 晶体形态
        • 3.1.4.3 高性能玻璃陶瓷的制备要求
          • 3.1.4.3.1 成核剂
        • 3.1.4.4 受控玻璃结晶对光透过率的影响
          • 3.1.4.4.1 完整的结晶
      • 3.1.5 块状溶胶-凝胶
      • 3.1.6 通过固态反应将多晶转化为单晶
      • 3.1.7 有限晶格无序化赋予非立方材料透明度
      • 3.1.8 透明非立方纳米陶瓷
      • 3.1.9 研磨抛光
    • 3.2 表征
      • 3.2.1 透明陶瓷制备中相关的原料颗粒、浆料粉末颗粒和生坯的表征
        • 3.2.1.1 粉末表征
        • 3.2.1.2 颗粒测量和浆料表征
        • 3.2.1.3 生坯表征
      • 3.2.2 散点拓扑图
        • 3.2.2.1 激光散射断层扫描(LST)
      • 3.2.3 半透明和高透过率的区别
      • 3.2.4 从光透过率数据中确定陶瓷密度
      • 3.2.5 晶格不规则性：晶界、阳离子偏析、反演
      • 3.2.6 寄生辐射吸收体的识别和光谱表征
        • 3.2.6.1 透明基质固有的缺陷吸收
      • 3.2.7 ppm杂质浓度检测
      • 3.2.8 窗口和光学元件的机械问题
  • 第4章 材料及其加工
    • 4.1 简介
      • 4.1.1 概述
      • 4.1.2 材料体系及其特性
    • 4.2 主要材料说明
      • 4.2.1 镁尖晶石和锌尖晶石
        • 4.2.1.1 镁尖晶石
          • 4.2.1.1.1 结构
          • 4.2.1.1.2 制备
          • 4.2.1.1.3 尖晶石的性质
        • 4.2.1.2 锌尖晶石
      • 4.2.2 γ-铝-氮氧化物
        • 4.2.2.1 组成和结构
        • 4.2.2.2 制备
          • 4.2.2.2.1 制备方法
          • 4.2.2.2.2 粉末合成
          • 4.2.2.2.3 坯体成型、烧结
        • 4.2.2.3 致密化样品的特性
      • 4.2.3 透明和半透明氧化铝
        • 4.2.3.1 结构
        • 4.2.3.2 透明氧化铝陶瓷的制备
          • 4.2.3.2.1 原料
          • 4.2.3.2.2 制备
        • 4.2.3.3 透明氧化铝的性能
      • 4.2.4 透明氧化镁和氧化钙
        • 4.2.4.1 结构
        • 4.2.4.2 原材料和加工
        • 4.2.4.3 性能
        • 4.2.4.4 透明氧化钙
      • 4.2.5 YAG及其他石榴石
        • 4.2.5.1 YAG的结构、工艺和性能
          • 4.2.5.1.1 制备加工
          • 4.2.5.1.1.1 YAG原料粉末
          • 4.2.5.1.1.2 制备工艺
        • 4.2.5.1.2 YAG的性质(性能)
          • 4.2.5.1.2.1 掺杂离子的光谱效应
        • 4.2.5.2 LuAG
        • 4.2.5.3 基于Tb掺杂的石榴石
        • 4.2.5.4 基于Ga掺杂的石榴石
        • 4.2.5.5 用于磁光器件的其他材料
      • 4.2.6 氧化钇和其他倍半氧化物透明陶瓷
        • 4.2.6.1 Y2O3结构
        • 4.2.6.2 Y2O3的制备
          • 4.2.6.2.1 Y2O3粉末
          • 4.2.6.2.2 工艺方法
          • 4.2.6.2.3 工艺讨论
        • 4.2.6.3 Y2O3的性能
        • 4.2.6.4 其他方铁锰矿晶格倍半氧化物
          • 4.2.6.4.1 Sc2O3
          • 4.2.6.4.2 Lu2O3
      • 4.2.7 透明氧化锆陶瓷
        • 4.2.7.1 结构：多态性和合金化效应
        • 4.2.7.2 工艺——透明立方氧化锆的制备
          • 4.2.7.2.1 氧化锆粉末
          • 4.2.7.2.2 成型与烧结
        • 4.2.7.3 性能
          • 4.2.7.4 透明氧化锆的种类
        • 4.2.7.4.1 TZP
        • 4.2.7.4.2 立方氧化锆
        • 4.2.7.4.3 单斜晶系氧化锆
        • 4.2.7.4.4 电子吸收
      • 4.2.8 透明金属氟化物陶瓷
        • 4.2.8.1 晶体结构
        • 4.2.8.2 氟化钙透明陶瓷的工艺
        • 4.2.8.3 性能
      • 4.2.9 硫系化合物透明陶瓷
        • 4.2.9.1 组分和结构
        • 4.2.9.2 工艺
        • 4.2.9.3 性能
      • 4.2.10 铁电体
        • 4.2.10.1 具有钙钛矿型晶格的铁电体
        • 4.2.10.2 PLZT：制备和性能
        • 4.2.10.3 其他含Pb钙钛矿
        • 4.2.10.4 无Pb钙钛矿
          • 4.2.10.4.1 偏钛酸钡
          • 4.2.10.4.2 铌酸钾钠基材料体系
      • 4.2.11 透明玻璃陶瓷
        • 4.2.11.1 β-石英固溶体基透明玻璃陶瓷
        • 4.2.11.2 尖晶石型透明玻璃陶瓷
        • 4.2.11.3 莫来石型透明玻璃陶瓷
        • 4.2.11.4 其他极性氧化物体系的透明玻璃陶瓷
        • 4.2.11.5 氟氧化物基透明玻璃陶瓷
        • 4.2.11.6 高结晶率的透明玻璃陶瓷
          • 4.2.11.6.1 超高硬度的材料(Al2O3–La2O3、ZrO2)
          • 4.2.11.6.2 高结晶率的Na3Ca硅酸盐基TGC
          • 4.2.11.6.3 闪烁体材料
        • 4.2.11.7 热释电和铁电透明玻璃陶瓷
      • 4.2.12 立方氮化硼
      • 4.2.13 超硬透明多晶金刚石样品
        • 4.2.13.1 结构
        • 4.2.13.2 制备
        • 4.2.13.3 性质
      • 4.2.14 磷化镓(GaP)
      • 4.2.15 透明碳化硅和氮化铝
  • 第5章 透明陶瓷的应用
    • 5.1 一般方面
    • 5.2 主要应用简介
      • 5.2.1 照明器件
      • 5.2.2 陶瓷基透明装甲
        • 5.2.2.1 一般方面
          • 5.2.2.1.1 装甲必须要克服的威胁：弹丸
          • 5.2.2.1.2 装甲的作用
          • 5.2.2.1.3 炮弹撞击陶瓷打击面(迎弹面) 后产生的过程(小口径武器)
          • 5.2.2.1.4 炮弹撞击装甲的最终状态
          • 5.2.2.1.5 影响装甲性能的因素
          • 5.2.2.1.6 陶瓷装甲研究与设计
        • 5.2.2.2 透明陶瓷装甲的特性
        • 5.2.2.3 透明装甲材料
          • 5.2.2.3.1 陶瓷
          • 5.2.2.3.2 单晶
          • 5.2.2.3.3 玻璃陶瓷
          • 5.2.2.3.4 玻璃
        • 5.2.2.4 透明陶瓷装甲的应用实例
      • 5.2.3 红外窗口
        • 5.2.3.1 红外区域
        • 5.2.3.2 重型窗口背景信息
          • 5.2.3.2.1 红外导弹头罩面临的威胁：材料特性与保护效能
        • 5.2.3.3 红外透明陶瓷的应用
          • 5.2.3.3.1 导弹头罩和飞机传感器的保护窗口
          • 5.2.3.3.2 激光窗口：点火器、切割工具、激光雷达
          • 5.2.3.3.3 真空窗口
        • 5.2.3.4 红外窗口用透明陶瓷材料的选择
          • 5.2.3.4.1 竞争材料：玻璃和单晶
          • 5.2.3.4.2 玻璃
          • 5.2.3.4.3 单晶
          • 5.2.3.4.4 蓝宝石
          • 5.2.3.4.5 8～12μm单晶窗口
        • 5.2.3.5 天线罩
      • 5.2.4 设计、装饰和珠宝用透明陶瓷
      • 5.2.5 成像光学器件元件(透镜)
      • 5.2.6 牙科陶瓷
      • 5.2.7 透明铁电和热电陶瓷的应用
        • 5.2.7.1 防闪光护目镜
        • 5.2.7.2 彩色滤光片
        • 5.2.7.3 立体视觉设备
        • 5.2.7.4 第二代(非PLZT)铁电陶瓷的应用
      • 5.2.8 磁光陶瓷的应用
      • 5.2.9 过渡金属阳离子或稀土阳离子掺杂的陶瓷产品
        • 5.2.9.1 固体激光器用增益介质
          • 5.2.9.1.1 激光器的定义和机理
          • 5.2.9.1.2 激光系统：技术参数
          • 5.2.9.1.3 激光振荡器和放大器
          • 5.2.9.1.4 设备优化提高陶瓷基激光器的性能
          • 5.2.9.1.5 陶瓷增益介质的改进(基质+激活离子)
          • 5.2.9.1.6 陶瓷激光器的应用
        • 5.2.9.2 Q开关
          • 5.2.9.2.1 概述
          • 5.2.9.2.2 Q开关用过渡金属阳离子
        • 5.2.9.3 固态照明用荧光陶瓷
          • 5.2.9.3.1 人造光源：概述
          • 5.2.9.3.2 基于透明荧光陶瓷的LED光源
        • 5.2.9.4 闪烁体
  • 第6章 展望
  • 第7章 结论
  • 参考文献
  • 索引
  • 插图

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