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目次1

第1章 基本知识1

1.1 表面工程及表面处理技术的分类和用途1

1.1.1 什么是表面工程1

1.1.2 表面处理技术分类1

1.1.3 表面技术应用2

1.2 表面涂覆层及处理方法标记符号3

1.2.1 表面涂覆层及处理方法标记符号3

1.2.2 涂覆层表示方法举例5

1.3.3 耐蚀性6

1.4 金属的腐蚀与防护6

1.3.5 电阻率6

1.3.4 硬度6

1.4.1 金属腐蚀与腐蚀分类6

1.3.2 孔隙率及密度6

1.3.1 结合强度6

1.3 金属涂（镀）层基本性能6

1.4.2 腐蚀机理8

1.4.3 电极电位9

1.4.4 电位—pH图12

1.4.5 腐蚀速度14

2.1 表面整平15

2.1.1 磨光与抛光15

第2章 基体前处理15

2.1.2 成批光饰22

2.1.3 其它机械整平方法27

2.2 除油31

2.2.1 有机溶剂除油31

2.2.2 化学除油32

2.2.3 电化学除油37

2.2.4 低温除油39

2.2.5 超声除油40

2.2.6 擦拭除油40

2.2.7 滚筒除油41

2.3.1 浸蚀的分类42

2.3.2 常用浸蚀剂的作用42

2.3 浸蚀42

2.3.3 浸蚀工艺43

2.3.4 弱浸蚀50

2.3.6 浸蚀－除油联合处理51

2.3.7 工序间防锈51

2.3.5 超声场内浸蚀51

2.4 电抛光与化学抛光52

2.4.1 电抛光52

2.4.2 化学抛光60

3.1.1 电镀原理66

3.1 电镀基础66

3.1.2 电镀的结晶过程及影响电镀层结晶粗细的因素66

第3章 电镀66

3.1.3 分散能力和覆盖能力及影响因素68

3.1.4 析氢对电镀过程的影响69

3.1.5 合金电镀70

3.1.6 阳极过程72

3.1.7 金属镀层的基本性能73

3.2 单金属电镀77

3.2.1 镀锌77

3.2.2 镀镉99

3.2.3 镀锡110

3.2.4 镀铜120

3.2.5 镀镍137

3.2.6 镀铬154

3.2.7 镀铅166

3.2.8 镀铁167

3.3 合金电镀174

3.3.1 镀铜合金174

3.3.2 镀锡合金182

3.3.3 镀镍合金185

3.3.4 镀锌合金188

3.3.5 镀多元合金191

3.4 稀贵金属电镀192

3.4.1 镀银192

3.4.2 镀金与金合金193

3.4.3 镀钯与钯镍合金197

3.4.4 其它稀贵金属的电镀198

3.5 特种电镀202

3.5.1 复合电镀202

3.5.2 塑料及其它非金属的电镀209

3.5.3 特种材料上的电镀215

3.5.4 刷镀与局部电镀219

3.5.5 双极性电镀227

3.6 有关电镀的国家标准目录228

4.1.2 氧化工艺流程230

4.1.1 钢铁氧化的实质230

4.1.3 溶液配制及工艺条件230

4.1 钢铁的氧化230

第4章 氧化、着色与染色230

4.1.4 工艺操作中注意事项231

4.1.5 氧化膜常见缺陷及处理231

4.2.2 氧化工艺流程232

4.2.1 铜及铜合金氧化的实质232

4.2.3 溶液配制及工艺条件232

4.2 铜及铜合金的氧化232

4.1.6 钢铁氧化应用232

4.3 铜及铜合金的钝化233

4.2.5 铜及铜合金氧化应用233

4.3.1 钝化工艺流程233

4.2.4 工艺操作中注意事项233

4.3.3 工艺操作中注意事项234

4.4 铝及铝合金的氧化234

4.3.2 钝化液化学成分及工艺条件234

4.4.1 装饰性氧化235

4.4.2 硬质阳极氧化245

4.4.3 特种阳极氧化249

4.5 染色与着色253

4.5.1 着色方法分类及比较253

4.5.2 整体着色法（自然显色法）254

4.5.3 吸附着色法（化学着色法）255

4.5.4 电解着色法260

4.6 封闭处理262

4.6.3 金属盐封闭263

4.6.2 蒸汽封闭263

4.6.1 热水封闭263

4.7 铝及铝合金阳极氧化—着色阳极氧化膜耐晒度的人造光加速试验265

5.1.3 电铸应用266

5.1.2 电铸特点266

第5章 电铸266

5.1 电铸原理、特点及应用266

5.1.1 电铸原理266

5.2.3 芯模材料267

5.2.2 芯模类型267

5.2 电铸芯模设计、类型及材料267

5.2.1 芯模设计267

5.3.2 非导体芯模表面金属化268

5.3.1 金属芯模表面剥离膜形成268

5.3 电铸的前处理268

5.4.1 硫酸铜电铸269

5.4 电铸铜269

5.4.2 氟硼酸电铸铜270

5.5.1 电铸镍特点及种类272

5.5 电铸镍272

5.5.2 瓦特型电铸镍273

5.5.3 氨基磺酸型电铸镍275

5.5.4 高速电铸镍277

5.7.2 加固278

5.7.1 脱模278

5.6 电铸铁278

5.6.1 电铸铁特点278

5.6.2 电铸液278

5.7 电铸后处理278

5.8.2 复合电铸工艺279

5.8.1 概述279

5.8 复合电铸279

6.1 化学镀镍281

第6章 化学镀281

6.1.2 化学镀镍层的性能282

6.1.1 化学镀镍的原理282

6.1.4 化学镀镍的工艺条件及镀液的配制284

6.1.3 化学镀镍的前处理284

6.1.5 工艺条件和溶液组成对化学镀的影响285

6.1.8 其它类型的化学镀镍工艺287

6.1.7 镀液维护287

6.1.6 化学镀层的用途287

6.1.1 0新技术289

6.1.9 不良镀层的消除289

6.2.1 化学镀铜溶液及工艺条件290

6.2 化学镀铜290

6.2.2 化学镀铜溶液中各组分的使用和影响291

6.2.4 化学镀铜装置292

6.2.3 化学镀铜溶液的配制、使用和维护292

6.3.2 化学镀金的工艺293

6.3.1 化学镀金的应用293

6.3 化学镀金293

6.4.2 化学镀银溶液的配方和镀银工艺294

6.4.1 化学镀银的应用294

6.4 化学镀银294

6.5.1 用次磷酸盐作还原剂的溶液成分和镀钯工艺296

6.5 化学镀钯296

6.6.1 用次磷酸钠作还原剂的化学镀钴溶液及工艺297

6.5.2 用肼作还原剂的化学镀钯工艺6.6 化学镀钴297

6.7.1 化学镀铜研究动向299

6.7 化学镀的新技术发展299

6.6.2 用硼氢化物作还原剂的化学镀钴溶液及工艺299

6.6.3 用二甲胺基硼烷作还原剂的化学镀钴溶液及工艺299

6.7.2 化学镀镍研究动向300

7.1.2 磷化膜组成及性质302

7.1.1 磷化原理302

第7章 化学转换膜处理302

7.1 钢铁的磷化302

7.1.3 钢铁磷化的用途303

7.1.5 磷化液成分及工艺条件304

7.1.4 磷化处理分类304

7.1.7 磷化工艺操作中注意事项306

7.1.6 磷化工艺306

7.1.9 磷化膜质量检验307

7.1.8 磷化后处理307

7.2.2 常温发蓝液成分及工艺条件308

7.2.1 发蓝膜层构成308

7.1.1 0磷化液总酸度及游离酸度的测定308

7.2 钢铁的常温发蓝308

7.3.2 铬酸盐处理液309

7.3.1 铝铬酸盐转化处理实质309

7.3 铝铬酸盐转化处理309

7.6.1 化学着色工艺310

7.6 着色磷化膜310

7.3.3 金属的磷酸盐转化膜310

7.4 转化膜试验方法310

7.4.1 金属材料上的转化膜——单位面积上膜层质量的测定——重量法310

7.4.2 锌和镉上铬酸盐转化膜试验方法310

7.4.3 电镀锌和电镀镉层的铬酸盐转化膜310

7.5 钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件310

7.6.2 电化学着色工艺311

7.6.3 应用举例312

8.1.2 热浸镀工艺种类313

8.1.1 热浸镀原理313

第8章 热浸镀313

8.1 引言313

8.2.1 热镀锡原理314

8.2 热镀锡314

8.1.3 热浸镀层的性能及应用314

8.2.2 热镀锡工艺315

8.2.3 热浸镀锡钢板性能及应用316

8.2.4 热浸镀锡钢板检验317

8.3.1 热浸镀锌原理319

8.3 热浸镀锌319

8.3.2 热浸镀锌工艺320

8.3.4 热镀锌涂层检测324

8.3.3 热镀锌钢材应用324

8.4.1 热镀铝原理326

8.4 热浸镀铝326

8.3.5 热镀锌标准326

8.4.2 热镀铝工艺327

8.4.4 热镀铝涂层检测329

8.4.3 热镀铝钢材应用329

9.1.2 热喷涂分类331

9.1.1 什么是热喷涂331

第9章 热喷涂331

9.1 热喷涂定义、分类及特点331

9.2.1 热喷涂原理及工艺332

9.2 热喷涂原理、工艺及应用332

9.1.3 热喷涂特点332

9.2.2 热喷涂应用333

9.3.1 喷涂与喷熔原理及特点334

9.3 氧－乙炔火焰喷涂334

9.3.2 重熔336

9.3.3 喷涂与喷熔设备337

9.3.4 喷涂用金属线材340

9.3.5 喷涂（熔）用金属粉末344

9.3.6 喷涂用非金属粉末346

9.3.7 喷涂用复合材料347

9.3.8 金属线材火焰喷涂工艺348

9.3.9 金属粉末火焰喷涂工艺351

9.3.1 0火焰喷熔工艺352

9.3.1 1塑料粉末火焰喷涂工艺353

9.4.1 超音速火焰喷涂原理354

9.4 超音速火焰喷涂及爆炸火焰喷涂354

9.4.2 超音速火焰喷涂设备种类及涂层性能355

9.4.3 爆炸火焰喷涂原理357

9.4.4 爆炸火焰喷涂特点及应用358

9.5.1 电弧喷涂原理359

9.5 电弧喷涂及线爆喷涂359

9.5.2 电弧喷涂特点及应用360

9.5.3 电弧喷涂设备362

9.5.5 线爆喷涂363

9.5.4 电弧喷涂工艺363

9.6.1 等离子喷涂原理及特点364

9.6 等离子喷涂364

9.6.2 等离子喷涂设备365

9.6.3 等离子喷涂工艺366

9.6.4 等离子弧粉末堆焊368

9.7.1 工艺性能检测369

9.7 涂层性能检测369

9.8.1 大型钢结构金属喷涂长效防腐371

9.8 防腐蚀涂层371

9.7.2 物理及化学性能检测371

9.8.2 电弧喷涂防腐374

9.8.3 实用工艺举例377

9.9.2 曲轴氧－乙炔火焰线材喷涂修复工艺379

9.9.1 模具喷熔修复379

9.9 防磨损涂层379

9.9.3 实用工艺举例380

9.10.1 聚四氟基体锌铜复合涂层382

9.10 特殊功能层及其它应用382

9.11.1 北京工业大学科技总公司热喷涂技术中心384

9.11 热喷涂单位简介384

9.10.2 实用工艺举例384

9.11.2 北京新迪表面技术工程有限公司385

10.1.1 成膜物质387

10.1 涂料组成387

第10章 涂料与涂装387

10.1.3 助剂389

10.1.2 溶剂389

10.2.2 涂料基础产品简介390

10.2.1 涂料分类原则390

10.1.4 颜料390

10.2 涂料的分类390

10.3.1 油脂涂料391

10.3 涂料的性质391

10.3.3 酚醛树脂涂料392

10.3.2 天然树脂涂料392

10.3.4 沥青涂料393

10.3.5 醇酸树脂涂料394

10.3.6 氨基树脂涂料395

10.3.8 乙烯树脂涂料396

10.3.7 硝基涂料396

10.3.9 丙烯酸树脂涂料397

10.3.10 聚酯树脂涂料398

10.3.11 环氧树脂涂料399

10.3.12 聚氨酯涂料400

10.3.13 常用涂料举例401

10.4.1 钢铁表面预处理409

10.4 工件涂装前表面预处理409

10.4.2 木材表面预处理411

10.4.3 塑料表面预处理412

10.5.1 涂装工艺分类413

10.5 涂装工艺413

10.5.3 电泳414

10.5.2 高压无气喷涂414

10.5.4 静电喷漆416

10.5.5 静电喷粉418

10.6.1 一般规定419

10.6 埋地钢质管道防腐419

10.7.1 材料420

10.7 输水管道水泥砂浆衬里420

10.6.2 环氧煤沥青防腐层420

10.7.4 衬里质量检验421

10.7.3 衬里工艺421

10.7.2 衬里前的准备工作421

10.8.2 耐腐蚀胶泥422

10.8.1 概述422

10.7.5 修补422

10.8 砖板衬里422

10.8.3 耐腐蚀砖板432

10.8.4 衬里结构436

10.8.5 砖板衬里施工440

10.8.6 质量控制与安全技术442

10.9.2 粘度443

10.9.1 涂料外观443

10.9 涂料和漆膜的质量检验443

10.9.7 漆膜耐霉菌测定法444

10.9.6 漆膜冲击试验测定法444

10.9.3 漆膜厚度444

10.9.4 漆膜外观444

10.9.5 漆膜附着力测定法444

10.12 防腐蚀企业简介445

10.11.2 涂装作业安全规程445

10.9.8 测定耐湿热、耐盐雾、耐候性（人工加速）的漆膜制备法445

10.9.9 漆膜耐盐雾测定法445

10.9.10 漆膜耐湿热测定法445

10.9.11 漆膜老化（人工加速）测定法445

10.9.12 漆膜柔韧性测定法445

10.9.13 漆膜耐水性测定法445

10.9.14 漆膜耐汽油性测定法445

10.9.15 防锈油脂湿热试验法445

10.9.16 色漆和清漆耐湿性的测定445

10.9.17 漆膜硬度测定法445

10.10 漆膜一般制备法445

10.11 涂装作业安全规程445

10.11.1 喷漆室安全技术规定445

10.12.4 莱恩金属表面科技研究所446

10.12.3 河南省防腐企业集团开发公司三公司446

10.12.1 河北省承德市铸石厂446

10.12.2 河南省濮阳市设备防护公司446

11.1.1 概述448

11.1 渗碳448

第11章 化学热处理448

11.1.3 渗碳质量的影响因素449

11.1.2 渗碳原理449

11.1.4 气体渗碳450

11.1.5 液体渗碳459

11.1.6 固体渗碳461

11.1.7 其它渗碳方法463

11.1.8 渗碳用钢及渗碳后的热处理466

11.1.9 渗碳层的组织与性能467

11.1.10 渗碳件的质量检验、常见缺陷及防止措施468

11.2.1 概述469

11.2 渗氮469

11.2.2 渗氮过程及渗氮层组织470

11.2.3 渗氮用钢及渗氮前的热处理472

11.2.4 气体渗氮474

11.2.5 离子渗氮479

11.2.6 渗氮层的组织与性能482

11.2.7 渗氮件的质量检验、常见缺陷及防止措施483

11.2.8 其它渗氮方法486

11.3.1 概述487

11.3 钢的碳氮共渗487

11.3.2 气体碳氮共渗488

11.3.3 液体碳氮共渗490

11.3.4 碳氮共渗后的热处理及渗层组织492

11.3.5 碳氮共渗层的性能493

11.3.6 碳氮共渗件的质量检验、常见缺陷及防止措施494

11.3.7 氮碳共渗495

11.4.1 固体渗硼501

11.4 渗硼501

11.4.2 熔盐渗硼504

11.4.3 其它渗硼方法505

11.4.4 渗硼层的组织与性能507

11.5 渗铝509

11.4.7 部分国内厂家开发的商用渗硼剂509

11.4.5 渗硼材料509

11.4.6 稀土元素的催渗作用509

11.5.1 渗铝的方法及工艺510

11.5.2 渗铝层的组织与性能514

11.6 渗铬516

11.6.1 渗铬的方法及工艺517

11.6.2 渗铬层的组织与性能518

11.7.1 渗硫520

11.7 渗硫、硫氮共渗、硫碳氮共渗520

11.7.2 硫氮共渗及硫碳氮共渗523

11.8.1 渗硅的方法及工艺525

11.8 渗硅525

11.9.1 渗锌的方法及工艺527

11.9 渗锌527

11.8.2 渗硅层的组织527

11.10 渗其它金属528

11.9.2 渗锌层的组织528

11.11.2 硼硅共渗530

11.11.1 硼铝共渗530

11.11 复合渗530

11.11.3 硼铬共渗531

11.11.5 铬铝共渗532

11.11.4 铝硅共渗532

12.1.2 堆焊的应用领域533

12.1.1 金属表面堆焊的特点533

第12章 堆焊533

12.1 概述533

12.2 堆焊合金的类型及性能534

12.3.1 堆焊方法及工艺536

12.3 堆焊方法536

12.3.2 堆焊方法的选择541

12.4.1 堆焊焊条542

12.4 堆焊材料542

12.4.2 焊丝546

12.4.3 焊剂553

12.4.4 其它堆焊材料555

12.4.5 耐磨堆焊复合钢板556

12.5 堆焊检验557

12.4.6 堆焊材料的选择557

12.5.4 堆焊层的耐磨试验558

12.5.3 堆焊层的机械性能检验558

12.5.1 外观检验558

12.5.2 无损检验558

13.1.1 真空物理基础563

13.1 真空技术基础563

第13章 物理气相沉积563

13.1.2 真空的获得567

13.1.3 真空的测量570

13.2.1 真空蒸镀原理571

13.2 真空蒸镀571

13.2.2 真空蒸发镀膜设备576

13.2.3 真空蒸镀工艺及应用585

13.3.1 溅射镀膜原理594

13.3 溅射镀膜594

13.3.2 溅射镀膜设备606

13.3.3 溅射镀膜工艺及应用611

13.4.1 离子镀原理613

13.4 离子镀613

13.4.2 离子镀设备618

13.4.3 离子镀膜工艺及应用623

13.5.1 镀膜前处理630

13.5 镀膜前处理及膜厚测量630

13.5.2 膜厚测量634

13.6.1 薄膜的成分、组织和结构分析638

13.6 薄膜的分析测试技术638

13.6.2 薄膜的性能测试640

14.1.2 离子注入的特点646

14.1.1 离子注入技术的发展646

第14章 离子注入646

14.1 概述646

14.2.1 非晶靶注入离子的射程分布648

14.2 离子注入的物理过程648

14.1.3 离子注入的局限性648

14.2.2 离子注入单晶靶中的射程分布653

14.2.3 离子注入元素的分布657

14.2.4 发能量淀积分布与注入辐射损伤658

14.3.2 离子注入机的种类664

14.3.1 概述664

14.3 离子注入装置664

14.3.3 离子源671

14.3.4 离子束的加速674

14.3.6 离子束的偏转、扫描和聚焦675

14.3.5 质量分析器675

14.3.7 离子注入剂量676

14.3.8 靶室系统677

14.3.9 真空系统679

14.4.1 离子注入在双极器件中的应用681

14.4 离子注入在半导体技术中的应用681

14.4.2 离子注入在M0S电路中的应用686

14.5.3 化合物半导体离子注入的特点690

14.5.2 半导体材料离子注入的工艺特点690

14.5 离子注入功能材料690

14.5.1 半导体材料的离子注入690

14.5.4 化合物半导体和注入离子种类691

14.5.5 磁性材料的离子注入693

14.5.6 离子注入在超导材料中的应用694

14.6.1 离子束与材料的相互作用696

14.6 离子注入与材料表面改性696

14.6.2 金属材料离子注入改性697

14.6.3 离子注入改善金属材料机械性能698

14.7 离子注入与金属化合物化学效应705

14.7.2 离子注入与抗化学腐蚀706

14.7.1 荷能离子与衬底原子的化合706

14.7.3 离子注入与金属抗氧化性能708

14.8.1 金属离子注入奥氏体钢和相变709

14.8 离子注入辐射损伤与金属相变709

14.8.3 氧化物弥散强化钢的组织变化713

14.8.2 铁素体钢照射组织相变713

14.8.4 离子注入照射材料的近表组织损伤714

14.8.5 金属基复合材料注入损伤716

14.8.6 离子注入辐射相变717

14.8.7 离子注入金属间化合物与合金相718

14.9 离子注入测量技术720

14.9.1 二次离子质谱技术（SIMS）721

14.9.3 背散射能谱技术（RBS）722

14.9.2 核反应分析法（NRA）722

14.9.4 俄歇电子能谱分析（AES）723

14.10.1 离子注入工艺要求724

14.10 离子注入工艺及其它724

14.9.5 正离子湮没技术（PAT）724

14.10.2 离子束混合725

14.10.3 离子束缝合727

14.10.4 离子束反冲注入728

14.10.6 离子束注入的安全与防护729

14.10.5 等离子源离子注入729

15.1.1 化学气相沉积定义733

15.1 化学气相沉积通论733

第15章 化学气相沉积733

15.1.2 化学气相沉积的种类和应用734

15.1.3 化学气相沉积（CVD）的特点及与其它涂层工艺技术的比较736

15.2.1 化学气相沉积一般原理及过程分析737

15.2 化学气相沉积原理737

15.2.2 几种先进的化学气相沉积技术原理简介743

15.3.1 化学气相沉积技术749

15.3 化学气相沉积工艺与技术749

15.3.2 化学气相沉积涂层754

15.4 化学气相沉积的工业应用789

15.4.1 工具钢用CVD法涂覆TiC789

15.4.2 单层涂覆和多层涂覆技术的应用791

第16章 其它方法794

16.1 热烫印794

16.1.1 热烫印原理794

16.1.2 热烫印设备795

16.1.3 热烫印工艺797

16.1.4 热烫印质量797

16.2 冲击镀799

16.2.1 冲击镀原理799

16.2.2 冲击镀锌799

16.2.3 冲击镀锡800

16.3.1 金刚石薄膜801

16.2.4 冲击镀镉－锡－铅合金801

16.3 超硬膜技术801

16.3.2 立方氮化硼803

16.4.1 概述804

16.4.2 激光表面处理装备804

16.4 激光表面处理804

16.4.3 激光表面处理工艺原理805

16.4.4 激光表面处理前的表面预处理805

16.4.5 激光相变硬化806

16.4.6 激光熔凝处理811

16.4.7 激光表面合金化和激光涂敷811

16.4.8 激光冲击强化813

第17章 涂层性能及检测814

17.1 涂层的外观检验814

17.1.1 涂层表面缺陷的检验815

17.1.2 涂层表面粗糙度的检验816

17.1.3 涂层表面光泽度的检验821

17.2.1 测厚方法概述822

17.2.2 测厚方法822

17.2 涂层的厚度检验822

17.3 涂层的耐蚀性检验838

17.3.1 大气暴露试验839

17.3.2 盐雾试验842

17.3.3 铜盐加速醋酸盐雾试验（CASS法）847

17.3.4 湿热试验848

17.3.5 腐蚀膏试验849

17.3.6 二氧化硫工业气体腐蚀试验850

17.3.7 周期浸润腐蚀试验852

17.3.8 其它人工加速腐蚀试验853

17.4.1 涂层孔隙率855

17.4.2 涂层孔隙率测定法855

17.4 涂层的孔隙率及检验855

17.4.3 涂层孔隙率检验标准858

17.5 涂层的结合力及检验859

17.5.1 涂层结合力859

17.5.2 涂层结合力的检验860

17.5.3 几种涂层的结合强度865

17.5.4 有关涂层结合强度试验的国家标准目录867

17.6 涂层的硬度及检验868

17.6.1 几种涂层的硬度868

17.6.2 涂层硬度的特性870

17.6.3 涂层的宏观硬度检验871

17.6.4 涂层的显微硬度检验872

17.7 涂层的其它性能及检验873

17.7.1 涂层的内应力及检验873

17.6.5 有关涂层硬度试验的国家标准目录873

17.7.2 涂层的耐磨性及检验875

17.7.3 涂层的热性能及检验877

主要参考文献881