【精品】材料专业外语

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1、固体材料的表面承受着与环境的相互作用•往往是对性能要求最苛刻的位置。材料表面可能和环境发生许多相互作用•所以应能满足不同的要求•如刀具的耐磨损、汽轮机叶片的耐腐蚀与浸蚀、轴承的自润滑、光学设备的无反射以及徴电子仪器的导电或绝缘性能。除了固体与其平衡蒸汽界面的材料表面•材料内所有的界面•如晶界、相界以及多晶材料中的二维结合处都对物质扩散及成分变化过程起重要的作用。与材料表面保护或材料表层原子结构、化学特性改性相关的技术称为“表面与界面工程"。由于在许多高新技术领域中有潜在的应用•硬质、润滑、绝缘、半导体、超导体、介电体、光学薄膜与涂层的制备合成已成为交叉学科研究的

2、目标。以离子、激光及真空技术为基础的复杂表面处理技术已出现在实验室以及一些成熟的材料工程应用方面。在薄膜合成和表面修饰领域的技术发展和相关物理、化学、材料基础、研究方面取得的研究成果是使这一交叉学科研究领域成功发展并促进新一代先进装置所需的新材料和新工艺实现的关键。在过去二十年里•以离子、等离子、激光技术为代表的表面改性、薄膜处理及表面分析手段得到了快速发展•以至于很难判定这些各不相同的技术中哪一个是解决某个具体问题的最佳方案。1994年7月在法国热尔省伯纳斯堡的北约先迸技术研究学院举行的表面与界面工程材料及工艺会议的主要宗旨是召集来自学术界、工业界及国家研究中

3、心的相关研究人员及工程师•来学习、讨论与材料表面保护及结构、化学改性有关的基础知识、工艺、技术、材料以及科学技术的现状。综述及讨论分为四个主题：a）等离子及放电物理、离子固体反应、离子与激光束对材料表面的影响、界面结构、薄膜粘接以及漓子束工艺等的基础知识；b）沉积及表面改性技术；c）工程表面、界面及薄膜的光谱分析表征；d＞硬涂层和多层膜、固体润滑涂层、介电及mm1讨论涉及用于刻蚀及薄膜沉积、大面积植匸及制造纳来级颗疵的低压等离扌源中的放电物理学。新的一类导电耦合等离子、低频等离子及电子回旋加速器等高密度等离子体（大于10"离子/立方厘米〉源的出现•可以提供高的刻

4、蚀率及低的基体损伤（由于低的等离子电压〉。会议还介绍了一些基本的物理模型和解析或数值方法（包括计算机模拟）•以解决在离子和激光一固体反应中存在的各种问题（缺陷产生和飞溅、反射、隧道效应、原子混合、消融〉。会议还综述了薄膜粘接的物理基础、产生强结合时界面化学、界面组织与形貌各自的作用以及荻得理想界面的技术（离子束混合、低能离子束处理）。这些技术已经用于那些不相容、不可粘接的系统•如铜一PTFE、铜一铝现在用离子束可以直接连接了。会议第二分会是关于薄膜沉积技术•如物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、等离子喷涂、爆炸及高速氧化燃料沉积（HV（）F）、离子植

5、入、离子束辅助薄膜沉积工艺、激光束与光子辅助技术的介绍和讨论。会议报告了技术状况、基本原理分析和各种技术的应用情况。在过去十年里•许多用于分析表面、界面和薄膜不同性能的光谱技术发展到了近乎完善的地步。会议介绍了这些技术•着重强调了离子束分析。使用常规的卢瑟福背散射（BSE）分析轻基体中的重元素可以达到50人的分辨率；使用复杂的仪器（磁光谱仪）可以达到5A的分辨率。会上简述了其他表面分析技术的现状。最后一个分会的主题是薄膜和涂层的性能和应用，包括各种硬质、润滑、绝缘、耐蚀耐磨薄膜和涂层。半导体仪器、光纤及镜面反射、磁记录介质、耐磨耐蚀等都需要使用多层膜。使用多层膜

6、作为硬的耐磨保护层是为了提高膜与基体的粘接性、低化学活性、低摩擦、高强度与高硬度。低摩擦系数可以通过用层状化合物、炭基化合物、软金属以及无机化合物（金属氟化物与氧化物、玻璃等）来实现。许多例子说明了用等离子沉积技术获得固体润滑薄膜的优势，如用喷涂沉积技术制备的Ag/CaF?多层膜。十年来•随着新技术的发展和现有技术的提高•介电与光学涂层达到了一个高峰。离子辅助技术可以获得性能良好的光学涂层（高密度、低吸收）。此外•会议还有腐蚀及腐蚀保护方面基础知识的报道•讨论并举例说明了通过表面改性及涂层进行腐蚀保护的各种可能性。近年来•人们对高分子进行离子束感应表面物理化学改

7、性进行了广泛的研究•这些改性涉及髙分子膜的多种性能•如影响溶解度的分子量分布、影响结合性与生物相容性的化学活性、影响光电性能的电子结构、影响显徼硬度与耐磨性的局部组织结构等。会议还涉及了光电屏障的改性、磨损性能以及相关的基本化学变化。纳米材料这一名称反映了其不同于普通材料的本质方面。同这些材料的其他普通形式一样，纳米相金属、陶瓷和其他纳米相固体也是由相同原子组成的•有所不同的是纳米材料中的原子是以纳米尺寸的团簇排布的•而这些团簇构成了组成这些新材料的徴粒或组块。普通材料中的粒子克径范围在几徴米至几亳米之间•且含有几十亿个原子•而那些在纳米材料中的粒子直径小于10

8、0纳米•且仅含有不到几万