金属材料表面新技术PDF格式文档图书下载

1．1 金属表面新技术的发展概况及其在材料科学中的地位 1

第1章 绪论 1

1．2 金属材料表面新技术的目的和作用 2

1．3 金属材料表面新技术的分类 4

第2章 金属表面的物理化学特点 4

2．1 固体表面概述 6

2．1．1 固体表面与内部的不同 6

2．1．2 固体表面分子的运动状态 6

2．2 晶体的表面能及表面张力 7

2．2．1 晶体的表面自由能 7

2．1．4 表面上原子的扩散 7

2．1．3 表面原子向固体内部的扩散 7

2．2．2 表面张力 8

2．2．3 表面能和表面张力之间的关系 9

2．3 固体表面的物理吸附和化学吸附 10

2．3．1 固体对气体的吸附 10

2．3．2 固体对液体的吸附 11

2．3．3 固体表面之间的吸附 12

2．4 金属表面的特点 13

2．4．1 理想表面 13

2．4．2 一般表面 13

2．4．3 机械加工过的表面 13

3．1．1 腐蚀的起因 15

9．3 磷化膜 15

第3章 金属腐蚀的基础 15

3．1 概述 15

3．1．2 腐蚀的分类 16

3．2 金属腐蚀原理 17

3．2．1 电极电位 18

3．2．2 极化作用 19

3．2．3 腐蚀速率 20

3．2．4 电位-pH图 20

3．3 金属的钝化及表面膜 23

3．3．1 金属的表面钝化 23

3．3．2 金属表面膜 23

3．4 控制腐蚀的途径 25

3．4．1 防蚀方法的分类 25

3．4．2 防腐涂层 26

4．1．2 磨损的定义和分类 28

4．1 磨损概念 28

4．1．1 早期的摩擦理论——摩擦三定律 28

第4章 金属磨损基础 28

4．1．3 影响固体材料耐磨性的因素 29

4．2 固体表面接触的基本理论 29

4．2．1 理想光滑表面弹性接触的应力计算 29

4．2．2 实际粗糙表面对弹性接触应力的影响 30

4．2．3 实际表面的接触及接触面积 31

4．2．4 铁和其它金属接触时的粘着 31

4．3 磨损的机制 32

4．3．1 表层的粘着开裂机制 32

4．3．2 磨损的分层理论 32

4．3．3 摩擦断裂 33

4．4 耐磨设计与表面强化 33

4．4．2 抗磨材料的选择 34

4．4．1 耐磨设计 34

4．4．3 耐磨表面处理 35

5．1 概述 36

5．1．1 热喷涂方法的分类 36

第5章 热喷涂技术 36

5．1．2 热喷涂技术的特点 37

5．1．3 热喷涂技术与其它表面技术的比较 38

5．1．4 热喷涂技术发展特点 38

5．1．5 各种热喷涂方法比较 39

5．2 热喷涂的一般原理 39

5．2．1 粒子流的特点 39

5．2．2 喷涂粒子结合的动力学 41

5．2．3 涂层的形成 41

5．3．1 线材火焰喷涂 43

5．3 火焰喷涂 43

5．3．2 粉末火焰喷涂 44

5．3．3 基体表面预处理 45

5．3．4 火焰喷涂的应用 46

5．4 等离子喷涂 46

5．4．1 等离子的形成及其特点 46

5．4．2 等离子弧喷涂原理 47

5．4．3 等离子喷涂设备 48

5．4．4 等离子喷涂工艺 49

5．5．1 爆炸喷涂 51

5．4．5 等离子喷涂的应用 51

5．5 爆炸喷涂和超音速喷涂 51

5．5．2 超音速喷涂 53

5．6 热喷涂用材 55

5．6．1 金属、合金及陶瓷喷涂续材 56

5．6．2 非复合型热喷涂用粉末 57

5．6．3 复合型热喷涂用粉末 59

5．7 热喷涂涂层的特性 61

5．7．1 热喷涂涂层的基本特点 61

5．7．2 防锈防蚀性能 62

5．7．3 耐磨性能 63

5．8 涂层设计 64

5．7．4 耐高温性能 64

5．7．5 热喷涂涂层的改质 64

5．8．1 喷涂工艺的选择原则 65

5．8．2 根据使用条件设计热喷涂层 65

5．8．3 喷涂材料的选择原则 68

第6章 热渗镀技术 71

6．1 概述 71

6．1．1 粉末包镀法 71

6．1．2 流化床法 72

6．1．3 热浸法 72

6．1．4 熔烧法 72

6．1．5 盐浴法 72

6．1．6 气渗 72

6．2．1 渗层形成的条件 73

6．1．7 复合渗 73

6．2 热渗镀原理 73

6．2．2 渗层形成机理 76

6．2．3 渗层组织特点 76

6．2．4 热渗镀速度 77

6．3 热镀锌 79

6．3．1 热镀锌的方法 79

6．3．2 热镀锌层的性能 80

6．3．3 热镀锌的应用 80

6．4 热渗镀铝 80

6．4．1 渗铝的方法 80

6．5 渗铬 82

6．5．1 渗铬的方法 82

6．4．2 渗铝层的性能 82

6．4．3 渗铝的应用 82

6．5．2 渗铬层的组织与性能 84

6．6 渗硼 85

6．6．1 渗硼的方法 85

6．6．2 渗硼层的组织与性能 86

6．6．3 渗硼的应用 86

6．7．2 渗钛 87

6．7 渗其它元素 87

6．7．1 渗钒 87

6．7．4 渗铍 88

6．7．3 渗钼 88

6．8 二元与多元共渗 89

6．8．1 多元共渗的特点 89

6．8．2 多元共渗对渗层性质的影响 89

6．9 等离子渗碳 89

6．9．1 等离子渗碳原理 90

6．9．2 等离子渗碳的特点 91

6．9．3 等离子渗碳技术及其应用 92

7．1．1 几个重要概念 95

7．1 电镀理论基础 95

第7章 特种电镀技术 95

7．1．2 金属的电沉积机理 97

7．1．3 电结晶过程中的晶体生长 98

7．1．4 影响镀层质量的因素 99

7．2 合金电镀 101

7．2．1 合金电镀的特点及分类 101

7．2．2 合金电镀的规律 103

7．2．3 影响合金镀层的因素 106

7．3 复合电镀 107

7．3．1 复合电镀的特点 107

7．3．2 复合镀层沉积机理 108

7．3．3 复合镀层的现状与将来 109

7．4 电镀非晶体 111

7．4．1 概述 111

7．4．2 非晶态材料的构造 111

7．4．3 非晶体合金及其特性 112

7．4．4 非晶体镀膜基础 113

7．5 电刷镀 115

7．5．1 概述 115

7．5．2 刷镀的原理与特点 115

7．5．4 刷镀溶液 116

7．5．3 刷镀电源 116

7．6．1 镀铁原理 117

7．5．5 刷镀工艺简介 117

7．6 低温镀铁 117

7．5．6 刷镀技术的应用 117

7．6．2 镀铁工艺 118

7．6．3 镀层性能及影响因素 119

7．7 非金属电镀 120

7．7．1 非金属表面金属化 120

7．7．2 可镀塑料的选择 121

7．7．3 塑料电镀工艺 121

7．7．4 非金属电镀的应用 121

8．1 概述 124

第8章 化学镀 124

8．2 化学镀基本原理 125

8．2．1 还原剂的电化学行为 125

8．2．2 化学镀的速度 127

8．3 化学镀镍 128

8．3．1 次磷酸盐型镀液沉积机理 128

8．3．2 槽液及其影响因素 129

8．3．3 Ni-P化学镀层 131

8．4 化学镀钴 133

8．3．4 Ni-B化学镀层 133

8．4．1 钴的化学镀液及反应机理 133

8．4．2 钴镀膜的性质 134

8．5 化学镀铜 135

8．6 锡、金、银等金属的化学镀 136

8．6．1 化学镀锡 136

8．6．2 化学镀金 136

8．6．3 化学镀银 137

8．6．4 其它金属的化学镀 137

第9章 化学转化膜技术 139

9．1 概述 139

9．1．1 转化膜形成的基本方式 140

9．1．2 不同金属的化学处理剂 140

9．1．3 转化膜的基本用途 140

9．1．4 转化膜的主要施工方法 141

9．2 化学成膜的基础理论 141

9．2．1 磷酸盐膜化学反应机理 141

9．2．2 铬酸盐膜化学反应机理 146

9．2．3 草酸盐膜化学反应机理 147

9．2．4 铝的阳极氧化原理 148

9．2．5 化学氧化原理 151

9．3．1 假转化型磷化(非成膜溶液的磷化) 151

9．3．2 转化型磷化(成膜型溶液的磷化) 155

9．4 铬酸盐膜 156

9．4．1 铬酸盐膜成膜工艺 156

9．4．2 铬酸盐膜的性质 157

9．5．1 铝的阳极氧化工艺 160

9．5 铝的阳极氧化工艺及性质 160

9．5．2 铝的阳极氧化膜的性质 161

9．6 化学氧化 163

9．6．1 钢的化学氧化 163

9．6．2 铝及铝合金的化学氧化 163

9．6．3 铜及铜合金的化学氧化 164

9．7 草酸盐钝化 164

10．1 金属表面着色机理 167

10．1．1 电解发色法 167

第10章 金属表面彩色技术 167

10．1．2 染色浸渍着色法 169

10．1．3 电解着色法(二步法) 169

10．2 铝和铝合金的着色 172

10．2．1 电解发色法 172

10．2．2 氧化膜染色法 172

10．2．3 电解着色法 173

10．2．4 采用周期换向电流所得的铝氧化层的特殊着色法 174

10．3．1 铬酸盐膜的彩色 175

10．3 铬酸盐及磷酸盐钝化膜的彩色 175

10．2．5 用阳极氧化法在铝表面生成红宝石膜 175

10．3．2 磷化膜的彩色 176

10．4 化学法生成彩色氧化膜 176

10．5 铜与铜合金的着色 178

10．5．1 紫铜着色 178

10．5．2 黄铜着色 179

10．6 不锈钢的着色 179

10．6．1 工艺概况 179

10．6．2 不锈钢的自然发色法 179

11．1．2 涂料的性能及特点 182

11．1．1 涂料及其进步 182

11．1 概述 182

第11章 新型涂料及涂装技术 182

11．1．3 涂料的基本组成 183

11．1．4 涂料的分类 184

11．2 高分子涂料成膜机理 185

11．2．1 涂膜形成的物理化学变化 185

11．2．2 非桥接型成膜 185

11．2．3 桥接型涂料的成膜 187

11．3．1 涂膜对介质的屏蔽作用 190

11．3 涂膜防护机理 190

11．3．2 电解质对涂膜的渗透机理 191

11．3．3 防锈颜料的防蚀机理 193

11．3．4 涂膜的综合防蚀作用 193

11．3．5 涂膜的破坏机理 193

11．4 新型涂料 195

11．4．1 一般涂料简介 195

11．4．2 水溶性涂料 197

11．4．3 粉末涂料 198

11．4．4 元素有机聚合物涂料 198

11．4．6 特殊用途的涂料 200

1．4．5 橡胶涂料 200

11．5．1 一般涂装方法简介 203

11．5．2 静电涂装法 203

11．5 新型涂装方法 203

11．5．3 电泳涂装法 204

11．5．4 粉末静电喷涂法 206

11．5．5 其它粉末涂覆方法 207

12．1 概述 209

12．1．1 PVD法 209

第12章 气相沉积 209

12．1．2 CVD法 210

12．2 真空蒸镀 210

12．2．1 蒸镀原理 211

12．2．2 不同的蒸发源 212

12．2．3 蒸镀过程 213

12．2．4 真空蒸镀的应用 213

12．3 阴极溅射 215

12．3．1 阴极溅射的基本原理 215

12．3．2 溅射方法 216

12．3．3 溅射用气体 219

12．3．4 阴极溅射的特点 220

12．4 离子镀(IP) 221

12．4．1 离子镀的原理与种类 221

12．4．2 蒸发条件对镀层性能的影响 222

12．4．3 离子镀设备 222

12．4．4 离子镀的应用 223

12．4．5 离子镀的特点 224

12．5．1 工艺原理 225

12．5 化学气相沉积(CVD) 225

12．5．2 工艺方法 227

12．5．3 CVD沉积层的性能 229

12．5．4 CVD技术的新发展 230

第13章 激光束、离子束及电子束技术 233

13．1 概述 233

13．2 激光束、离子束的能量沉积 234

13．2．1 激光束与金属的交互作用 234

13．3 激光器和激光热处理 236

13．3．1 激光器的种类 236

13．2．2 激光束与半导体的交互作用 236

13．2．3 离子束辐照 236

13．3．2 激光热处理中的几个问题 237

13．3．3 激光热处理的特点 238

13．3．4 激光热处理在工业生产中的应用 239

13．4 激光表面合金化 239

13．4．1 表面冶金学原理 240

13．4．2 激光表面合金化举例 241

13．5．1 离子注入技术的优缺点 243

13．5．2 离子注入工艺 243

13．5 离子注入技术的工艺特点 243

13．5．3 离子注入改性的一般机理 244

13．6 离子注入技术的应用 245

13．6．1 用离子注入改变材料的摩擦磨损性能 245

13．6．2 离子注入对疲劳性能的影响 246

13．6．3 离子注入在腐蚀工程中的应用 247

13．6．4 离子注入——研究合金基础理论的工具 248

13．6．5 离子注入发展动向 249

13．7 电子束技术 249

13．7．1 能量沉积 249

13．7．2 加热和冷却 250

13．7．3 电子束表面改性 250

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