包邮材料表面工程技术(第2版)

第1章绪论001 1.1表面工程学科体系与技术分类001 1.1.1表面工程学科体系001 1.1.2表面工程技术的分类002 1.2表面工程技术的应用003 1.2.1表面工程技术的作用003 1.2.2表面工程技术的意义004 1.2.3表面工程技术的应用005 1.3表面工程技术的发展趋势008 参考文献010第2章表面工程技术的基础理论012 2.1固体材料的表面特性012 2.1.1固体的表面能012 2.1.2固体的表面结构012 2.1.3固体表面的吸附现象016 2.2材料表面腐蚀基础019 2.2.1腐蚀的分类019 2.2.2金属的电化学腐蚀021 2.2.3金属表面的钝化026 2.2.4材料表面腐蚀控制与防护027 2.3材料表面摩擦与磨损基础028 2.3.1摩擦的定义及分类028 2.3.2磨损的定义及评定028 2.3.3磨损的分类029 2.3.4提高材料耐磨性的途径032 参考文献033第3章表面工程技术的预处理工艺034 3.1表面预处理034 3.1.1表面预处理的目的034 3.1.2表面预处理的指标034 3.2表面预处理工艺035 3.2.1机械清理035 3.2.2除油037 3.2.3浸蚀039 3.2.4除油-浸蚀联合处理040 3.2.5化学和电化学抛光041 参考文献041第4章喷涂技术042 4.1热喷涂的原理和特点042 4.1.1热喷涂的定义042 4.1.2热喷涂基本原理042 4.1.3热喷涂分类和特点045 4.2热喷涂材料046 4.2.1热喷涂材料的分类及特点046 4.2.2热喷涂线材047 4.2.3热喷涂粉末048 4.3热喷涂工艺051 4.3.1工件表面预处理051 4.3.2预热051 4.3.3喷涂051 4.3.4后处理052 4.4热喷涂技术053 4.4.1火焰喷涂技术053 4.4.2氧-乙炔线材火焰喷涂053 4.4.3氧-乙炔粉末火焰喷涂054 4.4.4火焰喷涂特点及工艺055 4.4.5氧-乙炔粉末火焰喷焊056 4.4.6火焰喷涂和喷焊应用举例056 4.5电弧喷涂技术060 4.5.1电弧喷涂原理和特点060 4.5.2电弧喷涂设备061 4.5.3电弧喷涂工艺062 4.5.4电弧喷涂的应用实例062 4.6等离子喷涂技术063 4.6.1等离子喷涂的原理及特点064 4.6.2等离子喷涂设备065 4.6.3等离子喷涂工艺065 4.6.4等离子喷涂的应用066 4.7特种喷涂技术068 4.7.1爆炸喷涂068 4.7.2超音速喷涂069 4.7.3特种等离子喷涂071 4.8冷喷涂技术073 4.8.1冷喷涂的原理及特点073 4.8.2冷喷涂设备系统075 4.8.3冷喷涂材料075 4.8.4冷喷涂的应用076 4.9热喷涂涂层的选择及应用077 4.9.1热喷涂工艺的选择原则077 4.9.2涂层材料的选择078 4.9.3热喷涂技术的应用及发展前景078 参考文献081第5章堆焊与金属增材制造技术083 5.1堆焊的基本概念083 5.1.1堆焊的原理、特点及类型083 5.1.2堆焊层的控制084 5.2堆焊材料的种类及选择087 5.2.1堆焊材料的种类087 5.2.2堆焊材料的选择090 5.3堆焊方法091 5.3.1常用堆焊方法091 5.3.2堆焊新方法096 5.3.3堆焊方法的选择101 5.3.4堆焊技术的应用及发展趋势102 5.4金属增材制造技术104 5.4.1增材制造技术概述104 5.4.2金属增材制造工艺106 5.4.3金属增材制造研究进展109 参考文献113第6章电镀和化学镀技术115 6.1电镀定义及分类115 6.1.1电镀的定义115 6.1.2镀层的分类115 6.2电镀的基本原理及工艺116 6.2.1电镀的基本原理116 6.2.2电镀溶液的基本组成118 6.2.3金属的电沉积过程119 6.2.4电镀工艺过程121 6.3单金属电镀121 6.3.1电镀锌122 6.3.2电镀铬122 6.3.3电镀镍123 6.3.4电镀铜124 6.4合金电镀125 6.4.1合金电镀的特点125 6.4.2合金共沉积的条件125 6.4.3合金共沉积的类型126 6.4.4合金电镀的应用126 6.5电刷镀128 6.5.1电刷镀原理及特点128 6.5.2电刷镀设备129 6.5.3电刷镀溶液129 6.5.4电刷镀工艺131 6.5.5电刷镀的应用133 6.6化学镀133 6.6.1化学镀原理与特点134 6.6.2化学镀镍135 6.6.3化学镀铜137 6.7复合镀138 6.7.1复合镀层的种类及特点138 6.7.2复合镀的原理139 6.7.3复合镀层的应用139 6.8非金属材料的电镀140 6.8.1塑料电镀140 6.8.2玻璃和陶瓷电镀141 6.8.3石膏和木材电镀142 6.9电镀的发展趋势142 参考文献144第7章金属转化膜技术146 7.1金属转化膜的基本特性及用途146 7.1.1金属转化膜的形成方法146 7.1.2金属转化膜的分类146 7.1.3金属转化膜的主要用途146 7.2化学氧化147 7.2.1钢铁的化学氧化147 7.2.2铝及铝合金的化学氧化148 7.3阳极氧化149 7.3.1铝及铝合金阳极氧化机理150 7.3.2阳极氧化膜的结构和性质151 7.3.3阳极氧化工艺151 7.3.4阳极氧化膜的着色154 7.3.5氧化膜的封闭处理156 7.3.6其他金属的阳极氧化157 7.4等离子体微弧氧化157 7.4.1微弧氧化原理157 7.4.2微弧氧化装置及工艺158 7.4.3微弧氧化膜的结构与性能159 7.4.4微弧氧化的应用159 7.5钢铁的磷化处理164 7.5.1磷化膜形成机理164 7.5.2磷化膜的性能及应用164 7.5.3钢铁的磷化工艺165 7.6铬酸盐钝化处理166 7.6.1铬酸盐膜的形成机理167 7.6.2铬酸盐膜的特性167 7.6.3铬酸盐钝化工艺168 参考文献168第8章气相沉积技术170 8.1物理气相沉积概述170 8.1.1物理气相沉积基本过程170 8.1.2物理气相沉积的分类及特点171 8.2真空蒸发镀膜172 8.2.1蒸发镀膜基本原理172 8.2.2蒸发源173 8.2.3合金膜和化合物膜的制备174 8.2.4蒸发镀膜的应用及发展175 8.3溅射镀膜176 8.3.1溅射镀膜原理及特点176 8.3.2溅射镀膜方法178 8.3.3合金膜和化合物膜的制备181 8.3.4溅射镀膜应用和发展181 8.4离子镀膜183 8.4.1离子镀膜原理及特点183 8.4.2常用离子镀方法184 8.4.3离子镀膜的应用及发展186 8.5物理气相沉积工艺及方法比较187 8.5.1PVD工艺流程187 8.5.2PVD三种基本方法的比较188 8.6化学气相沉积189 8.6.1化学气相沉积装置189 8.6.2化学气相沉积原理及特点190 8.6.3特种化学气相沉积方法192 8.6.4化学气相沉积的应用193 8.6.5CVD技术的发展195 8.6.6PVD和CVD工艺对比195 参考文献196第9章高能束表面改性技术198 9.1激光表面改性198 9.1.1激光表面改性原理198 9.1.2激光表面改性技术的特点200 9.1.3激光表面改性技术200 9.2电子束表面改性204 9.2.1电子束表面改性原理204 9.2.2电子束表面改性方法及应用205 9.3离子注入表面改性206 9.3.1离子注入的原理和特点206 9.3.2离子注入机简介209 9.3.3离子注入的应用210 参考文献212第10章热扩渗技术213 10.1热扩渗的基本原理及分类213 10.1.1热扩渗的基本原理213 10.1.2热扩渗工艺的分类214 10.2热浸镀215 10.2.1热浸镀原理215 10.2.2热浸镀工艺方法216 10.2.3常用热浸镀镀层217 10.3渗碳和渗氮219 10.3.1渗碳219 10.3.2渗氮220 参考文献222第11章涂装技术223 11.1涂料223 11.1.1涂料的基本组成223 11.1.2涂料的分类和命名224 11.1.3涂料成膜机理226 11.1.4涂料涂层的作用226 11.1.5涂料基础产品简介227 11.2涂装工艺228 11.3涂装方法228 11.4涂装技术的发展趋势232 参考文献233第12章表面微细加工技术234 12.1常用微细加工技术简介234 12.1.1光刻加工234 12.1.2LIGA微细加工技术236 12.1.3高能束微细加工237 12.1.4微细电火花加工239 12.1.5电解微细加工239 12.1.6超声波微细加工239 12.1.7纳米压印技术240 12.2微细加工技术典型应用实例242 12.2.1集成电路的制造过程242 12.2.2微型机电系统244 12.2.3生物芯片技术245 12.3纳米技术247 12.3.1纳米电子技术247 12.3.2原子操纵加工技术248 参考文献249第13章其他表面工程技术251 13.1表面喷丸强化技术251 13.1.1喷丸强化原理251 13.1.2喷丸强化设备及弹丸材料252 13.1.3喷丸强化应用253 13.2电火花表面强化254 13.2.1电火花表面强化原理254 13.2.2电火花表面强化工艺255 13.2.3电火花强化的应用255 13.3溶胶-凝胶法成膜256 13.3.1溶胶-凝胶法成膜工艺256 13.3.2溶胶-凝胶法的应用257 13.4搪瓷涂敷技术258 13.4.1瓷釉258 13.4.2搪瓷涂敷工艺259 13.4.3搪瓷的应用259 13.5自组装膜260 13.5.1自组装形成的条件260 13.5.2分子自组装膜的类型260 13.5.3自组装膜的应用263 13.6复合表面工程技术264 13.6.1物理气相沉积与其他表面技术复合265 13.6.2高能束与其他表面技术复合265 13.6.3喷丸强化与其他表面技术复合266 13.6.4化学热处理与其他复合表面技术267 参考文献268第14章表面分析与性能检测270 14.1表面分析技术270 14.1.1表面分析技术概述270 14.1.2常用表面分析仪器简介272 14.2表面覆盖层性能检测技术280 14.2.1覆盖层常规性能检测280 14.2.2覆盖层功能性能检测288 参考文献293