前言概述：

       低碳钢作为一种重要的功能结构钢铁产品，广泛应用于生活、化工、冶金、电子信息等生产领域。但是由于低碳钢活性高且硬度低，导致其表面很容易发生腐蚀、断裂和磨损等失效破坏。其中腐蚀对低碳钢的影响尤为重要，钢材的腐蚀不仅影响其外观，而且改变它的结构组织、化学成分及表面状态等，使材料性能下降，导致材料更易于断裂和磨损。例如Q235钢，广泛应用于石油化工机械、建筑、金属加工业等方面，具有含碳量低、强度、韧性好、价廉等优点，一些煤气、自来水管道，也广泛地使用Q235钢。但是Q235钢在大气、土壤、海水等自然环境中会发生腐蚀破坏，需要采取有效的防护措施。近年来，化学镀技术受到国内外越来越多的关注和重视。在表面处理行业中的地位日益提高，该项技术在电子、计算机、机械、交通运输、能源、化学化工、航空航天等各个工业部门获得了广泛的应用，是目前发展最快的表面处理技术之一。化学镀镍能改善钢铁表面的耐蚀性、耐磨性、可焊性，使镀件获得良好的性能。目前钢铁表面化学镀类型虽然很多，但是随着科技的发展和对钢铁表面高性能需求，开发新的复合材料化学镀和研制高性能的化学镀层是今后发展方向之一。材料的复合化是材料发展的必然趋势之一，而化学复合镀作为一种材料复合的方法已经得到了较为广泛的应用，它是用化学镀的方法使金属与固体颗粒共沉积以获得复合镀层的工艺。最早的化学复合镀是1966年由德国的Metzger研究成功的Ni-P-Al2O3化学复合镀。自20世纪60年代，由于高新技术的发展，对材料性能提出了越来越高的要求，单质材料很难满足性能的综合要求和高指标要求，这促使复合镀得到了迅速的发展。化学复合镀由于设备简单，不需电源和辅助电极，不受基材形状影响，可在材料的各部位均匀沉积，且镀层具有高硬度、致密的优点，故目前已成为复合镀的重要部分和发展方向。它通过改变基质金属和分散微粒，可获得具有高硬度、耐磨性、自润滑、耐热性、耐蚀性或特殊的装饰性镀层，在航空、机械、化工、冶金及核工业等方面有广泛的应用。化学复合镀是目前解决高温腐蚀、高温强度以及磨损等问题的有效方法之一，也是一种获取复合材料的先进方法。因此，在表面工程技术的研究领域中，化学复合镀的相关研究和开发应用一直是其中较为活跃的一部分。本书是作者根据十多年研究工作所取得的研究成果而撰写。介绍了低碳钢表面化学复合镀的工艺和性能，详细介绍低碳钢表面化学镀Ni-P-纳米SiO2复合镀层和Ni-Zn-P-纳米SiO2复合镀层的工艺和性能，化学镀双层Ni基复合镀层（中磷Ni-P高磷Ni-P双层镀层和Ni-PNi-Zn-P双层复合镀层）的制备工艺、复合镀层表面和断面分析、以及耐腐蚀性能，典型的镍基化学复合镀层。

目录：

1绪论

  1.1低碳钢在自然环境中的腐蚀与防护

    1.1.1低碳钢在大气中的腐蚀

    1.1.2低碳钢在土壤中的腐蚀

    1.1.3低碳钢在海水环境中的腐蚀

    1.1.4低碳钢在工业溶液中的腐蚀

    1.1.5金属材料的防腐蚀方法

  1.2化学复合镀技术

    1.2.1纳米复合镀

    1.2.2化学镀双层复合镀层参考文献

2低碳钢表面化学镀Ni-P-纳米SiO2复合镀层

  2.1试验材料与方法

    2.1.1试验材料

    2.1.2试验材料的制备

    2.1.3试验方法

    2.1.4分析方法

  2.2缓冲剂对Ni-P镀层组织和成分的影响
    2.2.1镀液成分及工艺条件

    2.2.2试验过程

    2.2.3结果与讨论

  2.3纳米SiO2对Ni-P合金镀层组织和成分的影响

    2.3.1Ni-P-纳米SiO2复合镀层表面组织形貌与成分

    2.3.2纳米SiO2对复合镀层厚度的影响

    2.3.3小结

  2.4纳米SiO2对Ni-P合金镀层性能的影响

    2.4.1Ni-P-纳米SiO2复合镀层的硬度

    2.4.2Ni-P-纳米SiO2复合镀层的耐蚀性的研究

  2.5总结参考文献

3低碳钢表面化学镀Ni-Zn-P-纳米SiO2复合镀层

  3.1化学镀Ni-Zn-P纳米复合镀层镀液的组成
  3.2Ni-Zn-P-纳米复合镀层的研究现状

  3.3试验工艺与方法

  3.4SiO2纳米粒子分散性的研究

    3.4.1SiO2纳米粒子的分散机理

    3.4.2SiO2纳米粒子的分散方法和分散工艺研究

  3.5pH对镀液稳定性和Ni-Zn-P-纳米SiO2镀层组织的影响

    3.5.1pH对纳米复合化学镀镀液稳定性的影响

    3.5.2pH对Ni-Zn-P-纳米SiO2镀层组织和成分的影响

  3.6化学镀Ni-Zn-P合金镀层的工艺研究

    3.6.1试验设计方法

    3.6.2硫酸锌用量对Ni-Zn-P合金镀层组织形貌的影响
    3.6.3硫酸铵用量对Ni-Zn-P合金镀层组织形貌的影响

    3.6.4柠檬酸钠用量对Ni-Zn-P合金镀层组织形貌和沉积速率的影响

    3.6.5小结

  3.7Ni-Zn-P纳米SiO2复合镀层组织与性能的研究

    3.7.1纳米SiO2添加量对Ni-Zn-P镀层组织的影响

    3.7.2纳米SiO2添加量对Ni-Zn-P镀层表面成分的影响

    3.7.3Ni-Zn-P-纳米SiO2复合镀层性能的研究

  3.8总结参考文献

4化学镀双层Ni基镀层

  4.1化学镀双层Ni基镀层的研究现状

  4.2实验材料与方法
    4.2.1实验材料

    4.2.2实验方案

    4.2.3工艺流程

    4.2.4镀前预处理

    4.2.5镀液配置

    4.2.6分析方法

  4.3化学镀单层Ni-P合金镀层

    4.3.1单层Ni-P合金镀层镀液成分选择

    4.3.2单层Ni-P合金镀层制备工艺设计

    4.3.3单层Ni-P合金镀层检测与分析结果

    4.3.4小结

  4.4化学镀双层Ni-P（中-高磷）合金镀层

    4.4.1研究方案

    4.4.2双层Ni-P合金镀层的制备

    4.4.3双层Ni-P（中-高磷）合金镀层断面分析

    4.4.4小结
  4.5Ni-P合金镀层的耐腐蚀性研究

    4.5.1试验方案

    4.5.2耐腐蚀实验方法

    4.5.3Ni-P合金镀层在5%NaCl溶液中耐腐蚀性能研究

    4.5.4Ni-P合金镀层在10%H2SO4溶液中耐腐蚀性能研究

  4.6总结参考文献

5Ni-PNi-Zn-P复合镀层的制备工艺和防腐性能研究

  5.1试验材料与方法

    5.1.1试验材料

    5.1.2试验方法

    5.1.3工艺流程

    5.1.4基体预处理

    5.1.5镀液的配置

    5.1.6分析方法

  5.2化学镀Ni-Zn-P合金镀层的工艺优化
    5.2.1柠檬酸钠用量（硫酸铵30gL）对Ni-Zn-P合金镀层表面形貌的影响

    5.2.2柠檬酸钠用量（硫酸铵40gL）对Ni-Zn-P合金镀层表面形貌的影响

    5.2.3柠檬酸钠用量（硫酸铵50gL）对Ni-Zn-P合金镀层表面形貌的影响

    5.2.4柠檬酸钠用量（硫酸铵60gL）对Ni-Zn-P合金镀层表面形貌的影响

    5.2.5Ni-Zn-P合金镀层表面分析

    5.2.6小结

  5.3施镀时间对Ni-P合金镀层形貌和厚度的影响

    5.3.1镀液成分和施镀工艺

    5.3.2化学镀Ni-P合金镀层的表面形貌
    5.3.3化学镀Ni-P合金镀层的断面形貌

    5.3.4小结

  5.4化学镀Ni-PNi-Zn-P双层复合镀层

    5.4.1Ni-PNi-Zn-P双层复合镀层的制备

    5.4.2Ni-PNi-Zn-P双层复合镀层的表面形貌

    5.4.3Ni-PNi-Zn-P双层复合镀层成分分析

    5.4.4小结

  5.5Ni-PNi-Zn-P双层复合镀层耐腐蚀性能研究

    5.5.1耐蚀性试验方法

    5.5.2Ni-PNi-Zn-P双层复合镀层在5%NaCl溶液中耐蚀性研究

    5.5.3Ni-PNi-Zn-P双层复合镀层在5%H2SO4溶液中耐蚀性研究

  5.6总结参考文献

6镍基化学复合镀

  6.1化学镀Ni-P-SiC复合镀层

    6.1.1化学镀Ni-P-SiC复合镀层的工艺

    6.1.2工艺参数的影响

    6.1.3Ni-P-SiC复合镀层的表面形貌

    6.1.4Ni-P-SiC复合镀层的性能

  6.2化学镀Ni-P-Al2O3复合镀层

    6.2.1镀液的组成和工艺条件

    6.2.2工艺参数的影响

    6.2.3Ni-P-Al2O3化学复合镀层的组织结构

    6.2.4Ni-P-Al2O3化学复合镀层的性能

  6.3化学镀Ni-P-B4C复合镀层
    6.3.1镀液组成和工艺条件

    6.3.2工艺参数的影响

    6.3.3化学镀Ni-P-B4C复合镀层的性能

  6.4化学镀Ni-P-TiN复合镀层

    6.4.1镀液的组成和工艺条件

    6.4.2工艺参数

    6.4.3Ni-P-TiN复合镀层的性能

  6.5化学镀Ni-P-Si3N4复合镀层

    6.5.1镀液的组成和工艺条件

    6.5.2工艺参数的影响

  6.6化学镀Ni-P-Cr2O3复合镀层

    6.6.1镀液的组成和工艺条件

    6.6.2工艺参数的影响

    6.6.3Ni-P-Cr2O3复合镀层的组织结构
    6.6.4Ni-P-Cr2O3复合镀层的性能

  6.7化学镀Ni-P-PTFE复合镀层

    6.7.1镀液的组成和工艺条件

    6.7.2工艺参数的影响

    6.7.3Ni-P-PTFE复合镀层的性能

参考文献

内容简介：

本书介绍了低碳钢表面化学复合镀技术工艺和性能的研究，具体包括低碳钢在应用环境中的腐蚀与防护，低碳钢表面化学镀Ni-P-纳米SiO2复合镀层的工艺性能，低碳钢表面化学镀Ni-Zn-P-纳米SiO2复合镀层的工艺和性能，化学镀双层Ni基复合镀层（中磷Ni-P高磷Ni-P双层镀层和Ni-PNi-Zn-P双层复合镀层）的制备工艺、复合镀层表面和断面分析、以及耐腐蚀性能，典型的镍基化学复合镀层。本书内容侧重基础理论研究和解决实际问题相结合，具有一定的理论价和实用价。本书可供钢铁腐蚀与防护领域和化学镀领域的研究、生产、设计和教学人员参考与使用。

作者简介：

赵丹，女，汉族，生于1977年，辽宁锦州市人。工学博士，副教授，现任华北理工大学金属材料工程系教师、硕士生导师，主讲本科生专业课程《金属学》、《金属表面工程》及《金属的腐蚀与防护》。主要研究金属的腐蚀与防护、金属材料的组织和性能，完成省厅科技计划项目1项。发表文章20多篇；取得专利4项；出版教材1部：《材料成型（轧制）专业英语教程》，化学工业出版社，2009.6。