第1册 半导体材料
第1章 概 况………………………………(3)
1.1 国内外半导体产业发展现状 ………………………………(3)
1.2 国内外半导体材料产业发展现状………………………………(6)
1.3 半导体材料的应用………………………………(10)
1.4 半导体材料技术进展………………………………(16)
1.5 展望与建议………………………………(17)
第2章 多晶硅………………………………(19)
2.1 概况………………………………(19)
2.2 国外生产情况与技术进展………………………………(20)
2.3 国内多晶硅生产情况与技术进展………………………………(25)
2.4 展望与建议………………………………(28)
第3章 硅单晶及硅片………………………………(30)
3.1 概况………………………………(30)
3.2 国外生产情况与技术进展………………………………(31)
3.3 国内生产情况与技术进展………………………………(36)
3.4 展望与建议………………………………(41)
第4章 化合物半导体材料………………………………(45)
4.1 概况………………………………(45)
4.2 国外生产情况与技术进展………………………………(46)
4.3 国内生产情况与技术进展………………………………(56)
4.4 展望与建议………………………………(59)
第5章 锗材料………………………………(61)
5.1 概况………………………………(61)
5.2 国内外发展现状………………………………(69)
5.3 展望………………………………(75)
5.4 展望与建议………………………………(76)
第6章 高纯元素………………………………(77)
6.1 概况………………………………(77)
6.2 国内外生产情况与技术进展………………………………(78)
6.3 质量监控………………………………(97)
6.4 展望和建议………………………………(99)
第2册 超导材料
第1章 概 况………………………………(105)
1.1 低温超导材料………………………………(106)
1.2 高温超导材料………………………………(107)
第2章 低温超导材料………………………………(109)
2.1 NbTi超导材料………………………………(109)
2.2 Nb3Sn超导材料………………………………(111)
2.3 其他超导材料………………………………(113)
2.4 低温超导材料应用………………………………(116)
第3章 高温超导材料………………………………(119)
3.1 第一代高温超导材料………………………………(119)
3.2 第二代高温超导材料………………………………(123)
3.3 超导块材………………………………(128)
3.4 二硼化镁超导材料………………………………(130)
3.5 高温超导薄膜与电子学………………………………(133)
3.6 高温超导材料应用………………………………(136)
第4章 超导材料的展望和建议………………………………(142)
第3册 薄膜材料现代表面技术
第1章 材料表面技术与工程概论………………………………(147)
1.1 材料表面技术与工程的涵义………………………………(147)
1.2 材料表面技术与工程应用………………………………(153)
1.3 材料表面技术与工程发展………………………………(162)
第2章 材料现代表面改性技术………………………………(165)
2.1 概述………………………………(165)
2.2 等离子体的材料表面改性处理技术………………………………(165)
2.3 电子束与材料表面改性技术………………………………(177)
2.4 激光束与材料表面改性技术………………………………(182)
2.5 离子注入与材料表面改性技术………………………………(191)
第3章 薄膜化学气相沉积技术………………………………(203)
3.1 概述………………………………(203)
3.2 等离子体辅助化学气相沉积技术………………………………(204)
3.3 激光化学气相沉积技术(LCVD)………………………………(212)
3.4 微波等离子体化学气相沉积技术………………………………(216)
3.5 金属有机化学气相沉积技术(MOCVD)………………………………(218)
3.6 分子束外延技术………………………………(224)
3.7 金刚石薄膜技术的主要进展及发展展望………………………………(227)
第4章 薄膜物理气相沉积技术………………………………(230)
4.1 概述………………………………(230)
4.2 真空蒸发镀膜技术………………………………(230)
4.3 溅射镀膜技术………………………………(240)
4.4 离子镀膜技术………………………………(244)
第5章 表面复合离子处理技术………………………………(257)
5.1 表面复合离子处理技术………………………………(257)
5.2 离子注入与镀膜的技术复合………………………………(257)
5.3 激光与气相沉积、电子束与气相沉积技术复合………………………………(264)
5.4 等离子喷涂与激光技术复合………………………………(265)
5.5 多种气相沉积技术制备多层复合膜层………………………………(267)
5.6 磁控溅射与阴极多弧离子镀的技术复合………………………………(268)
5.7 多层硬质复合膜与纳米多层膜………………………………(269)
第6章 材料表面微细加工技术………………………………(273)
6.1 概述………………………………(273)
6.2 表面微细加工技术………………………………(273)
6.3 微细加工技术是微电子先进新技术发展的工艺基础………………………………(283)
6.4 微机电系统加工技术………………………………(286)
第4册 新型能源材料
第1章 金属氢化物镍电池材料………………………………(299)
1.1 高密度球形氢氧化镍正极材料………………………………(300)
1.2 镍氢电池用贮氢合金负极材料………………………………(313)
第2章 锂离子电池材料………………………………(322)
2.1 锂离子电池概况………………………………(322)
2.2 锂离子电池材料技术进展………………………………(323)
2.3 锂离子电池材料产业情况………………………………(332)
2.4 展望与建议………………………………(334)
第3章 贮氢材料………………………………(336)
3.1 概述………………………………(336)
3.2 贮氢材料研究进展………………………………(337)
3.3 贮氢材料制备工艺技术进展………………………………(341)
3.4 贮氢材料的应用状况和进展………………………………(343)
3.5 贮氢材料发展展望………………………………(346)
第4章 质子交换膜燃料电池催化剂材料………………………………(348)
4.1 质子交换膜燃料电池简介………………………………(348)
4.2 质子交换膜燃料电池催化剂材料研究现状………………………………(350)
4.3 燃料电池催化剂材料的展望………………………………(357)
第5章 太阳能电池用硅材料及光伏发电技术………………………………(359)
5.1 晶体硅太阳能电池技术进展………………………………(359)
5.2 高纯多晶硅原材料产业与技术………………………………(361)
5.3 太阳能电池用单晶硅和多晶硅锭(片)产业与技术现状………………………………(364)
5.4 太阳能光伏发电的前景及建议………………………………(366)
第6章 核能关键材料锆、铪及其合金概述………………………………(369)
6.1 技术进展………………………………(369)
6.2 “八五”后我国锆铪金属的科技发展………………………………(371)
6.3 锆铪产业化和应用情况………………………………(374)
6.4 展望与建议………………………………(377)
第5册 先进结构材料
第1章 复合材料………………………………(383)
1.1 概述………………………………(383)
1.2 金属基复合材料(MMCs)………………………………(384)
1.3 金属/金属层状复合材料………………………………(396)
第2章 钛合金………………………………(402)
2.1 国外研究进展………………………………(402)
2.2 我国钛合金新材料研制与应用现状………………………………(408)
2.3 国内钛合金研究和应用与国外的差距及对策………………………………(437)
第3章 铝合金………………………………(440)
3.1 航空航天用铝合金………………………………(440)
3.2 交通运输用铝合金………………………………(447)
第4章 镁合金和铜合金………………………………(455)
4.1 镁合金研究进展………………………………(455)
4.2 镁合金的应用………………………………(459)
4.3 国内镁合金的研究现状与应用………………………………(460)
4.4 轨道交通用铜合金………………………………(461)
第5章 钛铝系金属间化合物………………………………(464)
5.1 Ti3Al基和Ti2AlNb基合金………………………………(464)
5.2 TiAl基合金………………………………(469)
5.3 高铌TiAl基合金………………………………(473)
5.4 TiAl金属间化合物连接技术………………………………(474)
5.5 Ti-Al系金属间化合物的发展趋势和应用前景………………………………(475)
第6册 功能材料
第1章 磁性材料………………………………(481)
1.1 概述………………………………(481)
1.2 永磁材料分类………………………………(482)
1.3 铁氧体永磁………………………………(484)
1.4 稀土永磁材料………………………………(494)
1.5 粘结永磁材料………………………………(504)
1.6 结语………………………………(519)
第2章 形状记忆合金………………………………(520)
2.1 概述………………………………(520)
2.2 形状记忆合金的材料研究………………………………(521)
2.3 形状记忆合金的应用研究与开发现状………………………………(529)
第3章 生物医用金属材料………………………………(533)
3.1 生物医用金属材料的要求和种类………………………………(533)
3.2 国外生物医用金属材料的开发与应用………………………………(542)
3.3 国内生物医用金属材料的发展………………………………(546)
3.4 展望与建议………………………………(548)
有色金属新型材料近10年来发展迅速,相继研究开发了一批新型高强、高韧、耐蚀、可焊铝合金和Al-Li合金,为满足航空航天和交通运输等工业部门的需求做出了贡献;高强、耐热、耐蚀、阻燃等钛合金已形成系列,熔炼、变形加工、精密铸造等共性关键技术已有突破并获得成功应用;开发了一系列汽车用高性能镁合金,突破了一批镁合金产业化和应用的关键技术;研究开发了一批连续、非连续纤维和颗粒增强钛基、铝基复合材料和层状复合材料等新产品。在我国已掌握拉制大直径硅单晶的技术,并成功拉制成直径12英寸硅单晶,建立了4、5、6、8英寸硅单晶抛光片的生产线,能满足025~3 μm集成电路制造技术的需求;GaAs、InP、GaP等化合物半导体材料、CVD ZnS等红外窗口材料以及Ge材料制备技术都有长足进步;由于太阳能电池的拉动,多晶硅生产技术已引起广泛关注,在自主创新和引进技术消化吸收再创新方面均取得了进步。在超导材料研发中,高温超导铋系带材、大面积双面超导薄膜、大尺寸熔融织构单畴块材的性能都已达到实用化水平,并在电缆、限流器、储能装置、高温超导滤波器等方面获得试验应用;解决了制备二硼化镁超导线带材的关键技术;实现了第二代高温超导带材的动态制备;在国际热核聚变实验计划等项目的带动下低温超导材料开始产业化。材料表面技术与工程,取得突破性进展,应用现代表面技术使材料的表面改性、沉积的薄膜、涂覆的各种涂层已经在一定程度上实现了把材料表面改造成人们所期望的各种表面功能和优异性能。其涂镀的产品广泛应用于微电子、光电子、计算机、通讯、电学、磁学和传统的工业领域,特别是在解决材料发展的复合化、轻量化、多功能化、智能化方面显现出优势十分突出。新型能源材料进展显著,二次电池及其关键材料已实现产业化,我国已成为新型二次电池及相关材料生产大国,锂离子电池、镍氢电池在移动通讯、便携式电器等方面得到广泛应用;镍氢动力电池、锂离子动力电池已分别成功应用于混合动力汽车、燃料电池汽车和纯电动汽车的示范运行中;新型储氢材料及金属氢化物储氢器已成功应用于多种燃料电池便携式电源中。新型功能材料,以TiNi合金为典型代表的高性能记忆合金材料仍然占据主流方向,磁驱动记忆合金等新型材料研究日趋活跃。通过工艺技术的提升,在成本显著降低的同时记忆合金性能得到全面提高;通过修饰的方法对生物医用金属材料的表面进行控制,使得生物医用金属材料的生物相容性得到了提高。注重新型医用合金材料的开发,如微孔新型医用合金材料的开发。通过生物大分子等在材料表面的固定化,并通过表面修饰技术,生物医用金属材料在生物功能化和智能化方面取得了新进展。
本卷分6册,对10年来有色金属新型材料的进展和展望做了概括介绍。北京有色金属研究总院、西北有色金属研究院、广州有色金属研究院、中南大学、北京矿冶研究总院、昆明理工大学、有研硅股、峨嵋半导体材料厂、洛阳中硅高科技有限公司等单位参加编写。
有色金属新型材料范围广泛,发展迅速,本卷的编写难免有疏漏和错误,欢迎读者指正。
《有色金属进展》第七卷编写组
2007年3月