本书结合表面科学的基本原理，介绍工程上广泛采用的表面技术，内容包括金属转化膜、工业防护涂料与涂装、热浸镀技术、电镀技术、缓蚀剂，重点介绍其基本方法、发展沿革、工艺技术特点及装备、应用和展望。全书内容编排力求条理明晰、深入浅出，既涵盖所涉及的表面科学的基础知识，也体现已有理论的研究成果和实际工程经验的总结。
本书适合作为高等学校表面科学与技术专业的教材和参考用书，也可为相关行业科技人员的研究提供有价值的帮助。

第1章 金属转化膜
1.1 金属转化膜概念
1.2 化学转化膜
1.2.1 磷化处理
1.2.2 铬酸盐处理
1.2.3 无铬化学转化处理
1.2.4 金属表面化学转化处理的检测标准
1.2.5 其他金属的表面处理
1.3 电化学转化处理
1.3.1 铝合金材料概况
1.3.2 铝合金表面处理的目的
1.3.3 铝合金阳极氧化种类
1.3.4 阳极氧化膜生成机理
1.3.5 铝合金电解着色机理
1.3.6 铝合金电解着色工艺
1.3.7 各参数对电解着色工艺的影响
1.3.8 铝合金表面处理添加剂
1.3.9 铝合金表面膜层性能评价方法
1.3.10 铝合金表面处理技术展望
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第2章 工业防护涂料与涂装
2.1 简论工业涂料防护的基础
2.1.1 电化学腐蚀
2.1.2 化学腐蚀
2.1.3 腐蚀基本形态（全面腐蚀、局部腐蚀）
2.1.4 金属在自然环境中的腐蚀分级
2.1.5 腐蚀的危害性
2.2 金属表面涂料基本概念
2.2.1 涂料的定义、作用、组成
2.2.2 涂料的命名和分类
2.2.3 金属表面涂料
2.3 涂料成膜
2.3.1 物理成膜
2.3.2 化学固化
2.4 有机涂层的保护机理及关键因素
2.4.1 附着力及其影响因素
2.4.2 干膜厚度
2.4.3 有机涂层渗透性
2.4.4 表面预处理
2.4.5 活性颜料
2.4.6 降解和老化
2.5 金属表面涂层体系及表面涂装技术
2.5.1 有机涂层系统的设计
2.5.2 常用涂装方法
2.5.3 涂装工艺要点
2.5.4 金属表面涂层常见缺陷分析与防治
2.5.5 关于涂装现场管理和安全文明作业
2.6 有机涂层性能试验
2.6.1 有机涂层物理力学性能测试
2.6.2 加速腐蚀试验
2.6.3 户外暴露试验
2.6.4 电化学试验
2.7 几种先进涂装工艺
2.7.1 汽车电泳涂装工艺
2.7.2 水性紧凑型汽车涂装工艺
2.7.3 粉末涂装工艺
2.7.4 多板材混合车身的涂装工艺
2.8 金属表面防腐蚀涂料技术进展与展望
2.8.1 薄涂膜材料
2.8.2 纳米材料
2.8.3 自修复涂层
2.8.4 石墨烯涂层
2.8.5 展望
参考文献\t
第3章 热浸镀技术
3.1 热浸镀概述
3.1.1 热浸镀简介
3.1.2 热浸镀工艺方法
3.2 热浸镀原理
3.2.1 热浸镀锌原理
3.2.2 热浸镀铝原理
3.3 热浸镀工艺与生产
3.3.1 热浸镀锌工艺与生产
3.3.2 热浸镀铝工艺与生产
3.3.3 热浸镀Zn-5%Al镀层的工艺与生产
3.3.4 热浸镀55%Al-Zn镀层的工艺与生产
3.4 热浸镀钢材的性能与应用
3.4.1 热浸镀锌钢材的性能与应用
3.4.2 热浸镀铝钢材的性能与应用
3.4.3 热浸镀Zn-5%Al合金镀层性能与应用
3.4.4 热浸镀55%Al-Zn合金镀层性能与应用
3.4.5 热浸镀Zn-Al-Mg合金镀层钢板性能与应用
参考文献\t
第4章 电镀技术
4.1 绪论
4.1.1 电镀的基本概念
4.1.2 电镀层的分类
4.1.3 电镀行业的发展概况
4.1.4 电镀工业在国民经济中的地位与作用
4.2 电镀基本理论
4.2.1 金属离子阴极还原的可能性
4.2.2 金属电结晶
4.2.3 电沉积金属的形态与结构
4.2.4 电镀液成分对电镀液、镀层性能的影响
4.2.5 电镀工艺条件对电镀液、镀层性能的影响
4.3 电镀单金属
4.3.1 电镀锌
4.3.2 电镀铜
4.3.3 电镀镍
4.3.4 电镀铬
4.3.5 电镀金
4.3.6 电镀银
4.3.7 电镀锡
4.3.8 电镀其他金属
4.4 电镀合金
4.4.1 概述
4.4.2 电镀锌基合金
4.4.3 电镀镍基合金
4.4.4 电镀铜基合金
4.5 复合电镀技术
4.5.1 电镀镍基复合镀层
4.5.2 电镀铬基复合镀层
4.5.3 电镀锡基复合镀层
4.5.4 电镀其他金属基复合镀层
4.6 特种电镀
4.6.1 电刷镀
4.6.2 脉冲电镀
4.6.3 高速电镀
4.6.4 非金属基体电镀
4.6.5 锌合金基材的电镀
4.6.6 铝合金基材的电镀
参考文献\t
第5章 缓蚀剂
5.1 缓蚀剂概述
5.1.1 缓蚀剂的定义和特点
5.1.2 缓蚀剂的发展历史
5.1.3 缓蚀剂的分类
5.1.4 缓蚀剂的选用原则
5.2 缓蚀剂的缓蚀机理
5.2.1 无机缓蚀剂的缓蚀机理
5.2.2 有机缓蚀剂的缓蚀机理
5.2.3 有机缓蚀剂非极性基团的屏蔽效应
5.2.4 缓蚀剂的协同效应和拮抗效应
5.2.5 软硬酸碱理论在缓蚀剂研究中的应用
5.2.6 有机缓蚀剂的覆盖效应和负催化效应
5.2.7 缓蚀剂的过电位理论
5.3 酸性介质缓蚀剂
5.3.1 适用于无机酸性介质的缓蚀剂
5.3.2 适用于有机酸性介质的缓蚀剂
5.4 碱性介质缓蚀剂
5.4.1 铝的缓蚀剂
5.4.2 锌、铅的缓蚀剂
5.4.3 铜、银金属

表面科学是研究发生在材料表面的物理和化学现象
及其发生机理的学科。表面技术包括表面分析和表征、
表面处理和改性、表面性质和性能检测及评价等。表面
工程是表面科学与技术在工程实践中的应用，通常是指
通过表面改性、沉积、涂覆等物理方法和化学方法改变
材料表面的几何形貌、化学组成、组织结构，以获得所
需材料性能的系统工程。表面工程的特点是通过在表面
制备优于本体材料性能的异质材料或结构，赋予基体材
料所不具备的性质或难以达到的性能，是一项“事半功
倍”的节能、节材技术。
表面技术始于春秋晚期青铜器时代，越王勾践剑，
因剑身被镀上了一层金属铬而千年不锈，花纹处硫含量
高，硫化铜也可防锈。鎏金工艺是我国一项传统的工艺
技术，在青铜上鎏金的技术至今已有两千多年的历史了
。
1840年，英国的乔治·埃尔金顿和亨利·埃尔金顿
发明了电镀金并获得第一个电镀发明专利授权。此后，
电镀这一表面技术逐渐传播到世界各地。
1889～1890年英国的莱克获得了多种金属光亮热处
理的发明专利授权。1901～1925年，在工业生产中应用
转筒炉进行气体渗碳。20世纪60年代，热处理技术运用
等离子场的作用，发展了离子渗氮、渗碳工艺及激光、
电子束技术的应用。表面热处理和化学热处理方法得到
了更大发展。
1984年英国伯明翰大学汤姆·贝尔教授在总结电镀
、真空镀膜、热喷涂、激光熔覆等技术的基础上，提出
了“表面工程”概念。此后，表面科学与技术才正式作
为一门独立的学科得到发展。
表面科学与技术涉及的学科范围和学科门类很广，
既包括物理、化学、材料等基础学科，也涉及机械、电
子、电工、控制、自动化等工程学科。
表面科学与技术的发展趋势如下：
（1）更加重视表/界面结构对表面特性影响机制和
规律的研究。
（2）表面工艺向精细化、规模化、智能化发展。
（3）对涂层的功能化要求越来越高，如耐磨性、
耐蚀性、装饰性等。
（4）对环保的要求越来越迫切，要求表面工程在
选材、制备、工艺方法等方面对环境越来越友好。
表面科学与技术的应用非常广泛，从一般工业装备
到航空、航天、海洋等国防装备，从传统的机械制造到
以电子制造、智能制造为代表的高端制造领域，表面工
程技术都发挥着不可或缺的作用。可以说，表面工程技
术的发展水平在很大程度上也反映一个国家制造业的技
术水平。近几十年来，表面科学与技术的基础研究和应
用研究在世界范围内越来越受到重视，相关领域的研究
人员和生产从业人员的数量持续增长。同时，越来越多
的高等学校针对高年级本科生和研究生开设了表面科学
与技术方面的专业课程。
为了满足普通高等学校教学需求，以及表面科学与
技术相关领域科技人员的研究需求，为高校设置的表面
科学与技术相关课程提供教材和参考书，同时也为相关
行业科技人员的研究提供有价值的帮助，本书编委会会
同中国表面工程协会、中国腐蚀与防护学会等学术组织
邀请了一批从事表面工程研究和教学工作、学术造诣深
厚、行业影响较大的专家学者共同编写本书。
本书书名虽然为《表面科学与技术》，但是没有安
排单独章节介绍表面科学，这样可以更好地适应更广泛
的读者群体，将所涉及的表面科学基础知识贯穿于各个
章节，在介绍表面技术的同时，对相关技术涉及的表面
科学原理分别予以介绍。本书内容不仅针对性强，而且
理论与技术密切结合，既兼顾表面技术的实用性，又兼
顾表面科学的理论性，这也是本书的一个特色。
本套书分为两卷。第一卷共5章，包括金属转化膜
、工业防护涂料与涂装、热浸镀技术、电镀技术、缓蚀
剂；第二卷共5章，包括物理气相沉积、化学气相沉积
、热喷涂、表面形变强化技术、激光表面改性技术。
第一卷第1章由郝雪龙编写，参编人员有张弦、杨
淼、李保松，主要介绍金属转化膜的定义、特点、分类
、发展趋势等，同时结合国家标准和国际标准介绍转化
膜质量评价方法；第2章由刘宪文、林安编写，参编人
员有刘敏、郝龙、朱华、刘万青、方鹏飞，主要介绍涂
料的概念、基本组成、功能、命名与分类、成膜机理，
环保型涂料，涂装方法等；第3章由张杰、张启富编写
，参编人员有徐凌云、尹华意、伍廉奎，主要介绍热浸
镀的基本概念、镀层结合原理、镀层结构与性能的影响
因素、生产工艺方法、生产关键工艺、性能与应用等；
第4章由安茂忠编写，参编人员有程学群、柳森、钱洲
亥，主要介绍电镀的基本概念、基本原理、电镀层分类
及用途、电镀液组成、电沉积工艺及设备等；第5章由
胡捷编写，参编人员有汪的华、江莉、毛旭辉、陈志量
，主要对金属腐蚀防护的一类方法——缓蚀剂进行介绍
，重点介绍缓蚀机理、缓蚀剂分类、应用等。
第二卷第1章由张世宏、王启民编写，参编人员有
张林、蔡飞、郑军、杨英、陈默涵、杨阳，主要介绍真
空镀膜技术基础、物理气相沉积（PVD）薄膜生长原理
，蒸发镀、溅射沉积和离子镀膜等各种PVD技