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第1章 概论 1

1.1 表面工程的发展背景 1

1.1.1 表面工程的发展 1

1.1.2 表面工程迅速发展的原因 3

1.2 表面工程的发展动向 6

第2章 特种减摩新技术 13

2.1 磨擦修复添加剂 13

2.1.1 磨擦修复添加剂的作用机理 13

2.1.2 两种修复型添加剂的磨擦学性能 14

2.2 粘结固体润滑膜技术 18

2.2.1 粘结固体润滑膜的特性及适用范围 19

2.2.2 粘结固体润滑膜的理论与技术 21

2.2.3 粘结固体润滑膜技术的应用 23

第3章 等离子喷涂新技术 26

3.1 射频感应耦合式等离子喷涂 27

3.2 反应等离子喷涂 35

3.2.1 高温合金80Ni20Cr和MCrAIY的反应等离子喷涂 35

3.2.2 RPS喷涂MoSi2，原位生成SiC 37

3.2.3 氢氧化磷灰石的射频等离子喷涂 39

3.3 三阴极等离子喷枪 41

3.4 微等离子喷涂 43

第4章 高速电弧喷涂技术 45

4.1 概述 45

4.1.1 热喷涂技术 45

4.1.2 电弧喷涂技术 46

4.1.3 高速电弧喷涂技术 47

4.2 高速电弧喷涂技术原理及其特点 49

4.2.1 高速电弧喷涂的技术特点 49

4.2.2 提高电弧喷涂射流速度的技术途径 50

4.3 电弧喷涂雾化气流速度的测量 52

4.3.1 气流速度测量原理 52

4.3.2 电弧喷涂枪雾化气流速度的测量 53

4.3.3 高速电弧喷涂弧区特性 54

4.3.4 电弧喷涂粒子速度的测量 55

4.4 高速电弧喷涂工艺 59

4.4.1 工艺特点 59

4.4.2 影响高速电弧喷涂涂层质量的因素 60

4.4.3 常用材料的高速电弧喷涂工艺规范 62

4.5 高速电弧喷涂的雾化原理 63

4.5.1 雾化粒子形貌 64

4.5.2 高速电弧喷涂粒子雾化机理 65

4.6 高速电弧喷涂涂层的性能和组织 68

4.6.1 涂层的性能 69

4.6.2 涂层表面形貌和显微组织 72

4.7 高速电弧喷涂技术的应用 77

4.7.1 在提高零件耐磨性能方面的应用 77

4.7.2 在提高零件防腐性能方面的应用 78

第5章 粉末涂料及涂装技术 80

5.1 环保型粉末涂料 80

5.2 粉末涂料涂装原理及应用 84

5.3 塑料粉末涂料的热喷涂技术 89

5.3.1 塑料粉末火焰喷涂法 89

5.3.2 不预热塑料粉末火焰喷涂技术 92

5.3.3 塑料粉末超音速火焰喷涂技术 93

5.3.4 塑料粉末等离子喷涂技术 93

5.3.5 塑料粉末超音速等离子弧喷涂技术 95

5.4 粉末涂料涂敷层衬里技术 95

第6章 气体爆燃式喷涂技术 99

6.1 概述 99

6.2 气体爆燃式喷涂技术原理 100

6.3 爆烯式喷涂的若干气体动力学问题 101

6.3.1 爆燃冲击波特性 101

6.3.2 喷涂粉末颗粒与爆燃冲击波的相互作用 103

6.4 气体爆燃式喷涂设备 107

6.4.1 多凸轮、多阀门系气体爆燃式喷涂设备 107

6.4.2 活塞/步进缸式气体爆燃式喷涂设备 108

6.4.3 使用难爆气体混合物的爆燃式喷涂设备 110

6.5 气体爆燃式喷涂的若干工艺问题 111

6.5.1 粒度、燃气与氧气比例对气体爆燃涂层相组成的影响 111

6.5.2 喷涂角度对爆燃式喷涂涂层性能的影响 114

6.6 气体爆燃式喷涂技术应用实例 115

6.6.1 航空叶片防振翼缘 115

6.6.2 气轮机叶片 116

6.6.3 航空发动机气轮机级和级外壳 116

6.6.4 直升飞机气轮机二级喷射装置 117

6.6.5 直升飞机透平发动机的主动齿轮 117

6.6.6 挤出机螺旋 118

6.6.7 曲轴及轴类零件 118

7.1.1 磨擦电喷镀技术的基本原理 119

7.1 磨擦电喷镀技术 119

第7章 磨擦电喷镀及复合电刷镀技术 119

7.1.2 磨擦电喷镀技术特点 120

7.1.3 磨擦电喷镀镀层性能 121

7.1.4 磨擦电喷镀Ni-Co-MoS2复合镀镀层 125

7.1.5 磨擦电喷镀应用实例 128

7.2 复合电刷镀技术 131

7.2.1 复合电刷镀的基本原理 132

7.2.2 复合镀液的制备 136

7.2.3 复合电刷镀的工艺特点 144

7.2.4 复合镀层的性能 147

7.2.5 复合电刷镀技术应用 154

8.1 概述 156

第8章 表面粘涂与胶粘技术 156

8.2 胶粘剂的固化与改性技术 157

8.2.1 环氧树脂的固化与改性 157

8.2.2 聚氨脂 167

8.2.3 有机硅树脂的改性 168

8.3 特种粘涂与胶粘新技术 170

8.3.1 纳米胶粘剂 170

8.3.2 耐高温导热绝缘密封胶 172

8.3.3 防冷焊润滑粘涂与胶粘层 172

8.3.4 耐高温防粘防滑粘涂与胶粘层 173

8.3.5 金属修补剂 174

8.4 表面粘涂与胶粘技术的发展方向 175

第9章 激光熔覆技术 178

9.1 激光加工概述 178

9.2.1 激光熔覆原理及方法 180

9.2 激光熔覆技术基础 180

9.2.2 金属对激光的吸收及影响因素 183

9.2.3 金属的激光加热 187

9.2.4 激光熔覆熔池的对流机制 189

9.3 激光熔覆系统装置 191

9.3.1 激光器系统 192

9.3.2 光束传输与成型系统 196

9.3.3 送料系统 204

9.3.4 检测系统 205

9.4 激光熔覆工艺及应用 207

9.4.1 激光熔覆的合金材料 207

9.4.2 同步送粉激光熔覆工艺 209

9.4.3 熔覆层气孔与裂纹的防止 211

9.4.4 激光熔覆应用实例 212

第10章 离子束表面强化技术 214

10.1 概述 214

10.1.1 离子束表面强化方法及其特点 214

10.1.2 离子束与材料的相互作用 215

10.2 等离子体源离子注入 217

10.2.1 离子注入基本原理及特点 217

10.2.2 等离子体源离子注入原理、设备及其特点 218

10.2.3 等离子体源离子注入技术的应用和发展 221

10.3 空心阴性放电离子镀 222

10.3.1 离子镀概述 222

10.3.2 空心阴极放电离子镀原理和装置 223

10.3.3 空心阴极放电离子镀的特点 225

10.3.4 空心阴极放电离子镀主要工艺参数及应用 226

10.4 多弧离子镀 228

10.4.1 多弧离子镀原理及装置 228

10.4.2 多弧离子镀的特点 230

10.4.3 多弧离子镀的工艺参数 230

10.5 磁控溅射 231

10.5.1 溅射镀膜原理 231

10.5.2 磁控溅射原理及特点 232

10.5.3 溅射的应用和发展 236

10.6 离子束辅助沉积 237

10.6.1 离子束辅助沉积及其特点 237

10.6.2 IBAD工艺参数 238

10.6.3 IBAD的应用 239

第11章 表面预处理技术 240

11.1 喷塑料丸退漆 240

11.2 空气火焰超音速表面喷砂、喷丸 241

11.2.1 燃料系统 241

11.2.2 喷枪燃烧室设计中的基本问题 245

11.2.3 超音速表面处理技术的工作原理 247

第12章 陶瓷涂层加工新技术 251

12.1 陶瓷涂层的磨削加工 251

12.1.1 研制适于陶瓷磨削的专用磨床 252

12.1.2 磨削机理 252

12.1.3 陶瓷涂层磨削用砂轮 254

12.1.4 磨削工艺和技术的研究 254

12.2.1 电解电火花磨削加工法 255

12.2.2 加热塑性切削 255

12.2 陶瓷涂层的特种加工 255

第13章 电子束表面加工技术 260

13.1 概述 260

13.1.1 电子束物理气机沉积（EB-PVD）技术 261

13.1.2 电子束表面改性技术 263

13.2 电子束的能量分布 263

13.2.1 电子束能量转变 263

13.2.2 能量平衡 264

13.2.3 热效率和热损耗 268

13.2.4 电子束与蒸气云 270

13.3 电子束物理气机沉积工艺 271

13.3.1 气体压强的影响 271

13.3.2 材料的蒸发 274

13.3.3 能量密度与蒸发速率 276

13.3.4 蒸发参数和蒸发速率 279

13.3.5 物理气相沉积过程的控制 280

13.4 电子束物理气相沉积设备 280

13.5 电子束物理气机沉积的发展与应用 283

13.5.1 光学薄膜（涂层） 285

13.5.2 微电子薄膜（涂层） 285

13.5.3 航空和航天发动机方面的应用 286

13.5.4 工具和模具的涂层 286

13.5.5 防腐涂层 286

13.5.6 热障涂层 287

13.6 电子束表面改性技术 288

13.6.1 电子束表面淬火 289

13.6.3 电子束熔覆 290

13.6.2 电子束表面合金化 290

13.6.4 制造非晶态表层 291

13.6.5 电子束表面熔凝 291

第14章 表面力学性能检测新方法 293

14.1 概述 293

14.2 膜基结合强度的测定 294

14.2.1 各种方法的综述 294

14.2.2 最大膜基结合正应力的测定——界面压入法 305

14.2.3 膜基最大结合剪应力测定法——划痕法 311

14.3 能量释放率G与开裂模式 314

14.4 薄膜弹性模量的测定——纳米压痕技术 317

14.4.1 薄膜弹性模具和硬度的确定 318

14.4.2 纳米压痕系统的组成及工作原理 321

14.4.3 纳米压痕技术的其它应用 322

第15章 表面工程与再制造 324

15.1 再制造工程概论 324

15.1.1 再制造工程的技术内涵 324

15.1.2 再制造工程的学科体系 327

15.2 发展再制造工程的意义 328

15.2.1 再制造工程是对先进制造技术的补充和发展 328

15.2.2 再制造工程是全寿命周期管理工作的延伸 329

15.2.3 再制造工程是实现机电产业可持续发展的重要技术支撑 330

15.2.4 再制造工程将成为新的经济增长点 332

15.3 再制造工程的发展现状 333

15.3.1 国外研究和发展现状 333

15.3.2 国内研究和发展现状 337

15.4 表面工程在再制造中的地位作用 338

参考文献 341