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第一章 永恒的创新时代——科学、技术和工业革命1

工业革命1

新技术范例4

研究与生产相统一5

灵活性5

技术融合与集成5

生态友好5

人文伦理6

全球一体化6

知识型制造业6

微电子7

信息技术7

生物技术8

先进制造技术9

超纯材料9

人工构建技术10

新兴技术10

纳米技术11

微机电系统11

自组装材料12

智能材料13

等离子体制造13

等离子科学17

天体物理与空间等离子体20

等离子体辅助加工的诞生20

参考文献25

第二章 物质的第四态——电离气体的物理和化学28

物质的等离子态28

电中性32

等离子体电势34

等离子体振荡36

电导率37

电子能量分布38

粒子碰撞40

等离子体中的化学效应41

等离子体中的粒子扩散45

磁场中的等离子体46

等离子体波48

等离子体中的宏观粒子50

等离子体的辐射50

等离子体的基本描述51

参考文献52

第三章 驯服闪电——实验室等离子体源53

电子碰撞电离53

电击穿54

直流辉光放电56

增强辉光放电59

高频电容放电62

高频感应放电66

高频波放电67

电子回旋共振放电68

大气压辉光放电69

电弧放电72

金属蒸气等离子体76

参考文献79

第四章 等离子体的工业应用——等离子体在材料处理过程中的应用82

等离子体处理82

等离子体热源——等离子体炬86

等离子体化学催化94

等离子体高能粒子源98

金属蒸气的溅射生成法103

参考文献105

第五章 氮化物防护层——表面合金的扩散处理108

磨损问题108

氮与金属表面的相互作用110

等离子体渗氮112

多种等离子体渗氮方式114

渗氮层特性116

改进力学性能117

等离子体渗氮反应炉118

其他热化学扩散处理方法122

工业应用123

塑料零件制品125

水力发电机部件128

汽车部件129

机械配件130

铁路系统部件131

齿轮的等离子体渗氮132

铬电镀层的等离子体渗氮133

等离子渗氮将取代镀铬工艺133

参考文献134

第六章 注入法炼金术——离子注入表面改性136

等离子体离子注入138

等离子体离子注入反应器142

摩擦学中的应用145

钛和铝147

类金刚石148

生物应用148

半导体掺杂149

加温情况下的等离子体离子注入151

工业情况152

参考文献154

第七章 工具的表面处理——功能涂层的表面工程学157

表面工程157

物理气相沉积的工艺和反应器160

电子束沉积161

真空电弧沉积163

磁控溅射涂层166

离子镀171

等离子体辅助化学气相沉积172

薄膜涂层产品174

锆合金涂层177

氮化铬涂层178

多组分涂层178

复合涂层179

纳米组合涂层181

超硬涂层181

参考文献184

第八章 等离子体清洗机——一种精细的表面清洗技术188

清洗是工业处理过程中的一道重要工序188

对先进清洗技术的呼唤190

精细清洗技术191

等离子体辅助清洗192

等离子体清洗反应器196

洁净度的测量方法198

清洗在工业中的作用200

油质污染物的清洗201

黏合前的清洗201

等离子体清洗在半导体制造中的应用202

执行行星探测任务的航天器的清洗203

等离子体清洗在标记和印刷方面的应用204

食品容器的消毒和除臭204

去除生物污染物205

等离子体清洗美术作品205

等离子体化学清洗考古文物207

等离子体清洗的经济价值207

参考文献208

第九章 生物材料与等离子体——聚合物材料的表面改性210

生物医用材料210

等离子体技术和聚合物表面213

等离子体表面改性工艺214

医疗器件的等离子体处理216

等离子体消毒222

参考文献225

第十章 皇帝的盛装——等离子体纺织品处理技术228

纺织业的发展趋势228

等离子体处理纺织基布229

早期的等离子体织物处理工艺231

等离子体纺织品处理技术的新研究计划232

无水退浆技术234

等离子体活化染整工艺235

连续纤维表面处理技术235

等离子体工艺在工业用纺织品中的应用236

等离子体工艺处理无纺布237

有机聚合物的表面金属涂层238

利用液体作为前驱反应物的等离子体处理238

参考文献239

第十一章 玻璃化PET涂层——食品包装材料中的阻隔涂层241

食品包装241

聚合物材料存在的问题243

开发阻隔涂层的动力245

卷绕涂覆工艺248

包装瓶涂覆工艺250

拓展阻隔涂层的新市场254

参考文献256

第十二章 收获阳光——等离子体技术在太阳能产业中的应用258

太阳能经济258

光伏设备259

薄膜非晶硅设备261

薄膜太阳能电池的等离子体处理264

控光智能玻璃267

光伏技术的未来271

参考文献275

第十三章 等离子体与微电子工业——等离子体在微电子器件加工中的应用277

微电子技术的发展277

微电子器件的等离子体处理279

半导体器件制造中的刻蚀工艺282

等离子体沉积技术287

等离子体掺杂工艺289

参考文献292

第十四章 梦幻之光——先进等离子体发光源295

天然光源及人工光源295

非平衡等离子体光源297

汞蒸气灯299

钠灯299

金属卤素灯301

空心阴极灯302

无电极灯303

等离子体发光球305

无汞荧光灯306

经济及环境考量307

参考文献309

第十五章 等离子体技术与平板电视——等离子体显示技术310

平板显示技术310

等离子体平板显示屏314

微放电光源321

市场是第一推动力323

参考文献326

第十六章 洁净空气——等离子体技术消除空气污染328

人为污染源328

用于污染物治理的非平衡等离子体处理技术333

常压非平衡等离子体源334

电厂污染物治理336

柴油发动机废气处理339

挥发性有机污染物的降解342

拯救对流层343

脱碳与燃料重整344

参考文献349

第十七章 神火之焰——摧毁危险废弃物351

危险废弃物问题351

等离子体的热解效应352

等离子体玻璃化处理工艺353

用于废弃物处理的等离子体源353

等离子体热解处理系统357

持久性有机污染物359

医疗废弃物问题360

化学武器的销毁处理364

核废料处理365

土壤玻璃化处理367

焚烧炉飞灰的处理368

国际发展动态370

参考文献372

第十八章 绿色冶金——等离子体辅助冶金375

等离子体可作为辅助冶金技术375

等离子体高温冶金熔炉376

钢铁冶金379

铁合金381

钢的熔料及熔炼382

特种金属熔炼385

矿石富化386

等离子体金属切割387

工业陶瓷389

球化及致密化391

参考文献393

第十九章 变废为宝——等离子体辅助物资循环利用396

工业生态学396

从有机废弃物回收能源399

钢铁厂粉尘金属回收402

铝渣405

制革废水中提取铬铁406

飞灰提炼玻璃陶瓷406

废聚丙烯的解聚合处理409

参考文献409

第二十章 人造太阳——关乎人类未来的等离子体412

全球能源危机412

来自热核聚变的能源413

核聚变反应414

核聚变燃料416

如何实现核聚变：磁场约束417

惯性约束聚变418

托卡马克反应堆技术420

核聚变反应堆的发展前景423

核聚变效应的非能源用途425

参考文献426

索引427