Plasma Assisted Decontamination of Biological and Chemical Agents pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Guceri, Selcuk (EDT)/ Fridman, Alexander (EDT)/ Gibson, Katie (EDT)/ Haas, Christine (EDT)

出品人:

页数:311

译者:

出版时间:

价格:1691.00 元

装帧:

isbn号码:9781402084386

丛书系列:

图书标签:

• Plasma decontamination
• Biological agent decontamination
• Chemical agent decontamination
• Plasma sterilization
• Surface decontamination
• Air purification
• Medical sterilization
• Environmental decontamination
• Non-thermal plasma
• Plasma technology

新书预告：聚焦前沿材料科学与工程应用 书名：《先进功能复合材料的界面调控与性能设计》 --- 内容提要： 本书深入探讨了先进功能复合材料领域中，界面结构与性能之间复杂关联的调控策略与工程应用。随着现代工程对材料性能要求的不断提升，如何通过精细控制不同组分间的界面特性，从而赋予复合材料独特的电、磁、热、力学等功能，已成为材料科学与工程领域的核心挑战之一。本书旨在系统梳理当前界面科学研究的前沿进展，并提供一套完整的理论框架和实验方法论，以指导高性能复合材料的设计与制备。 全书内容横跨基础理论、合成技术、表征手段到实际应用，覆盖了从纳米尺度到宏观结构层面的多尺度分析。特别关注了新型界面工程技术在提升材料耐用性、响应速度和环境适应性方面的潜力。 第一部分：复合材料界面基础理论与表征 第一章：复合材料界面结构的多尺度描述 本章从热力学和动力学角度出发，阐述了不同类型界面（如固-固、固-液、固-气）的形成机制。详细介绍了界面能、界面扩散、以及界面应力松弛等核心概念。重点探讨了如何使用先进的计算模拟方法（如分子动力学、密度泛函理论）来预测界面键合强度、缺陷形成能以及相分离倾向。此外，本章系统回顾了用于界面结构分析的先进表征技术，包括高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、原子探针层析（APT）、X射线光电子能谱（XPES）在揭示界面化学态和应力分布方面的应用。 第二章：界面区域的物理与化学特性 本章聚焦于界面区域的非均匀性。探讨了界面附近材料组分、晶格畸变、电子能带结构以及电荷转移的局部变化。详细分析了界面极化效应和界面弛豫对复合材料宏观电学和介电性能的影响。在化学方面，深入讨论了界面处的催化活性位点形成、表面官能团的引入对润湿性和粘结力的调控作用，以及界面反应动力学在材料老化和失效过程中的关键角色。 第二部分：界面调控的新型合成与制备技术 第三章：界面工程驱动的复合材料设计策略 本部分是本书的核心技术章节。阐述了主动调控界面的关键技术路径。首先，详细介绍了“自下而上”的策略，包括原位生长法、溶胶-凝胶法中对前驱体化学活性的精确控制，以确保形成高亲和力的界面。其次，深入探讨了“自上而下”的方法，例如超声辅助沉积、高能球磨技术以及反应性熔融插层技术，用于优化预制粉末或纤维的表面状态。重点讨论了等离子体诱导表面改性技术，用于在基体材料表面引入特定的功能基团或形成过渡层，以提高界面兼容性。 第四章：过渡层与偶联剂的设计与应用 过渡层和偶联剂被视为连接不同组分的“分子桥梁”。本章专门剖析了无机-有机杂化体系中偶联剂的分子设计原理，包括硅烷偶联剂、磷酸酯偶联剂等如何通过形成稳定的共价键或氢键来增强界面结合力。对于金属/陶瓷复合材料，详细阐述了通过化学气相沉积（CVD）或原子层沉积（ALD）技术构筑的中间层，该过渡层如何有效缓解热膨胀失配和抑制界面反应，从而提高材料的长期可靠性。 第五章：界面缺陷的控制与消除 界面缺陷（如空隙、裂纹、非晶化区域）是复合材料失效的主要诱因。本章系统地介绍了如何通过优化加工工艺参数（如烧结温度、压力、气氛控制）来最小化界面孔隙率。探讨了利用增材制造技术（如激光选区熔化）在逐层构建过程中实现原位界面优化，从而有效抑制裂纹萌生和扩展的潜力。此外，还包括了后处理技术，如热等静压（HIP）处理对消除残余应力和完善界面结构的贡献。 第三部分：功能复合材料的界面性能耦合 第六章：电学与电磁功能界面的优化 本章专注于电学功能复合材料，如介电增强型或导电网络型复合材料。深入分析了界面电阻、肖特基势垒在导电填料网络中的影响。详细阐述了如何通过调整填料粒径分布和界面接触电阻，实现低于渗流阈值的导电性能或高介电常数的稳定提升。对于压电/铁电复合材料，重点讨论了界面电场极化对宏观压电响应的影响机制。 第七章：界面对热输运与热电性能的调控 热输运是许多功能复合材料设计的瓶颈。本章从声子散射理论出发，解释了界面如何作为热阻的主要来源。系统比较了界面热导率（Kapitza电阻）的计算模型与实验测量方法。特别关注了热电材料中，通过界面工程（如纳米结构界面、量子点嵌入）来减小晶格热导率而不显著影响电子输运，从而提高材料塞贝克系数和功率因子的策略。 第八章：界面在机械性能增强中的作用 机械性能的提升往往依赖于高效的载荷从基体向增强相的转移。本章详细研究了界面剪切强度、界面韧性对复合材料宏观力学性能（拉伸强度、弯曲模量、断裂韧性）的决定性影响。讨论了采用“拉伸-伸长”型界面（如反应性中间相）来耗散裂纹尖端能量，从而提高材料抗冲击和抗疲劳性能的前沿研究成果。 第四部分：前沿应用与展望 第九章：界面工程在能源存储器件中的应用 本章将界面调控的原理应用于锂离子电池、固态电池和超级电容器等能源器件。探讨了电极材料与电解质之间界面阻抗的精确控制，如何通过界面稳定层（SEI或CEI）的优化来提高循环寿命和倍率性能。对于固态电解质与电极的界面，重点分析了接触压力、表面粗糙度以及固态电解质浸润性对离子传输的影响。 第十章：生物医学与环境应用中的界面挑战 本章探讨了生物活性材料和环境催化材料中界面的特殊要求。在生物医学领域，涉及生物相容性涂层、药物控释系统中的界面释放动力学，以及如何通过表面等离子体共振效应优化生物传感器的界面灵敏度。在环境应用中，关注了催化剂载体与活性组分之间的界面协同效应，以及如何设计具有高选择性的界面以分离污染物或捕获温室气体。 结论与展望： 本书总结了当前界面科学在复合材料设计中的核心地位，并对未来发展趋势进行了展望，指出多尺度原位表征、人工智能辅助的界面结构设计以及实现复杂多功能集成化界面将是未来研究的主要方向。 --- 目标读者： 材料科学、化学工程、机械工程、物理学等相关专业的高年级本科生、研究生、研究人员以及从事先进功能材料设计与开发的工程师。 本书特色： 1. 理论与实践紧密结合： 不仅提供界面现象的理论基础，更侧重于实际工程问题中的调控方法和案例分析。 2. 跨学科视角： 整合了热力学、量子化学、固体物理和材料力学等多学科知识，构建全面的界面认知体系。 3. 前沿性强： 重点覆盖了ALD、增材制造、纳米材料复合化等当前最热门的研究热点。

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