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第1章 绪论1

1.1 表面技术的意义、目的、途径与应用1

1.1.1 表面技术的意义1

1.1.2 表面技术的目的与途径2

1.1.3 表面技术的应用2

1.2 表面技术的分类、技术内容及发展9

1.2.1 表面技术的分类9

1.2.2 表面技术的发展15

第2章 固体表面的物理化学特征20

2.1 固体表面的结构20

2.1.1 固体的理想表面和清洁表面21

2.1.2 固体的实际表面27

2.1.3 固体表面的成分偏聚28

2.1.4 微纳米固体粒子的表面29

2.2 固体表面的吸附30

2.2.1 吸附现象31

2.2.2 表面吸附热力学35

2.2.3 表面吸附力36

2.2.4 固体表面的吸附理论38

2.2.5 固体表面的化学反应40

2.3 固体表面原子的扩散42

2.3.1 随机行走扩散理论与宏观扩散系数42

2.3.2 表面扩散定律44

2.3.3 表面的自扩散和多相扩散45

2.3.4 表面向体内的扩散46

3.1.1 摩擦的定义和分类48

第3章 表面摩擦与磨损48

3.1 摩擦48

3.1.2 摩擦理论49

3.1.3 影响摩擦的因素51

3.2 磨损52

3.2.1 磨损的定义和分类53

3.2.2 磨损的评定54

3.2.3 粘着磨损55

3.2.4 磨料磨损59

3.2.5 表面疲劳磨损61

3.2.6 腐蚀磨损62

3.2.7 磨损理论64

4.1.1 腐蚀的起因66

4.1 金属表面的电化学腐蚀66

第4章 表面腐蚀基本理论66

4.1.2 电位-pH图69

4.1.3 腐蚀速率73

4.2 金属的钝化75

4.2.1 金属钝化现象与阳极钝化75

4.2.2 金属的自钝化78

4.2.3 金属的钝化理论80

4.3 自然条件下的金属腐蚀83

4.3.1 大气腐蚀83

4.3.2 海水腐蚀88

4.3.3 土壤腐蚀91

5.1.1 电沉积的基本知识95

5.1 电镀与电刷镀95

第5章 电镀与化学镀95

5.1.2 电沉积过程与电沉积理论98

5.1.3 电刷镀102

5.1.4 电镀层质量的影响因数104

5.1.5 电镀在工业生产中的应用109

5.2 化学镀115

5.2.1 化学镀概述115

5.2.2 化学镀镍116

5.2.3 化学镀铜123

第6章 化学转化膜127

6.1 氧化处理127

6.1.1 钢铁的化学氧化127

6.1.2 有色金属的化学氧化129

6.1.3 铝及铝合金的阳极氧化131

6.2 磷化处理139

6.2.1 磷化膜140

6.2.2 钢铁的磷化处理140

6.2.3 有色金属的磷化处理141

6.3 铬酸盐处理142

6.3.1 铬酸盐膜的形成过程142

6.3.2 铬酸盐膜的组成与结构143

6.4 溶胶-凝胶成膜143

6.4.1 溶胶-凝胶膜的制备过程144

6.4.2 溶胶-凝胶膜的应用145

7.1 涂料与涂装147

7.1.1 涂料的组成147

第7章 表面涂敷技术147

7.1.2 涂料的分类148

7.1.3 常用涂料的性能149

7.1.4 涂料成膜机理150

7.1.5 涂膜防护机理151

7.1.6 涂装工艺153

7.2 表面粘结154

7.2.1 粘结剂的组成与分类154

7.2.2 粘结原理155

7.2.3 主要粘结剂及其应用156

7.3 堆焊157

7.3.1 异种金属堆焊的基本原理157

7.3.2 堆焊层组织结构157

7.3.3 常用堆焊材料与堆焊方法158

7.4 热喷涂161

7.4.1 热喷涂种类与特点161

7.4.2 热喷涂原理162

7.4.3 热喷涂材料与应用164

7.4.4 喷涂层的性能测试与质量检验165

7.5 电火花表面涂敷167

7.5.1 电火花表面涂敷的原理168

7.5.2 电火花表面涂敷层的特性168

7.5.3 电火花表面涂敷的应用170

7.6 热浸镀171

7.6.1 热浸镀原理171

7.6.2 热浸镀镀层性能及应用173

8.1.1 表面形变强化原理176

第8章 表面改性技术176

8.1 金属表面形变强化176

8.1.2 表面形变强化的主要方法及应用177

8.2 表面热处理184

8.2.1 感应加热表面淬火185

8.2.2 火焰加热表面淬火188

8.2.3 接触电阻加热表面淬火190

8.2.4 浴炉加热表面淬火190

8.2.5 电解液加热表面淬火190

8.2.6 高能束加热表面淬火191

8.2.7 表面光亮热处理191

8.3.1 概述193

8.3 金属表面化学热处理193

8.3.2 渗硼194

8.3.3 渗碳、渗氮198

8.3.4 渗金属204

8.3.5 渗其他元素207

8.3.6 表面氧化和着色处理208

8.3.7 电化学热处理208

8.3.8 真空化学热处理210

8.4 离子束表面扩渗处理210

8.4.1 等离子体的物理概念210

8.4.2 离子渗氮211

8.4.3 离子渗碳与离子碳氮共渗213

8.4.4 离子渗金属及其他元素214

8.5.1 激光表面处理215

8.5 高能束表面处理215

8.5.2 电子束表面处理225

8.5.3 高密度太阳能表面处理228

8.6 离子注入表面改性229

8.6.1 离子注入的原理230

8.6.2 沟道效应和辐照损伤231

8.6.3 离子注入的特征231

8.6.4 离子注入表面改性的机理232

8.6.5 离子注入的应用233

第9章 气相沉积技术239

9.1 薄膜的特征与分类239

9.1.1 薄膜的定义与特征239

9.1.2 薄膜的种类与应用239

9.2.1 蒸发镀膜的原理241

9.1.3 薄膜的制备方法241

9.2 蒸发镀膜241

9.2.2 蒸发源与蒸发方式244

9.2.3 薄膜的形成245

9.2.4 合金与化合物的蒸镀247

9.2.5 分子束外延248

9.3 溅射镀膜249

9.3.1 溅射镀膜的原理249

9.3.2 气体的辉光放电252

9.3.3 溅射镀膜的工艺方法253

9.3.4 溅射薄膜的生长特点256

9.4 离子镀膜257

9.4.1 离子镀膜的原理与装置257

9.4.2 离子镀膜层的特点258

9.4.3 其他采用离子的镀膜方法259

9.4.4 离子镀的应用260

9.4.5 物理气相沉积三种基本方法的比较261

9.5 化学气相沉积262

9.5.1 化学气相沉积的基本工艺过程262

9.5.2 化学气相沉积的工艺方法264

9.5.3 化学气相沉积薄膜的特点266

9.5.4 化学气相沉积金刚石薄膜266

第10章 表面微细加工268

10.1 光刻加工268

10.1.1 光刻269

10.1.2 刻蚀273

10.2.1 LIGA加工277

10.2 其他微细加工方法277

10.2.2 机械微细加工279

10.2.3 放电微细加工280

10.2.4 激光束微细加工280

10.2.5 电子束微细加工281

10.2.6 离子束微细加工281

10.2.7 超声波微细加工282

第11章 表面复合处理技术284

11.1 表面复合热处理284

11.1.1 表面复合化学热处理284

11.1.2 表面热处理与表面化学热处理的复合处理286

11.2.2 表面镀覆与表面热处理的复合处理287

11.2.1 表面热处理与表面形变强化的复合处理287

11.2 表面热处理与其他表面技术的复合处理287

11.2.3 烧结与表面热处理的复合处理288

11.2.4 覆盖层与表面冶金化的复合处理288

11.3 高能束辅助表面沉积与涂镀复合处理289

11.3.1 等离子（离子束）辅助复合表面处理289

11.3.2 激光等辅助复合气相沉积和复合涂镀处理292

11.4 复合镀293

11.4.1 复合镀的特点294

11.4.2 复合镀的机理294

11.4.3 化学镀复合材料297

11.4.4 复合镀层的种类与性能301

11.5.1 高分子材料表面金属化技术的工艺和特点306

11.5 高分子材料表面金属化技术306

11.5.2 应用与前景307

第12章 表面的分析与测试309

12.1 表面的分析方法及应用309

12.1.1 材料表征方法简介309

12.1.2 表面的微结构分析311

12.2 表面检测321

12.2.1 外观检查321

12.2.2 表面层的厚度测定321

12.2.3 表面镀、涂层的结合强度测定323

12.2.4 表面的力学性能测量324

12.2.5 表面层的内应力测量325

12.2.6 薄膜电阻的测量327

参考文献328