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绪论1

1 表面工程及其发展1

2 表面工程学科体系3

3 表面层的特性和分类5

3.1 表面层的特性5

3.2 表面层的分类5

第一章 材料的表面与界面7

1 材料表面的基本特性7

1.1 界面与表面7

1.2 表面能和表面张力7

2 表面原子结构8

2.1 表面原子的静态结构8

2.2 表面原子的动态结构10

3 实际材料的界面与表面11

3.1 材料界面的类型11

3.2 固体材料表面的几何特性11

3.3 固体材料表面的组织和力学特性12

3.4 固体材料表面的化学特性和表面吸附13

4 材料和设备部件的表面失效问题16

4.1 失效和失效模式分析16

4.2 腐蚀失效17

4.3 磨损失效20

4.4 疲劳失效23

参考文献24

第二章 材料表面清理与精整25

1 清洗26

1.1 溶剂清洗26

1.2 水基清洗剂清洗29

1.3 碱液清洗29

1.4 电解清洗33

1.5 乳化液清洗34

1.6 二氧化碳精密清洗35

2 机械清理与精整39

2.1 喷砂39

2.2 刷光42

2.3 磨光和机械抛光42

2.4 滚光43

3 蚀洗与中和44

3.1 化学强腐蚀44

3.2 电解腐蚀46

3.3 弱腐蚀47

3.4 光化处理47

3.5 中和处理47

4 无光处理和抛光处理48

4.1 无光处理48

4.2 抛光处理48

参考文献50

第三章 金属的电镀52

1 金属电沉积的理论基础52

1.1 离子在金属电极上的放电沉积52

1.2 电结晶过程56

1.3 镀层的组织结构59

1.4 金属沉积层的厚度分布60

1.5 微观分散能力（整平和光亮）63

2 镀层的类型和基本要求64

2.1 镀层的类型64

2.2 对镀层的基本要求65

3 单金属电镀工艺65

3.1 镀锌65

3.2 镀铜74

3.3 镀铬80

3.4 镀镍85

3.5 镀镉89

3.6 镀锡90

4 电镀合金92

4.1 合金电沉积的基本原理92

4.2 电镀合金工艺98

5 电刷镀和流镀108

5.1 电刷镀的原理和特点108

5.2 电刷镀的设备和工艺109

5.3 电刷镀的应用114

5.4 流镀技术简介115

参考文献117

第四章 化学镀118

1 化学镀的基本原理119

1.1 还原沉积的电化学热力学条件119

1.2 还原沉积化学镀的动力学121

1.3 在金属基体上和在非金属基体上化学镀速的差别123

2 化学镀镍124

2.1 化学镀镍的还原沉积机理124

2.2 化学镀镍的溶液配方和工艺条件125

2.3 化学镀镍层的成分、组织结构和性能129

2.4 化学镀镍的工业应用132

3 化学镀铜133

3.1 化学镀铜的还原沉积原理133

3.2 化学镀铜的镀液配方和工艺条件134

3.3 化学镀铜溶液的稳定性和维护措施136

4 化学镀其他金属138

4.1 化学镀钴138

4.2 化学镀钯139

4.3 化学镀金140

4.4 化学镀银140

参考文献141

第五章 塑料和其他非金属材料的电镀143

1 塑料电镀143

1.1 塑料电镀的工艺流程143

1.2 塑料上金属镀层的结合力144

1.3 塑料制品的化学镀前表面处理145

1.4 化学镀和常规电镀160

2 陶瓷、玻璃和其他非金属材料的电镀162

2.1 陶瓷和玻璃的电镀162

2.2 石膏、木材等非金属材料的电镀163

参考文献165

第六章 复合镀166

1 概述166

2 复合镀层的分类166

3 制备复合镀层的基本方法167

3.1 镀液的搅拌及镀槽167

3.2 复合镀层用粉体169

4 共沉积的基础理论175

4.1 金属与分散粒子的电化学复合过程175

4.2 复合共沉积机理的几种观点177

5 复合镀工艺及复合镀层的组织与性能180

5.1 Ni/SiC复合镀层及应用180

5.2 Ni-P/SiC复合镀层及热处理对其结构和耐磨性的影响181

5.3 其他复合镀层简介186

参考文献187

第七章 金属材料的化学转换处理189

1 化学氧化处理189

1.1 钢铁的氧化处理189

1.2 铝和铝合金的化学氧化处理195

1.3 镁合金的化学氧化处理197

1.4 铜和铜合金的化学氧化处理和钝化处理199

2 阳极氧化和着色处理201

2.1 铝和铝合金的阳极氧化处理202

2.2 铝和铝合金的阳极氧化着色处理212

2.3 封孔处理221

2.4 镁合金的阳极氧化处理224

2.5 钛和钛合金的阳极氧化处理225

3 磷化处理225

3.1 基本原理226

3.2 工艺和方法228

参考文献232

第八章 气相沉积技术233

1 物理气相沉积（PVD法）233

1.1 概述233

1.2 蒸发镀膜235

1.3 溅射镀膜239

1.4 离子镀膜249

1.5 离子注入258

2 化学气相沉积（CVD法）268

2.1 概述268

2.2 化学气相沉积工艺原理268

2.3 CVD设备和工艺方法272

2.4 CVD技术的新发展273

2.5 CVD技术的应用276

3 PVD和CVD的特点和用途比较279

参考文献280

第九章 高能量密度表面处理282

1 激光束表面处理282

1.1 激光的产生和特性282

1.2 激光与材料表面的作用286

1.3 激光加工的设备和功率密度范围290

1.4 激光表面处理方法和工艺292

2 电子束表面改性308

2.1 电子束的产生和对材料表面的作用308

2.2 电子束表面改性工艺和应用309

参考文献312

第十章 热喷涂技术315

1 概述315

1.1 热喷涂的分类315

1.2 热喷涂技术原理316

1.3 热喷涂的特点317

1.4 热喷涂用材317

2 热喷涂方法317

2.1 火焰喷涂317

2.2 电弧喷涂319

2.3 爆炸喷涂320

2.4 等离子喷涂321

2.5 超音速喷涂322

2.6 激光喷涂323

3 热喷涂层的后处理325

3.1 封孔处理325

3.2 重熔处理326

3.3 其他后处理326

4 热喷涂技术的新发展326

4.1 热喷涂方法327

4.2 热喷涂用材的发展327

参考文献328