現(xiàn)代表面技術(shù)（第2版）

第2版前言
第1版前言
第1章表面技術(shù)概論1
1.1表面技術(shù)的含義1
1.2表面技術(shù)的內(nèi)容3
1.3表面技術(shù)的應用8
1.4表面技術(shù)的發(fā)展17
1.4.1表面技術(shù)發(fā)展方向17
1.4.2表面技術(shù)發(fā)展前景18
第2章固體表面和覆蓋層的結(jié)構(gòu)20
2.1固體材料和表面界面20
2.1.1固體材料20
2.1.2表面界面21
2.1.3不飽和鍵23
2.2固—氣表面的結(jié)構(gòu)23
2.2.1理想表面23
2.2.2清潔表面24
2.2.3實際表面25
2.3表面特征力學和勢場32
2.3.1表面吸附力32
2.3.2表面張力與表面能34
2.3.3表面振動與表面擴散35
2.4表面覆蓋層的結(jié)構(gòu)40
2.4.1電鍍層的結(jié)構(gòu)41
2.4.2薄膜的結(jié)構(gòu)43
第3章固體表面的性能47
3.1固體表面的力學性能47
3.1.1附著力47
3.1.2表面應力49
3.1.3表面硬度50
3.1.4表面韌性與脆性53
3.1.5表面耐磨性能55
3.1.6表面抗疲勞性能63
3.2固體表面的化學性能65
3.2.1表面耐化學腐蝕性能65
3.2.2表面耐電化學腐蝕性能68
3.2.3非金屬材料的耐蝕性83
3.2.4表面選擇過濾與分離性能88
3.2.5表面防污與防沾污性能96
3.2.6表面自潔與殺菌性能97
3.3固體表面的物理性能99
3.3.1表面技術(shù)中的材料熱學性能100
3.3.2表面技術(shù)中的材料電學性能107
3.3.3表面技術(shù)中的材料磁學性能114
3.3.4表面技術(shù)中的材料光學性能121
3.3.5表面技術(shù)中的材料聲學性能131
3.3.6表面技術(shù)中的材料功能轉(zhuǎn)換135
第4章電鍍、電刷鍍和化學鍍142
4.1電鍍的基本知識和原理142
4.1.1電鍍的范疇和分類142
4.1.2電鍍的基本過程和構(gòu)成143
4.1.3電鍍液144
4.1.4電鍍反應145
4.1.5電極反應機理147
4.1.6金屬的電沉積過程148
4.1.7影響電鍍質(zhì)量的因素150
4.2電鍍預處理151
4.2.1預處理的目的和重要性151
4.2.2預處理方法151
4.2.3金屬的拋光152
4.3單金屬電鍍和合金電鍍154
4.3.1單金屬電鍍154
4.3.2合金電鍍156
4.4電刷鍍160
4.4.1電刷鍍的基本原理和特點160
4.4.2電刷鍍設(shè)備160
4.4.3電刷鍍?nèi)芤?62
4.4.4電刷鍍工藝164
4.4.5電刷鍍的應用165
4.5化學鍍166
4.5.1化學鍍的分類和特點166
4.5.2化學鍍鎳167
4.5.3化學鍍銅169
第5章金屬表面的化學處理172
5.1化學轉(zhuǎn)化膜172
5.1.1化學轉(zhuǎn)化膜的形成過程和
基本方式172
5.1.2化學轉(zhuǎn)化膜的分類和用途172
5.2氧化處理173
5.2.1鋼鐵的化學氧化173
5.2.2有色金屬的化學氧化177
5.3鋁及鋁合金的陽極氧化178
5.3.1陽極氧化膜的性質(zhì)和用途178
5.3.2陽極氧化膜的形成機理179
5.3.3鋁及鋁合金的陽極氧化工藝180
5.3.4陽極氧化膜的著色和封閉182
5.4微弧氧化185
5.4.1微弧氧化技術(shù)的由來與發(fā)展185
5.4.2微弧氧化設(shè)備與工藝186
5.4.3影響微弧氧化質(zhì)量的因素187
5.4.4微弧氧化陶瓷質(zhì)氧化物膜的
結(jié)構(gòu)和性能189
5.4.5微弧氧化陶瓷質(zhì)氧化物膜的
應用190
5.5磷化處理190
5.5.1鋼鐵的磷化處理190
5.5.2有色金屬的磷化處理194
5.6鉻酸鹽處理194
5.6.1鉻酸鹽膜的形成過程194
5.6.2鉻酸鹽膜的組成和結(jié)構(gòu)195
5.6.3鉻酸鹽處理工藝195
第6章表面涂覆技術(shù)198
6.1涂料與涂裝198
6.1.1涂料198
6.1.2涂裝204
6.2溶膠凝膠技術(shù)206
6.2.1溶膠凝膠法簡介206
6.2.2溶膠凝膠法薄膜或涂層209
6.3黏結(jié)與黏涂212
6.3.1黏結(jié)技術(shù)212
6.3.2黏涂技術(shù)216
6.4熱噴涂與冷噴涂218
6.4.1熱噴涂218
6.4.2冷噴涂228
6.5電火花表面涂覆229
6.5.1電火花表面涂覆的原理和
特點229
6.5.2電火花涂覆工藝及應用231
6.5.3電火花涂覆層的特性232
6.6堆焊與熔結(jié)234
6.6.1堆焊234
6.6.2熔結(jié)240
6.7熱浸鍍242
6.7.1熱浸鍍層的種類242
6.7.2熱浸鍍工藝243
6.7.3熱浸鍍鋅243
6.7.4熱浸鍍鋁246
6.8搪瓷涂覆247
6.8.1瓷釉的基本成分和釉漿247
6.8.2搪瓷的金屬基材及表面清潔
處理249
6.8.3釉漿的涂覆和搪瓷燒成249
6.8.4搪瓷制品的分類和應用250
6.9塑料涂覆250
6.9.1塑料粉末涂料250
6.9.2塑料粉末涂覆方法251
6.10無機涂料與納米復合涂料252
6.10.1無機涂料253
6.10.2納米復合涂料259
6.11陶瓷涂層265
6.11.1陶瓷涂層的分類和選用266
6.11.2陶瓷涂層的工藝及其特點267
6.11.3幾種典型的陶瓷涂層268
6.12達克羅涂覆技術(shù)270
6.12.1達克羅涂覆技術(shù)的由來與
發(fā)展271
6.12.2達克羅涂層的結(jié)構(gòu)與耐蝕
機理272
6.12.3達克羅涂覆工藝流程272
6.12.4達克羅涂覆技術(shù)的優(yōu)點與
不足274
6.12.5達克羅涂覆技術(shù)的應用275
第7章氣相沉積技術(shù)277
7.1氣相沉積與薄膜277
7.1.1薄膜的定義與特征277
7.1.2薄膜的形成過程與研究方法278
7.1.3薄膜的種類和應用279
7.1.4薄膜制備方法和氣相沉積法
分類280
7.2真空技術(shù)基礎(chǔ)281
7.2.1真空度和真空區(qū)域的劃分281
7.2.2真空的特點和應用281
7.2.3真空中的氣體分子特性281
7.2.4真空的獲得283
7.2.5真空泵型號和真空機組284
7.2.6真空測量和檢漏285
7.3物理氣相沉積290
7.3.1真空蒸鍍290
7.3.2濺射鍍膜298
7.3.3離子鍍308
7.3.4離子束沉積318
7.3.5分子束外延320
7.4化學氣相沉積321
7.4.1化學氣相沉積的反應方式與
條件321
7.4.2化學氣相沉積的方法與分類322
7.4.3幾類化學氣相沉積簡介324
7.4.4化學氣相沉積的特點與應用329
第8章表面改性技術(shù)334
8.1金屬材料表面改性334
8.1.1金屬表面形變強化334
8.1.2金屬表面熱處理340
8.1.3金屬表面化學熱處理348
8.1.4等離子體表面處理360
8.1.5激光表面處理363
8.1.6電子束表面處理372
8.1.7高密度太陽能表面處理374
8.1.8離子注入表面改性376
8.2無機非金屬材料表面改性385
8.2.1玻璃的表面改性385
8.2.2傳統(tǒng)陶瓷的表面改性390
8.2.3先進陶瓷的表面改性391
8.2.4生物無機非金屬材料的表面
改性394
8.3高分子材料表面改性396
8.3.1偶聯(lián)劑處理396
8.3.2化學改性397
8.3.3輻射處理399
8.3.4等離子體改性400
8.3.5酶化學表面改性401
第9章復合表面技術(shù)403
9.1電化學技術(shù)與某些表面技術(shù)的
復合403
9.1.1電化學技術(shù)與物理氣相沉
積的復合403
9.1.2電化學技術(shù)與表面熱擴散處
理的復合406
9.2真空鍍膜與某些表面技術(shù)的復合406
9.2.1真空鍍膜與涂裝技術(shù)的復合406
9.2.2真空鍍膜與離子束技術(shù)的
復合411
9.3表面鍍(涂)覆與納米技術(shù)的
復合417
9.3.1復合電鍍、復合電刷鍍和復
合化學鍍417
9.3.2納米黏結(jié)、黏涂和納米熱噴涂423
9.4表面熱處理與某些表面技術(shù)的
復合425
9.4.1復合表面熱處理425
9.4.2表面熱處理與表面形變強化
處理的復合426
9.5高能束表面處理與某些表面技
術(shù)的復合426
9.5.1激光表面合金化、陶瓷
化和增強電鍍427
9.5.2激光束表面處理與等離
子噴涂的復合428
9.6納米晶粒薄膜和納米多層薄膜429
9.6.1納米薄膜概述429
9.6.2納米晶復合薄膜430
9.6.3納米多層膜433
第10章表面加工制造437
10.1表面加工技術(shù)簡介437
10.1.1超聲波加工437
10.1.2磨料加工438
10.1.3化學加工441
10.1.4電化學加工442
10.1.5電火花加工445
10.1.6電子束加工446
10.1.7離子束加工448
10.1.8激光束加工449
10.1.9等離子體加工451
10.1.10光刻加工452
10.1.11LIGA加工459
10.1.12機械微細加工461
10.2微電子工業(yè)和微機電系統(tǒng)的
微細加工462
10.2.1微電子工業(yè)的微細加工462
10.2.2微機電系統(tǒng)的微細加工466
第11章表面技術(shù)設(shè)計468
11.1表面技術(shù)設(shè)計的要素與特點468
11.1.1表面技術(shù)設(shè)計的要素468
11.1.2表面技術(shù)設(shè)計的特征469
11.2表面技術(shù)設(shè)計的類型與方法470
11.2.1表面技術(shù)設(shè)計的類型470
11.2.2表面技術(shù)設(shè)計的方法470
第12章表面測試分析478
12.1表面分析的類別、特點和功能478
12.1.1表面分析用主要儀器478
12.1.2依據(jù)結(jié)構(gòu)層次的表面分析
類別482
12.2常用表面分析儀器和測試技術(shù)
簡介484
12.2.1電子顯微鏡485
12.2.2場離子顯微鏡486
12.2.3掃描隧道顯微鏡487
12.2.4原子力顯微鏡488
12.2.5X射線衍射490
12.2.6電子衍射490
12.2.7X射線光譜儀和電子探針492
12.2.8質(zhì)譜儀和離子探針494
12.2.9激光探針494
12.2.10電子能譜儀495
12.2.11彈道電子發(fā)射顯微鏡499
12.2.12掃描近場光學顯微鏡和光子
掃描隧道顯微鏡500
12.2.13紅外光譜和拉曼光譜502
參考文獻507