国际制造业先进技术译丛 陶瓷组装及连接技术 （美）米苏佳·辛格（Mrityunjay Singh）等主编 2016年版

国际制造业先进技术译丛 陶瓷组装及连接技术
作者： （美）米苏佳·辛格（Mrityunjay Singh）等主编
出版时间：2016年版
丛编项： 国际制造业先进技术译丛
内容简介
　　本书从宏观到纳米尺度介绍了陶瓷组装及连接技术。不仅全面地介绍了陶瓷组装及连接结构、界面、应力等方面的基础理论、连接原则，而且从航空航天、核能和热电能源、微机电系统、固体氧化物燃料电池、多芯片组件以及纳米生物等不同领域，对于目前实际应用过程中的陶瓷先进组装及连接技术及其面临的挑战进行了系统的介绍。本书介绍了陶瓷组装及连接的前沿技术，具有先进性。本书是目前为全面、系统的介绍陶瓷组装、连接技术及其应用方面的著作，内容丰富实用。本书可作为陶瓷工程技术人员与研究人员的参考书，也可作为材料科学与工程、机械工程、电气和电子工程等专业的本科生和研究生的参考书。
目录
译丛序译者序前言
第1章跨尺度陶瓷组装：技术、挑战与机遇1.1引言1.2先进技术系统中的组装问题1.2.1微电子和纳米电子1.2.2能源1.2.3航空和地面运输1.3跨领域和跨尺度组装1.3.1宏观组装的科学与技术1.3.2发电装置和器件制造中的组装问题1.3.3纳米尺度和生物系统的组装问题第2章陶瓷组装部件的先进钎焊技术2.1简介2.2润湿性、残余应力和接头可靠性2.3接头设计2.4陶瓷基复合材料的连接2.4.1Si3N4TiN（质量分数为30%）的连接2.4.2SiC纤维增强硅硼酸盐玻璃的连接2.4.3莫来石莫来石陶瓷基复合材料的连接2.5总结致谢参考文献第3章核工业中陶瓷基复合材料的连接及组装3.1简介3.2国际热核聚变实验堆3.2.1陶瓷基复合材料的连接在ITER上的应用3.2.2为什么ITER中使用C/C复合材料3.2.3ITER中C/C复合材料连接的设计问题3.2.4ITER中C/C复合材料的连接技术3.2.5C/CCu接头的力学性能测试3.2.6无损检测3.2.7ITER中C/CCu界面热冲击和高热流测试3.2.8欧洲联合核聚变反应堆3.2.9JET中C/C复合材料的连接技术和设计问题3.2.10总结3.3ITER以外的聚变反应堆3.3.1为什么选择SiC/SiC复合材料3.3.2SiC/SiC复合材料的连接材料和连接技术3.3.3连接的SiC/SiC材料特性3.4CMCs在先进裂变反应堆中的应用3.5总结致谢参考文献网络资源第4章大气中钎焊：陶瓷陶瓷和陶瓷金属连接的新方法4.1简介4.2陶瓷钎焊的方法4.3空气钎焊的概念4.4空气钎焊钎料的设计：AgCuO体系4.4.1相平衡4.4.2基体的润湿4.4.3接头强度4.4.4推荐的空气钎焊条件4.5AgCuO体系的成分改良4.5.1使用金属Pd和Al进行合金化4.5.2使用金属氧化物TiO2进行合金化4.5.3添加难熔颗粒4.6总结参考文献第5章碳化硅陶瓷的扩散连接——复杂陶瓷构件的关键制造技术5.1简介5.2实验5.3结果与讨论5.4总结致谢参考文献第6章C/C复合材料金属热管理系统的组装技术6.1简介6.2用于热管理的材料6.3C/C复合材料6.4碳和C/C复合材料与金属的组装6.4.1润湿性6.4.2钎焊6.5接头完整性、微观组织和组成6.6CC复合材料/金属接头力学性能6.6.1接头强度和断口组织6.6.2显微硬度6.7热和热机械方面的讨论6.7.1热膨胀失配及残余应力6.7.2钎焊接头导热性6.8总结和未来前景参考文献第7章连接和组装过程中碳金属体系间的相互作用7.1简介7.2与碳不反应的金属在石墨和金刚石表面的润湿7.3第Ⅷ族金属在石墨上的润湿7.4与碳接触的碳化物形成金属7.5与碳不反应的熔体中添加碳化物形成金属后在石墨上的润湿7.6熔体润湿固相时热力学和界面活性的相互关系7.7含有反应和非反应金属添加剂的Ⅷ族金属熔体在石墨上的润湿性7.8相图、硬化后界面结构和润湿等温线类型的关系7.9高压环境对金属熔体在石墨和金刚石上润湿的影响7.10总结参考文献第8章陶瓷电路中铁氧体及功率电感器件的组装8.1简介8.2器件物理8.3铁氧体的合成8.4电磁特性8.5嵌入式功率电感器8.6多层陶瓷变压器8.7总结致谢参考文献第9章氧化物热电发电装置9.1简介9.2热电发电9.3氧化物热电材料9.3.1P型氧化物9.3.2N型氧化物9.4器件工艺学9.4.1P型块体材料9.4.2N型块体材料9.5模块9.5.1实验过程9.5.2结果与讨论9.6总结参考文献第10章固体氧化物燃料电池（SOFC）及其他电化学发电装置的组装技术10.1简介10.2电化学反应器的基础10.2.1电化学活性10.2.2纳米结构控制对电化学反应的影响10.2.3SOFC发展中电化学反应的控制及其应用10.2.4电极支撑的薄膜电解质的结构控制10.3SOFC及其相关研究与发展10.4微型SOFC的发展10.4.1研究背景10.4.2微管状电池的制造10.4.3小型高性能微燃料电池束的发展10.4.4低温SOFC的发展和紧凑型模块的制造10.4.53D控制的微SOFC的发展：蜂窝状电化学反应器10.5电化学DENOx反应器及清洁汽车技术的其他应用10.5.1高性能电化学反应器的发展10.5.2用于NOx/PM同时净化的电化学反应器的发展参考文献第11章传感器组装技术11.1简介11.2微型点胶工艺11.2.1喷墨和点胶器11.2.23D直写技术的适用性11.2.3陶瓷浆料的流变特性11.2.4浆料的流变性能11.2.5沉积速率的监控11.3装备制造11.3.1电炉型微型装置11.3.2微型二氧化锡气敏元件11.3.3采用喷注器的TE气体传感器元件11.3.4陶瓷触媒的沉积11.4传感器性能11.4.1触媒的尺寸和厚度11.4.2陶瓷触媒的稳定长效性11.4.3热电器件触媒11.5总结参考文献第12章功能复合材料和纳米光子及光电子器件的芯片集成12.1单片集成电路12.1.1对接接头生长12.1.2选区生长12.1.3偏移量子阱12.1.4量子阱混合12.1.5多步增长单片集成电路12.1.6表面钝化和整平12.1.7通孔和沟道金属互连12.2纳米加工技术12.2.1光刻12.2.2扫描电子束光刻技术12.2.3SPL12.2.4连续图形结构表面12.2.5并行表面图形化12.2.6边缘光刻12.2.7软光刻技术12.3一般的自组装技术12.3.1模板化的自组装12.3.2化学辅助的组装12.3.3干燥媒介（蒸发诱导）自组装12.3.4磁、光或电导向的自组装12.3.5分界面的自组装12.3.6择形自组装12.4SAMs12.4.1SAMs基质类型12.4.2从气体和液体装配的机制12.4.3制备SAMs12.4.4SAMs在现有纳米制造工业中的应用12.5纳米晶体的组装12.5.1外延生长自组织固态量子点12.5.2胶体量子点的自组装12.5.3聚合物控制纳米颗粒分布（根据聚合状态）12.5.4自组装形成的单分散纳米晶体的二维和三维序列12.5.5在自组装样品上吸附半导体纳米晶体的选择性12.5.6Au纳米晶体/DNA结合物12.5.7采用溶胶凝胶包容复合疏水性二氧化硅纳米球12.5.8多尺度自组装形成的分层冷光样品12.5.9带有有机和无机组件的混合纳米复合材料的优点12.6用直流电场形成纳米棒阵列12.6.1纳米棒阵列12.6.2电场中垂直导向超晶格纳米棒组装12.7使用DEP和光电镊子（OETS）组装纳米结构12.7.1DEP12.7.2OET12.8纳米切割：制备纳米结构阵列的新方法12.8.1纳米切割技术12.8.2使用图形化的基板制造复杂的纳米结构参考文献第13章化学气相沉积多功能复合热障涂层13.1简介13.2TBC过程13.3常规CVD法高速制造涂层13.4激光CVD法高速制造涂层13.5总结参考文献第14章金属互连界面的物理演变及可靠性14.1简介14.2互边失效概述14.2.1腐蚀14.2.2晶须形成14.2.3小丘形成14.2.4应力诱生空洞14.2.5电迁移14.3电迁移物理变化14.3.1尺寸效应下金属电阻率的增加14.3.2阻挡层尺寸14.3.3扩散通道扩展的影响14.3.4驱动力的演变14.3.5电迁移失效统计学14.4钎焊接头失效的物理变化14.5总结参考文献第15章可调微波器件中钛酸锶钡薄膜的集成15.1简介15.2基于可调谐微波应用的BST器件制造工艺15.3BST:结构和性能15.3.1晶体结构15.3.2相变15.3.3极化15.3.4极化与频率15.3.5电场对铁电材料的影响15.3.6微观结构和点缺陷化学15.4BST二极管技术15.5BST薄膜的沉积技术15.5.1CSD15.5.2PLD15.5.3RF磁控溅射15.5.4MOCVD15.6性能对BST薄膜的影响15.7内扩散解决方法：纳米金刚石/Pt/BST结构15.8总结致谢参考文献第16章气溶胶沉积(AD)技术及其在微型器件组装中的应用16.1简介16.2AD法16.3室温冲击固化16.3.1室温下陶瓷颗粒的固化16.3.2AD过程中冲击颗粒速度和局部温度的升高16.3.3AD过程陶瓷膜的致密化机制16.3.4运载气体的影响16.4沉积特性和膜的图形化16.4.1沉积率和原料粉末特性的影响16.4.2陶瓷层的图形化特性16.5其他类似方法及与AD法的对比16.5.1基于固态颗粒碰撞的涂层工艺16.5.2AD法与其他方法的对比16.5.3AD膜的电性能16.6设备应用16.6.1用于抗等离子腐蚀工件的氧化钇AD膜16.6.2压电器件中的应用16.6.3高频装置中的应用16.6.4光学设备中的应用16.7总结致谢参考文献第17章先进纳米组装方法：图案、定位及自组装17.1简介17.2陶瓷的纳米组装（NI）17.2.1金属氧化物图案的SAM预处理17.2.2非晶TiO2薄膜的LPP17.2.3采用种晶层的锐钛矿型TiO2薄膜LPP17.2.4采用选点消除法的锐钛矿型TiO2薄膜LPP17.2.5采用钯催化剂的磁性颗粒薄膜的LPP17.2.6晶体ZnO的LPP和形态控制17.2.7氧化钇的LPP：Eu薄膜17.2.8总结17.3颗粒的纳米组装17.3.1液体中胶体晶体的图案化17.3.2胶体晶体和二维阵列的干法图案化17.3.3胶体晶体的图案化以及双溶液法球面组装17.4总结参考文献第18章新型器件及电路中纳米线组装：进展与挑战18.1简介18.2一维纳米级建造模块：合成和生长机制18.2.1合成方法18.2.2生长机制18.2.3一维半导体材料18.3结构性能表征以及二者的关系18.3.1对一维结构的研究18.3.2依赖于尺寸及形状的物理性质18.4纳米器件结构的开发18.4.1场效应晶体管器件制备18.4.2纳米线元件集成为复杂的纳米器件结构18.5总结致谢参考文献第19章纳米结构设计中类金刚石的组装（类金刚石薄膜的微纳制造）19.1微纳机械器件基础19.2DLC的性能和准备19.2.1DLC薄膜：制备19.2.2DLC薄膜：材料性能19.3DLC机械设备：制造和性能19.3.1图案化生长提拉制备DLC微机械设备19.3.2通过聚焦离子束刻蚀技术制备DLC微纳机械设备19.3.3FIB辅助CVD法制备DLC纳米结构19.4DLC微纳结构发展前景致谢参考文献第20章一维陶瓷纳米线的合成、性能、组装及应用20.1简介20.2垂直取向陶瓷纳米结构合成方法20.2.1无模板辅助合成法20.2.2模板辅助法20.31D纳米结构的特性20.3.1NCs20.3.2纳米微粒和纳米线的维度效应20.3.31D金属氧化物的物理性质20.3.41D纳米结构的机械特性20.4纳米线的综合应用与设备组装20.4.1FET20.4.2光电器件20.4.3传感器20.4.4纳米发电机20.4.5太阳电池20.4.6燃料电池参考文献第21章基于薄膜技术的纳米组装技术21.1简介21.2纳米结构的自发有序化21.3应用模板法与筛选法的自组织过程21.3.1VLS生长21.3.2图案化技术21.3.3光刻和电子束刻蚀21.3.4纳米光刻技术21.3.5纳米线电子学21.4总结参考文献第22章纳米线规模化集成的发展及挑战22.1简介22.2纳米线制造22.3纳米线的排列和定位22.3.1微流体通道组装22.3.2电泳组装22.3.3朗缪尔布罗杰特组装22.4纳米线的互连22.4.1纳米线连接方法22.4.2常用方法连接纳米线的性能22.5桥接纳米线22.5.1两垂直平面间的纳米桥接22.5.2两水平面间的纳米柱廊22.5.3桥接纳米线的力学性能22.5.4桥接纳米线的接触性能22.6总结致谢参考文献第23章微电子电气互联、电子封装、系统集成中喷墨打印技术及纳米材料的应用23.1简介23.2印刷电子与喷墨印刷技术23.2.1印刷电子23.2.2喷墨印刷技术23.3纳米颗粒及其在喷墨印刷技术中的应用23.3.1简介23.3.2纳米颗粒在喷墨打印技术中的应用23.3.3纳米颗粒油墨的喷墨印刷要求23.3.4喷墨印刷油墨的未来发展趋势23.4喷墨印刷在微电子领域的应用23.4.1电子产品的喷墨印刷技术23.4.2微电子技术的应用23.4.3喷墨印刷技术面临的挑战23.4.4电子产品生产中的激光烧结与对流炉烧结23.5可印刷电子技术的环境因素23.5.1简介23.5.2喷墨印刷面临的环境问题23.5.3喷墨印刷的环保优势23.5.4从环保的角度选择材料23.5.5喷墨打印的总体环境效率23.6总结参考文献第24章人工器官的生物组装24.1简介24.2骨骼的组织24.3用于人工关节的陶瓷24.4用于骨骼替代物的陶瓷24.5生物活性陶瓷与活体骨骼的生物组装24.5.1人工材料形成磷灰石的要求24.5.2磷灰石形核的有效官能团24.5.3生物活性金属24.5.4生物活性陶瓷聚合物复合材料24.5.5生物活性无机有机复合装置24.5.6生物活性水泥24.6总结参考文献