1 第一章 表面工程技术概论.ppt

第一章 表面技术概论 二、功能材料应用　　功能材料主要指那些具有优良的物理、化学和生物等功能，而被用于非结构目的的高技术材料。 这类材料常用来制造各种装备中具有独特功能的核心部件，并往往与元器件“一体化”，即常以元器件形式对其性能进行评价。 所用的表面技术主要有气相沉积、涂装、电镀、化学镀、化学转化处理等。 1.3 表面技术的应用 第一章 表面技术概论 三、生活环境应用 1）大气净化；2）水质净化；3）抗菌灭菌；4）吸附杂质；5）去除藻类污垢；6）活化功能；7）生物医学；8）治疗疾病；9）绿色能源；10）优化环境　 1.3 表面技术的应用 第一章 表面技术概论 四、新材料开发应用　　新型材料又称先进材料，为高技术的一个组成部分。它们是正在发展的、具有优异性能的材料，也是新技术发展中所必需的物质基础,对今后技术和经济的发展产生深远的影响。 表面技术在研制和生产新型材料方面是十分重要的。 1.3 表面技术的应用 第一章 表面技术概论 1　金刚石薄膜（Diamond　Film）　　它可以用热化学气相沉积（TCVD）和等离子体化学气相沉积（PCVD）等技术在低压或常压条件下制得。这种材料硬度高，室温导热性好，绝缘，稳定，在很宽的光波范围内透明，并有较宽的禁带宽度。在微电子技术、超大规模集成电路、光学、电子学等方面有良好的应用前景。还有可能是Ge、Si、GaAs之后的新一代半导体材料。 1.3 表面技术的应用 第一章 表面技术概论 2　类金刚石碳膜（Diamond　Like　Carbon　Film）　　它是一种具有非晶态和微晶结构的含氢碳膜，通常用低能量的碳氢化合物经等离子体分解或碳离子束沉积技术制得。这种材料的一些性能接近金刚石膜，具有良好的硬度、导热、绝缘、光透过性能。可用作光学器件保护膜和增透膜、工具的耐膜层、真空润滑层。 1.3 表面技术的应用 第一章 表面技术概论 3　立方氮化硼膜（Cubic　Boron　Nitride　Film）　　它主要用气相沉积方法制得，硬度仅次于金刚石，而耐氧化、耐热性和化学稳定性比金刚石膜更好，并且具有高电阻率、高热导率，掺入某些杂质可成为半导体。可用于半导体、电路基板、光电开关，以及用于耐磨、耐蚀、耐热涂层。 1.3 表面技术的应用 第一章 表面技术概论 4　超导薄膜（Superconducting　Film）　　如YBaCuO膜等，主要用真空蒸发、溅射、分子束外延等方法制备，沉积后为非晶态，经高温氧化处理后转变为具有较高转变温度的晶态薄膜。 1.3 表面技术的应用 第一章 表面技术概论 5　LB薄膜（Langmuir　Blodgett　Film）　　它是有机分子器件的主要材料，由羧酸及其盐、脂肪酸烷基族以及染料、蛋白质等有机物构成的分子薄膜。 1.3 表面技术的应用 第一章 表面技术概论 6　超微颗粒型材料 　　它用气相沉积等方法来制备，颗粒尺寸大致为1nm～10nm，称纳米微粒，在光、电、磁、热、力、化学等方面有着许多奇异的特性。 1.3 表面技术的应用 第一章 表面技术概论 7　纳米固体材料（Nanosiyed　Materials）　　它是由尺寸小于15nm的超微颗粒经高压制成，或再经一定热处理后形成具有超细组织构成的固体材料，在力、热、磁等性能方面与同成分普通材料往往有很大差异。 1.3 表面技术的应用 第一章 表面技术概论 8　超微颗粒膜材料（Ultra-micrograined　Film　Materials）　　它是将超颗粒嵌于薄膜中构成的复合薄膜，在电子、能源、传感器等方面有良好的应用前景。 1.3 表面技术的应用 第一章 表面技术概论 9　非晶硅薄膜（Amorphous　Silicon　Film）　　它用气相沉积等方法制备，具有合适的禁带宽度，较高的光吸收系数和光电导率，便于大面积薄膜工艺生产。 1.3 表面技术的应用 第一章 表面技术概论 10　碳60（Buckminster　Fullerene）　　它是碳蒸气骤冷淬火时通过质谱图发现的，四周由12个正五边形碳环（碳-碳单键结构）和20个正六边形碳环（苯环式）构成，宛如一个“足球”，即由60个碳原子组成的空心圆球状具有芳香性的分子。这种材料及其各种衍生物因具有一些独特性能（如超导性等）而备受重视. 1.3 表面技术的应用 又称“足球烯,巴基球”，主要用做超导材料、润滑剂等。 第一章 表面技术概论 11　纤维增强陶瓷基复合材料　　它是以各种金属、玻璃、陶瓷等纤维为增强体，以水泥、玻璃、陶瓷等为基体，构成的复合材料，其中纤维往往必须通过一定的表面处理，使纤维与基体“相容”，并对纤维有保护作用。它具有高强度、高韧性和热化学稳定性。 1.3 表面