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1 固体材料及其表面1

1．1 固体材料1

1．2 固体材料的表面1

第1章 概论1

1．3 表面分析5

1．4 表面科学10

2 表面技术及检测11

2．1 表面技术11

第1篇 腐蚀与防护15

2．2 表面检测17

3 表面技术的应用22

3．1 表面技术应用的广泛性和重要性22

3．2 表面技术的应用概况23

参考文献29

第2章 金属腐蚀原理与腐蚀形态31

1 腐蚀电池31

1．1 异金属电池31

1．2 浓差电池33

2 影响腐蚀速度的因素34

2．1 腐蚀速度的表示方法34

2．2 冶金因素的影响34

2．3 环境因素的影响35

3．1 均匀腐蚀及防护36

3 腐蚀的主要形态及金属的防护36

2．4 力学因素的影响36

3．2 点蚀及防护37

3．3 缝隙腐蚀及防护39

3．4 晶间腐蚀及控制40

3．5 应力腐蚀开裂及控制42

3．6 腐蚀疲劳及防止44

3．7 磨损腐蚀及防止46

参考文献47

1．1 缓蚀剂的定义、发展历史与特点48

1．3 缓蚀剂的作用特征及其分类48

1．2 缓蚀效率48

1 缓蚀剂保护原理48

第3章 缓蚀剂保护48

2 水溶性缓蚀剂及防锈水49

2．1 国内外常用的水溶性缓蚀剂49

2．2 防锈水50

3 油溶性缓蚀剂及防锈油脂51

3．1 油溶性缓蚀剂分类52

3．2 常用的油溶性缓蚀剂53

3．3 防锈油脂54

4 工业冷却水系统缓蚀剂60

4．1 工业冷却水系统与冷却水缓蚀剂60

4．2 工业冷却水系统缓蚀剂简介61

5．1 酸洗缓蚀剂62

5 酸洗与酸化缓蚀剂62

5．2 石油油(气)井酸化缓蚀剂63

参考文献65

第4章 电化学保护65

1 电化学保护原理65

1．1 阴极保护原理65

1．2 阳极保护原理67

2 阴极保护技术与应用69

2．1 牺牲阳极阴极保护69

2．2 外加电流阴极保护78

2．3 阴极保护系统的测量与监控84

2．4 阴极保护的应用85

3．2 阳极保护系统的设计、安装、操作及维护89

3 阳极保护技术与应用89

3．1 阳极保护系统89

3．3 阳极保护的应用90

第2篇 金属的清洗92

第5章 金属的脱脂和清洗92

1 金属表面油污的种类92

2 金属的溶剂清洗93

2．1 溶剂冷清洗93

2．2 溶剂的蒸气清洗94

参考文献95

3 乳化液清洗96

2．3 溶剂的回收96

2．4 溶剂清洗的安全操作96

3．1 乳化清洗液的组成和分类97

3．2 乳化清洗的应用97

3．3 乳化清洗工艺97

3．4 乳化清洗的安全操作98

4 碱清洗98

4．1 碱清洗的机理98

4．2 碱清洗液的组成98

4．3 碱清洗的操作方法99

4．4 碱清洗的工艺条件99

5．1 电解清洗的机理100

5 电解清洗100

5．2 电解清洗剂的组成101

5．3 清洁程度的测定101

5．4 电解清洗的安全操作102

参考文献102

第6章 金属的除锈和酸洗103

1 喷射磨料除锈103

1．1 喷射磨料除锈工艺103

1．2 钢材表面除锈等级104

2 酸洗104

2．1 钢铁材料的酸洗104

6 热喷涂涂层后处理和涂层性能的检验113

2．2 有色金属的酸洗115

参考文献118

第3篇 电镀和化学镀119

1 镀铜119

1．1 用途、分类及不同类型镀铜溶液的比较119

第7章 普通电镀119

1．2 氰化镀铜120

1．3 酸性镀铜121

1．4 焦磷酸盐镀铜123

2 镀镍125

2．1 用途、分类及不同类型镀镍溶液的比较125

2．2 防护装饰性镀镍126

2．3 功能性镀镍128

2．4 镀镍的质量控制129

3．1 用途、分类及不同类型镀铬溶液的比较131

3 镀铬131

3．2 六价铬镀铬132

3．3 六价铬镀液的维护和工艺上的注意点135

3．4 特殊的镀铬工艺137

4 镀锌139

4．1 用途、分类及不同类型镀锌工艺的比较139

4．2 各类镀锌工艺139

4．3 各类镀锌溶液中杂质的影响与去除方法142

4．4 镀锌层的钝化144

5．2 各类镀镉工艺144

5 镀镉144

5．1 镉镀层的性能及用途144

6．2 硫酸盐镀锡145

6 镀锡145

6．1 用途、分类及不同类型镀锡溶液的比较145

6．3 氟硼酸盐镀锡146

6．4 碱性镀锡147

8 镀铁148

8．2 各类镀铁工艺148

8．1 镀铁的用途及分类148

7．2 镀铅工艺148

7．1 铅的性质与用途148

7 镀铅148

参考文献149

第8章 合金电镀150

1 合金镀层的分类及应用150

2 镀铜合金150

2．1 镀铜锌合金与仿金150

2．2 镀铜锡合金152

3 镀锡合金153

3．1 镀锡铅合金153

3．2 镀锡镍合金154

3．3 镀锡钴合金155

4 镀锌合金156

4．1 镀锌镍合金156

4．2 镀锌钴合金157

4．3 镀锌铁合金157

4．4 镀锡锌合金158

5 镀镍合金158

5．1 镀镍铁合金158

5．2 镀镍钴合金159

参考文献159

1 镀金和金合金160

1．1 碱性氰化物镀金160

第9章 贵金属及其合金电镀160

1．2 中性氰化物镀金162

1．3 酸性氰化物镀金162

1．4 亚硫酸盐镀金163

2 镀银164

2．1 氰化镀银工艺164

2．2 高速选择性镀银165

2．3 镀银后处理166

3 镀钯和钯镍合金166

3．1 电镀钯和钯镍合金工艺166

5 镀铑168

4 镀铂168

3．2 钯和钯镍合金镀液中各成分的作用及工艺条件的控制168

5．1 镀铑工艺169

5．2 镀铑溶液的控制与维护169

6 镀钌170

7 镀铟170

7．1 铟镀层的特点170

7．2 镀铟工艺170

参考文献171

第10章 特殊基材上电镀172

1 塑料电镀172

1．1 塑料电镀前预处理工艺173

1．2 塑料的化学镀和电镀工艺179

2．2 热扩散法180

2 玻璃和陶瓷电镀180

2．1 化学镀法180

3 印刷电路板电镀181

3．1 印刷电路板的孔金属化181

3．2 印刷电路板电镀铜工艺183

3．3 印刷电路板电镀锡铅合金工艺184

3．4 印刷电路板插头镀硬金工艺184

4 铝及铝合金电镀184

4．1 铝及铝合金电镀前特殊预处理184

4．2 铝合金一步法电镀186

6 不锈钢电镀187

5 钛和钛合金电镀187

5．2 钛和钛合金电镀后热处理187

5．1 钛和钛合金电镀前特殊预处理187

6．1 不锈钢镀前化学浸蚀处理188

6．2 不锈钢镀前活化处理188

6．3 不锈钢镀前活化预镀一步法189

7 锌合金压铸件电镀190

7．1 锌合金压铸件电镀工艺过程190

7．2 锌合金压铸件镀前脱脂、浸蚀工艺190

7．3 锌合金压铸件的活化和预镀工艺190

参考文献192

8．3 铁基粉末冶金件电镀和镀后处理192

8．2 铁基粉末冶金件电镀前预处理192

8．1 铁基粉末冶金件电镀工艺过程192

8 铁基粉末冶金件电镀192

第11章 电刷镀193

1 概述193

2 刷镀设备193

2．1 电源193

2．2 刷镀工具193

2．3 辅助设备194

3 刷镀溶液194

4 刷镀的工艺流程195

参考文献196

5 刷镀层的性能196

6 刷镀的有关参数及计算方法196

1．1 化学镀镍层的用途、组成和特性197

第12章 化学镀197

1 化学镀镍197

1．2 化学镀镍溶液的类型及特点198

1．3 化学镀镍磷合金工艺199

1．4 其它类型化学镀镍工艺201

1．5 不同金属基体材料上的化学镀镍202

2．1 复合化学镀镍工艺203

2 复合化学镀镍203

1．7 不合格化学镀镍层的退除203

1．6 化学镀镍层的热处理203

3 化学镀铜204

2．2 复合化学镀镍溶液的控制和维护204

3．1 单络合剂的化学镀铜工艺205

3．2 双络合剂的化学镀铜工艺205

3．3 化学镀铜溶液的配制、使用和维护206

4 化学镀银206

4．1 化学镀银工艺206

4．2 化学镀银溶液的配制程序和维护207

5．2 还原法化学镀金工艺208

5 化学镀金208

5．1 置换法化学镀金工艺208

6 化学镀钯及钯合金209

6．1 以肼或次磷酸钠为还原剂的化学镀钯工艺209

6．2 以次磷酸钠为还原剂的化学镀Pd—Ni合金工艺209

6．3 以次磷酸钠为还原剂的化学镀Pd—Co合金工艺209

7 化学镀钴210

7．1 以次磷酸钠为还原剂的化学镀钴工艺210

7．2 以硼化物为还原剂的化学镀钴工艺210

8 化学镀锡和锡铅合金211

参考文献211

1．1 碱性化学氧化(发蓝)212

1 钢铁的化学氧化212

第13章 金属的化学氧化和磷化212

1．2 酸性化学氧化(常温发黑)213

2 不锈钢的化学氧化215

2．1 不锈钢化学氧化的预处理工艺215

2．2 不锈钢的钝化216

2．3 不锈钢黑色氧化216

2．4 不锈钢的彩色化学氧化(着色)216

2．5 不锈钢彩色化学氧化的后处理工艺217

3 铝及铝合金的化学氧化217

3．1 碱性铬酸盐氧化217

3．2 酸性铬酸盐氧化217

3．3 阿洛丁(Alodine)氧化218

4．1 镁合金化学氧化溶液的配方及工艺219

4 镁合金的化学氧化219

4．2 镁合金化学氧化溶液的维护、调整及适用性220

5 铜和铜合金的化学氧化220

5．1 铜和铜合金的化学氧化溶液的配方及工艺220

5．2 铜和铜合金的化学钝化处理221

5．3 铜和铜合金的化学着色工艺221

6 钢铁磷化222

6．1 磷化膜的组成、性质及用途222

6．2 磷化处理施工方法223

6．3 磷化溶液的组成及工艺条件224

6．4 磷化液的维护和工艺控制225

6．5 磷化后处理工艺226

参考文献226

第14章 铝和铝合金的阳极氧化227

1 铝和铝合金阳极氧化膜性质和用途227

1．1 铝和铝合金阳极氧化膜的性质227

1．2 铝和铝合金阳极氧化膜的用途228

2 铝和铝合金的阳极氧化229

2．1 硫酸阳极氧化229

2．2 铬酸阳极氧化232

2．3 草酸阳极氧化233

3 铝和铝合金的特种阳极氧化235

3．1 硬质阳极氧化235

3．2 瓷质阳极氧化237

4 铝和铝合金阳极氧化后的着色238

3．3 磷酸阳极氧化238

4．1 化学染色238

4．2 电解着色240

5 铝和铝合金阳极氧化后的封闭处理245

5．1 热水、蒸汽封闭法245

5．2 重铬酸盐封闭法246

5．3 水解盐封闭法246

5．4 常温封闭法246

6 铝和铝合金不合格阳极氧化膜的退除247

参考文献247

第15章 电铸248

1 电铸的特征及电铸制品的应用248

1．1 电铸的优缺点248

1．2 电铸制品的应用248

2 电铸芯模材料及设计原则248

2．1 电铸芯模类型及材料的选择248

2．2 电铸芯模的设计原则249

3．2 非金属芯模的预处理方法249

3 电铸芯模的预处理249

3．1 金属芯模的预处理方法249

4 电铸镍250

4．1 瓦特型电铸镍工艺250

4．2 氨基磺酸盐电铸镍工艺251

4．3 高速电铸镍工艺252

5 电铸铜252

5．1 硫酸盐电铸铜工艺252

5．2 氟硼酸盐电铸铜工艺253

6 电铸铁253

7 电铸镍钴合金254

8 电铸时间、阴极电流密度与电铸镀层厚度的关系254

9 电铸后处理254

9．1 电铸后脱模254

9．2 电铸件的加固254

参考文献255

9．3 电铸件的修饰255

1 电镀液性能的测定256

1．1 pH的测定256

1．2 赫尔槽试验256

第16章 电镀液和电镀层的性能测定256

1．3 电镀液整平性能的测定258

1．4 电镀液分散能力的测定258

1．5 电镀液覆盖能力的测定259

1．6 阴极电流效率的测定260

1．7 极化曲线的测量261

2 电镀层性能的测定262

2．1 镀层厚度的测定(GB 6463)262

2．2 镀层的附着强度测试方法(GB 5270)265

2．3 硬度测试方法(GB 9790)265

2．4 镀层耐蚀性的测定268

2 电镀槽及其辅助装置274

2．1 电镀槽的结构及其选用274

第17章 电镀设备274

1 电镀生产的主要设备和基本要求274

2．2 电镀槽的分类277

2．3 电镀槽材料的选择278

3 电镀挂具282

3．1 挂具的形式和使用的材料282

3．2 挂具材料的截面积计算282

4．1 直流发电机组283

4．2 晶闸管整流器283

4 电镀电源283

3．4 挂具的绝缘283

3．3 挂具的使用要求283

4．3 特殊波形装置285

4．4 直流配电装置和汇流排286

4．5 直流供电方式及线路289

4．6 电镀槽工作电压和电流的调节290

4．7 交流电源292

5 半自动和全自动电镀装置294

5．1 滚镀设备294

5．2 直线式电镀自动线296

5．3 环形电镀自动线297

5．4 线材和带材电镀自动线298

7 通风设备299

7．1 抛磨光机的通风设备299

6 过滤设备299

7．2 电镀槽的通风设备301

参考文献302

第18章 电镀的三废治理303

1 电镀三废治理的有关规定303

1．1 电镀废水303

1．2 电镀废气与粉尘303

2 电镀废水治理的主要方法304

2．1 含六价铬的废水的处理304

2．2 含镍废水的处理305

2．3 含氰废水的处理306

2．5 含铜废水的处理307

2．4 贵金属废水的处理307

2．6 含锌废水的处理308

2．7 酸碱废水的处理308

2．8 沉淀物的去除308

3 电镀废气和粉尘治理的主要方法309

3．1 常用的气体净化设备309

3．2 铬酸废气的净化治理309

3．3 含氰废气的治理310

3．4 氮氧化物废气的治理310

3．5 酸雾及氯化物废气的治理311

3．6 粉尘的治理311

4 重金属污泥的利用312

参考文献313

1．1 涂料的组成314

1．2 涂料的功能314

1 涂料组成、功能、分类和发展趋势314

第19章 涂料和涂装314

第4篇 表面涂敷技术314

1．3 涂料的分类315

1．4 涂料的发展趋势315

2．1 手工涂装316

2 涂装技术316

2．2 浸涂、淋涂涂装318

2．3 非静电喷涂及应用319

2．4 静电涂装320

2．5 电泳320

2．6 粉末涂装322

2．7 辊涂323

2．8 于燥方法、涂层病态、施工安全与防护323

3 各种底材用涂料和涂装技术329

3．1 金属用涂料和涂装技术329

3．2 木材用涂料和涂装技术331

3．4 其它底材用涂料和涂装技术332

3．3 塑料用涂料和涂装技术332

4 典型工业产品使用的涂料及施工方案333

5 几种典型的特种涂料334

参考文献336

第20章 粘接338

1 粘接基本原理338

2 被粘材料的表面处理(预处理)341

2．1 一般处理341

2．2 物理方法处理341

2．3 化学方法处理342

3 胶粘剂344

4 胶粘剂在各行业中的应用349

参考文献351

第21章 堆焊353

1 堆焊材料的分类353

2 常用堆焊材料及堆焊工艺353

2．1 铁基堆焊材料及工艺353

2．2 镍基堆焊材料及工艺365

2．3 钴基堆焊材料及工艺366

2．4 铜基堆焊材料及工艺368

2．5 碳化钨堆焊材料及工艺370

4 堆焊设备与方法的选择371

4．1 堆焊设备371

3 堆焊材料的选择372

4．2 堆焊方法的选择374

参考文献376

第22章 熔结377

1 氧乙炔火焰粉末喷熔377

1．1 基本概念377

1．2 氧乙炔火焰粉末喷熔设备378

1．3 喷熔用合金粉末380

1．4 氧乙炔火焰粉末喷熔工艺383

1．5 喷熔层缺陷产生的原因及预防385

2 真空熔结385

2．1 基本概念385

2．2 涂层合金材料386

2．3 真空熔结合金涂层工艺388

2．4 真空熔结的涂层特性、功能与应用389

参考文献391

第23章 热喷涂392

1 热喷涂原理392

1．1 喷涂涂层形成过程和涂层形成原理392

1．2 涂层结构392

1．3 涂层结合机理392

1．4 涂层残余应力392

2 热喷涂的种类和特点392

3 热喷涂前的预处理393

3．1 基体表面的清洗、脱脂393

3．2 基体表面氧化膜的处理393

3．3 基体表面的粗化处理394

3．4 基体表面的预热处理394

3．5 非喷涂表面的保护394

4 热喷涂材料395

4．1 热喷涂线材395

4．2 热喷涂粉末398

5 热喷涂工艺及设备406

5．1 氧乙炔火焰喷涂与喷熔406

5．2 电弧线材喷涂409

5．3 等离子弧喷涂410

5．4 爆炸喷涂411

5．5 其它热喷涂方法412

6．1 热喷涂涂层后处理413

6．2 热喷涂涂层性能的检验项目413

6．3 涂层与基体表面的结合强度试验413

6．4 涂层自身粘结强度试验414

6．5 涂层孔隙率的测定415

6．6 涂层耐蚀性能试验416

参考文献416

1．1 电火花涂敷工作原理417

1．2 电火花涂敷过程的分析417

第24章 电火花涂敷417

1 电火花涂敷原理和特点417

1．3 电火花表面涂敷的特点418

2 电火花涂敷工艺及应用范围418

2．1 电火花涂敷应用范围418

2．2 电火花涂敷工艺方法418

3 电火花涂敷层的特性421

3．1 电火花涂敷层的形貌421

3．4 电火花涂敷层的结构422

3．5 电火花涂敷层的厚度422

3．3 电火花涂敷层的化学元素分布422

3．2 电火花涂敷层的金相组织422

3．6 电火花涂敷层的残余应力425

3．7 电火花涂敷层的性能425

4 包火花涂敷应用实例428

4．1 电火花模具涂敷428

4．2 电火花刀具涂敷429

4．3 电火花涂敷零部件429

参考文献430

4．4 磨损表面电火花修复430

第25章 热浸镀431

1 概述431

1．1 金属镀层的种类431

1．2 热浸镀工艺431

1．3 热镀的发展432

2 热镀锌433

2．1 锌对钢铁的保护作用433

2．2 锌和铁之间的反应433

2．3 热镀锌生产工艺436

2．4 带钢热镀锌生产技术的发展441

2．5 热镀锌钢板的应用448

3 热镀铝450

3．1 热镀铝镀层的形成450

3．2 影响铁铝合金层附着力的因素450

3．3 热镀铝工艺451

4 热镀铅452

3．4 镀铝钢板的性能和用途452

4．1 热镀铅镀层的形成453

4．2 热镀铅钢板生产工艺453

4．3 热镀铅-锡合金钢板产品454

参考文献455

1．1 搪瓷工艺457

1．2 搪瓷的分类457

1 搪瓷的工艺和分类457

第26章 搪瓷涂敷457

2 建筑搪瓷458

2．1 建筑用内外装饰钢板搪瓷墙面板458

2．2 镀铝薄钢板搪瓷墙面板459

3 医用搪瓷460

3．1 搪瓷牙冠460

3．2 植人人体的搪瓷材料462

5．1 红外辐射搪瓷的制备463

5 红外辐射搪瓷463

4．3 电子搪瓷基板的应用463

4．1 电子搪瓷基板的制备工艺463

4 电子搪瓷基板463

4．2 电子搪瓷基板的性能463

5．2 红外辐射搪瓷的应用464

6 耐酸搪瓷(搪玻璃)464

6．1 耐酸搪瓷制品的基材及坯体的质量要求464

6．2 耐酸搪瓷制品对搪瓷的质量要求465

6．3 搪玻璃的制造工艺465

6．4 搪玻璃制品的耐腐蚀性能466

6．5 搪玻璃层表面局部破损时的修补467

7 微晶搪瓷468

7．1 Li_2-Al_2O_3-SiO_2系微晶搪瓷468

7．2 磨加微晶体的微晶搪瓷468

8．1 低碳钢用高温搪瓷469

8．2 不锈钢用高温搪瓷469

8．3 高温合金用高温搪瓷469

7．3 微晶搪瓷的应用469

8 高温搪瓷469

9 搪瓷工艺设备471

9．1 铁坯制作工艺设备471

9．2 瓷釉熔制及淬冷设备471

9．3 涂搪工艺设备472

9．4 搪瓷烧成工艺设备473

参考文献474

1．2 选用涂层应考虑的因素475

2．1 熔烧涂层工艺475

2 陶瓷涂层的工艺及特点475

1 陶瓷涂层的分类和选用涂层应考虑的因素475

1．1 陶瓷涂层的分类475

第27章 陶瓷涂敷475

2．2 高温喷涂陶瓷涂层工艺476

2．3 热扩散涂层工艺477

2．4 低温烘烤陶瓷涂层工艺477

2．5 热解沉积涂层工艺477

3．1 高温喷涂陶瓷涂层的性能和用途478

3 陶瓷涂层的性能和用途478

3．2 热扩散涂层的性能和用途480

3．3 低温烘烤陶瓷涂层的用途486

参考文献492

第28章 塑料涂敷493

1 概述493

2 塑料粉末涂料及涂敷方法的分类494

3 塑料涂敷方法介绍494

3．1 静电喷涂法494

3．2 流动浸塑法495

3．3 静电流浸法496

3．4 挤压涂敷法496

3．5 分散液喷涂法497

3．6 粉末火焰喷涂法498

3．7 金属塑料复合膜粘贴法499

3．8 其它涂敷方法500

4 塑料涂敷层质量检验501

参考文献502

第29章 表面涂敷设备503

1 表面涂敷(装)的作用和应用范围503

2 涂敷前的清理设备503

2．1 喷射式清理设备503

2．2 干法清理设备504

2．3 湿法清理设备507

3 喷敷设备509

3．1 涂敷工具及设备509

3．2 静电喷涂设备510

3．3 静电喷粉涂装设备511

4 电泳涂装及其设备513

4．1 电泳涂装种类513

4．2 电泳涂装特点514

4．3 电泳涂装工艺及设备514

参考文献516

1．1 喷丸在生产中的应用517

1 概述517

第30章 喷丸强化517

第5篇 表面改性技术517

1．2 喷丸强化518

1．3 喷丸的其它方面的应用519

2 喷九工艺参数519

2．1 喷丸强度测定519

2．2 表面覆盖率521

3．1 喷丸过程522

3 喷丸介质522

3．2 铸铁弹丸523

3．3 铸钢弹丸523

3．4 钢丝切割丸524

3．5 玻璃弹丸524

3．6 其它喷丸介质527

3．7 弹丸的选用528

4 喷丸设备529

4．1 叶轮式喷九机529

4．2 气动式喷丸机530

4．4 喷丸机辅助装置533

4．3 其它喷丸设备533

5 受控喷丸基础535

5．1 喷九表层的形貌和组织结构535

5．2 受控喷丸对材料力学性能的影响539

5．3 喷丸表层残余应力场539

5．4 喷射特性对残余应力的影响541

参考文献543

1．3 残余应力的极限544

2．1 不均匀塑性变形引起的残余应力544

2 残余应力的形成544

1．4 残余应力的分类544

第31章 机械零件的表层残余应力544

1．2 残余应力的性质544

1．1 残余应力的平衡条件544

1 残余应力544

2．2 温度差异引起的残余应力545

2．3 金属的相变应力548

2．4 化学成分差异引起的应力549

3．1 残余应力对疲劳强度的影响550

3．2 残余应力对应力腐蚀的影响550

3 残余应力对机械零件性能的影响550

3．3 残余应力对加工精度的影响552

3．4 残余应力对尺寸稳定性的影响552

4 合理调整残余应力的表面处理553

4．1 表面热处理553

4．2 薄壳淬火554

4．3 应力淬火555

4．4 表面形变强化555

5 残余应力的测定557

5．1 应力松弛法测定残余应力557

5．2 X射线衍射法测定残余应力559

5．3 应力敏感性测残余应力560

参考文献561

1 感应加热表面热处理562

1．1 感应加热基本原理562

第32章 钢的表面热处理562

1．2 感应加热淬火的特点及基本技术要求563

1．3 中、高频感应加热表面淬火工艺566

1．4 感应器572

1．5 感应加热淬火件的回火574

1．6 工频感应加热表面淬火575

1．7 超高频冲击淬火及大功率脉冲感应淬火575

1．8 感应加热淬火件的质量检验575

1．9 感应加热淬火件常见缺陷及防止方法577

2 火焰加热表面淬火579

2．1 火焰加热的火焰特性579

2．2 火焰加热的供气装置580

2．3 火焰加热表面淬火方法580

2．4 火焰淬火喷嘴581

2．5 淬火工艺参数选择581

2．6 火焰淬火的质量检验582

2．7 火焰淬火的安全技术要求582

4 接触电阻加热淬火583

3 电解液淬火583

5 常见高、中频感应器的结构与实际应用举例584

参考文献590

第33章 钢的化学热处理591

1 钢的渗碳591

1．1 渗碳用钢591

1．2 渗碳质量的技术要求592

1．3 常用渗碳钢的预备热处理、非渗碳表面的防渗593

1．4 固体渗碳594

1．5 盐浴渗碳596

1．6 气体渗碳598

1．7 其它渗碳方法604

1．8 渗碳后的热处理604

1．9 渗碳件的质量检验604

1．10 渗碳常见缺陷及防止方法605

2 钢的渗氮606

2．1 常用渗氮钢种、氮化物及合金元素的作用606

2．2 钢的气体渗氮608

2．3 其它渗氮方法615

2．4 渗氮件的质量检查616

2．5 渗氮常见缺陷及防止措施617

3 钢的碳氮共渗619

3．1 碳氮共渗件的技术条件619

3．2 气体碳氮共渗619

3．3 液体碳氮共渗621

3．4 碳氮共渗用钢及共渗后的热处理622

3．5 碳氮共渗件的质量检验623

3．6 碳氮共渗件常见缺陷及防止措施624

4 钢的氮碳共渗624

4．1 氮碳共渗分类、生成相及技术条件624

4．2 气体氮碳共渗626

4．3 熔盐氮碳共渗628

4．4 氮碳共渗件的质量检查629

4．5 氮碳共渗常见缺陷及防止措施629

4．7 氮碳共渗复合强化630

4．6 奥氏体氮碳共渗630

5 渗硼631

5．1 渗硼层组织、特性及常用渗硼材料631

5．2 主要渗硼方法632

5．3 渗硼件的热处理637

5．4 渗硼件的质量检验637

5．5 渗硼层的缺陷及防止措施638

6 其它化学热处理638

6．1 渗硫638

6．2 氧氮共渗640

参考文献641

第34章 等离子体扩渗处理642

1 等离子体的物理概念642

1．1 等离子体的性质642

1．2 气体放电的伏安特性曲线642

2．2 离子渗氮的主要特点643

2．1 离子渗氮理论643

1．3 离子轰击阴极表面的物理、化学效应643

2 离子渗氮643

2．3 离子渗氮设备644

2．4 离子渗氮工艺及操作645

2．5 离子渗氮层的质量检验650

2．6 离子渗氮件的常见缺陷及对策650

3．1 离子渗碳原理及优点651

3．2 离子渗碳、离子碳氮共渗工艺及操作651

3 离子渗碳、离子碳氮共渗651

4 离子氮碳共渗652

5 离子渗硫、离子硫氮共渗和离子硫氮碳共渗653

参考文献655

第35章 激光表面改性656

1 激光表面改性设备656

1．1 激光器656

1．2 导光聚焦系统及其元部件660

2 激光表面改性工艺662

2．1 激光表面相变硬化(激光淬火)663

2．2 激光表面熔覆与合金化668

2．3 激光表面非晶化675

2．4 激光冲击硬化677

3 复合表面改性技术680

3．1 黑色金属复合表面改性技术680

3．2 有色金属复合表面改性技术681

3．3 两种以上复合表面改性技术681

参考文献682

2 电子束表面改性设备683

2．1 电子枪系统683

1 电子束表面改性基本原理683

第36章 电子束表面改性683

2．2 真空系统684

2．3 控制系统684

2．4 电源系统685

3 电子束表面改性工艺及其特点686

3．1 电子束加热区的温度场686

3．2 电子束加热区能量与时间的关系686

3．3 电子束表面改性束流的控制687

4 应用实例与效果688

3．4 电子束表面改性工艺的特点688

参考文献689

第37章 离子注入表面改性690

1 历史的简略回顾690

2 荷能离子在固体中的力学运动及其诱发的固体内部变化690

2．1 荷能离子在固体中的力学运动690

2．2 荷能离子诱发的固体内部变化692

4．1 半导体材料的离子注入693

3 离子注入的基本设备693

4 各种材料的离子注入改性693

4．2 金属、陶瓷等材料的离子注入694

4．3 有机高分子材料的离子注入697

4．4 离子注入的其它应用697

5 离子注入装备的新发展697

参考文献699

2 材料的真空蒸发特性700

1 真空蒸镀的定义和特点700

第6篇 气相沉积技术700

第38章 真空蒸镀700

3 各种加热方式和蒸发源703

4 薄膜的沉积速率与基板上的膜厚分布705

5 真空蒸镀设备708

6 真空蒸镀工艺711

参考文献715

第39章 溅射镀膜716

1 溅射镀膜的定义和特点716

2 溅射的基本规律716

2．1 影响溅射率的各种因素716

2．2 溅射粒子的状态、能量分布与角分布718

3 各种溅射方法720

3．1 直流二极、三极和四极溅射720

3．2 射频溅射721

3．3 磁控溅射722

3．4 离子束溅射724

4 溅射镀膜设备726

5 溅射镀膜工艺727

6 薄膜制作举例728

6．1 合金薄膜的制作728

6．2 化合物薄膜的制作729

6．3 非晶薄膜的制作729

6．4 单晶薄膜的制作730

6．5 有机薄膜的制作730

参考文献730

第40章 离子镀731

1 气体放电等离子体离子镀731

2 空心阴极放电离子镀731

2．1 概述731

2．2 工作原理及装置732

2．3 空心阴极枪工艺参数732

3．1 概述735

3 多弧离子镀735

2．5 空心阴极离子镀产品一览735

2．4 空心阴极离子镀工艺实例735

3．2 工作原理和装置736

3．3 阴极斑点737

3．4 多弧离子镀蒸发源的型式737

3．5 多弧离子镀的阴极靶738

3．6 多弧离子镀的工艺参数739

3．7 多弧离子镀设备工艺实例739

4 离化团束沉积技术741

参考文献743

第41章 普通化学气相沉积(CVD)744

1 化学气相沉积的一般原理744

1．1 热分解反应沉积744

1．2 氢还原反应沉积745

1．3 化学合成反应沉积745

1．4 化学输运反应沉积745

2．1 开管气流法747

2 化学气相沉积的装置与技术747

2．2 封管法748

2．3 近间距沉积法748

3 影响沉积质量的因素749

3．1 沉积参数的影响749

4 低压化学气相沉积技术及其工艺模拟理论750

4．1 低压化学气相沉积的特点750

3．3 反应系统装置的影响750

3．2 衬底的影响750

4．2 LPCVD工艺模拟理论的研究概况751

4．3 LPCVD多晶硅工艺的理论模拟751

4．4 LPCVD氮化硅工艺的理论模拟753

参考文献756

第42章 等离子体化学气相沉积(PCVD)757

1 等离子体的基本特征757

1．1 等离子体的形成757

1．2 等离子体的温度757

2．1 射频放电的一般现象758

2 射频辉光放电758

1．3 浮置极板上鞘层的形成758

2．2 射频放电的其它优点759

3 等离子体用于化学气相沉积759

3．1 等离子体增强化学反应、降低沉积温度759

3．2 PCVD系统中的等离子体性质759

4 等离子体化学气相沉积的工艺设备760

4．1 平行圆板形沉积工艺设备760

4．2 扩散炉型等离子体化学气相沉积设备761

5 工艺参数对沉积速率和薄膜质量的影响763

5．1 等离子体化学气相沉积氮化硅薄膜763

5．2 等离子体化学气相沉积氧化硅薄膜767

5．3 等离子体化学气相沉积非晶硅768

6 PCVD薄膜的性质及应用769

6．1 氮化硅膜的性质769

6．3 非晶硅膜的性质770

6．2 二氧化硅膜的性质770

6．4 PCVD技术的应用771

7 PCVD领域的新进展773

7．1 激活低压金刚石气相生长的非平衡热力学理论773

7．2 用PCVD技术制备功能梯度材料774

参考文献775

第43章 金属有机化学气相沉积(MOCVD)776

1 引言776

2 原理776

3 设备和工艺776

3．1 设备776

3．2 工艺777

4 MO源和新MO源778

4．1 沉积金属薄膜用的新MO源779

5．1 涂层780

5 应用780

5．2 细线和各种几何图形780

4．3 沉积化合物半导体材料的新MO源780

4．2 沉积氧化物、氮化物和氟化物薄膜用的新MO源780

5．3 化合物半导体材料781

6 小结781

参考文献781

第44章 激光化学气相沉积(LCVD)782

1 发展概况782

2 激光化学气相沉积设备782

3 激光化学气相沉积工艺及其特点783

4 激光化学气相沉积的应用784

4．1 氮化硅膜784

4．2 正在研究开发的各种膜层特性785

参考文献785

第45章 分子束外延(MBE)786

1 引言——发展简史和原理786

1．1 发展简史786

1．2 分子束外延原理787

2．1 MBE系统结构788

2 分子束外延系统788

2．2 MBE系统分类789

3 MBE生长工艺792

3．1 化学清洁处理792

3．2 热处理脱附792

3．3 外延生长793

3．4 掺杂794

4 MBE材料及器件应用794

4．1 超晶格量子阱材料794

参考文献797

4．2 器件应用797

第46章 离子束合成薄膜技术798

1 薄膜合成中的离于束应用概述798

1．1 薄膜合成中的离子束工艺与其它离子工艺的关系798

1．2 离子束辅助沉积798

1．3 低能离子束沉积798

1．4 离子簇束沉积799

2．1 离子束辅助沉积装置实例800

2．2 离子束辅助沉积装置实例二800

2 离子束辅助沉积的基本工艺及装置800

2．3 离子束辅助沉积的基本工艺及特点801

3 离子束辅助沉积的机理801

3．1 离子束辅助沉积的基本过程801

3．2 离子束轰击对薄膜组分及其分布的影响802

3．3 离子束辅助轰击对薄膜织构的影响803

3．4 离子束辅助轰击对薄膜颗粒度与致密度的影响805

4．1 离子束辅助沉积应用实例一806

4．2 离子束辅助沉积应用实例二806

4 离子束辅助沉积的应用和发展806

3．5 离子束辅助轰击对薄膜相结构的影响806

4．3 离子束辅助沉积应用实例三807

4．4 离子束辅助沉积应用实例四807

4．5 离子束辅助沉积的其它应用实例808

4．6 浸没式离子束辅助沉积装置809

4．7 磁过滤冷极弧源离子束辅助沉积装置809

参考文献810

4．8 离子束辅助沉积的其它新动向810

第7篇 玻璃的表面处理811

第47章 玻璃的表面装饰811

1 玻璃表面装饰的分类811

1．1 按装饰的效果分类811

1．2 按装饰的方法分类811

2 玻璃表面装饰色釉811

2．1 玻璃釉的要求和种类812

2．2 玻璃釉的化学成分及配制812

2．3 玻璃釉调合剂813

2．4 玻璃表面施釉和焙烧(烤花)814

3 玻璃表面化学蚀刻815

3．1 化学蚀刻原理815

3．2 表面蚀刻工艺815

4 玻璃表面蒙砂816

4．1 化学腐蚀法(化学蒙砂)816

5 玻璃表面喷砂和砂雕817

5．1 喷砂设备与工艺817

4．2 蒙砂釉817

5．2 砂雕818

6 玻璃表面冰花818

7 玻璃表面装饰涂层819

7．1 涂层的特点和分类819

7．2 无机发光涂层819

7．3 树脂印花涂层820

8 玻璃表面上金(描金)821

9．2 堆花粉的制造823

9 玻璃表面堆花(堆釉)823

9．1 堆花工艺流程823

参考文献824

第48章 玻璃的表面强化825

1 玻璃表面对强度的影响825

2 玻璃的热处理增强827

2．1 淬冷法增强(钢化玻璃)827

3．1 低温型离子交换831

3 玻璃的离子交换增强831

2．2 加热拉伸增强831

3．2 高温型离子交换835

3．3 高温型和低温型结合离子交换836

4 玻璃表面酸处理增强837

4．1 酸洗法所用酸液组成837

4．2 酸洗法工艺制度837

5．2 玻璃表面热端涂层838

5．1 表面涂层的分类838

5 玻璃表面涂层增强838

4．3 酸洗法和其它增强方法的结合838

5．3 玻璃表面冷端涂层840

参考文献841

第49章 玻璃表面脱碱842

1 用脱碱法提高玻璃强度842

2 用脱碱法增加玻璃的化学稳定性845

2．1 酸性气体脱碱处理845

2．2 盐类溶液喷涂脱碱846

2．3 固体气化分解脱碱846

参考文献847

第50章 玻璃的表面着色848

1 玻璃表面膜着色848

1．1 气相沉积虹彩848

1．2 热喷涂着色849

1．3 溶胶凝胶浸涂着色851

2 玻璃表面扩散着色852

2．1 扩散着色机理853

2．2 影响扩散着色的因素854

2．3 扩散着色工艺856

3 玻璃表面辐照着色857

3．1 紫外线辐照着色858

3．2 丁射线辐照着色858

参考文献859

2．1 化学还原法镀膜860

2 玻璃表面镀膜的方法860

1．4 按膜和玻璃结合情况分类860

1．3 按膜的结构分类860

1．2 按膜的成分分类860

1．1 根据性质和用途分类860

1 玻璃表面镀膜的分类860

第51章 玻璃的表面镀膜860

2．2 高温分解法镀膜861

2．3 化学气相沉积法镀膜861

2．4 溶胶——凝胶法镀膜862

2．6 真空沉积(蒸发)法镀膜863

2．5 电浮法镀膜863

2．7 阴极溅射法镀膜864

2．8 离子镀(离子渗镀)法镀膜864

2．9 静电粉末喷涂法镀膜865

3 玻璃表面光学膜865

3．1 玻璃表面增透膜865

3．2 玻璃表面反射膜867

3．3 玻璃表面分光膜868

3．4 玻璃表面吸光膜和滤光膜868

4．1 热反射膜870

4 玻璃表面热反射膜、吸热膜和低辐射膜870

4．2 吸热膜871

4．3 低辐射膜872

5 玻璃表面导电膜873

5．1 LTO导电膜873

5．2 SnO_2导电膜873

5．3 多层导电膜874

6 玻璃表面电致变色膜(EC)874

6．1 电致变色原理874

6．2 电致变色膜层材料与镀膜工艺875

7 玻璃表面憎水和防雾膜875

7．1 憎水膜875

7．2 防雾膜876

参考文献876

1 表面技术在修复中的应用877

1．1 电刷镀在修复中的应用877

第52章 表面技术在结构材料上的应用877

第8篇 材料表面技术应用指南877

1．2 热喷涂(喷焊)在修复中的应用879

1．3 堆焊在修复中的应用881

1．4 粘接在修复中的应用883

2 表面技术在提高材料耐蚀性方面的应用885

2．1 表面涂镀技术在提高材料耐蚀性方面的应用885

2．2 利用离子注入提高材料耐蚀性887

2．3 利用化学热处理提高材料的耐蚀性888

3 利用表面技术提高材料的耐磨性889

3．1 利用表面涂镀技术提高材料耐磨性889

3．2 利用离子注入技术提高材料的耐磨性890

3．3 利用化学热处理提高材料耐磨性891

3．4 利用复合表面技术提高材料的耐磨性892

4 利用表面技术提高材料的疲劳强度893

5 激光热处理在于程材料中的应用894

5．1 激光热处理在铸铁中的应用894

5．2 利用激光热处理改善金属材料的耐蚀性895

5．4 激光热处理在模具钢中的应用896

5．3 激光热处理在汽车零件上的应用896

5．5 激光热处理在工具钢中的应用897

5．6 激光热处理在有色金属中的应用898

5．7 激光热处理与其它工艺成本的比较899

6 几种表面技术的比较900

6．1 离子渗氮与其它表面技术的比较900

6．2 离子镀TiN与气体碳氮共渗的比较901

6．3 不同镀铬技术的对比及其与真空镀膜(PVD)技术的竞争901

6．4 热喷涂方法、工艺特点及与其它技术的比较902

6．5 渗碳技术的发展及其比较904

6．6 粘接、电刷镀、离子注入的特点与应用范围比较904

参考文献905

第53章 表面技术在光学材料及器件上的应用906

1 光学薄膜分类906

2 薄膜光学907

3 增透膜908

4．2 电介质反射膜912

4．1 金属反射膜912

4 反射膜912

5 干涉滤光膜915

5．1 截止滤光片915

5．2 带通滤光片917

6 分光膜918

参考文献920

第54章 表面技术在光电子器件及材料上的应用921

1 光电子器件和材料921

2．1 电光源和激光器922

2 表面技术在光源器件及材料上的应用922

2．2 激光薄膜923

2．3 半导体激光器与表面技术923

3 表面技术在光电探测器件及材料上的应用926

3．1 光电探测器及与其有关的特性参数926

3．2 光电子发射器件928

3．3 光电导探测器930

3．4 光伏型探测器932

3．5 红外探测器935

3．6 像管936

3．7 真空摄像器件938

3．8 固体摄像器件940

4 表面技术在能量转换器件和材料上的应用943

4．1 太阳电池转换效率的极限和损失944

4．2 各种势垒的太阳电池944

4．3 薄膜太阳电池946

5 表面技术在光电存储材料和器件上的应用947

5．1 表面技术在光盘方面的应用947

5．2 表面技术在光学全息存储方面的应用949

6 表面技术在光电显示器件及材料上的应用951

6．1 显示器件的分类和主要特性指标951

6．2 阴极射线管(CRT)与表面技术953

6．3 液晶显示器件与表面技术953

6．4 电致发光显示器件与表面技术953

7 表面技术在光电信息传输材料和器件上的应用956

7．2 光纤的传输特性957

7．1 光纤的类型与应用957

7．3 特种光纤及应用958

7．4 光纤的制造技术958

7．5 表面技术在光电传输器件上的应用961

8 表面技术在集成光学材料和器件上的应用964

8．1 集成光学简介964

8．2 光波导材料964

8．3 导波光学器件965

参考文献966

第55章 表面技术在微电子器件和材料上的应用967

1 表面技术对微电子技术发展的重大影响967

2 薄膜元件及其电学性能967

2．1 无源薄膜元件968

2．2 有源薄膜元件970

3 微电子微细加工技术971

3．1 集成电路的制作971

3．2 微细加工技术972

参考文献977