涂层技术原理及应用PDF电子书下载

第1章 总论 1

1.1 涂层定义 1

1.1.1 什么是涂层 1

1.1.2 涂层材料 1

1.1.3 涂层与材料表面改性 2

1.1.4 涂层种类 2

1.2 涂层形成机制 3

1.2.1 金属涂层形成机制 3

1.2.1 非金属涂层形成机制 9

1.3 涂层附着力 11

1.3.1 冶金结合 12

1.3.2 机械结合 12

1.3.3 吸附结合 12

1.3.4 扩散结合 13

1.3.5 化学结合 13

1.4 涂层性能 13

1.4.1 涂层性能与涂层结构关系 13

1.4.2 耐蚀性 14

3.2.1 低碳马氏体耐磨打底涂层 20

3.2.2 马氏体不锈钢耐磨耐蚀涂层 20

1.4.3 耐磨性 25

1.4.4 特种功能 31

1.5 基体前处理 31

1.5.2 前处理技术内容及发展趋势 32

1.5.1 前处理技术的发展 32

1.5.3 表面整平 35

1.5.4 表面清洗 42

1.5.5 铜及铜合金的钝化 52

1.5.6 不锈钢钝化 52

1.5.7 化学抛光 53

1.5.8 电化学抛光 57

2.1 热浸镀锌涂层 64

2.1.1 热浸镀锌涂层性能 64

2.1.2 热浸镀锌涂层形成及结构 64

第2章 耐蚀涂层 64

2.1.3 热浸镀锌涂层制备工艺 65

2.1.4 热浸镀锌涂层厚度控制 70

2.1.5 热浸镀锌涂层钢材应用 71

2.1.6 热浸镀锌涂层检测 72

2.2.2 热浸镀铝涂层形成及结构 74

2.2.1 热浸镀铝涂层性能 74

2.1.7 热镀锌标准 74

2.2 热浸镀铝涂层 74

2.2.3 热浸镀铝涂层制备工艺 75

2.2.4 热浸镀铝涂层钢材应用 77

2.2.5 热浸镀铝涂层检测 77

2.2.6 热浸镀铝标准 79

2.3 热浸镀锡涂层 79

2.3.1 热浸镀锡涂层性能 79

2.3.2 热浸镀锡涂层形成及结构 79

2.3.3 热浸镀锡涂层制备工艺 81

2.3.5 热浸镀锡钢板检验 82

2.3.4 热浸镀锡涂层钢板应用 82

2.4.1 热喷涂铝或锌涂层性能 84

2.4 热喷涂铝或锌涂层 84

2.4.2 热喷涂铝或锌涂层的形成及结构 86

2.4.3 热喷涂铝或锌涂层制备工艺 86

2.4.4 热喷涂铝或锌涂层的应用 98

2.4.5 热喷涂铝或锌涂层标准 100

2.5 电镀锌及其合金涂层 100

2.5.1 电镀锌及其合金涂层性能 100

2.5.2 电镀锌及其合金电镀涂层的形成及结构 102

2.5.3 电镀锌及其合金电镀涂层制备工艺 104

2.6 电镀锡涂层 114

2.6.1 电镀锡涂层性能 114

2.5.4 电镀锌及其合金电镀涂层应用 114

2.5.5 电镀锌及其合金电镀涂层标准 114

2.6.3 电镀锡涂层制备工艺 115

2.6.2 电镀锡涂层的形成及结构 115

2.6.5 电镀锡涂层标准 120

2.7 电镀锰涂层 120

2.7.1 电镀锰涂层性能 120

2.6.4 电镀锡涂层应用 120

2.7.2 电镀锰涂层氧化膜的形成及耐蚀机理 121

2.7.3 电镀锰涂层制备工艺 121

2.7.4 电镀锰涂层应用 122

2.8 电镀铅-锡合金涂层 122

2.8.1 电镀铅-锡合金涂层性能 122

2.8.2 电镀铅-锡合金涂层制备工艺 122

2.8.3 电镀铅-锡合金涂层用途 123

2.9 一般涂料涂层 123

2.9.1 一般涂料涂层分类 123

2.9.2 有机涂层耐蚀机理 131

2.9.3 一般涂料涂装前处理 134

2.9.4 涂装工艺 136

2.10 富锌涂层 143

2.10.1 有机富锌涂层 143

2.10.2 溶剂型硅酸盐富锌涂层 144

2.10.3 无机磷酸盐富锌涂层 144

2.10.4 水性无机富锌涂层 145

2.105 涂层应用 147

2.11 磷酸盐涂层 148

2.11.1 涂层性能 148

2.11.2 涂层的形成及结构 149

2.11.3 涂层制备 150

2.11.4 磷化渣的生成、抑制及处理 154

2.11.5 磷酸盐涂层检验 155

2.11.6 磷化液总酸度及游离酸度的测定 156

2.11.7 磷酸盐涂层试验标准 156

2.12 铬酸盐涂层 156

2.12.1 铬酸盐涂层与化学转化涂层 156

2.12.2 涂层性能 156

2.12.3 涂层的形成及结构 158

2.12.4 涂层制备工艺 159

2.12.5 铬酸盐涂层试验标准 162

2.13 锌扩散涂层 163

2.13.1 涂层性能 163

2.13.2 渗锌层的组织 164

2.13.3 锌扩散层制备工艺 164

2.14 铝扩散涂层 166

2.14.1 涂层性能 166

2.13.4 锌扩散涂层用途 166

2.14.2 涂层形成及组织结构 168

2.14.3 渗铝涂层制备工艺 169

2.14.4 渗铝涂层应用 173

2.15.1 渗铬涂层的性能 173

2.15 铬扩散涂层 173

2.15.2 渗铬涂层的形成及组织结构 176

2.15.3 渗铬涂层的制备 177

2.15.4 渗铬涂层的应用 179

2.16 硅扩散涂层 179

2.16.1 渗硅涂层性能 179

2.16.2 渗硅涂层的形成及组织结构 179

2.16.3 渗硅涂层制备工艺 180

2.16.4 渗硅涂层应用 180

2.17.1 什么是重防腐涂层 181

2.17 重防腐涂层 181

2.17.2 环氧煤沥青/玻璃布复合涂层 181

2.17.3 玻璃鳞片涂料涂层 186

2.17.4 氟树脂涂层 188

2.18 钢筋混凝土表面的耐蚀涂层 192

2.18.1 潮湿的混凝土表面的耐蚀涂层 192

2.18.2 干燥的混凝土表面蚀涂层 194

2.18.3 钢铁企业钢混结构耐蚀涂层 195

2.18.5 水利工程钢混结构的耐蚀涂层 197

2.19.1 概述 197

2.19 耐腐蚀胶泥涂层 197

2.18.4 芒硝类化工厂钢混结构耐蚀涂层 197

2.19.2 水玻璃胶泥涂层 198

2.19.3 酚醛胶泥涂层 199

2.19.4 呋喃胶泥的涂层 201

2.19.5 环氧胶泥涂层 202

2.19.6 环氧呋喃胶泥涂层 203

2.19.7 环氧煤焦油胶泥涂层 204

2.19.8 不饱和聚酯胶泥涂层 205

2.19.9 各种胶泥耐腐蚀性能 206

3.1 电刷镀Ni-W及Ni-P-Co涂层 207

3.1.1 电刷镀Ni-W涂层 207

第3章 耐磨涂层 207

3.1.2 电刷镀Ni-P-Co涂层 208

3.2 火焰及电弧喷涂Cr-Ni粉芯丝耐磨涂层 208

3.3 复合电镀耐磨涂层 210

3.3.1 耐磨复合电镀层的分类及应用 210

3.3.2 Ni基耐磨减摩复合镀层 211

3.3.3 Fe基耐磨复合镀层 212

3.3.4 Cr基耐磨复合镀层 212

3.3.5 Co基耐高温耐磨复合镀层 212

3.4 离子镀TiN及TiC涂层 212

3.4.1 离子镀原理、特点及种类 212

3.4.2 TiN涂层的制备 214

3.4.3 TiC涂层的制备 215

3.5.1 化学气相沉积的原理、特点及种类 216

3.5 化学气相沉积TiN和TiC涂层 216

3.5.2 化学气相沉积TiN和TiC涂层工艺 218

3.6 耐磨堆焊层 219

3.6.1 金属表面堆焊层的特点 219

3.6.2 各类堆焊合金的性能及应用 220

3.6.3 堆焊方法及选择 220

3.6.4 耐磨堆焊层复合钢板 222

3.6.5 CO2气体保护耐磨复合堆焊层 224

3.6.6 CO2气体保护耐磨点堆焊层 225

3.7.1 火锅喷熔原理及特点 228

3.7 氧-乙炔火焰喷熔耐磨涂层 228

3.712 喷烷用合金粉末 230

3.7.3 重熔 235

3.7.4 火锅喷熔涂层制备工艺 236

3.7.5 喷熔设备 237

3.7.6 喷熔层的缺陷及原因分析 238

3.8 激光处理耐磨涂层 239

3.8.1 激光表面处理特点 239

3.8.2 激光与材料表面相互作用 239

3.8.4 激光表面合金化涂层 241

3.8.3 激光处理分类简述 241

3.8.5 激光相变硬化 244

3.8.6 激光表面涂敷耐磨涂层 248

3.8.7 激光冲击硬化 251

3.9 等离子喷涂耐磨涂层 251

3.9.1 等离子喷涂原理 251

3.9.2 等离子喷涂特点 252

3.9.3 等离子喷涂设备 253

3.9.4 等离子喷涂用陶瓷粉末 255

3.9.5 等离子喷涂工艺 256

3.9.6 低压等离子喷涂 258

3.10 铸渗复合耐磨涂层 259

3.10.1 什么是铸渗复合耐磨涂层 259

3.10.2 铸涌膏剂 259

3.10.3 铸渗涂层的制备工艺 260

3.10.4 铸渗耐磨层成分、组织及耐磨性 262

3.11 硬质合金表面涂层 263

3.11.1 概述 263

3.11.2 涂层硬质合金的特点及应用 263

3.11.3 涂层硬持合金刀具(片) 264

4.1 隐身功能涂层 265

4.1.1 概述 265

4.1.2 吸波涂层的工作原理 265

第4章 特殊功能涂层 265

4.1.3 铁氧体吸波材料涂层 269

4.1.4 纳米材料吸波涂层 269

4.1.5 微球吸波材料涂层 269

4.2 抗海洋生物涂层及生物相容性涂层 270

4.2.1 抗海洋生物涂层 270

4.1.6 氧化多孔膜 270

4.2.2 生物相容性涂层 272

4.3 热障涂层和可磨耗密封涂层 273

4.3.1 热障涂层 273

4.3.2 可磨耗密封涂层 273

4.4 粘结固体润滑涂层 274

4.4.1 什么是粘结固体润滑涂层 274

4.4.2 粘结固体润滑涂层的分类 274

4.4.3 粘结固体润滑涂层的性能 275

4.4.4 涂层中多组分的匹配 275

4.5.2 耐纤维磨损涂层 276

4.5 抗腐蚀磨损涂层与耐纤维磨损涂层 276

4.5.1 抗腐蚀磨损涂层 276

4.5.3 超音速火焰喷涂简介 277

4.5.4 爆炸火焰喷涂的简介 280

4.6 防粘减摩涂层和亲水与介电涂层 282

4.6.1 防粘减摩涂层 282

4.6.2 亲水与介电涂层 283

4.7 非晶态合金层 283

4.7.1 概述 283

4.7.2 非晶态合金层的制备 284

4.7.3 非晶态合金层的性能 285

4.7.4 非晶态合金层的应用 286

4.8 抗高温粘着磨损涂层与抗高温熔融金属或熔体侵蚀涂层 286

4.8.1 抗高温粘着磨损涂层 286

4.8.2 抗高温熔融金属或熔体侵蚀涂层 287

4.9 木材表面防护装饰涂层 287

4.9.1 木材表面防护装饰涂层的特点 287

4.9.2 室外用木材表面涂层 288

4.9.3 室内用木材表面涂层 290

5.1.2 涂层技术应用状况 293

5.1.1 三峡坝区空气与水环境的特性 293

第五章 工程应用 293

5.1 三峡工程涂层技术的应用 293

5.1.3 涂层技术应用展望 294

5.2 汽车工业涂层技术的应用 295

5.2.1 应用举例 295

5.2.2 应用举例说明 296

5.3 家电工业涂层技术的应用 297

5.3.1 装饰涂层技术的应用 297

5.3.2 涂层技术应用的发展趋势 297

5.4.1 概述 298

5.4 大型钢结构热喷涂防腐 298

5.4.2 典型腐蚀环境 299

5.4.3 常用封闭剂、封闭涂料及涂装材料 299

5.4.4 涂层厚度及选择 299

5.4.5 典型腐蚀环境中推荐的喷涂层 300

5.5 铁路钢桥防护涂层 303

5.5.1 涂层前处理技术的要求 303

5.5.2 钢梁的涂料涂层 304

5.5.3 钢梁的热喷涂金属涂层 304

5.6.1 埋地管道的腐蚀 305

5.6 埋地钢制管道防护涂层 305

5.6.2 埋地管道防护的一般规定 307

5.6.3 埋地钢制管道防护涂层的简介 308

5.7 涂层钢板 312

5.7.1 涂层钢板的应用 312

5.7.2 汽车工业用涂层钢板 312

5.7.3 建材业用涂层钢板 314

5.7.4 家电业用涂层钢板 316

5.7.5 食品罐头用涂层钢板 316

5.7.6 涂层钢管 316

5.8.1 防腐蚀涂层 317

5.8 热喷涂涂层应用举例 317

5.8.2 防磨损涂层 319

5.8.3 特殊功能涂层 320

第6章 涂层性能的检测 323

6.1 概述 323

6.2 涂层的外观检验 323

6.2.1 外观检验的内容 323

6.2.2 涂层表面缺陷检测 324

6.2.3 涂层表面粗糙度的检测 324

6.2.4 涂层表面光泽度的检测 326

6.2.5 几种涂层外观检测举例 327

6.2.6 有关涂层外观检验的标准举例 327

6.3 涂层的厚度检验 327

6.3.1 涂层非破坏性厚度检验方法 328

6.3.2 涂层破坏性厚度检验方法 330

6.3.3 涂层测厚举例 336

6.3.4 有关涂层测厚的标准举例 337

6.4 涂层的耐蚀性检验 338

6.4.1 大气暴露试验 338

6.4.2 盐雾试验 341

6.4.3 腐蚀膏腐蚀试验 346

6.4.4 二氧化硫工业气体腐蚀试验 347

6.4.5 湿热试验 348

6.4.6 全浸腐蚀试验 348

6.4.7 基体为阴极的涂层腐蚀试验后评级参考图 349

6.4.8 有关涂层耐蚀性试验标准举例 350

6.5 涂层的耐磨性试验 353

6.5.1 磨料磨损试验 353

6.5.2 磨擦磨损试验 354

6.5.3 喷砂试验 354

6.5.4 涂层耐磨性试验举例 355

6.6 涂层的孔隙率试验 359

6.6.1 概述 359

6.5.5 有关涂层的耐磨性试验标准举例 359

6.6.2 滤纸法测涂层孔隙率 360

6.6.3 涂膏法测涂层的孔隙率 362

6.6.4 其他方法 363

6.6.5 涂层孔隙率的测试举例 364

6.7 涂层的硬度试验 365

6.7.1 涂层的宏观硬度与显微硬度 365

6.6.6 有关涂层孔隙率试验标准举例 365

6.7.2 涂层的宏观硬度检验 366

6.7.3 涂层的显微硬度检验 366

6.7.4 有关涂层硬度试验标准的举例 367

6.8 涂层的结构强度(附着力)试验 367

6.8.1 概述 367

6.8.2 涂层结合力定性试验 368

6.8.3 涂层结合力定量试验 371

6.8.4 几种涂层的结合强度 375

6.8.5 有关涂层结合强度试验标准举例 375

参考文献 376