基本信息

书名:材料表面工程

原价：49.00元

作者:

出版社：化学工业出版社

出版日期：2011年7月1日

ISBN：9787122110299

字数：

页码：417

版次：第1版

装帧：平装

开本：16

重量：739 g

正文语种：简体中文

编辑推荐

《材料表面工程》是高等学校教材之一。

媒体推荐

内容提要

《材料表面工程》就材料表面工程领域的成果和研究近况进行论述，并全面介绍了材料表面工程的基础理论、工业应用及未来的发展方向，彰显材料表面技术研究与腐蚀与防护间密切的关系。《材料表面工程》内容涵盖材料表面基础、电镀基础、电镀工艺、电镀工程、化学镀、化学转化膜、热喷（浸）涂层、化学热处理、耐蚀金属覆盖层、先进表面工程技术和材料表面性能测试与控制，但凡金属、非金属、复合材料均有涉及。《材料表面工程》适合作为材料表面工程学科的教学用书。

目录

第1章 绪论
1.1 材料表面基础
1.1.1 金属的表面
1.1.2 金属的气体界面
1.1.3 金属的液体界面
1.1.4 金属的固体界面
1.1.5 金属的表面变化
1.1.6 表面的磨损失效
1.1.7 表面的疲劳失效
1.1.8 表面的腐蚀失效
1.2 材料表面工程概述
1.2.1 基本概念
1.2.2 表面工程技术的种类
1.2.3 常见表面技术方法概述
1.3 表面工程技术的应用
1.3.1 表面工程技术在材料科学与工程中的应用
1.3.2 表面工程技术在腐蚀与防护中的应用

第2章 表面预处理
2.1 概述
2.1.1 预处理的目的
2.1.2 预处理的重要性
2.2 机械处理
2.2.1 磨光
2.2.2 机械抛光
2.2.3 刷光
2.2.4 滚光
2.2.5 振动磨光
2.2.6 精加工
2.2.7 喷砂
2.3 电解抛光
2.3.1 电解抛光原理
2.3.2 工艺规范举例
2.3.3 工艺操作说明
2.4 化学抛光
2.4.1 化学抛光原理
2.4.2 化学抛光配方
2.4.3 工艺流程及操作
2.4.4 化学抛光后处理
2.5 除油(脱脂)
2.5.1 有机溶剂除油
2.5.2 化学除油
2.5.3 水基清洗剂除油
2.5.4 电解除油
2.5.5 滚桶除油
2.5.6 除油工艺操作
2.6 浸蚀
2.6.1 钢铁制品的酸洗
2.6.2 电化学强浸蚀
2.7 水洗
2.7.1 水洗的方法
2.7.2 水洗操作
2.8 超声波强化
2.8.1 超声波清洗原理
2.8.2 超声波强化除油
2.8.3 超声波强化浸蚀
2.9 表面调整
2.9.1 弱浸蚀
2.9.2 预浸
2.9.3 不锈钢的表面调整
2.9.4 锌合金的表面调整
2.9.5 铝及铝合金的表面调整
2.9.6 镁合金的表面调整
2.9.7 钛及钛合金的表面调整
2.1 0设计预处理工艺流程的几项原则

第3章 电镀基础
3.1 绪论
3.1.1 电镀
3.1.2 镀层的分类
3.1.3 镀层选择
3.2 电镀理论基础
3.2.1 电极过程
3.2.2 金属的电结晶
3.2.3 合金的共沉积
3.3 镀液性能
3.3.1 电解液的分散能力
3.3.2 电解液的覆盖能力
3.3.3 整平能力
3.4 镀液质量检验
3.4.1 Hull槽试验
3.4.2 电解液的阴极极化性能
3.4.3 电解液的阳极极化曲线
3.4.4 阴极电流效率
3.4.5 电导率

第4章 电镀工艺
4.1 单金属镀层
4.1.1 镀锌
4.1.2 镀铜
4.1.3 镀镍
4.1.4 镀银
4.1.5 镀铬
4.2 合金镀层
4.2.1 镀铜锡合金
4.2.2 镀铜锌合金
4.2.3 镀铅锡合金
4.2.4 碱性锌铁合金电镀
4.3 特种电镀工艺
4.3.1 高速电镀
4.3.2 电刷镀
4.3.3 复合电镀
4.3.4 脉冲电镀
4.3.5 非晶态合金电镀
4.3.6 熔融盐电沉积

第5章 电镀工程
5.1 镀槽
5.1.1 镀槽的种类
5.1.2 材质
5.1.3 尺寸
5.1.4 设计镀槽时应考虑的其他问题
5.2 挂具
5.2.1 挂具的功能
5.2.2 挂具设计的基本要求
5.2.3 挂具材料
5.2.4 挂具结构
5.2.5 挂具制作
5.2.6 绝缘处理
5.2.7 装挂方法
5.2.8 挂具的使用维护
5.2.9 提高镀层均匀性的方法
5.3 镀件绑扎
5.3.1 绑扎丝
5.3.2 铜丝的直径
5.3.3 镀件上绑扎位置
5.3.4 绑扎一串镀件的长度
5.3.5 同串镀件之间的距离
5.3.6 铜丝与镀件绑扎的松紧程度
5.4 电源
5.4.1 电镀电源的种类
5.4.2 电镀电源的选择
5.4.3 电镀电源的使用
5.4.4 电镀电源的常见故障分析
5.4.5 电镀电源的维护与保养
5.5 输电电路
5.5.1 交流输入
5.5.2 直流输出
5.6 电镀中的阳极
5.6.1 不溶性阳极
5.6.2 可溶性阳极
5.6.3 阳极选择
5.6.4 合金电镀阳极
5.7 镀液现场技术
5.7.1 配制镀液
5.7.2 镀液净化
5.7.3 镀液维护
5.8 电镀辅助设备
5.8.1 镀液净化设备
5.8.2 通风设备
5.8.3 其他设备
5.9 电镀前准备工作内容
5.10 退镀
5.10.1 常用退镀方法
5.10.2 常见镀层的退镀工艺
5.11 滚镀
5.11.1 概述
5.11.2 滚镀的工艺设备条件
5.11.3 其他形式的滚镀
5.11.4 滚镀光亮性锡钴合金工艺规范示例
5.12 机械镀锌
5.12.1 概述
5.12.2 机械镀的沉积机理
5.12.3 机械镀的工艺设备条件
5.12.4 机械镀锌的工艺规范示例

第6章 化学镀
6.1 概述
6.1.1 无电源镀层
6.1.2 化学镀的特点
6.1.3 化学镀发展简史
6.1.4 化学镀的类型及应用
6.2 化学镀镍基础
6.2.1 化学镀镍层的性质
6.2.2 化学镀镍的热力学
6.2.3 化学镀镍的动力学
6.3 化学镀镍溶液及其影响因素
6.3.1 主盐
6.3.2 还原剂
6.3.3 络合剂
6.3.4 稳定剂
6.3.5 加速剂
6.3.6 缓冲剂
6.3.7 表面活性剂
6.4 化学镀镍工艺条件
6.4.1 基体表面
6.4.2 镀浴温度
6.4.3 镀浴pH值
6.4.4 镀浴化学成分
6.4.5 搅拌的影响
6.4.6 镀浴老化及寿命
6.4.7 化学镀镍液组成和工艺条件示例
6.5 化学镀镍工艺过程
6.5.1 镀前准备
6.5.2 表面预处理
6.5.3 化学镀镍实务
6.5.4 镀层质量要求
6.5.5 影响化学镀镍层性能的因素
6.6 化学镀铜
6.6.1 化学镀铜基础
6.6.2 化学镀铜工艺规范实例
6.6.3 化学镀铜在塑料电镀中的应用

第7章 化学转化膜
7.1 概述
7.1.1 什么是化学转化膜
7.1.2 化学转化膜的用途
7.2 铝及其合金的阳极化
7.2.1 概述
7.2.2 铝阳极化的原理
7.2.3 铝和铝合金的阳极化工艺
7.2.4 阳极氧化膜的着色与封闭
7.3 钢铁的化学氧化
7.3.1 化学氧化膜的性质和用途
7.3.2 钢铁化学氧化工艺
7.3.3 钢铁化学氧化的机理
7.3.4 氧化膜的后处理
7.3.5 常温发黑工艺
7.4 钢铁的磷化
7.4.1 磷化反应
7.4.2 磷化膜的性质和用途
7.4.3 转化型磷化
7.4.4 假转化型磷化
7.4.5 工业应用

第8章 热喷涂
8.1 概述
8.1.1 什么是热喷涂
8.1.2 热喷涂技术的分类
8.1.3 热喷涂技术的特点
8.2 热喷涂的基础理论
8.2.1 喷涂层的形成机理
8.2.2 飞行中的粒子流
8.2.3 涂层的成分和结构
8.2.4 涂层的结合机理
8.3 热喷涂工艺
8.3.1 喷涂方法
8.3.2 喷涂材料
8.3.3 热喷涂工艺
8.3.4 涂层设计

第9章 热浸镀
9.1 绪论
9.1.1 热浸镀概述
9.1.2 热浸镀工艺种类
9.1.3 热浸镀的性能及应用
9.2 热镀锡
9.2.1 热镀锡原理
9.2.2 热镀锡工艺
9.2.3 热浸镀锡钢板的结构和性能
9.3 热浸镀锌
9.3.1 热浸镀锌的性能及应用
9.3.2 热浸镀锌层原理
9.3.3 热浸镀锌工艺
9.3.4 镀锌设备
9.3.5 影响热镀锌层厚度、结构和性能的因素
9.3.6 热镀锌涂层检测
9.3.7 提高热镀锌镀层耐蚀性能的方法
9.4 热浸镀铝
9.4.1 热镀铝概述
9.4.2 热镀铝工艺技术
9.4.3 热镀铝工艺流程
9.4.4 热镀铝工艺设备

第10章 化学热处理
10.1 概述
10.1.1 化学热处理概念
10.1.2 化学热处理的种类
10.2 扩散镀层形成的机理
10.2.1 渗层金属的沉积
10.2.2 渗层原子的扩散
10.3 渗铝
10.3.1 渗铝层的形成方法
10.3.2 渗铝层的组分与结构
10.3.3 影响渗铝层厚度的因素
10.3.4 渗铝钢的特性
10.4 渗铬
10.4.1 渗铬层的形成方法
10.4.2 影响渗铬层形成的因素
10.4.3 渗铬钢材的性能
10.5 渗硅
10.5.1 渗硅层的形成方法
10.5.2 渗硅层的结构和性能
10.6 渗硼
10.6.1 渗硼层的形成方法
10.6.2 渗硼层的组织和性能
10.7 二元和三元共渗
10.7.1 铝和铬共渗
10.7.2 铬和硅共渗
10.7.3 铬和钛共渗
10.7.4 铬和硅和铝共渗
10.8 化学热处理新工艺
10.8.1 真空渗碳
10.8.2 离子渗氮

第11章 耐蚀金属覆盖层
11.1 堆焊
11.1.1 金属表面堆焊的特点
11.1.2 堆焊的应用
11.1.3 异种金属熔焊基础
11.1.4 堆焊方法
11.1.5 堆焊检验
11.1.6 挤压辊堆焊方法实例
11.2 钛与钛合金衬里技术
11.2.1 衬里用纯钛与钛合金
11.2.2 衬钛
11.2.3 钛的表面处理
11.2.4 钛的焊接
11.2.5 钛衬里的施工方法
11.2.6 钛衬里的制造要求
11.3 不锈钢衬里技术
11.3.1 不锈钢衬里方法
11.3.2 尿素塔不锈钢衬里
11.3.3 塞焊法不锈钢衬里
11.3.4 不锈钢衬里复合管
11.4 衬铅与搪铅
11.4.1 铅的性能及其在防腐蚀中的应用
11.4.2 衬铅的施工技术
11.4.3 搪铅的施工技术

第12章 先进表面工程技术
12.1 材料表面高能束改性处理技术
12.1.1 概述
12.1.2 激光束表面改性处理技术
12.1.3 电子束表面改性处理技术
12.1.4 离子束表面改性处理技术(离子注入)
12.2 气相沉积技术
12.2.1 概述
12.2.2 物理气相沉积
12.2.3 化学气相沉积(CVD)
12.2.4 物理气相沉积与化学气相沉积的对比
12.3 材料表面复合处理技术
12.3.1 概述
12.3.2 热处理与表面形变强化的复合
12.3.3 镀覆层与热处理的复合
12.3.4 电镀(镀覆层)与化学热处理的复合
12.3.5 激光增强电镀和电沉积
12.3.6 表面热处理与表面化学热处理的复合强化处理
12.3.7 复合表面化学热处理
12.3.8 化学热处理与气相沉积的复合
12.3.9 离子氮碳共渗与离子氧化复合处理技术
12.3.1 0激光淬火与化学热处理的复合
12.3.1 1覆盖层与表面冶金化的复合
12.3.1 2热喷涂与喷丸的复合
12.3.1 3堆焊与激光表面处理的复合
12.3.1 4等离子喷涂与激光技术的复合
12.3.1 5激光束复合气相沉积技术
12.3.1 6电子束复合气相沉积技术
12.3.1 7离子束复合气相沉积技术
12.4 其他先进表面工程技术
12.4.1 表面微细加工技术
12.4.2 纳米表面工程技术
12.4.3 多弧离子镀技术
12.4.4 超硬涂层表面技术
12.4.5 摩擦搅拌表面改性技术

第13章 材料表面性能测试与控制
13.1 常规表面性能测试
13.1.1 外观检查
13.1.2 厚度测量
13.1.3 孔隙率
13.1.4 镀层结合力
13.1.5 镀层硬度
13.1.6 镀层脆性
13.1.7 镀层内应力
13.1.8 耐蚀性
13.2 表面分析与测试
13.2.1 概述
13.2.2 表面分析与测试的内容
13.2.3 表面分析技术
13.3 表面性能的设计控制
13.3.1 提高材料表面耐磨性的措施
13.3.2 材料表面的腐蚀控制
13.3.3 材料高温氧化和疲劳破坏的控制
13.4 表面处理过程的质量控制
13.4.1 表面预处理
13.4.2 表面镀覆过程质量控制
13.4.3 后处理过程质量控制
13.4.4 质量过程控制的控制点及因素
参考文献

作者介绍

文摘

版权页：



插图：



固体表面指固气界面或固液界面。表面实际上由凝聚态物质靠近气体或真空的一个或几个原子层（0，5～10nm）组成，是凝聚态对气体或真空的一种过渡。固体表面有着和固体内部不同的特点，人们为此做了大量的研究工作，形成了一个新的科学领域——表面科学。表面科学是当前世界上最活跃的学科之一，是表面技术的理论基础。
金属的表面可以认为是金属体相沿某个方向劈开造成的，从无表面到生成一个表面，必须对其做功，该功即转变为表面能或表面自由能。通过断键功劈开的新表面，每个原子并不是都原封不动地保留在原来的位置上，由于键合力的变化必然会通过弛豫等重新组合而消耗掉一部分能量，称为松弛能。严格讲表面能应等于断键功和松弛能之和，但是由于松弛能一般都很小，仅占29／6～6％，因此，也可近似用断键功表示表面自由能的大小。
1.1.1.1金属的界面与表面
金属的表面现象是指金属物体表面上产生的各种物理化学现象，如吸附、润湿、黏着等。体相原子存在一个力场，此力场处于表面上时，不可能突然消失，必然会延伸到界面外的空间中去。这种不饱和的力场，对周围的气体和液体会产生不同程度的吸引作用，从而使环境介质在固体表面的浓度大于体相中的浓度，这种现象称为吸附。从热力学的观点来看，固体表面上同样存在较高的自由能，而且由于固体没有流动性，不能像液体那样尽量用减小表面积的方法来降低体系的表面自由能，只能靠吸附外部介质来降低表面自由能，使表面处于更稳定的状态。
由于金属表面现象的存在，就必然会发生各种表面反应，反应经常发生在界面或者透过界面进入内部进行。其基本过程是：反应物质扩散到界面上一界面上产生吸附作用一界面反，应一反应物离开界面或反应物通过界面向金属内部扩散。
（1）金属表面的不均匀性
由于金属晶体表面状态与内部原子排列存在明显差异，因此金属晶体表面自由能及表面张力与晶体内部不同。表面能量较高，导致其性能发生变化。另外由于金属表面的微观不均匀性导致金属表面存在不均匀性，这些不均匀性成为表面物理化学变化潜在的发生点。
①金属表面化学成分不均匀例如碳钢的渗碳体Fe3c、铸铁中的石墨、工业用铝中的合金元素铁和铜金属中杂质的电位与基体金属的电位并不相同，这些物质的电位都比基体的电位正。

序言