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第1章 非晶和纳米晶软磁合金及电机应用1

1.1 非晶和纳米晶软磁合金1

1.1.1 软磁材料的分类与发展1

1.1.2 非晶和纳米晶软磁合金的性能及应用4

1.1.3 非晶和纳米晶软磁合金的制备6

1.1.4 非晶和纳米晶软磁合金的磁学机理7

1.1.5 电机用非晶软磁合金10

1.2 非晶软磁合金铁心加工技术18

1.2.1 非晶软磁合金铁心的叠装工艺18

1.2.2 非晶和纳米晶软磁合金铁心的热处理工艺24

1.2.3 铁心切削加工工艺25

1.2.4 铁心胶装固化工艺26

1.2.5 铁心装配工艺28

1.3 非晶软磁电机28

1.3.1 非晶软磁电机现状和前景28

1.3.2 非晶电机的关键技术30

1.3.3 高速非晶电机31

1.3.4 定子铁心设计34

1.3.5 非晶软磁电机性能检测和评价37

参考文献39

第2章 热电材料和器件应用43

2.1 热电材料简介43

2.1.1 热电材料的发展历史43

2.1.2 热电材料的性能表征46

2.1.3 热电材料分类和应用50

2.2 热电材料计算与设计53

2.2.1 热电材料中的基本物理问题53

2.2.2 电子输运计算与调控59

2.2.3 声子输运计算与调控65

2.3 热电材料的制备与性能71

2.3.1 碲化铋基热电材料制备与性能72

2.3.2 笼状物热电材料制备与性能77

2.3.3 硒化铟热电材料制备与性能83

2.4 热电器件及其应用87

2.4.1 热电器件设计87

2.4.2 热电制冷器件及其应用89

2.4.3 热电发电器件及其应用91

参考文献93

第3章 聚合物超临界流体发泡技术与装备98

3.1 概述98

3.1.1 聚合物的发泡98

3.1.2 超临界流体发泡技术99

3.1.3 优势与挑战101

3.2 超临界流体发泡技术的设计与实现102

3.2.1 聚合物体系102

3.2.2 发泡剂体系及其选择103

3.2.3 挤出发泡口模设计及其优化106

3.2.4 发泡工艺及其优化107

3.3 超临界流体挤出发泡装备的设计与实现110

3.3.1 挤出发泡装备的设计110

3.3.2 超临界流体注入装备的设计111

3.3.3 装备的智能控制与数字化设计116

3.4 聚合物超临界流体发泡技术与装备的应用与评价122

3.4.1 装备控制水平的检测122

3.4.2 发泡技术的应用前景与相关产品123

参考文献125

第4章 氧化物双电层晶体管及其新概念器件应用128

4.1 双电层薄膜晶体管128

4.1.1 离子导体及双电层效应128

4.1.2 双电层薄膜晶体管简介129

4.1.3 氧化物双电层薄膜晶体管132

4.2 氧化物双电层晶体管在传感器领域的应用135

4.2.1 双电层晶体管传感器简介136

4.2.2 基于氧化物双电层晶体管的传感器140

4.3 氧化物双电层晶体管在突触电子学领域的应用142

4.3.1 生物突触及神经网络简介142

4.3.2 突触电子学器件简介145

4.3.3 氧化物双电层突触晶体管及其人造树突149

参考文献155

第5章 类金刚石碳膜材料及其应用161

5.1 类金刚石碳膜材料161

5.1.1 类金刚石碳膜的定义与分类161

5.1.2 类金刚石碳膜的结构与表征164

5.1.3 类金刚石碳膜的制备与机理168

5.1.4 类金刚石碳膜的性能及应用171

5.2 几种典型类金刚石碳膜材料的设计制备、结构与性能172

5.2.1 含氢类DLC薄膜（a-C：H）172

5.2.2 不含氢DLC薄膜（ta-C）174

5.2.3 第三元素掺杂DLC复合薄膜（Me-DLC）179

5.3 类金刚石碳膜材料的几类典型应用191

5.3.1 机械力学特性应用191

5.3.2 耐腐蚀特性的应用194

5.3.3 光学特性的应用196

5.3.4 新型电学功能特性的探索199

5.3.5 生物医学特性的应用201

5.3.6 其他应用204

参考文献209

第6章 新型纳米磁性材料216

6.1 纳米磁性材料概述216

6.2 永磁材料的发展及纳米复合永磁的提出218

6.3 磁性纳米颗粒的可控制备221

6.3.1 软磁Fe3O4纳米颗粒的可控制备222

6.3.2 FePt硬磁纳米颗粒的可控制备223

6.3.3 稀土基硬磁纳米颗粒的可控制备229

6.3.4 软硬复合磁性纳米颗粒的可控制备及磁性研究234

6.4 纳米复合永磁薄膜材料237

6.4.1 引言237

6.4.2 纳米复合多层膜及其临界尺寸237

6.4.3 纳米复合薄膜两相交换耦合及界面对磁性能的影响240

6.4.4 矫顽力和矫顽力机制241

6.4.5 高性能纳米复合永磁薄膜的制备244

6.5 磁性纳米结构块体材料的制备247

6.5.1 各向同性纳米结构块体的制备247

6.5.2 各向异性纳米结构块体的制备249

6.6 低维磁性纳米材料的微观磁结构表征及矫顽力机制探讨250

6.7 新型纳米磁性材料的应用255

6.7.1 磁流体在密封、减震以及热疗、靶向药物等领域的应用255

6.7.2 永磁薄膜材料在磁性微机电系统中的应用258

6.7.3 纳米晶块体永磁材料在电机中的应用260

参考文献260

第7章 锂离子电池电极材料的计算材料学研究269

7.1 锂离子电池电极材料及其发展趋势270

7.1.1 锂离子电池的材料基础270

7.1.2 下一代锂离子电池的材料要求272

7.2 计算材料学及其发展趋势275

7.2.1 固体材料的量子力学计算方法275

7.2.2 诺贝尔化学奖与计算材料范式277

7.2.3 材料基因组计划与高端制造业278

7.3 锂离子嵌入材料的物理化学基础280

7.3.1 嵌入脱嵌反应的物理基础280

7.3.2 嵌入材料的试验检测验证282

7.3.3 嵌入材料计算研究的常规模式与困难284

7.4 新型锂离子电极材料的研究进展287

7.4.1 第一性原理计算模型287

7.4.2 正极材料Li2TSiO4的多锂离子过程293

7.4.3 负极材料MoS2的嵌入物理297

7.5 新型析氢纳米材料的计算设计300

7.5.1 电解析氢过程的微观电化学模型301

7.5.2 MoS2纳米结构与双替换设计原理303

参考文献308