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目录1

第1章 引论 （朱祖芳）1

1.1铝的腐蚀性2

1.2铝的腐蚀形态4

1.3 铝合金5

1.3.1 铝合金系5

1.3.2 典型铝合金的特性及应用6

1.4铝合金表面技术概述7

1.5 铝的阳极氧化技术8

1.5.1 铝阳极氧化膜的特性8

1.5.2铝合金与阳极氧化9

1.5.3铝的氧化膜10

1.5.4 铝阳极氧化膜的应用10

1.6 铝的其他表面处理技术10

1.6.1 铝的化学转化技术10

1.6.2铝的涂装技术11

1.6.3 铝的电镀11

1.6.4 铝的珐琅和搪瓷涂层技术12

参考文献12

第2章铝的表面机械处理 （施瑞祥）13

2.1 磨光13

2.1.2 磨料的选用14

2.1.1 磨光轮14

2.1.4磨光操作要求15

2.1.3 磨轮与磨料的黏结15

2.2 抛光16

2.2.1 抛光机理16

2.2.2 抛光剂的类型17

2.2.3 抛光剂的选择18

2.2.4抛光轮的种类、制作和功用19

2.3抛光机械及操作20

2.3.1 抛光机械的主要部件、类型和功用21

2.4 磨光、抛光常见问题及解决办法25

2.3.2 抛光操作25

2.5其他机械处理方法26

2.5.1 喷砂（丸）26

2.5.2 刷光27

2.5.3 滚光27

2.5.4磨痕装饰机械处理27

参考文献28

第3章化学抛光和电化学抛光 （汪平）29

3.1 概况29

3.1.1 化学抛光和电化学抛光的作用29

3.1.3 化学抛光和电化学抛光的应用31

3.1.2 光亮度31

3.2 化学和电化学抛光历程与机理32

3.2.1 化学抛光32

3.2.2 电化学抛光34

3.3 以磷酸为基的化学抛光工艺34

3.3.1 磷酸－硫酸化学抛光35

3.3.2磷酸－硫酸－硝酸化学抛光35

3.3.3磷酸－硝酸化学抛光36

3.3.4 磷酸－乙酸－硝酸化学抛光36

3.3.5 磷酸为基的化学抛光生产设备37

3.3.6 化学抛光操作工艺因素38

3.4硝酸－氢氟酸化学抛光工艺40

3.4.1 硝酸－氢氟酸－阿拉伯胶化学抛光40

3.4.2 硝酸－氢氟酸－邻甲苯胺化学抛光41

3.5典型的电化学抛光工艺42

3.5.1碱性电化学抛光42

3.5.2 磷酸－铬酸－硫酸（巴特尔工艺）电化学抛光44

3.5.3 氟硼酸电化学抛光47

3.5.4硫酸－铬酸电化学抛光47

3.5.5 金相显微组织试样电化学抛光48

3.6抛光缺陷及对策49

3.6.1 化学抛光缺陷及对策49

3.6.2 电化学抛光缺陷及对策50

参考文献51

第4章化学清洗和浸蚀 （周军强）53

4.1 化学清洗53

4.1.1 化学清洗原理53

4.1.2 化学清洗剂组成原则与类型56

4.1.3 化学清洗操作工艺因素59

4.1.4 化学清洗缺陷及对策62

4.2 氢氧化钠为基的碱浸蚀62

4.2.1碱浸蚀原理62

4.2.2碱浸蚀工艺因素65

4.2.3 碱浸蚀槽液回收及循环利用67

4.2.4碱浸蚀缺陷和对策69

4.3碱浸蚀后的除灰工艺71

4.3.1 硝酸除灰71

4.3.2 硫酸除灰72

4.3.3 其他除灰工艺72

4.4酸浸蚀工艺73

4.4.1 常规酸性浸蚀73

4.4.2 聚四氟乙烯树脂黏着铝的酸性浸蚀74

参考文献74

第5章化学转化处理 （朱祖芳）77

5.1 化学转化处理的技术进展77

5.2 化学氧化78

5.2.2 化学氧化膜的性能79

5.2.1 化学氧化膜的用途79

5.2.3 化学氧化膜的生长81

5.2.4 化学氧化膜的成分81

5.3铬酸盐处理81

5.3.1 铬酸盐处理溶液81

5.3.2铬酸盐处理反应82

5.3.3铬化膜的性状83

5.4磷铬酸盐处理84

5.4.1 磷铬酸盐处理溶液84

5.4.3磷铬化膜的性状85

5.4.2 磷铬化膜的生成85

5.5磷酸盐处理87

5.6 无铬化学转化处理87

5.6.1 无铬化学转化处理87

5.6.2 无铬化学转化膜的性状90

5.7 无铬化学转化技术的前景90

5.7.1 硅烷处理90

5.7.2铈酸盐处理91

5.7.3 SAM处理91

5.8 化学转化膜的鉴别91

参考文献92

5.8.3 附着性检验92

5.8.4 腐蚀试验92

5.8.1 外观检验92

5.8.2 膜厚检验92

第6章铝阳极氧化与阳极氧化膜 （朱祖芳）94

6.1 铝阳极氧化的过程95

6.1.1 铝阳极氧化按照电解溶液性质的分类95

6.1.2 铝阳极氧化的反应过程96

6.1.3 阳极氧化过程中铝合金合金化成分的影响99

6.2 阳极氧化膜的结构与形貌100

6.2.1 阳极氧化膜的多孔型结构与形貌的直接观测100

6.2.2 阳极氧化膜的结构模型和结构参数102

6.2.3 多孔型阳极氧化膜的微孔形成103

6.3.1 阻挡层的厚度104

6.3 多孔型阳极氧化膜的厚度、结构和成分104

6.3.2 多孔层的厚度和结构105

6.3.3 阻挡层的成分108

6.3.4 多孔层的成分109

6.4 结晶性阳极氧化膜的生长110

6.5 阳极氧化膜的生成机理112

6.5.1 壁垒型阳极氧化膜113

6.5.2 多孔型阳极氧化膜114

参考文献116

第7章 阳极氧化工艺 （蔡锡昌）117

7.1硫酸阳极氧化工艺117

7.1.2 阳极氧化工艺参数的影响118

7.1.1 硫酸阳极氧化工艺规范118

7.1.3 硫酸溶液中铝离子和杂质的影响129

7.1.4膜厚及其均匀性的控制131

7.1.5 阳极氧化膜的缺陷及其防止方法132

7.1.6硫酸交流阳极氧化133

7.2其他酸阳极氧化工艺134

7.2.1 铬酸阳极氧化工艺134

7.2.2 草酸阳极氧化工艺135

7.2.3磷酸阳极氧化工艺137

参考文献139

8.1硬质阳极氧化140

第8章硬质阳极氧化和微弧氧化 （朱祖芳）140

8.1.1 硬质阳极氧化与材质的关系141

8.1.2 硫酸溶液的硬质阳极氧化142

8.1.3 硫酸硬质阳极氧化工艺参数的影响144

8.1.4 非硫酸溶液的硬质阳极氧化145

8.1.5 硬质阳极氧化的电源波形和脉冲阳极氧化147

8.1.6 硬质阳极氧化膜的性能149

8.1.7 脉中硬质阳极氧化膜的性能153

8.2微弧氧化156

8.2.1 微弧氧化的发展和特点156

8.2.2微弧氧化工艺157

8.2.3微弧氧化膜的成分结构与性能158

8.2.4 微弧氧化膜的应用160

参考文献161

第9章铝阳极氧化膜的电解着色 （朱祖芳）163

9.1 概况163

9.2 电解着色机理165

9.2.1 电解着色阳极氧化膜165

9.2.2 电解着色时金属离子和氢离子的放电166

9.2.3 阻挡层及其散裂脱落（Spalling）167

9.2.4 直流电解着色特点168

9.2.5 电解着色的电源波形168

9.3锡盐电解着色169

9.2.6 电解着色的发色原理169

9.3.1 锡盐着色溶液的稳定方法170

9.3.2 添加剂的开发现状170

9.3.3 典型的锡盐电解着色工艺174

9.3.4 锡盐电解着色的工艺参数的影响174

9.4镍盐电解着色177

9.4.1 镍盐电解着色的优缺点177

9.4.2 交流镍盐电解着色178

9.4.3 直流镍盐电解着色180

9.4.4 镍盐电解着色的电化学研究181

9.5其他金属盐电解着色183

9.6 干涉光效应着色的工业应用184

9.6.2 利用扩孔处理显色185

9.6.1 多色化工艺的特点和发展185

9.6.3 利用调整阻挡层与孔底的显色187

9.6.4 典型的多色化着色生产工艺188

参考文献189

第10章铝阳极氧化膜的染色 （施瑞祥）190

10.1 染色对氧化膜的要求190

10.2染料染色机理191

10.2.1 有机染料染色机理191

10.3有机染料的选择192

10.3.1 几种有机染料的特性192

10.2.2 无机染料染色机理192

10.3.2 适用有机染料的色系分类194

10.4色彩的组合与调配195

10.5 有机染料染色工艺196

10.5.1 工艺流程196

10.5.2 染色液的配制方法196

10.5.3 有机染料染色工艺规范197

10.5.4 染色液中杂质离子的影响及控制200

10.5.5操作注意事项201

10.5.6 染色后的封孔处理202

10.5.7 常用有机染料染色工艺实例203

10.5.8 染色问题的产生原因及排除方法205

10.5.9 不合格染色膜的褪色206

10.5.10 染色废液的再生和处理207

10.6 无机染料染色工艺208

10.6.1 无机染色的化学反应208

10.6.2 常用无机染色工艺规范208

10.7 染色的特殊方法210

10.7.1 双色染色工艺210

10.7.2 渗透染色工艺211

10.7.3花样染色工艺211

10.7.4转移印花工艺211

参考文献212

10.7.6 印染染色法212

10.7.5 感光染色工艺212

第11章铝阳极氧化膜的封孔 （朱祖芳）214

11.1 封孔技术的发展及分类214

11.2 封孔质量的品质要求215

11.3热封孔工艺216

11.3.1热封孔机理216

11.3.2 沸水封孔参数对封孔质量的影响219

11.3.3水中杂质的影响220

11.3.4 封孔灰的防止措施222

11.4冷封孔工艺222

11.4.1冷封孔机理223

11.4.3冷封孔的工艺参数224

11.4.2冷封孔的溶液因素224

11.4.4冷封孔的后处理226

11.4.5 冷封孔工艺的最佳控制227

11.5 高温水蒸气封孔工艺228

11.6 无机盐封孔工艺229

11.6.1 铬酸盐封孔229

11.6.2硅酸盐封孔230

11.6.3 乙酸镍封孔231

11.7新型中温封孔232

11.7.1 无镍中温封孔232

11.7.2 无重金属的中温封孔233

11.8.1 有机酸封孔234

11.7.3 “无金属”的中温封孔234

11.8有机物封孔技术234

11.8.2 其他非水溶液的有机物封孔235

11.9 封孔引起的阳极氧化膜缺陷236

参考文献237

第12章有机高聚物涂装工艺 （魏东兴）239

12.1 电泳涂装工艺240

12.1.1 电泳涂料240

12.1.2 电泳涂装原理241

12.1.3 电泳涂装工艺243

12.1.4 影响电泳涂装的主要因素244

12.1.5 电泳涂装主要设备247

12.1.6 电泳涂层常见缺陷成因及防治措施249

12.2 静电粉末涂装工艺251

12.2.1 粉末涂层的特点251

12.2.2粉末涂料的分类251

12.2.3 粉末涂装工艺方法分类及特点253

12.2.4静电粉末喷涂原理及工艺流程253

12.2.5 影响静电粉末喷涂的主要因素254

12.2.6 静电粉末涂装的主要设备255

12.2.7 粉末涂层常见缺陷的成因及防治措施259

12.3液相静电涂装工艺260

12.3.2 液相静电喷涂原理及工艺流程261

12.3.1 氟碳涂料简介261

12.3.3 液相静电喷涂的特点263

12.3.4 影响液相静电喷涂的因素263

12.3.5 液相静电喷涂的主要设备264

12.3.6 液相静电喷涂涂层常见缺陷成因及防治措施265

参考文献266

第13章铝及其合金的电镀 （施瑞祥）268

13.1 铝及其合金制件电镀的重要性268

13.2铝及其合金的化学物理特性268

13.3镀前预处理方法269

13.3.1 预处理常规方法及工艺规范269

13.4.1 盐酸活化直接镀硬铬270

13.3.2预处理的特殊方法270

13.4 预处理特殊方法的工艺规范及电镀实例270

13.4.2 直接镀锌或闪镀Zn-Fe合金预镀层271

13.4.3 直接预镀镍后仿金镀271

13.4.4 阳极氧化后电镀272

13.4.5 表面条件化处理后电镀273

13.4.6 浸锌处理后电镀274

13.5铝及其合金制件化学镀镍277

13.5.1 一般概念277

13.5.2化学镀镍机理277

13.5.3 化学镀前铝的预处理277

13.5.4化学镀Ni-P合金实例278

13.5.5 化学镀Ni-P合金老化液的再生处理281

13.5.6 Ni-P镀层的退除282

13.6 氟硼酸盐浸镍锌（Ni-Zn）合金层电镀282

13.6.1 工艺流程282

13.6.2工艺规范282

13.6.3 氟硼酸盐浸镍锌（Ni-Zn）合金机理282

13.6.4浸Ni-Zn后电镀工艺283

13.7 铝及其合金制件化学镀金283

13.7.1 工艺流程283

13.7.2工艺规范283

13.8.3镀层孔隙率的测定284

13.8.2 电镀层厚度的测量284

13.8.1 外观检查284

13.8镀层质量的检验284

13.8.4结合力试验285

13.8.5镀层显微硬度的测定285

13.8.6镀层耐腐蚀性试验285

13.8.7 镀层钎焊性的测试285

13.8.8镀层耐磨性能测试286

参考文献286

第14章 阳极氧化膜及高聚物涂层的性能与试验方法 （戴悦星）289

14.2颜色和色差290

14.2.1 目视比色法290

14.1外观质量290

14.2.2仪器检测法291

14.3膜及涂层厚度291

14.3.1 显微镜测量横断面厚度292

14.3.2 分光束显微镜测量透明膜厚度293

14.3.3 质量损失法测量阳极氧化膜厚度293

14.3.4 涡流法测量膜及涂层厚度293

14.4 阳极氧化膜封孔质量294

14.4.1指印试验294

14.4.2 酸处理后的染色斑点试验294

14.4.3 酸化亚硫酸钠试验295

14.4.5磷－铬酸试验296

14.4.4 乙酸－乙酸钠试验296

14.5 耐腐蚀性297

14.4.6导纳试验297

14.5.1 盐雾腐蚀试验298

14.5.2 含SO2潮湿大气腐蚀试验［即克氏（Kesternish）试验］298

14.5.3 马丘（Machu）腐蚀试验299

14.5.4耐湿热腐蚀试验299

14.5.5 滴碱腐蚀试验299

14.6.2耐碱试验300

14.6.3耐灰浆试验300

14.6.4 耐洗涤剂试验300

14.6.1耐酸试验300

14.6 耐化学稳定性300

14.7 耐候性301

14.7.1 自然曝晒耐候试验301

14.7.2人工加速耐候试验302

14.8硬度304

14.8.1压痕硬度试验304

14.8.2铅笔硬度试验305

14.8.3显微硬度试验305

14.9耐磨性306

14.9.1 喷磨试验仪检测耐磨性306

14.9.2轮式磨损试验仪检测耐磨性306

14.10.1 附着力划格试验307

14.9.3 落砂试验仪检测耐磨性307

14.10涂层附着力307

14.10.2附着力仪器试验308

14.11耐冲击性308

14.12抗杯突性309

14.13抗弯曲性309

14.14 涂层聚合作用性能310

14.15 阳极氧化膜绝缘性310

14.16 阳极氧化膜抗变形破裂性311

14.17 薄阳极氧化膜连续性311

14.18耐沸水性311

14.19.2反射率的测量312

14.19光反射性能312

14.19.1 镜面光泽度的测量312

14.20涂层加工性能313

参考文献314

附录315

附录1 我国主要变形铝及铝合金牌号以及主要合金化元素的成分315

附录2 我国主要铸造铝合金的牌号及主要合金化元素成分318

附录3 铝阳极氧化槽液的化学分析规程318

附录4 铝阳极氧化膜及高聚物涂层的性能与试验方法的国家标准和国际标准324

一览表324