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第1章 绪论1

1.1表面工程学科体系1

1.1.1表面工程学科体系1

1.1.2表面工程技术的分类2

1.2表面工程技术的应用3

1.2.1表面工程技术的作用3

1.2.2表面工程技术的意义4

1.2.3表面工程技术的应用5

1.3表面工程技术的发展趋势8

参考文献9

第2章 表面工程技术的基础理论11

2.1固体材料的表面特性11

2.1.1固体的表面能11

2.1.2固体的表面结构11

2.1.3固体表面的吸附现象14

2.2材料表面腐蚀基础17

2.2.1腐蚀的分类17

2.2.2金属的电化学腐蚀19

2.2.3金属表面的钝化23

2.2.4材料表面腐蚀控制与防护24

2.3材料表面摩擦与磨损基础25

2.3.1摩擦的定义及分类25

2.3.2磨损的定义及评定26

2.3.3磨损的分类26

2.3.4提高材料耐磨性的途径29

参考文献30

第3章 表面工程技术的预处理工艺31

3.1表面预处理的目的31

3.1.1表面预处理的目的31

3.1.2表面预处理的指标31

3.2表面预处理工艺32

3.2.1机械清理32

3.2.2除油33

3.2.3浸蚀36

3.2.4除油-浸蚀联合处理37

3.2.5化学抛光和电抛光37

参考文献38

第4章 热喷涂技术39

4.1热喷涂的原理和特点39

4.1.1热喷涂的定义39

4.1.2热喷涂基本原理39

4.1.3热喷涂的分类和特点41

4.2热喷涂材料42

4.2.1热喷涂材料的分类及特点42

4.2.2热喷涂线材43

4.2.3热喷涂用粉末45

4.3热喷涂工艺47

4.3.1工件表面预处理47

4.3.2预热48

4.3.3喷涂48

4.3.4后处理48

4.4火焰喷涂和喷焊技术49

4.4.1氧-乙炔火焰的产生49

4.4.2氧-乙炔线材火焰喷涂50

4.4.3氧-乙炔粉末火焰喷涂50

4.4.4火焰喷涂工艺及特点51

4.4.5氧-乙炔粉末火焰喷焊52

4.4.6火焰喷涂和喷焊应用举例53

4.5电弧喷涂技术56

4.5.1电弧喷涂原理和特点57

4.5.2电弧喷涂设备57

4.5.3电弧喷涂工艺58

4.5.4电弧喷涂的应用实例58

4.6等离子喷涂技术60

4.6.1等离子喷涂的原理及特点60

4.6.2等离子弧喷涂设备61

4.6.3等离子弧喷涂工艺62

4.6.4等离子喷涂的应用63

4.7特种喷涂技术64

4.7.1爆炸喷涂64

4.7.2超音速喷涂65

4.7.3激光喷涂与喷焊67

4.8冷喷涂技术67

4.8.1冷喷涂的原理及特点67

4.8.2冷喷涂设备系统68

4.8.3冷喷涂涂层的沉积特性68

4.8.4冷喷涂的应用69

4.9热喷涂涂层的选择及应用70

4.9.1热喷涂工艺的选择原则70

4.9.2涂层材料的选择70

4.9.3热喷涂技术的应用及发展前景71

参考文献73

第5章 堆焊技术75

5.1堆焊的基本概念75

5.1.1堆焊的特点及类型75

5.1.2堆焊层的形成和控制76

5.2堆焊材料的类型及选择79

5.2.1堆焊材料的种类79

5.2.2堆焊材料的选择81

5.3堆焊方法82

5.3.1常用堆焊方法82

5.3.2堆焊新方法84

5.3.3堆焊方法的选择91

5.4堆焊技术的应用92

5.4.1堆焊技术的应用特性92

5.4.2堆焊技术的应用92

参考文献93

第6章 电镀和化学镀95

6.1电镀的定义及分类95

6.1.1电镀的定义95

6.1.2镀层的分类95

6.2电镀的基本原理及工艺96

6.2.1电镀的基本原理96

6.2.2电镀溶液的基本组成98

6.2.3金属的电沉积过程99

6.2.4电镀工艺过程101

6.3单金属电镀101

6.3.1电镀锌101

6.3.2电镀铬102

6.3.3电镀镍103

6.3.4电镀铜103

6.4合金电镀104

6.4.1合金电镀的特点104

6.4.2合金共沉积的条件105

6.4.3合金共沉积的类型105

6.4.4合金电镀的应用106

6.5电刷镀107

6.5.1电刷镀原理及特点107

6.5.2电刷镀设备108

6.5.3电刷镀溶液108

6.5.4电刷镀工艺112

6.5.5电刷镀的应用113

6.6化学镀114

6.6.1化学镀原理与特点114

6.6.2化学镀镍115

6.6.3化学镀铜117

6.7复合镀118

6.7.1复合镀层的种类及特点118

6.7.2复合镀的原理119

6.7.3复合镀层的应用119

6.8非金属材料的电镀120

6.8.1塑料电镀120

6.8.2玻璃和陶瓷电镀121

6.8.3石膏和木材电镀121

6.9电镀的发展趋势122

参考文献123

第7章 金属转化膜技术124

7.1金属转化膜的基本特性及用途124

7.1.1金属转化膜的形成方法124

7.1.2金属转化膜的分类124

7.1.3金属转化膜的主要用途124

7.2化学氧化125

7.2.1钢铁的化学氧化125

7.2.2铝及铝合金的化学氧化126

7.3阳极氧化127

7.3.1铝及铝合金阳极氧化机理127

7.3.2阳极氧化膜的结构和性质128

7.3.3阳极氧化工艺129

7.3.4阳极氧化膜的着色131

7.3.5氧化膜的封闭处理133

7.3.6其他金属的阳极氧化134

7.4等离子体微弧氧化134

7.4.1微弧氧化原理134

7.4.2微弧氧化装置及工艺135

7.4.3微弧氧化膜的结构与性能135

7.4.4微弧氧化的应用136

7.5钢铁的磷化处理139

7.5.1磷化膜形成机理139

7.5.2磷化膜的性能及应用140

7.5.3钢铁的磷化工艺141

7.6铬酸盐钝化处理142

7.6.1铬酸盐膜的形成机理142

7.6.2铬酸盐膜的特性142

7.6.3铬酸盐钝化工艺143

参考文献144

第8章 气相沉积技术145

8.1物理气相沉积过程及特点145

8.1.1物理气相沉积基本过程145

8.1.2物理气相沉积的特点146

8.2真空蒸发镀膜146

8.2.1蒸发镀膜基本原理146

8.2.2蒸发源148

8.2.3合金膜和化合物膜的制备148

8.2.4蒸发镀膜的应用及发展149

8.3溅射镀膜150

8.3.1溅射镀膜原理及特点150

8.3.2溅射镀膜方法152

8.3.3合金膜和化合物膜的制备154

8.3.4溅射镀膜应用和进展154

8.4.离子镀膜155

8.4.1离子镀膜原理及特点156

8.4.2常用离子镀方法157

8.4.3离子镀膜的应用及发展159

8.5物理气相沉积工艺及方法比较160

8.5.1 PVD工艺流程160

8.5.2 PVD三种基本方法的比较161

8.6化学气相沉积161

8.6.1化学气相沉积装置162

8.6.2化学气相沉积原理及特点162

8.6.3特种化学气相沉积方法164

8.6.4化学气相沉积的应用165

8.6.5 CVD技术的发展167

8.6.6 PVD和CVD工艺对比167

参考文献168

第9章 高能束表面改性技术170

9.1激光表面改性170

9.1.1激光表面改性原理170

9.1.2激光表面改性技术的特点172

9.1.3激光表面改性技术172

9.2电子束表面改性176

9.2.1电子束表面改性原理176

9.2.2电子束表面改性方法及应用177

9.3离子注入表面改性177

9.3.1离子注入的原理和特点177

9.3.2离子注入机简介180

9.3.3离子注入的应用181

参考文献183

第10章 热扩渗技术184

10.1热扩渗的基本原理及分类184

10.1.1热扩渗的基本原理184

10.1.2热扩渗工艺的分类185

10.2热浸镀186

10.2.1热浸镀原理186

10.2.2热浸镀工艺方法187

10.2.3常用热浸镀镀层188

10.3渗碳和渗氮189

10.3.1渗碳190

10.3.2渗氮190

参考文献192

第11章 涂装技术193

11.1涂料193

11.1.1涂料的基本组成193

11.1.2涂料的分类和命名194

11.1.3涂料成膜机理196

11.1.4涂料涂层的作用196

11.1.5涂料基础产品简介197

11.2涂装工艺198

11.2.1涂装工艺198

11.2.2涂装方法198

参考文献201

第12章 表面微细加工技术203

12.1常用微细加工技术简介203

12.1.1光刻加工203

12.1.2 LIGA微细加工技术205

12.1.3高能束微细加工206

12.1.4微细电火花加工207

12.1.5电解微细加工208

12.1.6超声波微细加工208

12.2微细加工技术典型应用实例209

12.2.1集成电路的制造过程209

12.2.2微型机电系统210

12.3纳米电子技术212

12.3.1纳米电子技术212

12.3.2原子操纵加工技术213

参考文献214

第13章 特种表面工程技术215

13.1表面喷丸强化技术215

13.1.1喷丸强化原理215

13.1.2喷丸强化设备及弹丸材料216

13.1.3喷丸强化应用217

13.2电火花表面强化218

13.2.1电火花表面强化原理218

13.2.2电火花表面强化工艺219

13.2.3电火花强化的应用219

13.3溶胶-凝胶法成膜220

13.3.1溶胶-凝胶法成膜工艺220

13.3.2溶胶-凝胶法的应用221

13.4搪瓷涂覆技术222

13.4.1瓷釉222

13.4.2搪瓷涂覆工艺222

13.4.3搪瓷的应用223

13.5表面粘涂技术223

13.5.1粘涂层的组成和形成机理224

13.5.2表面粘涂工艺224

13.5.3粘涂技术的应用225

参考文献225

第14章 表面分析与性能检测226

14.1表面分析技术226

14.1.1表面分析技术概述226

14.1.2常用表面分析仪器简介228

14.2表面覆盖层性能检测技术233

14.2.1覆盖层常规性能检测233

14.2.2覆盖层功能性能检测240

参考文献244