本書是一本綜合性的表面技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)圖書，旨在幫助表面工程技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員、研發(fā)人員以及相關(guān)院校師生在全面認(rèn)識(shí)表面工程技術(shù)的基礎(chǔ)上，加深其對(duì)具體表面技術(shù)和工藝的理解和掌握。全書系統(tǒng)闡述了表面工程技術(shù)的基礎(chǔ)理論，各種實(shí)用表面工程技術(shù)的基本原理、特點(diǎn)、工藝和應(yīng)用，以及表面分析和檢測(cè)技術(shù)的內(nèi)容與方法。書中重點(diǎn)介紹了各種表面預(yù)處理工藝、熱噴涂技術(shù)、堆焊技術(shù)、電鍍和化學(xué)鍍、金屬轉(zhuǎn)化膜技術(shù)、氣相沉積技術(shù)、高能束表面改性技術(shù)、熱擴(kuò)滲技術(shù)、涂裝技術(shù)、增材制造技術(shù)以及特種表面工程技術(shù)的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用，對(duì)納米涂層制備技術(shù)等表面工程技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和最新成果進(jìn)行了必要說明。
第1章緒論001
1.1表面工程學(xué)科體系與技術(shù)分類001
1.1.1表面工程學(xué)科體系001
1.1.2表面工程技術(shù)的分類002
1.2表面工程技術(shù)的應(yīng)用003
1.2.1表面工程技術(shù)的作用003
1.2.2表面工程技術(shù)的意義004
1.2.3表面工程技術(shù)的應(yīng)用005
1.3表面工程技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)008
參考文獻(xiàn)010
第2章表面工程技術(shù)的基礎(chǔ)理論012
2.1固體材料的表面特性012
2.1.1固體的表面能012
2.1.2固體的表面結(jié)構(gòu)012
2.1.3固體表面的吸附現(xiàn)象016
2.2材料表面腐蝕基礎(chǔ)019
2.2.1腐蝕的分類019
2.2.2金屬的電化學(xué)腐蝕021
2.2.3金屬表面的鈍化026
2.2.4材料表面腐蝕控制與防護(hù)027
2.3材料表面摩擦與磨損基礎(chǔ)028
2.3.1摩擦的定義及分類028
2.3.2磨損的定義及評(píng)定028
2.3.3磨損的分類029
2.3.4提高材料耐磨性的途徑032
參考文獻(xiàn)033
第3章表面工程技術(shù)的預(yù)處理工藝034
3.1表面預(yù)處理034
3.1.1表面預(yù)處理的目的034
3.1.2表面預(yù)處理的指標(biāo)034
3.2表面預(yù)處理工藝035
3.2.1機(jī)械清理035
3.2.2除油037
3.2.3浸蝕039
3.2.4除油-浸蝕聯(lián)合處理040
3.2.5化學(xué)和電化學(xué)拋光041
參考文獻(xiàn)041
第4章噴涂技術(shù)042
4.1熱噴涂的原理和特點(diǎn)042
4.1.1熱噴涂的定義042
4.1.2熱噴涂基本原理042
4.1.3熱噴涂分類和特點(diǎn)045
4.2熱噴涂材料046
4.2.1熱噴涂材料的分類及特點(diǎn)046
4.2.2熱噴涂線材047
4.2.3熱噴涂粉末048
4.3熱噴涂工藝051
4.3.1工件表面預(yù)處理051
4.3.2預(yù)熱051
4.3.3噴涂051
4.3.4后處理052
4.4熱噴涂技術(shù)053
4.4.1火焰噴涂技術(shù)053
4.4.2氧-乙炔線材火焰噴涂053
4.4.3氧-乙炔粉末火焰噴涂054
4.4.4火焰噴涂特點(diǎn)及工藝055
4.4.5氧-乙炔粉末火焰噴焊056
4.4.6火焰噴涂和噴焊應(yīng)用舉例056
4.5電弧噴涂技術(shù)060
4.5.1電弧噴涂原理和特點(diǎn)060
4.5.2電弧噴涂設(shè)備061
4.5.3電弧噴涂工藝062
4.5.4電弧噴涂的應(yīng)用實(shí)例062
4.6等離子噴涂技術(shù)063
4.6.1等離子噴涂的原理及特點(diǎn)064
4.6.2等離子噴涂設(shè)備065
4.6.3等離子噴涂工藝065
4.6.4等離子噴涂的應(yīng)用066
4.7特種噴涂技術(shù)068
4.7.1爆炸噴涂068
4.7.2超音速噴涂069
4.7.3特種等離子噴涂071
4.8冷噴涂技術(shù)073
4.8.1冷噴涂的原理及特點(diǎn)073
4.8.2冷噴涂設(shè)備系統(tǒng)075
4.8.3冷噴涂材料075
4.8.4冷噴涂的應(yīng)用076
4.9熱噴涂涂層的選擇及應(yīng)用077
4.9.1熱噴涂工藝的選擇原則077
4.9.2涂層材料的選擇078
4.9.3熱噴涂技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景078
參考文獻(xiàn)081
第5章堆焊與金屬增材制造技術(shù)083
5.1堆焊的基本概念083
5.1.1堆焊的原理、特點(diǎn)及類型083
5.1.2堆焊層的控制084
5.2堆焊材料的種類及選擇087
5.2.1堆焊材料的種類087
5.2.2堆焊材料的選擇090
5.3堆焊方法091
5.3.1常用堆焊方法091
5.3.2堆焊新方法096
5.3.3堆焊方法的選擇101
5.3.4堆焊技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)102
5.4金屬增材制造技術(shù)104
5.4.1增材制造技術(shù)概述104
5.4.2金屬增材制造工藝106
5.4.3金屬增材制造研究進(jìn)展109
參考文獻(xiàn)113
第6章電鍍和化學(xué)鍍技術(shù)115
6.1電鍍定義及分類115
6.1.1電鍍的定義115
6.1.2鍍層的分類115
6.2電鍍的基本原理及工藝116
6.2.1電鍍的基本原理116
6.2.2電鍍?nèi)芤旱幕窘M成118
6.2.3金屬的電沉積過程119
6.2.4電鍍工藝過程121
6.3單金屬電鍍121
6.3.1電鍍鋅122
6.3.2電鍍鉻122
6.3.3電鍍鎳123
6.3.4電鍍銅124
6.4合金電鍍125
6.4.1合金電鍍的特點(diǎn)125
6.4.2合金共沉積的條件125
6.4.3合金共沉積的類型126
6.4.4合金電鍍的應(yīng)用126
6.5電刷鍍128
6.5.1電刷鍍?cè)砑疤攸c(diǎn)128
6.5.2電刷鍍?cè)O(shè)備129
6.5.3電刷鍍?nèi)芤?29
6.5.4電刷鍍工藝131
6.5.5電刷鍍的應(yīng)用133
6.6化學(xué)鍍133
6.6.1化學(xué)鍍?cè)砼c特點(diǎn)134
6.6.2化學(xué)鍍鎳135
6.6.3化學(xué)鍍銅137
6.7復(fù)合鍍138
6.7.1復(fù)合鍍層的種類及特點(diǎn)138
6.7.2復(fù)合鍍的原理139
6.7.3復(fù)合鍍層的應(yīng)用139
6.8非金屬材料的電鍍140
6.8.1塑料電鍍140
6.8.2玻璃和陶瓷電鍍141
6.8.3石膏和木材電鍍142
6.9電鍍的發(fā)展趨勢(shì)142
參考文獻(xiàn)144
第7章金屬轉(zhuǎn)化膜技術(shù)146
7.1金屬轉(zhuǎn)化膜的基本特性及用途146
7.1.1金屬轉(zhuǎn)化膜的形成方法146
7.1.2金屬轉(zhuǎn)化膜的分類146
7.1.3金屬轉(zhuǎn)化膜的主要用途146
7.2化學(xué)氧化147
7.2.1鋼鐵的化學(xué)氧化147
7.2.2鋁及鋁合金的化學(xué)氧化148
7.3陽極氧化149
7.3.1鋁及鋁合金陽極氧化機(jī)理150
7.3.2陽極氧化膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)151
7.3.3陽極氧化工藝151
7.3.4陽極氧化膜的著色154
7.3.5氧化膜的封閉處理156
7.3.6其他金屬的陽極氧化157
7.4等離子體微弧氧化157
7.4.1微弧氧化原理157
7.4.2微弧氧化裝置及工藝158
7.4.3微弧氧化膜的結(jié)構(gòu)與性能159
7.4.4微弧氧化的應(yīng)用159
7.5鋼鐵的磷化處理164
7.5.1磷化膜形成機(jī)理164
7.5.2磷化膜的性能及應(yīng)用164
7.5.3鋼鐵的磷化工藝165
7.6鉻酸鹽鈍化處理166
7.6.1鉻酸鹽膜的形成機(jī)理167
7.6.2鉻酸鹽膜的特性167
7.6.3鉻酸鹽鈍化工藝168
參考文獻(xiàn)168
第8章氣相沉積技術(shù)170
8.1物理氣相沉積概述170
8.1.1物理氣相沉積基本過程170
8.1.2物理氣相沉積的分類及特點(diǎn)171
8.2真空蒸發(fā)鍍膜172
8.2.1蒸發(fā)鍍膜基本原理172
8.2.2蒸發(fā)源173
8.2.3合金膜和化合物膜的制備174
8.2.4蒸發(fā)鍍膜的應(yīng)用及發(fā)展175
8.3濺射鍍膜176
8.3.1濺射鍍膜原理及特點(diǎn)176
8.3.2濺射鍍膜方法178
8.3.3合金膜和化合物膜的制備181
8.3.4濺射鍍膜應(yīng)用和發(fā)展181
8.4離子鍍膜183
8.4.1離子鍍膜原理及特點(diǎn)183
8.4.2常用離子鍍方法184
8.4.3離子鍍膜的應(yīng)用及發(fā)展186
8.5物理氣相沉積工藝及方法比較187
8.5.1PVD工藝流程187
8.5.2PVD三種基本方法的比較188
8.6化學(xué)氣相沉積189
8.6.1化學(xué)氣相沉積裝置189
8.6.2化學(xué)氣相沉積原理及特點(diǎn)190
8.6.3特種化學(xué)氣相沉積方法192
8.6.4化學(xué)氣相沉積的應(yīng)用193
8.6.5CVD技術(shù)的發(fā)展195
8.6.6PVD和CVD工藝對(duì)比195
參考文獻(xiàn)196
第9章高能束表面改性技術(shù)198
9.1激光表面改性198
9.1.1激光表面改性原理198
9.1.2激光表面改性技術(shù)的特點(diǎn)200
9.1.3激光表面改性技術(shù)200
9.2電子束表面改性204
9.2.1電子束表面改性原理204
9.2.2電子束表面改性方法及應(yīng)用205
9.3離子注入表面改性206
9.3.1離子注入的原理和特點(diǎn)206
9.3.2離子注入機(jī)簡(jiǎn)介209
9.3.3離子注入的應(yīng)用210
參考文獻(xiàn)212
第10章熱擴(kuò)滲技術(shù)213
10.1熱擴(kuò)滲的基本原理及分類213
10.1.1熱擴(kuò)滲的基本原理213
10.1.2熱擴(kuò)滲工藝的分類214
10.2熱浸鍍215
10.2.1熱浸鍍?cè)?15
10.2.2熱浸鍍工藝方法216
10.2.3常用熱浸鍍鍍層217
10.3滲碳和滲氮219
10.3.1滲碳219
10.3.2滲氮220
參考文獻(xiàn)222
第11章涂裝技術(shù)223
11.1涂料223
11.1.1涂料的基本組成223
11.1.2涂料的分類和命名224
11.1.3涂料成膜機(jī)理226
11.1.4涂料涂層的作用226
11.1.5涂料基礎(chǔ)產(chǎn)品簡(jiǎn)介227
11.2涂裝工藝228
11.3涂裝方法228
11.4涂裝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)232
參考文獻(xiàn)233
第12章表面微細(xì)加工技術(shù)234
12.1常用微細(xì)加工技術(shù)簡(jiǎn)介234
12.1.1光刻加工234
12.1.2LIGA微細(xì)加工技術(shù)236
12.1.3高能束微細(xì)加工237
12.1.4微細(xì)電火花加工239
12.1.5電解微細(xì)加工239
12.1.6超聲波微細(xì)加工239
12.1.7納米壓印技術(shù)240
12.2微細(xì)加工技術(shù)典型應(yīng)用實(shí)例242
12.2.1集成電路的制造過程242
12.2.2微型機(jī)電系統(tǒng)244
12.2.3生物芯片技術(shù)245
12.3納米技術(shù)247
12.3.1納米電子技術(shù)247
12.3.2原子操縱加工技術(shù)248
參考文獻(xiàn)249
第13章其他表面工程技術(shù)251
13.1表面噴丸強(qiáng)化技術(shù)251
13.1.1噴丸強(qiáng)化原理251
13.1.2噴丸強(qiáng)化設(shè)備及彈丸材料252
13.1.3噴丸強(qiáng)化應(yīng)用253
13.2電火花表面強(qiáng)化254
13.2.1電火花表面強(qiáng)化原理254
13.2.2電火花表面強(qiáng)化工藝255
13.2.3電火花強(qiáng)化的應(yīng)用255
13.3溶膠-凝膠法成膜256
13.3.1溶膠-凝膠法成膜工藝256
13.3.2溶膠-凝膠法的應(yīng)用257
13.4搪瓷涂敷技術(shù)258
13.4.1瓷釉258
13.4.2搪瓷涂敷工藝259
13.4.3搪瓷的應(yīng)用259
13.5自組裝膜260
13.5.1自組裝形成的條件260
13.5.2分子自組裝膜的類型260
13.5.3自組裝膜的應(yīng)用263
13.6復(fù)合表面工程技術(shù)264
13.6.1物理氣相沉積與其他表面技術(shù)復(fù)合265
13.6.2高能束與其他表面技術(shù)復(fù)合265
13.6.3噴丸強(qiáng)化與其他表面技術(shù)復(fù)合266
13.6.4化學(xué)熱處理與其他復(fù)合表面技術(shù)267
參考文獻(xiàn)268
第14章表面分析與性能檢測(cè)270
14.1表面分析技術(shù)270
14.1.1表面分析技術(shù)概述270
14.1.2常用表面分析儀器簡(jiǎn)介272
14.2表面覆蓋層性能檢測(cè)技術(shù)280
14.2.1覆蓋層常規(guī)性能檢測(cè)280
14.2.2覆蓋層功能性能檢測(cè)288
參考文獻(xiàn)293
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