本书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。本书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、优选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。本书适合作为材料表面工程学科的教学用书。

 

章绪论
1.1材料表面基础
1.1.1金属的表面
1.1.2金属-气体界面
1.1.3金属-液体界面
1.1.4金属-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
2.10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
3.4.1Hull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
0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-铬共渗
10.7.2铬-硅共渗
10.7.3铬-钛共渗
10.7.4铬-硅-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
1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
2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
12.3.10激光淬火与化学热处理的复合
12.3.11覆盖层与表面冶金化的复合
12.3.12热喷涂与喷丸的复合
12.3.13堆焊与激光表面处理的复合
12.3.14等离子喷涂与激光技术的复合
12.3.15激光束复合气相沉积技术
12.3.16电子束复合气相沉积技术
12.3.17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
3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