张伟刚，男，1968年生人，祖籍山东。1998年在中国科学院金属研究所获得材料学博士学位，曾经在德国卡尔斯鲁厄大学长期从事科研工作。现任中国科学院过程工程研究所研究员，多相复杂系统国家重点实验室副主任，是中国科学院“百人计划”获得者，博士研究生指导教师。

　　主要研究方向包括：化学气相沉积与高温复合材料；航空发动机封严涂层材料；热喷涂涂层材料。曾经在学术刊物上发表论文40余篇，在学术会议上发表论文30余篇。

　　本书运用多相化学反应工程原理，通过分析各种烃类气体在热解过程中发生的主要基元化学反应（第一章），对化学气相沉积和化学气相渗透技术的动力学过程和反应器设计进行系统论述（第二章和第三章），详细分析了在不同沉积实验条件下生成的固体碳的微观结构，极其相关的多尺度表征技术和分类方法（第四章），进一步论述炭材料微观结构生成和变化机理（第五章）；本书的最后一章论述了炭材料的微观结构和它们的各种性能之间的关系，同时对基元化学反应和沉积动力学最终影响材料性能的方式和机理，进行了探讨。

前言
第1章　烃类气体的热解化学
1.1　烃类气体热解的化学热力学
1.2　气体基元化学反应速率的理论
1.3　基元化学反应动力学的实验研究
1.4　C1烃类气体热解的基元化学反应
1.5　C2烃类气体热解的基元化学反应
1.6　C3烃类气体的基元化学反应
1.7　苯的热解化学
1.8　初级芳香烃的生成化学
1.9　稠环芳香烃的生成化学
1.9.1  HACA化学反应模型
1.9.2　芳香缩合模型
1.10　氢原子和氢分子对芳香烃的生成和裂解化学的影响
参考文献
第2章　热解炭的化学气相沉积
2.1　烃类气体气相反应和表面反应的相互影响
2.2　化学气相沉积过程中气体分子的运动
2.3　化学气相沉积的表面反应动力学
2.3.1　气体分子在固体表面的吸附
2.3.2　气相反应和气一固相反应的相互作用
2.3.3　热解炭化学气相沉积动力学常数的测定
2.4　热解炭化学气相沉积的反应器
2.5　常用烃类气体的物理和化学性质
2.5.1　甲烷
2.5.2　乙烷和丙烷
2.5.3　乙烯和丙烯
2.5.4　乙炔
2.5.5　1，3-丁二烯和苯
2.6　几种主要烃类气体的热解与热解炭的化学气相沉积
2.7　氢原子和氢气分子对热解炭化学气相沉积的影响
2.7.1　计算化学研究结果
2.7.2　表面过程
2.8　炭材料表面氢浓度和活性位浓度的测定
2.8.1　炭材料表面氢浓度的测定
2.8.2　炭材料表面活性位浓度的测定
2.9　烟炱和炭黑的生成
2.10　气相生成富勒烯族化合物
2.11  固体表面对热解炭化学气相沉积的影响
2.11.1　金属表面对气相化学反应的影响
2.11.2　金属对热解炭沉积速率的影响
2.12　气相生成炭纤维和纳米碳管
2.13　气相生成金刚石和类金刚石薄膜
2.14　小结
参考文献
第3章　热解炭的化学气相渗透
3.1　化学气相渗透与炭／炭复合材料
3.2　等温等压化学气相渗透
3.2.1　基本化工技术
3.2.2　包含复杂气固相反应的等温等压化学气相渗透
3.3　等温等压化学气相渗透速率的模拟
3.4　炭纤维多孔体内部的化学气相渗透
3.5　非等温等压条件下进行的化学气相渗透
3.5.1　等压-非等温条件下进行的化学气相渗透
3.5.2　等温-非等压条件下进行的化学气相渗透
参考文献
第4章　热解炭的结构和表征
4.1　石墨和炭材料的结构特征
4.2　热解炭的结构的变化：石墨化过程
4.3　X射线衍射研究热解炭的微观结构
4.3.1　基本结构参数的测量
4.3.2　石墨化度
4.3.3　各向异性化度
4.4　拉曼光谱法研究热解炭的微观结构
4.5  电子自旋共振法研究热解炭的微观结构
……
第5章　热解炭微观结构的生成和变化
第6章　热解炭与炭/炭复合材料的性能与应用
附图