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1 绪论1

2　传统表面改性技术7

2.1　表面涂层法7

2.1.1　热喷涂法7

2.1.2　冷喷涂法11

2.1.3　溶胶-凝胶涂层13

2.1.4　多弧离子镀技术14

2.2　离子渗氮技术16

2.2.1　离子渗氮的理论17

2.2.2　离子渗氮技术的主要特点17

2.2.3　离子渗氮的设备和工艺18

2.2.4　技术应用19

2.3.1　铝和铝合金的阳极氧化20

2.3 阳极氧化20

2.3.2　铝和铝合金的特种阳极氧化22

2.3.3　铝和铝合金阳极氧化后的封闭处理23

2.3.4　阳极氧化的应用24

2.4　气相沉积法25

2.4.1　化学气相沉积25

2.4.2　物理气相沉积法30

2.5　离子束溅射沉积技术34

2.5.1 离子源35

2.5.2　技术方法36

2.5.3　应用37

参考文献38

3.1　离子注入技术40

3　新型表面改性技术40

3.1.1　离子注入技术原理41

3.1.2 金属蒸气真空离子源（MEVVA）技术42

3.1.3　离子注入对陶瓷材料表面力学性能的影响44

3.2　等离子体技术46

3.2.1　脉冲等离子体技术46

3.2.2　等离子体辅助化学气相沉积52

3.2.3　双层辉光等离子体表面合金化54

3.3　激光技术56

3.3.1　激光表面处理技术的原理及特点56

3.3.2　激光表面合金化57

3.3.3　激光化学气相沉积57

3.3.4　准分子激光照射技术61

3.4.1　基本原理62

3.4　离子束辅助沉积62

3.4.2 IBAD设备简介63

3.4.3　IBAD工艺类型与特点65

3.4.4 IBAD过程的影响因素66

3.4.5 IBAD技术的应用66

参考文献68

4　传统陶瓷的表面装饰及改性71

4.1　陶瓷表面的抗菌自洁性能71

4.1.1　抗菌剂种类及其抗菌机理71

4.1.2　抗菌釉的制备方法74

4.1.3　影响表面抗菌性能的因素75

4.2　陶瓷墙地砖的表面玻化77

4.2.1　低温快烧玻化砖77

4.2.2　陶瓷砖复合微晶化表面改性79

4.2.3　陶瓷砖的表面渗花82

4.2.4　抛光砖的表面防污性能86

4.3　陶瓷砖的表面微晶化88

4.3.1　微晶玻璃的概念88

4.3.2　微晶玻璃的特性88

4.3.3　微晶玻璃的应用89

4.3.4　微晶玻璃的制备与玻璃析晶90

4.3.5　主要的微晶玻璃系统90

4.3.6　基础玻璃热处理过程91

4.3.7　晶核剂的作用机理92

4.3.8　微晶玻璃与陶瓷基板的结合性92

4.4　陶瓷表面的金属化92

4.4.1　沉积法92

4.4.2　烧结法94

4.4.3　喷涂金属化法95

4.4.4　被银法（Pd法）97

4.4.5　化学镀实现陶瓷微粒表面金属化98

4.4.6　双层辉光离子渗金属技术99

4.4.7　陶瓷墙地砖表面的镭射玻化改性100

4.5　陶瓷表面的蓄光发光性能100

4.5.1　硫化物系列蓄光型发光材料101

4.5.2　铝酸盐体系蓄光型发光材料及发光机理102

4.5.3　硅酸盐体系蓄光型发光材料及发光机理103

4.5.4　发光陶瓷釉的制备104

4.6　陶瓷表面的抗静电性能105

4.6.1　抗静电原理105

4.6.2　抗静电陶瓷106

4.7　麦饭石在健康陶瓷表面改性中的功用107

4.6.3　研究现状及展望107

4.7.1　麦饭石的基本性质108

4.7.2　麦饭石的机理分析108

4.7.3　麦饭石健康陶瓷的制备109

4.7.4　麦饭石在高温保健陶瓷中的应用110

4.8　陶瓷的吸波性能110

4.8.1　吸波材料的基本性质111

4.8.2　纳米吸波材料的吸波机理112

4.8.3　纳米吸波材料的研究进展112

参考文献113

5　陶瓷纤维表面改性技术116

5.1　概述116

5.2　碳纤维表面改性116

5.2.1　氧化处理117

5.2.2　表面涂覆处理122

5.2.3　等离子体处理125

5.2.4　碳纤维的其他表面改性技术126

5.3　碳化硅纤维表面改性127

5.3.1 电化学表面处理127

5.3.2　表面涂覆法127

5.3.3　电子束辐射技术132

5.4　氮化硅纤维表面改性134

5.5　玻璃纤维表面改性135

5.5.1 玻璃纤维的表面处理方法136

5.5.2　光催化型玻璃纤维142

5.5.3　抗静电玻璃纤维143

5.6　硅酸铝陶瓷纤维的改性144

5.6.2　红外辐射涂层145

5.6.1 最初的用于硅酸铝陶瓷纤维的涂层145

5.6.3　环保型的涂层材料147

参考文献148

6　陶瓷粉体表面改性152

6.1 概述152

6.1.1　根据粉体表面改性方法的分类153

6.1.2　根据粉体表面改性的工艺分类153

6.1.3　根据粉体表面改性剂的分类154

6.2　Si3N4陶瓷粉体表面改性155

6.2.1 聚电解质作为表面分散剂156

6.2.2　偶联剂对Si3N4粒子的表面改性156

6.2.3　Si3N4颗粒表面烷基化158

6.3　Al2O3陶瓷粉体表面改性159

6.2.4 Si3N4表面涂覆Al（OH）3159

6.3.1　有机羧酸改性Al2O3粉体160

6.3.2　偶联剂涂覆Al2O3粉体162

6.3.3　纳米氮化硼包覆Al2O3粉体164

6.3.4　Y2O3包覆Al2O3粉体165

6.4　TiO2粉体表面改性167

6.4.1　TiO2无机包覆处理改性167

6.4.2　TiO2有机包覆处理改性170

6.4.3　机械力化学改性TiO2粉体173

6.5　碳酸钙粉体表面改性174

6.5.1　无机改性剂174

6.5.2　有机改性剂175

6.5.3　超细粉碎与表面改性剂复合改性178

6.5.4　低温等离子表面改性碳酸钙179

6.6　碳化硅陶瓷粉体表面改性180

6.6.1　Al（OH）3涂覆SiC粉体181

6.6.2　聚合物表面接枝182

6.7　陶瓷微球表面的改性185

6.7.1　陶瓷微球改性工艺185

6.7.2　改性后陶瓷微球的性能185

6.8　陶粒、膨胀珍珠岩的防水机理188

6.8.1 陶粒膨胀珍珠岩的亲水机理和憎水机理189

6.8.2 陶粒与膨胀珍珠岩的憎水处理工艺191

参考文献192

7　先进陶瓷的表面改性技术195

7.1　氮化铝陶瓷的表面改性195

7.1.2　融盐热歧化反应可以成功进行氮化铝陶瓷表面钛金属化197

7.1.3　界面反应原理197

7.1.1　氮化铝表面化学法镀Ni-P合金197

7.1.4　动力学分析198

7.1.5　相应的分析手段199

7.2　碳化硅陶瓷表面改性199

7.2.1　涂层技术199

7.2.2　碳化硅表面涂层的制备方法201

7.2.3　等静压后处理技术203

7.2.4　碳化硅陶瓷基复合材料的表面改性204

7.3　冷喷涂法制备PZT陶瓷206

7.3.1　冷喷涂技术的产生和发展现状206

7.3.2　冷喷涂的技术要求206

7.3.3　冷喷涂工艺的重要特征207

7.3.4　冷喷涂技术的实现208

7.3.5　冷喷涂技术制备PZT陶瓷209

7.3.6　冷喷涂的工业化进程210

7.4　氧化铝陶瓷表面改性211

7.4.1　涂层技术211

7.4.2　离子注入技术212

7.5　氮化硅陶瓷表面改性216

7.5.1　涂层技术217

7.5.2　离子注入技术217

7.5.3 阳离子萃取技术218

7.5.4　氮化硅表面的改性对本身的力学性能的影响218

7.6　氧化锆陶瓷表面改性220

7.6.1 离子注入ZrO2陶瓷221

7.6.2　ZrO2陶瓷表面化学镀223

参考文献224

8.1.1　生物陶瓷基本要求227

8.1　生物陶瓷的基本性质227

8　生物陶瓷的表面改性227

8.1.2　生物陶瓷体内的反应过程与反应机理228

8.2　生物陶瓷的分类229

8.2.1　惰性生物陶瓷229

8.2.2　生物活性陶瓷230

8.3　生物陶瓷改性的方法233

8.3.1　生物陶瓷骨修复材料的缺陷233

8.3.2 提高生物陶瓷材料的表面与整体活性，增强局部骨的生长与结合性能234

8.3.3　材料的力学性能的提高240

8.4　展望245

参考文献246

9　陶瓷表面改性的测试与表征249

9.1　概述249

9.2　红外光谱250

9.2.1　红外光谱仪253

9.2.2　样品制备255

9.2.3　应用256

9.3　扫描电子显微镜257

9.3.1　二次电子像258

9.3.2　背反射电子像259

9.3.3　样品制备259

9.3.4　应用259

9.4　原子力显微镜260

9.4.1　原子力显微镜的工作原理261

9.4.2　样品制备262

9.4.3　应用262

9.5　X射线衍射263

9.5.1　X射线衍射方程264

9.5.2　X衍射仪的构造组成及工作原理266

9.5.3　样品制备267

9.5.4　应用268

9.6　X射线光电子能谱（XPS）268

9.6.1 X射线光电子能谱（XPS）仪269

9.6.2　光电子能谱法的基本原理269

9.6.3　样品制备271

9.6.4　应用272

9.7　拉曼散射273

9.7.1　拉曼光谱的特点273

9.7.2　拉曼光谱原理274

9.7.3　拉曼光谱分析274

9.7.4　样品制备275

参考文献276