表面處理技術手冊

內容概要

內容簡介
表面處理技術在機械行業(yè)中，一直是較為重要的部分，其涉及的范圍從晶體生長、集成電路制作、熱電子
發(fā)射、熱輻射、化工中的多相催化到金屬腐蝕與防護、表面改性及強化等，都在工程技術界得到廣泛的應用。
本手冊在簡明介紹表面工程基本理論，基體前處理的基礎上，重點系統(tǒng)地敘述了電鍍、電鑄、氧化、化學鍍、化
學轉換膜處理、熱浸鍍、熱噴涂、熱燙印、化學熱處理、堆焊、物理氣相沉積（PVD）、離子注入、化學氣相沉積
（CVD）、涂裝、電泳、靜電噴涂、沖擊鍍、超硬膜、激光表面處理等18種表面工程領域中的最新技術、工藝、裝
備、應用技術及國內外最新通用標準。具有內容全面、實用性強的特點，書中所介紹的均為國內外已經(jīng)成熟的
工藝技術，可直接用于生產。本書可供電鍍廠、噴漆廠、涂裝廠、熱噴涂廠、熱浸鍍廠、真空鍍膜廠、環(huán)保設備
廠、機械廠、化工廠、清洗廠、鋁氧化廠、防腐廠及其它金屬表面防腐、防磨、特殊功能層處理等單位之工程技
術人員、管理及供銷人員、科研人員閱讀，也可供大專院校有關專業(yè)師生教學參考。

書籍目錄

目 次
前 言
中國表面工程的發(fā)展（代序）
第1章 基本知識
1.1表面工程及表面處理技術的分類和
用途
1.1.1什么是表面工程
1.1.2表面處理技術分類
1.1.3表面技術應用
1.2表面涂覆層及處理方法標記符號
1.2.1表面涂覆層及處理方法標記
符號
1.2.2涂覆層表示方法舉例
1.3金屬涂（鍍）層基本性能
1.3.1結合強度
1.3.2孔隙率及密度
1.3.3耐蝕性
1.3.4硬度
1.3.5電阻率
1.4金屬的腐蝕與防護
1.4.1金屬腐蝕與腐蝕分類
1.4.2腐蝕機理
1.4.3電極電位
1.4.4電位－PH圖
1.4.5腐蝕速度
第2章 基體前處理
2.1表面整平
2.1.1磨光與拋光
2.1.2成批光飾
2.1.3其它機械整平方法
2.2除油
2.2.1有機溶劑除油
2.2.2化學除油
2.2.3電化學除油
2.2.4低溫除油
2.2.5超聲除油
2.2.6擦拭除油
2.2.7滾筒除油
2.3浸蝕
2.3.1浸蝕的分類
2.3.2常用浸蝕劑的作用
2.3.3浸蝕工藝
2.3.4弱浸蝕
2.3.5超聲場內浸蝕
2.3.6浸蝕－除油聯(lián)合處理
2.3.7工序間防銹
2.4電拋光與化學拋光
2.4.1電拋光
2.4.2化學拋光
第3章 電 鍍
3.1電鍍基礎
3.1.1電鍍原理
3.1.2電鍍的結晶過程及影響電鍍層
結晶粗細的因素
3.1.3分散能力和覆蓋能力及影響
因素
3.1.4析氫對電鍍過程的影響
3.1.5合金電鍍
3.1.6陽極過程
3.1.7金屬鍍層的基本性能
3.2單金屬電鍍
3.2.1鍍鋅
3.2.2鍍鎘
3.2.3鍍錫
3.2.4鍍銅
3.2.5鍍鎳
3.2.6鍍鉻
3.2.7鍍鉛
3.2.8鍍鐵
3.3合金電鍍
3.3.1鍍銅合金
3.3.2鍍錫合金
3.3.3鍍鎳合金
3.3.4鍍鋅合金
3.3.5鍍多元合金
3.4稀貴金屬電鍍
3.4.1鍍銀
3.4.2鍍金與金合金
3.4.3鍍鈀與鈀鎳合金
3.4.4其它稀貴金屬的電鍍
3.5特種電鍍
3.5.1復合電鍍
3.5.2塑料及其它非金屬的電鍍
3.5.3特種材料上的電鍍
3.5.4刷鍍與局部電鍍
3.5.5雙極性電鍍
3.6有關電鍍的國家標準目錄
第4章 氧化、著色與染色
4.1鋼鐵的氧化
4.1.1鋼鐵氧化的實質
4.1.2氧化工藝流程
4.1.3溶液配制及工藝條件
4.1.4工藝操作中注意事項
4.1.5氧化膜常見缺陷及處理
4.1.6鋼鐵氧化應用
4.2銅及銅合金的氧化
4.2.1銅及銅合金氧化的實質
4.2.2氧化工藝流程
4.2.3溶液配制及工藝條件
4.2.4工藝操作中注意事項
4.2.5銅及銅合金氧化應用
4.3銅及銅合金的鈍化
4.3.1鈍化工藝流程
4.3.2鈍化液化學成分及工藝條件
4.3.3工藝操作中注意事項
4.4鋁及鋁合金的氧化
4.4.1裝飾性氧化
4.4.2硬質陽極氧化
4.4.3特種陽極氧化
4.5染色與著色
4.5.1著色方法分類及比較
4.5.2整體著色法（自然顯色法）
4.5.3吸附著色法（化學著色法）
4.5.4電解著色法
4.6封閉處理
4.6.1熱水封閉
4.6.2蒸汽封閉
4.6.3金屬鹽封閉
4.7鋁及鋁合金陽極氧化－著色陽極
氧化膜耐曬度的人造光加速試驗
第5章 電 鑄
5.1電鑄原理、特點及應用
5.1.1電鑄原理
5.1.2電鑄特點
5.1.3電鑄應用
5.2電鑄芯模設計、類型及材料
5.2.1芯模設計
5.2.2芯模類型
5.2.3芯模材料
5.3電鑄的前處理
5.3.1金屬芯模表面剝離膜形成
5.3.2非導體芯模表面金屬化
5.4電鑄銅
5.4.1硫酸銅電鑄
5.4.2氟硼酸電鑄銅
5.5電鑄鎳
5.5.1電鑄鎳特點及種類
5.5.2瓦特型電鑄鎳
5.5.3氨基磺酸型電鑄鎳
5.5.4高速電鑄鎳
5.6電鑄鐵
5.6.1電鑄鐵特點
5.6.2電鑄液
5.7電鑄后處理
5.7.1脫模
5.7.2加固
5.8復合電鑄
5.8.1概述
5.8.2復合電鑄工藝
第6章 化學鍍
6.1化學鍍鎳
6.1.1化學鍍鎳的原理
6.1.2化學鍍鎳層的性能
6.1.3化學鍍鎳的前處理
6.1.4化學鍍鎳的工藝條件及鍍液的
配制
6.1.5工藝條件和溶液組成對化學鍍
的影響
6.1.6化學鍍層的用途
6.1.7鍍液維護
6.1.8其它類型的化學鍍鎳工藝
6.1.9不良鍍層的消除
6.1.10新技術
6.2化學鍍銅
6.2.1化學鍍銅溶液及工藝條件
6.2.2化學鍍銅溶液中各組分的使用
和影響
6.2.3化學鍍銅溶液的配制、使用和
維護
6.2.4化學鍍銅裝置
63化學鍍金
6.3.1化學鍍金的應用
6.3.2化學鍍金的工藝
6.4化學鍍銀
6.4.1化學鍍銀的應用
6.4.2化學鍍銀溶液的配方和鍍銀
工藝
6.5化學鍍鈀
6.5.1用次磷酸鹽作還原劑的溶液
成分和鍍鈀工藝
6.5.2用肼作還原劑的化學鍍鈀工藝
6.6化學鍍鈷
6.6.1用次磷酸鈉作還原劑的化學
鍍鈷溶液及工藝
6.6.2用硼氫化物作還原劑的化學
鍍鈷溶液及工藝
6.6.3用二甲胺基硼烷作還原劑的
化學鍍鈷溶液及工藝
6.7化學鍍的新技術發(fā)展
6.7.1化學鍍銅研究動向
6.7.2化學鍍鎳研究動向
第7章 化學轉換膜處理
7.1鋼鐵的磷化
7.1.1磷化原理
7.1.2磷化膜組成及性質
7.1.3鋼鐵磷化的用途
7.1.4磷化處理分類
7.1.5磷化液成分及工藝條件
7.1.6磷化工藝
7.1.7磷化工藝操作中注意事項
7.1.8磷化后處理
7.1.9磷化膜質量檢驗
7.1.10 磷化液總酸度及游離酸度
的測定
7.2鋼鐵的常溫發(fā)藍
7.2.1發(fā)藍膜層構成
7.2.2常溫發(fā)藍液成分及工藝條件
7.3鋁鉻酸鹽轉化處理
7.3.1鋁鉻酸鹽轉化處理實質
7.3.2鉻酸鹽處理液
7.3.3金屬的磷酸鹽轉化膜
7.4轉化膜試驗方法
7.4.1金屬材料上的轉化膜――單位
面積上膜層質量的測定――重
量法
7.4.2鋅和鎘上鉻酸鹽轉化膜試驗
方法
7.4.3電鍍鋅和電鍍鎘層的鉻酸鹽
轉化膜
7.5鋼鐵工件涂漆前磷化處理技術條件
7.6著色磷化膜
7.6.1化學著色工藝
7.6.2電化學著色工藝
7.6.3應用舉例
第8章 熱浸鍍
8.1引言
8.1.1熱浸鍍原理
8.1.2熱浸鍍工藝種類
8.1.3熱浸鍍層的性能及應用
8.2熱鍍錫
8.2.1熱鍍錫原理
8.2.2熱鍍錫工藝
8.2.3熱浸鍍錫鋼板性能及應用
8.2.4熱浸鍍錫鋼板檢驗
8.3熱浸鍍鋅
8.3.1熱浸鍍鋅原理
8.3.2熱浸鍍鋅工藝
8.3.3熱鍍鋅鋼材應用
8.3.4熱鍍鋅涂層檢測
8.3.5熱鍍鋅標準
8.4熱浸鍍鋁
8.4.1熱鍍鋁原理
8.4.2熱鍍鋁工藝
8.4.3熱鍍鋁鋼材應用
8.4.4熱鍍鋁涂層檢測
第9章 熱噴涂
9.1熱噴涂定義、分類及特點
9.1.1什么是熱噴涂
9.1.2熱噴涂分類
9.1.3熱噴涂特點
9.2熱噴涂原理、工藝及應用
9.2.1熱噴涂原理及工藝
9.2.2熱噴涂應用
9.3氧乙炔火焰噴涂
9.3.1噴涂與噴熔原理及特點
9.3.2重熔
9.3.3噴涂與噴熔設備
9.3.4噴涂用金屬線材
9.3.5噴涂（熔）用金屬粉末
9.3.6噴涂用非金屬粉末
9.3.7噴涂用復合材料
9.3.8金屬線材火焰噴涂工藝
9.3.9金屬粉末火焰噴涂工藝
9.3.10火焰噴熔工藝
9.3.11塑料粉末火焰噴涂工藝
9.4超音速火焰噴涂及爆炸火焰噴涂
9.4.1超音速火焰噴涂原理
9.4.2超音速火焰噴涂設備種類及
涂層性能
9.4.3爆炸火焰噴涂原理
9.4.4爆炸火焰噴涂特點及應用
9.5電弧噴涂及線爆噴涂
9.5.1電弧噴涂原理
9.5.2電弧噴涂特點及應用
9.5.3電弧噴涂設備
9.5.4電弧噴涂工藝
9.5.5線爆噴涂
9.6等離子噴涂
9.6.1等離子噴涂原理及特點
9.6.2等離子噴涂設備
9.6.3等離子噴涂工藝
9.6.4等離子弧粉末堆焊
9.7涂層性能檢測
9.7.1工藝性能檢測
9.7.2物理及化學性能檢測
9.8防腐蝕涂層
9.8.1大型鋼結構金屬噴涂長效
防腐
9.8.2電弧噴涂防腐
9.8.3實用工藝舉例
9.9防磨損涂層
9.9.1模具噴熔修復
9.9.2曲軸氧－乙快火焰線材噴涂
修復工藝
9.9.3實用工藝舉例
9.10特殊功能層及其它應用
9.10.1聚四氟基體鋅銅復合涂層
9.10.2實用工藝舉例
9.11 熱噴涂單位簡介
9.11.1北京工業(yè)大學科技總公司熱
噴涂技術中心
9.11.2北京新迪表面技術工程有限
公司
第10章 涂料與涂裝
10.1涂料組成
10.1.1成膜物質
10.1.2溶劑
10.1.3助劑
10.1.4顏料
10.2涂料的分類
10.2.1涂料分類原則
10.2.2涂料基礎產品簡介
10.3涂料的性質
10.3.1油脂涂料
10.3.2天然樹脂涂料
10.3.3酚醛樹脂涂料
10.3.4瀝青涂料
10.3.5醇酸樹脂涂料
10.3.6氨基樹脂涂料
10.3.7硝基涂料
10.3.8乙烯樹脂涂料
10.3.9丙烯酸樹脂涂料
10.3.10 聚酯樹脂涂料
10.3.11環(huán)氧樹脂涂料
10.3.12聚氨酯涂料
10.3.13常用涂料舉例
10.4工件涂裝前表面預處理
10.4.1鋼鐵表面預處理
10.4.2木材表面預處理
10.4.3塑料表面預處理
10.5涂裝工藝
10.5.1涂裝工藝分類
10.5.2高壓無氣噴涂
10.5.3電泳
10.5.4靜電噴漆
10.5.5靜電噴粉
10.6埋地鋼質管道防腐
10.6.1一般規(guī)定
10.6.2環(huán)氧煤瀝青防腐層
10.7輸水管道水泥砂漿襯里
10.7.1材料
10.7.2襯里前的準備工作
10.7.3襯里工藝
10.7.4襯里質量檢驗
10.7.5修補
10.8磚板襯里
10.8.1概述
10.8.2耐腐蝕膠泥
10.8.3耐腐蝕磚板
10.8.4襯里結構
10.8.5磚板襯里施工
10.8.6質量控制與安全技術
10.9涂料和漆膜的質量檢驗
10.9.1涂料外觀
10.9.2粘度
10.9.3漆膜厚度
10.9.4漆膜外觀
10.9.5漆膜附著力測定法
10.9.6漆膜沖擊試驗測定法
10.9.7漆膜耐霉菌測定法
10.9.8測定耐濕熱、耐鹽霧、耐候性
（人工加速）的漆膜制備法
10.9.9漆膜耐鹽霧測定法
10.9.10漆膜耐濕熱測定法
10.9.11漆膜老化（人工加速）測定法
10.9.12漆膜柔韌性測定法
10.9.13漆膜耐水性測定法
10.9.14漆膜耐汽油性測定法
10.9.15防銹油脂濕熱試驗法
10.9.16色漆和清漆耐濕性的測定
10.9.17漆膜硬度測定法
10.10漆膜一般制備法
10.11涂裝作業(yè)安全規(guī)程
10.11.1噴漆室安全技術規(guī)定
10.11.2涂裝作業(yè)安全規(guī)程
10.12防腐蝕企業(yè)簡介
10.12.1河北省承德市鑄石廠
10.12.2河南省濮陽市設備防護
公司
10.12.3河南省防腐企業(yè)集團開發(fā)
公司三公司
10.12.4萊恩金屬表面科技研究所
第11章 化學熱處理
11.1滲碳
11.1.1概述
11.1.2滲碳原理
11.1.3滲碳質量的影響因素
11.1.4氣體滲碳
11.1.5液體滲碳
11.1.6固體滲碳
11.1.7其它滲碳方法
11.1.8滲碳用鋼及滲碳后的熱處理
11.1.9滲碳層的組織與性能
11.1.10滲碳件的質量檢驗、常見缺陷
及防止措施
11.2滲氮
11.2.1概述
11.2.2滲氮過程及滲氮層組織
11.2.3滲氮用鋼及滲氮前的熱處理
11.2.4氣體滲氮
11.2.5離子滲氮
11.2.6滲氮層的組織與性能
11.2.7滲氮件的質量檢驗、常見缺陷
及防止措施
11.2.8其它滲氮方法
11.3鋼的碳氮共滲
11.3.1概述
11.3.2氣體碳氮共滲
11.3.3液體碳氮共滲
11.3.4碳氮共滲后的熱處理及滲層
組織
11.3.5碳氮共滲層的性能
11.3.6碳氮共滲件的質量檢驗
常見缺陷及防止措施
11.3.7氮碳共滲
11.4滲硼
11.4.1固體滲硼
11.4.2熔鹽滲硼
11.4.3其它滲硼方法
11.4.4滲硼層的組織與性能
11.4.5滲硼材料
11.4.6稀土元素的催滲作用
11.4.7部分國內廠家開發(fā)的商用
滲硼劑
11.5滲鋁
11.5.1滲鋁的方法及工藝
11.5.2滲鋁層的組織與性能
11.6滲鉻
11.6.1滲鉻的方法及工藝
11.6.2滲鉻層的組織與性能
11.7滲硫、硫氮共滲、硫碳氮共滲
11.7.1滲硫
11.7.2硫氮共滲及硫碳氮共滲
11.8滲硅
11.8.1滲硅的方法及工藝
11.8.2滲硅層的組織
11.9滲鋅
11.9.1滲鋅的方法及工藝
11.9.2滲鋅層的組織
11.10 滲其它金屬
11.11復合滲
11.11.1硼鋁共滲
11.11.2硼硅共滲
11.11.3硼鉻共滲
11.11.4鋁硅共滲
11.11.5鉻鋁共滲
第12章 堆 焊
12.1概述
12.1.1金屬表面堆焊的特點
12.1.2堆焊的應用領域
12.2堆焊合金的類型及性能
12.3堆焊方法
12.3.1堆焊方法及工藝
12.3.2堆焊方法的選擇
12.4堆焊材料
12.4.1堆焊焊條
12.4.2焊絲
12.4.3焊劑
12.4.4其它堆焊材料
12.4.5耐磨堆焊復合鋼板
12.4.6堆焊材料的選擇
12.5堆焊檢驗
12.5.1外觀檢驗
12.5.2無損檢驗
12.5.3堆焊層的機械性能檢驗
12.5.4堆焊層的耐磨試驗
第13章 物理氣相沉積
13.1真空技術基礎
13.1.1真空物理基礎
13.1.2真空的獲得
13.1.3真空的測量
13.2真空蒸鍍
13.2.1真空蒸鍍原理
13.2.2真空蒸發(fā)鍍膜設備
13.2.3真空蒸鍍工藝及應用
13.3濺射鍍膜
13.3.1濺射鍍膜原理
13.3.2濺射鍍膜設備
13.3.3濺射鍍膜工藝及應用
13.4離子鍍
13.4.1離子鍍原理
13.4.2離子鍍設備
13.4.3離子鍍膜工藝及應用
13.5鍍膜前處理及膜厚測量
13.5.1鍍膜前處理
13.5.2膜厚測量
13.6薄膜的分析測試技術
13.6.1薄膜的成分、組織和結構
分析
13.6.2薄膜的性能測試
第14章 離子注入
14.1概述
14.1.1離子注入技術的發(fā)展
14.1.2離子注入的特點
14.1.3離子注人的局限性
14.2離子注入的物理過程
14.2.1非晶靶注入離子的射程分布
14.2.2離子注入單晶靶中的射程
分布
14.2.3離子注入元素的分布
14.2.4能量淀積分布與注入輻射
損傷
14.3離子注入裝置
14.3.1概述
14.3.2離子注入機的種類
14.3.3離子源
14.3.4離子束的加速
14.3.5質量分析器
14.3.6離子束的偏轉、掃描和聚焦
14.3.7離子注入劑量
14.3.8靶室系統(tǒng)
14.3.9真空系統(tǒng)
14.4離子注入在半導體技術中的應用
14.4.1離子注入在雙極器件中的應用
14.4.2離子注入在MOS電路中的
應用
14.5離子注入功能材料
14.5.1半導體材料的離子注入
14.5.2半導體材料離子注入的工藝
特點
14.5.3化合物半導體離子注入的
特點
14.5.4化合物半導體和注入離子
種類
14.5.5磁性材料的離子注入
14.5.6離子注入在超導材料中的
應用
14.6離子注入與材料表面改性
14.6.1離子束與材料的相互作用
14.6.2金屬材料離子注入改性
14.6.3離子注入改善金屬材料
機械性能
14.7離子注入與金屬化合物
化學效應
14.7.1荷能離子與襯底原子的化合
14.7.2離子注入與抗化學腐蝕
14.7.3離子注入與金屬抗氧化性能
14.8離子注入輻射損傷與金屬相變
14.8.1金屬離子注入奧氏體鋼和
相變
14.8.2鐵素體鋼照射組織相變
14.8.3氧化物彌散強化鋼的組織變化
14.8.4離子注入照射材料的近表
組織損傷
14.8.5金屬基復合材料注入損傷
14.8.6離子注入輻射相變
14.8.7離子注入金屬間化合物與
合金相
14.9離子注入測量技術
14.9.1二次離子質譜技術（SIMS）
14.9.2核反應分析法（NRA）
14.9.3背散射能譜技術（RBS）
14.9.4俄歇電子能譜分析（AES）
14.9.5正離子湮沒技術（PAT）
14.10 離子注入工藝及其它
14.10.1離子注人工藝要求
14.10.2離子束混合
14.10.3離子束縫合
14.10.4離子束反沖注入
14.10.5等離子源離子注入
14.10.6離子束注入的安全與防護
第15章 化學氣相沉積
15.1化學氣相沉積通論
15.1.1化學氣相沉積定義
15.1.2化學氣相沉積的種類和應用
15.1.3化學氣相沉積（CVD）的特點及與
其它涂層工藝技術的比較
15.2化學氣相沉積原理
15.2.1化學氣相沉積一般原理及
過程分析
15.2.2幾種先進的化學氣相沉積技術
原理簡介
15.3化學氣相沉積工藝與技術
15.3.1化學氣相沉積技術
15.3.2化學氣相沉積涂層
15.4化學氣相沉積的工業(yè)應用
15.4.1工具鋼用CVD法涂覆TiC
15.4.2單層涂覆和多層涂覆技術
的應用
第16章 其它方法
16.1熱燙印
16.1.1熱燙印原理
16.1.2熱燙印設備
16.1.3熱燙印工藝
16.1.4熱燙印質量
16.2沖擊鍍
16.2.1沖擊鍍原理
16.2.2沖擊鍍鋅
16.2.3沖擊鍍錫
16.2.4沖擊鍍鎘－錫－鉛合金
16.3超硬膜技術
16.3.1金剛石薄膜
16.3.2立方氮化硼
16.4激光表面處理
16.4.1概述
16.4.2激光表面處理裝備
16.4.3激光表面處理工藝原理
16.4.4激光表面處理前的表面預處理
16.4.5激光相變硬化
16.4.6激光熔凝處理
16.4.7激光表面合金化和激光涂敷
16.4.8激光沖擊強化
第17章 涂層性能及檢測
17.1涂層的外觀檢驗
17.1.1涂層表面缺陷的檢驗
17.1.2涂層表面粗糙度的檢驗
17.1.3涂層表面光澤度的檢驗
17.2涂層的厚度檢驗
17.2.1測厚方法概述
17.2.2測厚方法
17.3涂層的耐蝕性檢驗
17.3.1大氣暴露試驗
17.3.2鹽霧試驗
17.3.3銅鹽加速醋酸鹽霧試驗
（CASS法）
17.3.4濕熱試驗
17.3.5腐蝕膏試驗
17.3.6二氧化硫工業(yè)氣體腐蝕試驗
17.3.7周期浸潤腐蝕試驗
17.3.8其它人工加速腐蝕試驗
17.4涂層的孔隙率及檢驗
17.4.1涂層孔隙率
17.4.2涂層孔隙率測定法
17.4.3涂層孔隙率檢驗標準
17.5涂層的結合力及檢驗
17.5.1涂層結合力
17.5.2涂層結合力的檢驗
17.5.3幾種涂層的結合強度
17.5.4有關涂層結合強度試驗的
國家標準目錄
17.6涂層的硬度及檢驗
17.6.1幾種涂層的硬度
17.6.2涂層硬度的特性
17.6.3涂層的宏觀硬度檢驗
17.6.4涂層的顯微硬度檢驗
17.6.5有關涂層硬度試驗的國家
標準目錄
17.7涂層的其它性能及檢驗
17.7.1涂層的內應力及檢驗
17.7.2涂層的耐磨性及檢驗
17.7.3涂層的熱性能及檢驗
主要參考文獻

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