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绪论 1

0.1 电化学加工技术的主要内容 1

0.2 电化学加工技术的发展现状和趋势 2

0.2.1 电解加工技术的发展现状和趋势 2

0.2.2 电镀加工技术的发展现状和趋势 6

0.2.3 电铸加工技术的发展现状和趋势 8

第一篇 电化学加工技术的理论基础第1章 电解质溶液1.1 导体 12

1.2 电解质溶液的导电机理 12

1.2.1 化学能与电能的转化 12

1.2.2 电解质溶液的导电机理 14

1.3 法拉第电解定律 14

1.4 电导 15

1.5 离子的迁移 16

1.5.1 离子的迁移数 16

1.5.2 电解池中通过的电量与离子迁移数的关系 18

第2章 可逆电极过程 21

2.1 原电池的电动势 21

2.1.1 内电位与外电位 22

2.1.2 典型原电池 23

2.1.3 电极电势 24

2.1.4 液接电势 25

2.2 电极电位 26

2.2.1 电极的可逆性 26

2.2.2 可逆电极的电位 26

第3章 不可逆电极过程 29

3.1 双电层的结构 29

3.2 电极的极化 30

3.2.1 浓差极化 30

3.2.2 电化学极化 30

3.3 分解电压与残余电流 31

3.4 金属的腐蚀与防护 32

3.4.1 金属的电化学腐蚀 32

3.4.2 金属的电化学防护 33

3.5 金属的钝化 34

第二篇 电化学去除加工 35

第4章 电解加工 35

4.1 电解加工的基本原理和特点 35

4.1.1 电解加工的基本原理 35

4.1.2 电解加工的特点 36

4.2 电解加工时的电极反应过程 37

4.2.1 电解液为NaCl水溶液时的电极反应 37

4.2.2 电解液为NaClO3水溶液时的电极反应 38

4.3 电解加工的基本工艺规律 39

4.3.1 生产率及其影响因素 39

4.3.2 电解加工的精度和表面质量 41

4.4 提高电解加工精度的主要途径 42

4.5 混气电解加工 43

4.5.1 原理及其特点 43

4.5.2 气液混合比 44

4.5.3 混气电解加工实例 44

4.6 脉冲电解加工技术 45

4.7 电解加工设备 45

4.7.1 电解加工机床的基本构成与类型 45

4.7.2 机床主体 47

4.7.3 直流稳压电源 47

4.7.4 电解液系统 48

4.7.5 电解加工设备的维护与保养 49

4.8 电解加工用工具阴极设计 50

4.8.1 阴极的流场设计 50

4.8.2 阴极的尺寸设计 60

4.8.3 常用阴极材料、绝缘与导电等问题 64

4.9 电解液 67

4.9.1 电解加工对电解液的基本要求 67

4.9.2 电解液的类别与性能 67

4.9.3 电解液的选择原则 73

4.10 电解加工的应用 74

4.10.1 电解穿孔套切加工 74

4.10.2 型面和型腔加工 74

4.10.3 内花键、炮管膛线等内型面加工 75

4.10.4 电解去毛刺、倒圆角 77

4.10.5 电解刻蚀 79

4.10.6 电解车削 80

4.10.7 电解铣削 81

4.10.8 电解切割 81

4.10.9 管件内腔电解扩孔 83

4.10.10 电解取折断工具 83

4.10.11 在线电解修整磨削技术 85

第5章 电解磨削加工 88

5.1 电解磨削的基本原理和特点 88

5.1.1 基本原理及特点 88

5.1.2 电化学反应过程 89

5.1.3 电流效率的计算及其实际意义 90

5.2 影响电解磨削生产率和加工质量的因素 91

5.2.1 提高电解磨削加工效率的主要方法 91

5.2.2 影响电解磨削加工精度的主要因素 92

5.2.3 影响加工表面粗糙度的主要因素 94

5.3 电解磨削中电解液的选择及非加工表面保护 96

5.3.1 电解液的选择 96

5.3.2 电解液的过滤 99

5.3.3 非加工面的保护 100

5.4 导电磨轮的制作与应用 103

5.4.1 烧结式磨轮的主要结构特点与应用 103

5.4.2 其他种类磨轮的结构特点与应用 109

5.5 电解磨削设备及加工工艺 111

5.5.1 电解磨削设备组成及设备改造应遵循的原则 111

5.5.2 几种电解磨削的加工方式及加工工艺 112

第三篇 电化学沉积加工 121

第6章 电镀加工 121

6.1 电镀加工简介 121

6.1.1 电镀加工的基本概念 121

6.1.2 电镀层的分类 121

6.2 电镀基本原理及影响镀层组织的因素 123

6.2.1 金属的电沉积过程 123

6.2.2 金属离子从水溶液中阴极还原的可能性 125

6.2.3 电镀层在阴极表面的分布 127

6.2.4 影响镀层组织的因素 130

6.3 金属零件电镀前表面处理 136

6.3.1 金属零件电镀前表面处理的重要性 136

6.3.2 粗糙表面的机械处理 137

6.3.3 除油 137

6.3.4 浸蚀 138

6.3.5 金属制件电镀前表面处理的一些新工艺 139

6.3.6 电镀前表面处理的工艺流程 140

6.4 金属零件的电镀技术 140

6.4.1 概述 140

6.4.2 单金属电镀 141

6.4.3 贵重金属电镀 152

6.4.4 合金电镀 153

6.4.5 非晶态合金电镀 156

6.4.6 复合电镀与超硬材料电镀技术 157

6.4.7 脉冲电镀 162

6.4.8 熔盐电镀 162

6.4.9 电刷镀 163

6.4.10 摩擦电喷镀 166

6.5 非金属材料电镀 167

6.5.1 概述 167

6.5.2 非金属材料电镀前的表面处理 168

6.5.3 ABS塑料电镀 169

6.5.4 石膏与木材的电镀 170

6.5.5 玻璃与陶瓷的电镀 171

6.6 电镀连接技术 173

6.6.1 铀合金的电镀连接 174

6.6.2 铍的电镀连接技术 174

6.7 其他镀膜技术 175

6.7.1 化学镀 175

6.7.2 化学气相沉积 175

6.7.3 真空镀膜 176

6.7.4 热喷镀 178

第7章 电铸加工 179

7.1 电铸加工的原理和特点 179

7.1.1 电铸加工的基本原理 179

7.1.2 电铸加工的特点 179

7.2 电铸设备及电铸工艺 180

7.2.1 电铸设备简介 180

7.2.2 电铸工艺流程 180

7.3 电铸制品的应用 181

7.4 电铸原模的设计与制作 181

7.4.1 电铸原模材料选择及设计原则 181

7.4.2 电铸原模的预处理 182

7.5 电铸金属与合金 184

7.5.1 对电铸溶液的基本要求 184

7.5.2 电铸镍 184

7.5.3 电铸铜 185

7.5.4 电铸铁 186

7.5.5 电铸镍钴合金 186

7.5.6 电铸后处理 187

7.6 电铸应用实例 188

7.6.1 精密微细喷嘴电铸 188

7.6.2 微孔电铸 188

7.6.3 链轮成型模电极电铸 188

7.6.4 薄壁圆筒的电铸 189

7.7 提高铸层质量的途径 189

7.7.1 射流电铸快速成型技术 189

7.7.2 脉冲电铸 192

第四篇 电化学表面加工 194

第8章 电化学表面处理 194

8.1 铝与铝合金表面处理 194

8.1.1 阳极氧化表面处理工艺流程 194

8.1.2 阳极氧化处理 195

8.1.3 铝制品的着色工艺 196

8.1.4 着色处理的工艺要点 197

8.2 铜及其合金的电化学着色 198

8.3 不锈钢的电化学着色 198

8.4 特殊的阳极氧化、着色工艺 199

8.4.1 宝石膜生成法 199

8.4.2 周期换向电流氧化 200

8.4.3 铝及铝合金阳极着云彩色工艺 201

第9章 电化学抛光 203

9.1 电化学抛光的基本原理 203

9.2 电化学抛光的基本规律 205

9.2.1 电解液成分 205

9.2.2 电流密度 205

9.2.3 电解液的温度 205

9.2.4 电化学抛光的持续时间 207

9.2.5 电化学抛光的工作条件 207

9.3 电化学抛光后表面的性能 208

9.3.1 机械性能 208

9.3.2 光学性能 209

9.3.3 耐蚀性 209

9.3.4 磁性 209

9.4 电化学抛光的工艺流程 209

9.4.1 电化学抛光的基本工艺流程 210

9.4.2 电化学抛光前零件的预处理 212

9.4.3 电化学抛光 213

9.4.4 电化学抛光后零件的加工 213

9.4.5 电化学抛光注意事项 213

9.5 电化学抛光设备 214

9.5.1 电源系统 214

9.5.2 电解液槽 215

9.5.3 阴极设计 216

9.5.4 夹具 218

9.6 电化学抛光在工业中的应用 218

9.6.1 零件的光整加工 219

9.6.2 精密零件的精加工 219

9.6.3 切削工具的电化学抛光 219

9.6.4 计量工具的电化学抛光 220

9.6.5 显现金属表面的缺陷 220

9.6.6 毛坯和半成品的电化学抛光 220

9.6.7 金相磨片的制备 221

9.7 电化学抛光中新技术、新工艺举例 221

9.7.1 深孔高效整平电解加工 221

9.7.2 脉冲电化学光整加工 225

第五篇 电化学复合加工 228

第10章 电化学机械复合加工 228

10.1 电化学机械复合加工的特点 228

10.2 电化学机械复合加工的方式 229

10.2.1 电解珩磨 229

10.2.2 电解研磨 229

10.2.3 电解机械复合抛光 230

10.2.4 电解砂带磨削 232

第11章 其他电化学复合加工 236

11.1 电解电火花复合加工 236

11.1.1 电源及电解液对加工精度的影响 236

11.1.2 工艺参数对加工精度的影响 237

11.2 电解超声复合加工 238

11.2.1 电解超声复合加工的基本原理和特点 238

11.2.2 电解超声复合抛光 238

11.3 振动电镀 240

11.3.1 振动电镀的基本特征 240

11.3.2 振动电镀的优点 240

11.4 超声化学镀 241

11.5 激光电化学加工 242

11.5.1 激光电镀 242

11.5.2 激光化学镀 243

11.5.3 激光电化学刻蚀 243

11.6 激光辅助电解液流加工 244

11.7 脉冲电流往复电解加工 244

11.8 电化学磁力复合加工 245

参考文献 247