书名：电沉积材料及其现代测试分析与表征
定价：299.0
ISBN：9787030789471
作者：姜传海,赵远涛,杨传铮
版次：1
出版时间：2024-06

内容提要：
全书分三部分，共21章。第一部分共3章(第1～3章)：电沉积原理、装备和工艺简介、电沉积有关理论问题、电沉积材料的性能及其应用领域。第二部分共6章(第4～9章)：表征电沉积材料化学成分的主要测试分析方法(4～5章)、表征电沉积材料结构的主要射线衍射测试分析方法(第6～8章)、表征电沉积材料显微组织的主要测试分析方法(第9章)。第三部分共11章(第10～20章)，选择若干具有典型性、代表性的电沉积材料的制备、性能和现代测试分析与表征，以此示例。第21章“电沉积材料研究的新进展和展望”是全书的总结。



目录：
目录
前言
第一篇　电沉积的一般原理、设备和相关理论概述
第1章　电沉积原理和工艺概述3
1.1　沉积方法一般介绍3
1.1.1　物理沉积方法3
1.1.2　化学沉积方法5
1.1.3　电沉积和电化学沉积6
1.2　各种电沉积方法6
1.2.1　直流电沉积法原理6
1.2.2　脉冲电沉积方法8
1.2.3　喷射电沉积方法11
1.2.4　电刷镀复合电沉积11
1.2.5　超声波电沉积11
1.3　复合电沉积原理与方法12
1.3.1　复合电沉积的原理和特点12
1.3.2　复合电沉积层中固体微粒含量的表示方法13
1.3.3　复合电沉积层中固体微粒含量的测定14
1.4　电沉积的主要设备16
1.4.1　实验室电沉积设备16
1.4.2　工厂生产企业的电沉积装置17
1.5　电沉积金属/合金材料分类20
1.5.1　电沉积单金属材料20
1.5.2　电沉积合金材料20
1.6　电沉积复合材料的分类21
1.6.1　按构成复合沉积层的组分分类22
1.6.2　功能性复合电沉积层材料22
1.6.3　依据复合沉积层组分所起作用的地位分类23
1.7　电沉积纳米材料24
1.8　关于电极材料和电沉积液的讨论25
1.8.1　关于阴极和阳极材料的讨论25
1.8.2　电沉积液问题26
1.8.3　电沉积溶液的类型29
1.8.4　电沉积过程中各种因素的相互关系30
参考文献30
第2章　金属/合金的电沉积和复合电沉积理论概要32
2.1　金属离子还原的可能性和合金共沉积的条件32
2.1.1　金属离子还原的可能性32
2.1.2　合金共沉积的条件33
2.2　金属电结晶的基本历程34
2.2.1　金属离子在电解液中的存在形式34
2.2.2　通电时金属离子的放电历程37
2.3　金属配离子还原时的极化38
2.3.1　配合物中金属离子的浓度39
2.3.2　金属配离子还原时的阴极极化40
2.3.3　配合剂种类的影响42
2.3.4　金属离子浓度的影响43
2.3.5　游离配位剂的影响44
2.4　结晶的吸附原子表面扩散控制和晶核的形成与长大44
2.4.1　结晶的吸附原子表面扩散控制44
2.4.2　晶核的形成46
2.4.3　晶核长大47
2.5　电沉积金属的形态和织构47
2.5.1　电结晶的主要形态48
2.5.2　电沉积的外延与结晶取向50
2.6　合金共沉积理论50
2.6.1　合金共沉积的类型51
2.6.2　金属共沉积理论52
2.7　复合电沉积层共沉积机理55
2.7.1　复合电沉积的基本原理55
2.7.2　描述复合电沉积给出的数学模型57
2.7.3　影响复合电沉积的因素62
2.8　脉冲电沉积理论64
2.8.1　脉冲电沉积的基本原理64
2.8.2　脉冲电沉积中金属的电结晶64
2.8.3　脉冲电沉积中双电层的充放电影响64
2.8.4　脉冲电沉积中的扩散传质66
2.8.5　脉冲电沉积中的电流分布68
2.9　对脉冲复合电沉积的影响因素70
2.9.1　电解液体系对脉冲复合电沉积的影响70
2.9.2　脉冲工艺对脉冲复合电沉积的影响70
2.9.3　纳米颗粒对脉冲复合电沉积的影响71
参考文献71
第3章　电沉积材料的性能测试与表征74
3.1　引言74
3.2　硬度的测试方法——静载压入法75
3.2.1　硬度的定义和测试特点75
3.2.2　维氏硬度76
3.2.3　显微维氏硬度78
3.2.4　努氏硬度79
3.2.5　洛氏硬度和表面洛氏硬度80
3.2.6　布氏硬度81
3.3　电沉积层的力学性能物理方法测试82
3.3.1　表面布里渊散射方法83
3.3.2　表面声波法84
3.3.3　声显微学86
3.3.4　微压入法87
3.4　电沉积层力学性能的X射线衍射分析89
3.5　沉积层耐腐蚀性能的测试91
3.5.1　盐雾试验92
3.5.2　腐蚀膏试验93
3.5.3　周期浸润腐蚀试验94
3.5.4　通常凝露条件下二氧化硫试验95
3.5.5　电解腐蚀试验96
3.5.6　硫化氢试验97
3.5.7　硫代乙酰胺腐蚀试验97
3.5.8　湿热试验97
3.6　电沉积层耐腐蚀性能的电化学测试98
3.6.1　极化…线法98
3.6.2　电化学阻抗谱技术99
3.7　电沉积层厚度的测定100
参考文献101
第二篇　电沉积材料现代测试分析与表征方法简介
第4章　电沉积材料成分分析的X射线光谱法105
4.1　材料成分分析仪器大全105
4.2　特征X射线发射谱及其精细结构107
4.2.1　特征X射线谱发射机制107
4.2.2　特征X射线的频率、波长和能量110
4.2.3　X射线发射谱的精细结构112
4.3　电子探针分析仪的构造113
4.4　荧光X射线分析仪的构造117
4.4.1　实验室荧光X射线分析仪的构造117
4.4.2　同步辐射荧光X射线分析仪120
4.5　X射线发射谱的定性定量分析121
4.5.1　X射线发射谱的定性分析121
4.5.2　X射线发射谱的定量分析121
4.6　X射线吸收谱和近限结构123
4.6.1　吸收限123
4.6.2　X射线吸收谱的近限结构124
4.6.3　用X射线吸收谱的化学定性定量分析124
4.7　扩展X射线吸收精细结构125
4.7.1　EXAFS的基本原理126
4.7.2　EXAFS谱的测量方法128
4.7.3　实验测量EXAFS谱和预处理130
4.7.4　求径向分布函数RDF(r)133
4.7.5　结构参数的计算133
4.8　衍射异常精细结构136
4.8.1　衍射异常精细结构的原理136
4.8.2　数据分析方法137
参考文献139
第5章　电沉积材料成分分析的电子能谱法140
5.1　光电子和俄歇电子的产生机制140
5.1.1　光电效应——光电子产生机制和能量140
5.1.2　俄歇电子产生机制143
5.2　电子能谱仪的基本构造143
5.2.1　电子能谱仪的激发源144
5.2.2　电子能量分析器145
5.2.3　检出器与数据处理系统147
5.2.4　试样室和真空系统148
5.2.5　多目的能谱仪148
5.3　X射线光电子能谱148
5.3.1　X射线光电子能谱基本原理148
5.3.2　光电子谱峰的物理位移与化学位移152
5.3.3　深度剖析153
5.4　紫外光电子能谱153
5.5　光电子能谱的定性定量分析155
5.5.1　光电子谱的能量和强度155
5.5.2　X射线光电子能谱定量化学分析157
5.5.3　价态研究158
5.6　俄歇电子能谱分析159
5.6.1　俄歇电子能谱仪159
5.6.2　俄歇电子的能量关系160
5.6.3　俄歇电子的逸出深度161
5.6.4　俄歇电子流的强度161
5.6.5　俄歇电子能谱图162
5.6.6　俄歇能谱峰的宽度163
5.6.7　化学环境对俄歇电子能谱的影响163
5.7　俄歇能谱法定性与定量分析和价态分析164
5.7.1　俄歇电子能谱的定性分析164
5.7.2　俄歇电子能谱的定量分析165
5.7.3　用俄歇谱的化学价态研究168
5.8　俄歇电子能谱分析的应用168
5.8.1　俄歇电子能谱的应用领域168
5.8.2　在材料分析的应用169
5.9　材料成分分析类别及方法171
5.10　材料原子价态分析实例173
5.10.1　镍-氢电池正极活性材料β-Ni(OH)2中Ni原子价态的光电子能谱分析173
5.10.2　Li(Ni0.6Co0.2Mn0.2)O2?合成过程中阳离子的价态研究174
5.10.3　Fe3O4中不同晶体学位置Fe的价态的DAFS分析175
参考文献176
第6章　粉末衍射仪和物相定性定量分析178
6.1　X射线多晶衍射分析的衍射仪法178
6.1.1　现代X射线粉末衍射仪178
6.1.2　X射线粉末衍射仪中的附件182
6.2　物相定性分析的原理和ICDD粉末衍射数据库183
6.2.1　物相定性分析的原理和方法183
6.2.2　PDF数据库186
6.3　定性分析的步骤190
6.3.1　实验获得待检测物质的衍射数据190
6.3.2　数据观测与分析190
6.3.3　检索和匹配191
6.3.4　最后判断191
6.4　材料的定性相分析计算机检索方法192
6.4.1　PCPDFWIN定性相分析系统的应用192
6.4.2　Jade定性相分析系统的应用196
6.5　物相定量分析的原理200
6.5.1　单相试样衍射强度的表达式200
6.5.2　衍射体积201
6.5.3　多相试样的衍射强度201
6.6　无标样的定量相分析方法及其比较203
6.6.1　直接比较法203
6.6.2　绝热法204
6.6.3　Zevin无标样法205
6.6.4　无标样法特征的比较207
6.6.5　无标样法的实验比较209
参考文献211
第7章　表征电沉积材料精细结构射线衍射测试分析方法213
7.1　点阵参数的精确测定213
7.1.1　点阵参数测定的误差来源213
7.1.2　消除误差的实验方法218
7.1.3　初始点阵参数的获得219
7.1.4　精确点阵参数的获得221
7.2　宏观残余应力的测定225
7.2.1　单轴应力的测定原理和方法225
7.2.2　平面宏观应力的测定原理226
7.2.3　平面宏观应力的测定方法229
7.2.4　平面宏观应力的测量实例232
7.2.5　三维应力的测定233
7.2.6　薄膜应力的测定234
7.2.7　丝织构沉积层的X射线应力分析及修正235
7.3　多晶材料织构分析237
7.3.1　极图测定237
7.3.2　反极图的测定241
7.3.3　三维取向分布函数243
7.3.4　材料织构分析247
参考文献253
第8章　表征电沉积材料微结构的方法255
8.1　谱线线形的卷积关系255
8.2　各种宽化效应256
8.2.1　晶粒度宽化——谢乐公式256
8.2.2　微应变引起的宽化258
8.2.3　层错引起的宽化效应258
8.2.4　位错引起的宽化效应261
8.3　分离微晶和微应力宽化效应的各种方法262
8.3.1　傅里叶级数法262
8.3.2　方差分解法263
8.3.3　近似函数法264
8.3.4　最小二乘方法266
8.3.5　前述几种方法的比较267
8.3.6　作图法与最小二乘方法的比较267
8.4　分离密堆六方ZnO中微晶-层错宽化效应的Langford方法270
8.5　分离多重宽化效应的最小二乘方法271
8.5.1　分离微晶-层错二重线宽化效应的最小二乘方法271
8.5.2　分离微应变-层错二重宽化效应的最小二乘方法272
8.5.3　分离微晶-微应变-层错三重宽化效应的最小二乘方法273
8.5.4　系列计算程序的结构275
8.6　求解微晶大小-微应变-位错的最小二乘方法277
8.7　由半高宽求解晶粒大小-位错密度-层错概率的最小二乘方法278
8.8　用最小二乘方法微结构参数测定实例279
8.8.1　微晶-微应变-层错的测定实例——Ni/MH电池活化前后对比研究279
8.8.2　用最小二乘方法测定位错密度实例——球磨铁粉末的晶粒大小和位错密度281
8.9　Voigt单线法和Rietveld全谱拟合求解晶粒尺度、均方应变和位错密度282
8.9.1　Voigt的单线分析法282
8.9.2　全谱拟合求解晶粒尺度和均方应变的原理283
8.9.3　通过全谱拟合求解晶粒尺度和均方应变的步骤284
8.9.4　通过全谱拟合求解晶粒尺寸分布284
8.9.5　通过全谱拟合求解位错密度285
参考文献285
第9章　表征电沉积材料的扫描电子显微镜方法286
9.1　扫描电子显微镜基本原理和结构286
9.1.1　电子光学系统(镜筒)287
9.1.2　信号检测放大及显示系统288
9.1.3　电源系统和真空系统289
9.2　扫描电子显微镜的性能指标289
9.2.1　放大倍数289
9.2.2　分辨率289
9.2.3　景深290
9.3　扫描电子显微镜的试样制备291
9.4　扫描电子显微镜图像衬度及其应用291
9.4.1　扫描电子显微镜图像衬度291
9.4.2　二次电子像衬度及应用292
9.4.3　背散射电子衬度原理及其应用298
9.4.4　吸收电子衬度原理及其应用300
9.5　扫描电子显微镜图像分析的一般应用301
9.6　扫描电子显微镜的中的波谱分析303
9.7　能谱仪的工作原理、结构和软件系统307
9.7.1　能谱仪的工作原理307
9.7.2　能谱仪的结构308
9.7.3　能谱仪中的软件系统310
9.8　扫描电子显微镜中电子背散射衍射分析原理311
9.9　扫描电子显微镜中的电子背散射衍射硬件系统314
9.9.1　硬件系统的整体布局314
9.9.2　硬件系统的整体布局实物照片315
9.10　菊池衍射花样的标定316
9.11　电子背散射衍射和信息获取318
9.11.1　晶粒取向分布及取向差318
9.11.2　图像质量图及应力-应变分析320
9.11.3　晶粒形貌图及晶粒尺寸分析321
9.11.4　晶界类型分析322
9.11.5　物相鉴别与鉴定及相取向关系322
9.11.6　织构分析324
9.11.7　点阵参数确定327
参考文献327
第三篇　典型电沉积材料及其现代测试分析与表征示例
第10章　电沉积铜薄膜和Cu-SiC复合材料及其测试分析与表征331
10.1　电沉积铜薄膜材料制备和处理工艺及物相鉴定331
10.1.1　电沉积铜薄膜基体材料的制备331
10.1.2　电沉积铜膜工艺333
10.1.3　电沉积铜薄膜的晶粒大小和自回火效应334
10.2　电沉积铜薄膜的织构335
10.2.1　不同电流密度下沉积铜薄膜的丝织构特征335
10.2.2　薄膜厚度对丝织构的影响337
10.2.3　添加剂对电沉积铜薄膜织构的影响338
10.2.4　超声对沉积膜织构的抑制作用340
10.2.5　织构与薄膜的各向异性340
10.3　电沉积铜薄膜中的内应力341
10.3.1　电沉积工艺对铜薄膜内应力的影响341
10.3.2　内应力对薄膜织构的影响345
10.3.3　电沉积铜薄膜内应力调整346
10.4　电沉积铜薄膜力学行为研究348
10.5　电沉积铜薄膜的生长、织构形成和内应力产生机理的讨论351
10.5.1　电沉积的基本历程351
10.5.2　电沉积铜薄膜的结晶生长机理351
10.5.3　电沉积铜薄膜的织构生长机理354
10.5.4　电沉积薄膜中内应力产生机理355
10.5.5　电沉积薄膜的组织结构357
10.6　电沉积铜薄膜及测试分析小结358
10.7　电沉积Cu-SiC复合电极材料360
10.7.1　电沉积Cu-SiC复合电极材料的制备方法360
10.7.2　复合电沉积工艺对SiC含量的影响360
10.7.3　SiC颗粒在电沉积层中的分布和电沉积层表面形貌361
10.7.4　抗电蚀性实验363
10.7.5　电沉积Cu-SiC及其测试分析小结363
参考文献364
第11章　镁合金表面电沉积纳米Cu/(Ni-Co-Cu)合金及其测试分析与表征365
11.1　电沉积前镁合金表面的预处理工艺和行为365
11.1.1　镁合金表面的预处理工艺365
11.1.2　镁合金表面的预处理产物的生成与溶解的开路电势分析366
11.1.3　镁合金表面预处理产物的X射线分析367
11.1.4　镁合金表面形貌演变369
11.2　电沉积Cu/(Ni-Co-Cu)沉积层370
11.2.1　电沉积工艺370
11.2.2　Cu/(Ni-Co-Cu)沉积层的形貌和成分371
11.2.3　镁合金表面电沉积层前后的耐腐蚀性能372
11.3　Cu/(Ni-Co-Cu)纳米合金沉积层的制备373
11.3.1　不同成分Cu/(Ni-Co-Cu)纳米合金沉积层的制备374
11.3.2　电流密度对沉积层成分的影响374
11.4　Cu/(Ni-Co-Cu)纳米合金沉积层的显微硬度375
11.4.1　不同成分沉积液所制备沉积层的显微硬度375
11.4.2　不同电流密度所制备沉积层的纳米硬度376
11.5　Cu/(Ni-Co-Cu)纳米合金沉积层的腐蚀性能376
11.5.1　不同成分沉积液所制备沉积层的腐蚀性能376
11.5.2　不同电流密度所制备沉积层的腐蚀性能379
11.6　Cu/(Ni-Co-Cu)纳米合金沉积层的组织结构和形貌387
11.6.1　Ni-Co-Cu纳米合金沉积层的织构387
11.6.2　晶格常数随沉积层成分的变化390
11.6.3　Ni-Co-Cu纳米合金沉积层的晶粒大小和微应变391
11.7　Ni-Co-Cu纳米合金沉积层的形貌与微观组织结构观察392
11.7.1　沉积液成分对沉积层形貌的影响392
11.7.2　沉积层微观组织结构的TEM观察395
11.8　综合分析和讨论396
11.8.1　关于Ni、Co、Cu共沉积的讨论396
11.8.2　腐蚀产物形成过程398
11.8.3　腐蚀产物成分XPS分析400
11.8.4　腐蚀产物结构XRD分析401
11.8.5　腐蚀产物膜形成机制402
参考文献404
第12章　电沉积Ni-Al颗粒与Ni-Zr颗粒复合材料的测试分析与表征406
12.1　Ni-Al颗粒与Ni-Zr颗粒复合沉积层制备406
12.1.1　纯Ni沉积层的制备407
12.1.2　Ni-Al颗粒沉积层的制备407
12.1.3　Ni-Zr沉积层的制备410
12.1.4　NiCo-Zr沉积层的制备413
12.2　Ni-Al与Ni-Zr复合沉积层织构表征414
12.2.1　Ni-Al沉积层和Ni-Zr沉积层的X射线衍射花样414
12.2.2　沉积层织构的X射线分析方法416
12.2.3　复合沉积层的织构417
12.3　复合沉积层织构的沉积工艺调整方法420
12.4　Ni-Al与Ni-Zr复合沉积层内应力表征和调整420
12.4.1　复合沉积层内应力的表征420
12.4.2　Ni-Al及Ni-Zr沉积层内应力的调整方法421
12.5　Ni-Al与Ni-Zr复合沉积层微结构的表征和研究423
12.5.1　Ni-Al沉积层和NiCo-Al沉积层的微结构423
12.5.2　Ni-Zr沉积层的微结构424
12.5.3　NiCo-Zr沉积层的微结构425
12.5.4　等温退火过程中沉积层的组织结构变化426
12.6　Ni-Al与Ni-Zr复合沉积层性能的表征428
12.6.1　复合沉积层的硬度429
12.6.2　Ni-Al和Ni-Zr复合沉积层的耐腐蚀性能429
12.6.3　NiCo-Al和NiCo-Zr复合沉积层的耐腐蚀性能431
12.7　电沉积工艺参数-性能-组织结构之间的关系432
12.8　有关机理的讨论434
12.8.1　Al/Zr抑制复合沉积层织构生长的机理434
12.8.2　沉积层中内应力的产生435
12.8.3　复合沉积层硬化机理436
12.8.4　抗腐蚀性能提高的机理436
12.9　织构结构的调整437
12.9.1　织构的调整方法和效果437
12.9.2　沉积层内应力的调整方法和效果438
12.9.3　沉积层微结构参数的调整方法和效果439
12.10　主要结论441
参考文献442
第13章　Ni-(xAl-yTi)颗粒复合电沉积材料的测试分析与表征444
13.1　Ni-(xAl-yTi)颗粒复合电沉积层的制备444
13.1.1　电沉积液及预处理444
13.1.2　阳极和阴极基体材料及预处理445
13.1.3　电沉积设备445
13.1.4　电沉积工艺参数446
13.2　Ni-(xAl-yTi)颗粒复合沉积层的制备446
13.2.1　电流密度对Ni-(xAl-yTi)复合沉积层Al、Ti含量及形貌的影响446
13.2.2　颗粒浓度对Ni-(xAl-yTi)复合沉积层Al、Ti含量及形貌的影响448
13.2.3　颗粒比例对Ni-(xAl-yTi)复合沉积层Al、Ti含量及形貌的影响450
13.3　Ni-(xAl-yTi)颗粒复合沉积的性能表征451
13.3.1　Ni-(xAl-yTi)颗粒复合沉积层硬度452
13.3.2　Ni-(xAl-yTi)颗粒复合沉积层耐腐蚀性能454
13.4　Ni-(xAl-yTi)复合沉积层相结构和织构表征459
13.4.1　电流密度对Ni-(xAl-yTi)颗粒复合沉积层相结构和织构的影响459
13.4.2　颗粒浓度对Ni-(xAl-yTi)颗粒复合沉积层组织结构的影响462
13.4.3　颗粒比例对Ni-(xAl-yTi)颗粒复合沉积层相结构及织构的影响465
13.4.4　沉积过程中Ni-(xAl-yTi)复合沉积层组织结构演变467
13.5　Ni-(xAl-yTi)复合沉积层的内应力472
13.5.1　电沉积工艺对Ni-(xAl-yTi)复合沉积层内应力的影响473
13.5.2　沉积过程中Ni-(xAl-yTi)复合沉积层内应力演变474
13.5.3　Al/Ti颗粒与沉积层间的应力的关系476
13.5.4　Ni-(xAl-yTi)复合沉积层内应力调整方法477
13.6　Ni-(xAl-yTi)颗粒复合沉积的工艺-性能-组织结构之间的关系478
13.7　Ni-(xAl-yTi)颗粒复合沉积机理479
13.7.1　Ni-(xAl-yTi)颗粒复合沉积过程479
13.7.2　Ni-(xAl-yTi)复合沉积层组织结构形成机制480
13.7.3　Ni-(xAl-yTi)复合沉积层中Al、Ti颗粒483
13.7.4　Al、Ti颗粒周围镍基晶粒的生长机制486
13.7.5　Ni-(xAl-yTi)复合沉积层硬度增强机理490
13.7.6　Ni-(xAl-yTi)复合沉积层耐腐蚀机制491
参考文献492
第14章　电沉积Ni-ZrC复合沉积层的测试分析与表征494
14.1　Ni-ZrC复合沉积层的制备工艺研究494
14.1.1　Ni-P非晶层的制备494
14.1.2　Ni-ZrC复合沉积液495
14.2　复合沉积Ni-nZrC层的表面形貌观察496
14.2.1　电流密度对沉积层形貌的影响496
14.2.2　颗粒浓度及尺寸对Ni-ZrC沉积层形貌的影响497
14.3　复合沉积层中ZrC颗粒含量的测量和控制499
14.4　复合沉积Ni-nZrC层的X射线衍射花样和纤维织构501
14.4.1　复合沉积Ni-nZrC层的X射线衍射花样501
14.4.2　电沉积参数对Ni-ZrC复合沉积层织构的影响504
14.4.3　镍基沉积层生长过程中的织构变化509
14.5　Ni-ZrC沉积层的内应力测试分析510
14.5.1　电沉积参数对Ni-ZrC沉积层内应力的影响510
14.5.2　镍基沉积层生长过程中的内应力512
14.5.3　沉积层内应力的调整方法514
14.6　Ni-ZrC沉积层微结构的XRD线形分析516
14.6.1　电流密度对沉积层微结构的影响516
14.6.2　颗粒浓度对沉积层微结构的影响518
14.6.3　微结构的退火行为519
14.7　Ni-ZrC沉积层的力学性能研究520
14.7.1　沉积层的硬度研究520
14.7.2　沉积层力学性能的XRD分析521
14.8　Ni-ZrC复合沉积层的工艺-性能-组织结构之间的关系522
14.9　有关机理的讨论525
14.9.1　Ni-ZrC复合沉积层的电沉积过程525
14.9.2　织构形成机理及晶粒细化526
14.9.3　Ni-ZrC沉积层在高温下的晶粒长大527
14.9.4　Ni-ZrC复合沉积层的强化机制和抗腐蚀机制528
参考文献530
第15章　电沉积Ni-(Ti-CeO2)颗粒复合材料及其测试分析与表征531
15.1　Ni-(Ti-CeO2)颗粒复合沉积层的制备和形貌531
15.1.1　制备溶液和工艺条件531
15.1.2　电流密度对Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层中Ti、CeO2含量及形貌的影响532
15.1.3　颗粒浓度对Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层中Ti、CeO2含量及形貌的影响534
15.1.4　颗粒比例对Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层中Ti、CeO2含量及形貌的影响536
15.2　Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层的表层硬度538
15.2.1　电流密度对Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层表层硬度的影响538
15.2.2　颗粒浓度对Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层表层硬度的影响539
15.2.3　颗粒比例对Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层表面硬度的影响539
15.2.4　Ti、CeO2颗粒对Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层截面硬度分布的协同作用540
15.3　Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层的耐腐蚀性能541
15.3.1　电流密度对Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层耐腐蚀性能的影响542
15.3.2　颗粒浓度对Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层耐腐蚀性能的影响543
15.3.3　颗粒比例对Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层耐腐蚀性能的影响545
15.4　Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层的织构和微结构547
15.4.1　电流密度对Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层织构和微结构的影响548
15.4.2　颗粒浓度对Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层织构和微结构的影响549
15.4.3　颗粒比例对Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层织构和微结构的影响551
15.4.4　Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层生长过程中的组织结构演变553
15.5　Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层内应力555
15.5.1　电流密度对Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层内应力的影响555
15.5.2　颗粒浓度对Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层内应力的影响556
15.5.3　颗粒比例对Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层内应力的影响557
15.5.4　Ti-CeO2颗粒与镍沉积基体间的应力557
15.6　电沉积工艺参数-结构-性能之间的关系559
15.7　关于多元颗粒共沉积及有关机理的讨论560
15.7.1　Ti和CeO2颗粒对Ni-(Ti-CeO2)组织结构的协同影响560
15.7.2　镍基复合沉积层内应力产生的机理562
15.7.3　Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层硬度的增加机制564
15.7.4　Ni-(Ti-CeO2)复合沉积层提高耐腐蚀性能作用机理研究565
参考文献568
第16章　电沉积(Ni-Co)-金刚石粉复合刀片的测试分析与表征570
16.1　电沉积装置和工艺方法570
16.1.1　电沉积装置570
16.1.2　电沉积液和沉积工艺571
16.2　复合电沉积层的成分与拉伸性能的测定572
16.2.1　复合电沉积层的成分及刀片形貌观察572
16.2.2　拉伸强度试验573
16.2.3　沉积层结构的X射线衍射分析573
16.3　电沉积(Ni-Co)-金刚石粉刀片化学成分、拉伸强度和结构的研究573
16.3.1　电沉积参数对电沉积刀片的化学成分及拉伸强度的影响573
16.3.2　沉积层的物相及点阵参数与钴含量的关系575
16.3.3　晶粒度和微观应力与电沉积参数的关系575
16.3.4　沉积层的织构及其分散度576
16.4　电复合沉积刀片的显微组织和划片性能577
16.4.1　电复合沉积刀片的显微组织577
16.4.2　复合沉积刀片的划片性能和合格率578
16.5　复合电沉积过程及沉积层组织结构与性能间的关系579
16.5.1　复合电沉积过程和复合电沉积机理579
16.5.2　沉积层组织结构与性能间的关系579
16.6　电沉积(Ni-Co)-金刚石粉复合刀片结论580
参考文献581
第17章　电沉积纳米材料及其测试分析与表征582
17.1　电沉积纳米材料概述582
17.1.1　电沉积制备纳米材料的方法和特色582
17.1.2　影响电沉积层晶粒尺寸的主要因素582
17.2　电沉积铜纳米沉积层584
17.2.1　制备工艺584
17.2.2　添加剂的影响585
17.2.3　脉冲参数的影响587
17.2.4　电解液温度的影响587
17.2.5　pH的影响588
17.3　电沉积铬层纳米结构及其热稳定性研究590
17.3.1　电沉积工艺、条件和退火处理590
17.3.2　沉积铬层形貌观察590
17.3.3　沉积层与基体间的互扩散591
17.3.4　沉积层的XRD分析591
17.3.5　沉积层组织的TEM分析592
17.3.6　显微硬度变化593
17.4　电沉积纳米Ni-Fe二元合金和Ni-Fe-Co三元合金沉积层594
17.4.1　电沉积纳米Ni-Fe二元合金沉积层594
17.4.2　电沉积纳米Co-Ni-Fe三元合金沉积层596
17.5　电沉积半导体纳米Ag7Te4合金598
17.6　电沉积纳米SnO2及其表征601
参考文献604
第18章　脉冲电沉积(Ni-W-P)/(CeO2-SiO2)颗粒纳米材料及其测试分析与研究605
18.1　实验研究方法及步骤605
18.1.1　电沉积液的组成及工艺条件605
18.1.2　实验设备及参数选择606
18.1.3　制备工艺流程608
18.2　电解液组成和工艺条件对(Ni-W-P)/(CeO2-SiO2)纳米复合材料脉冲电沉积的影响609
18.2.1　电解液组成对(Ni-W-P)/(CeO2-SiO2)纳米复合材料脉冲电沉积的影响609
18.2.2　工艺条件对(Ni-W-P)/(CeO2-SiO2)纳米复合材料脉冲电沉积的影响611
18.3　脉冲参数对(Ni-W-P)/(CeO2-SiO2)纳米复合材料脉冲电沉积的影响612
18.3.1　单脉冲参数对(Ni-W-P)/(CeO2-SiO2)纳米复合材料脉冲电沉积的影响612
18.3.2　双脉冲参数对(Ni-W-P)/(CeO2-SiO2)纳米复合材料脉冲电沉积的影响612
18.4　(Ni-W-P)/(CeO2-SiO2)纳米复合材料脉冲电沉积初期生长行为614
18.4.1　不同脉冲电沉积时间下的成分分析614
18.4.2　不同脉冲电沉积时间下的表面形貌615
18.5　(Ni-W-P)/(CeO2-SiO2)纳米颗粒增强复合材料的脉冲电沉积机理618
18.5.1　电解液体系对脉冲复合电沉积的影响618
18.5.2　脉冲工艺对脉冲复合电沉积的影响619
18.5.3　纳米颗粒对脉冲复合电沉积的影响619
18.5.4　双脉冲电沉积机理620
18.6　电沉积(Ni-W-P)/(CeO2-SiO2)纳米复合材料的结晶化过程及界面结合方式623
18.6.1　(Ni-W-P)/(CeO2-SiO2)纳米复合材料结晶化过程的研究623
18.6.2　界面显微组织、元素分布及界面结合方式研究629
18.7　电沉积(Ni-W-P)/(CeO2-SiO2)复合材料的性能研究633
18.7.1　显微硬度测试分析和硬化原因探讨633
18.7.2　磨损性能测试结果和分析636
18.7.3　抗高温氧化性能研究638
18.7.4　化学腐蚀行为研究641
参考文献643
第19章　电沉积一维纳米材料及测试分析与表征644
19.1　一维纳米材料概述644
19.1.1　非模板法生长技术645
19.1.2　模板法生长技术645
19.2　多孔阳极氧化铝模板的制备646
19.2.1　传统多孔阳极氧化铝的制备方法646
19.2.2　具有锯齿状孔道结构的氧化铝薄膜的研究648
19.3　模板法制备Pt纳米线阵列650
19.3.1　Pt纳米线阵列的制备650
19.3.2　Pt纳米线的形貌、结构652
19.4　模板法制备Co纳米线/纳米管阵列655
19.4.1　电沉积法制备Co纳米线655
19.4.2　Co纳米线的形貌和结构表征656
19.4.3　电沉积法制备Co纳米管657
19.4.4　Co纳米管的形貌和结构表征657
19.5　AAO模板制备ZnO纳米管阵列及其复合结构661
19.5.1　电沉积Zn电解液的配制661
19.5.2　AAO模板辅助电沉积ZnO纳米管阵列662
19.5.3　模板法制备Cu-ZnO同轴纳米管异质结667
19.5.4　ITO玻璃上的ZnO纳米管与纳米棒有序阵列668
参考文献670
第20章　电沉积Fe3O4涂层及其测试分析与表征671
20.1　引言671
20.2　电沉积Fe3O4涂层的工艺672
20.3　Fe3O4沉积层的物相鉴定672
20.4　沉积层的微观形貌和元素分析674
20.4.1　沉积层的微观形貌674
20.4.2　沉积层的元素分布674
20.4.3　涂层的结合力与厚度675
20.5　电化学测试677
20.6　水腐蚀测试678
20.6.1　失重结果与分析679
20.6.2　腐蚀后微观形貌680
20.6.3　腐蚀后涂层表面元素分析682
20.7　结论683
20.8　关于Fe3O4电沉积机理的讨论683
参考文献685
第21章　电沉积材料研究的新进展和展望686
21.1　电沉积金属及其合金的发展686
21.1.1　电沉积锌及锌合金的发展686
21.1.2　电沉积铝及铝合金的发展687
21.1.3　电沉积铜及铜合金的发展688
21.1.4　电沉积镍及镍合金的发展689
21.1.5　电沉积三元铁基合金研究进展690
21.2　电沉积合金研究的两项新进展691
21.2.1　电沉积纳米晶合金691
21.2.2　电沉积非晶态合金692
21.3　电沉积金属/合金基质复合材料的研究进展693
21.3.1　电沉积Ni和Ni基合金为基质的复合材料694
21.3.2　电沉积Zn基合金复合电沉积694
21.3.3　Ni或Ni-Co金刚石和复合沉积层695
21.3.4　Cr-金刚石复合沉积层696
21.3.5　多元复合电沉积功能材料698
21.3.6　电沉积Ni和Ni基合金为基质的复合材料发展趋势702
21.3.7　电沉积Zn和Zn基合金为基质的复合材料研究进展705
21.4　复合电沉积机理研究及…新进展707
21.4.1　几个重要的机理及模型707
21.4.2　近期机理研究及模型709
21.4.3　复合电沉积机理研究…新进展712
21.4.4　纳米复合电沉积机理713
21.4.5　其他复合电沉积机理研究714
21.5　电沉积纳米金属及合金材料的研究进展714
21.5.1　单金属纳米材料714
21.5.2　脉冲电沉积法制备纳米材料的研究进展716
21.5.3　电沉积纳米晶材料的关键技术718
21.6　电沉积纳米复合材料的研究进展721
21.6.1　纳米复合电沉积的研究进展721
21.6.2　电沉积制备纳米复合材料的研究进展725
21.7　纳米复合电沉积在发展中存在的问题725
21.7.1　电沉积机理研究725
21.7.2　电沉积资源的综合利用726
21.7.3　纳米复合电沉积的应用前景及发展方向726
21.8　电沉积材料研究现状的综合分析727
参考文献728
索引731