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第1章 概论 1

1.1 现代表面镀覆技术的涵义 1

目录 1

1.2 现代表面镀覆技术的地位和作用 2

1.2.1 现代表面镀覆技术的地位 2

1.2.2 现代表面镀覆技术的作用 3

1.3 现代表面镀覆技术的种类 3

1.3.1 电镀技术 3

1.3.2 电刷镀技术 5

1.3.3 摩擦电喷镀技术 5

1.3.5 化学镀技术 7

1.3.4 非金属刷镀技术 7

1.3.6 复合镀技术 8

1.3.7 脉冲电镀 8

1.3.8 激光镀技术 ... 9

1.3.9 表面镀覆技术与其他表面技术的交叉、复合 10

1.4 现代表面镀覆层的分类 10

1.4.1 按镀层功能分类 10

1.4.2 按镀层电化学性质分类 11

1.4.3 按镀层结构分类 12

1.5 现代表面镀覆技术工程设计 12

1.5.1 现代表面镀覆层工程设计的目的 12

1.5.2 镀覆层工程设计的程序 13

1.5.3 镀覆层工程设计的原则 14

1.5.4 镀覆层工程设计的方法 16

1.5.5 现代表面镀覆层结构与厚度的设计 17

1.6 现代表面镀覆技术的发展与展望 21

1.6.1 加强基础理论与测试技术的研究 21

1.6.2 发展复合镀及纳米复合镀技术 22

1.6.3 引入高新技术提升传统镀覆技术 22

1.6.4 积极推进绿色清洁生产 22

第2章 镀覆前表面预处理技术 23

2.1 概述 23

2.2.2 表面预加工 24

2.2 表面预处理方法和要求 24

2.2.1 表面预处理方法 24

2.2.3 预加工后的表面粗糙度要求及其测试方法 26

2.2.4 预处理后的表面清洁度要求及其测试方法 27

2.3 表面除油 29

2.3.1 油污的性质 29

2.3.2 除油方法 29

2.3.3 除油方法的选择 32

2.4 表面除锈 33

2.4.1 锈蚀的特征 33

2.4.2 锈蚀的分类 34

2.4.4 常用的除锈方法 36

2.4.3 锈蚀的鉴别方法 36

2.5 非镀表面的保护和遮蔽 38

第3章 电刷镀技术 40

3.1 电刷镀技术的发展历史 40

3.2 电刷镀技术的基本原理 41

3.3 电刷镀技术的特点与用途 42

3.3.1 电刷镀技术的特点 42

3.3.2 电刷镀技术的用途 42

3.4 电刷镀设备 43

3.4.1 电源 43

3.4.2 镀笔及阳极 50

3.4.3 辅助器具及材料 57

3.5 电刷镀溶液 58

3.5.1 表面预处理溶液 59

3.5.2 单金属镀液 62

3.5.3 合金镀溶液 78

3.5.4 溶液用量的估算 80

3.6 电刷镀工艺 81

3.6.1 概述 81

3.6.2 电刷镀的一般工艺过程 81

3.6.3 黑色金属材料上的电刷镀工艺 82

3.6.4 有色金属材料上的电刷镀工艺 88

3.6.5 其他金属材料上的电刷镀工艺 91

3.7.1 电源设备输出参数的选择 92

3.7 工艺参数的选择 92

3.7.2 石墨阳极散热孔结构的设计 93

3.7.3 镀笔与零件的相对运动速度 94

3.7.4 镀笔与零件间的运动方式和运动轨迹 95

3.7.5 温度的控制 97

3.7.6 镀液的选择 98

3.7.7 工艺规范的选择 100

3.8 电刷镀镀层的形貌与组织结构 104

3.8.1 电刷镀镀层的形貌 105

3.8.2 电刷镀镀层的组织结构 107

3.9 电刷镀镀层性能 112

3.9.1 镀层与基体的结合强度 112

3.9.2 镀层的硬度 114

3.9.3 镀层的相对耐磨性 116

3.9.4 镀层的内应力 118

3.9.5 镀层裂纹 121

3.10 电刷镀镀层与基体的结合 123

3.10.1 镀层的结合力 123

3.10.2 镀层结合的特点 124

3.10.3 镀层结合机理 124

3.10.4 镀层结合的影响因素 126

3.11 电刷镀镀层强化及再强化机理 128

3.11.1 电刷镀镀层的强化机理 128

3.12.1 提高抗接触疲劳性能 129

3.12 电刷镀技术展望 129

3.11.2 镀层的再强化现象 129

3.12.2 获得非晶态镀层组织 130

3.12.3 新型镀液 130

3.12.4 新型电源 131

3.12.5 提高机械化、信息化水平 131

3.12.6 与其他表面技术的交叉复合 131

第4章 摩擦电喷镀技术 133

4.1 概述 133

4.1.1 金属电沉积的步骤和稳态过程 133

4.1.2 金属电沉积过程受扩散步骤控制时的极化特征 133

4.1.3 提高金属电沉积速度的措施 134

4.2.1 摩擦电喷镀技术的基本原理 135

4.1.4 摩擦电喷镀技术的发展历史 135

4.2 摩擦电喷镀技术的基本原理与特点 135

4.2.2 摩擦电喷镀技术的特点 136

4.3 摩擦电喷镀电源 138

4.3.1 摩擦电喷镀技术对电源的要求 138

4.3.2 MD-100型电源的电路原理及功能 141

4.3.3 电源技术指标 146

4.3.4 电源的使用说明 147

4.4 摩擦电喷镀装置 148

4.4.1 镀笔的结构与作用 148

4.4.2 阳板材料的选择 149

4.4.3 阳极的设计与制作 150

4.4.4 摩擦器的材料选择与制作 152

4.4.5 镀液供送装置 152

4.4.6 转台 153

4.5 摩擦电喷镀溶液 154

4.5.1 表面预处理溶液 154

4.5.2 镀底层与夹心层溶液 155

4.5.3 功能镀溶液 155

4.6 摩擦电喷镀工艺 171

4.6.1 喷镀前准备 171

4.6.2 摩擦电喷镀的基本工艺过程 175

4.6.3 典型材料上的摩擦电喷镀工艺 177

4.7 影响沉积速度与镀层质量的因素及控制措施 183

4.7.1 沉积速度及其影响因素 184

4.7.2 影响镀层质量的因素 185

第5章 非金属刷镀技术 188

5.1 概述 188

5.1.1 非金属刷镀技术的含义 188

5.1.2 非金属材料表面金属化的发展 188

5.1.3 非金属刷镀技术的特点 189

5.1.4 非金属刷镀技术的应用范围 190

5.1.5 非金属刷镀技术的基本工艺流程 191

5.1.6 非金属刷镀镀层的结合机理 191

5.2.2 表面粗化 194

5.2.1 除油 194

5.2 非金属材料表面金属化工艺 194

5.2.3 敏化 197

5.2.4 活化 198

5.2.5 化学镀 200

5.3 非金属刷镀设备 204

5.3.1 喷砂设备 204

5.3.2 抛光设备 205

5.3.3 化学处理设备 206

5.3.4 电刷镀设备 207

5.3.5 其他辅助设备 207

5.4.1 除油溶液 209

5.4 非金属刷镀溶液 209

5.4.2 粗化溶液 210

5.4.3 中和、还原与浸酸溶液 212

5.4.4 敏化溶液 212

5.4.5 活化溶液 213

5.4.6 还原和解胶溶液 217

5.4.7 化学镀溶液 218

5.4.8 刷镀溶液 226

5.4.9 表面着色溶液 227

5.5 水洗处理 228

5.5.1 水质的影响 229

5.5.2 水洗质量的要求 229

5.5.3 水洗方法 230

5.5.4 水洗效率 231

5.6 典型非金属材料的刷镀工艺 232

5.6.1 ABS塑料刷镀工艺 232

5.6.2 聚丙烯塑料的刷镀工艺 233

5.6.3 聚四氟乙烯塑料的刷镀工艺 235

5.6.4 尼龙（聚酰胺）的刷镀工艺 237

5.6.5 聚碳酸酯塑料的刷镀工艺 239

5.6.6 聚甲醛刷镀的前处理工艺 239

5.6.7 其他热塑性塑料刷镀的前处理工艺 240

5.6.8 酚醛塑料的刷镀工艺 241

5.6.9 环氧树脂塑料的刷镀工艺 241

5.6.10 其他非金属材料的刷镀工艺 242

5.7 非金属刷镀层的缺陷与处理方法 244

5.7.1 表面处理和化学镀时易出现的缺陷 244

5.7.2 刷镀加厚层时易出现的缺陷 246

5.7.3 表面着色易出现的缺陷 246

5.8 非金属刷镀层性能检测 247

5.8.1 测量镀层厚度 247

5.8.2 镀层结合强度测试 249

5.8.3 镀层表面接触电阻的测定 250

5.8.4 测定镀层光亮度 251

5.9.3 车间的进排气及采暖 252

5.9.2 车间平面布置 252

5.9.1 车间位置选择 252

5.9 非金属刷镀车间设计 252

5.9.4 车间供电与上下水设施 253

5.9.5 工艺流程布置 253

第6章 化学镀技术 254

6.1 概述 254

6.1.1 化学镀的分类及特点 254

6.1.2 化学镀发展简史 256

6.2 化学镀镍机理 258

6.2.1 化学镀镍的热力学 258

6.2.2 化学镀镍的动力学 259

6.3.1 化学镀镍与基体材料 264

6.3 化学镀镍工艺 264

6.3.2 不同材料基体前处理工艺 266

6.3.3 施镀过程中的影响因素及操作事项 269

6.3.4 后处理要求 273

6.4 化学镀镍溶液的组成与维护 275

6.4.1 化学镀镍溶液的组成 275

6.4.2 化学镀镍溶液的维护 281

6.5 化学镀镍层的性能 285

6.5.1 耐腐蚀性能 285

6.5.2 硬度 287

6.5.4 结合强度 288

6.5.3 磨损性能 288

6.5.5 镀层的化学稳定性 289

6.5.6 组织结构 290

6.6 化学镀镍基多元合金 291

6.6.1 化学镀Ni-Me-P系三元合金 292

6.6.2 化学镀Ni-Me-B系三元合金 294

第7章 纳微米复合镀覆技术 295

7.1 纳微米复合镀覆技术概述 295

7.1.1 纳微米复合镀覆技术的研究与发展 295

7.1.2 纳微米复合镀覆技术的特点 296

7.1.3 纳微米复合镀覆技术及其镀层的分类 297

7.1.4 复合镀液的制备 298

7.1.5 纳微米复合镀覆技术的共沉积机理及模型 303

7.1.6 复合电沉积工艺 308

7.1.7 纳微米复合镀层的结合机理 311

7.1.8 纳微米复合镀覆技术的应用 313

7.2 纳微米复合电刷镀技术 315

7.2.1 纳微米复合电刷镀技术的特点 315

7.2.2 纳微米复合电刷镀技术的原理 316

7.2.3 纳微米复合电刷镀技术的工艺 316

7.2.4 纳微米复合电刷镀技术的沉积机理 319

7.2.5 纳微米复合电刷镀技术的镀层组织及性能 320

7.2.6 纳微米复合电刷镀技术的镀层强化机理 326

7.3.1 纳微米复合摩擦电喷镀技术的特点 327

7.3 纳微米复合摩擦电喷镀技术 327

7.3.2 纳微米复合摩擦电喷镀技术的工艺 329

7.3.3 纳微米复合摩擦电喷镀镀层组织及性能 331

7.3.4 纳微米复合摩擦电喷镀技术的沉积过程 333

7.3.5 纳微米复合摩擦电喷镀技术的强化机理 335

7.4 纳微米复合化学镀技术 337

7.4.1 纳微米复合化学镀技术的工艺 337

7.4.2 纳微米复合化学镀技术的镀层性能 337

7.4.3 化学镀Ni-P-PTFE共沉积机理 340

7.4.4 纳微米复合化学镀的应用 341

8.1.1 磨削加工 344

8.1 镀覆层的机械加工 344

第8章 镀覆层的机械加工与后处理 344

8.1.2 车削加工 346

8.1.3 刮削与研磨 346

8.1.4 镀覆层的抛光 347

8.2 镀覆层的光整强化 348

8.2.1 光整强化机理及特点 348

8.2.2 挤（滚）压装置的结构与参数设计 348

8.2.3 镀覆层的挤（滚）压强化试验 353

8.3 镀覆层的后处理 358

8.3.1 镀覆层后处理的目的及要求 358

8.3.2 镀覆层后处理的常用方法 358

8.3.3 几种常用镀覆层的后处理工艺 360

8.4 镀覆层的退除 364

8.4.1 镀覆层的退除方法 364

8.4.2 镀覆层退除方法的选择 364

第9章 镀覆层性能检测 369

9.1 镀覆层性能的检测内容 369

9.2 试件的制备 370

9.3 镀覆层性能的检测方法 370

9.3.1 外观检查 370

9.3.2 厚度的测定 371

9.3.3 结合强度的检测 374

9.3.4 孔隙率的测定 378

9.3.5 镀覆层硬度的测定 382

9.3.6 内应力的测定 383

9.3.7 耐磨性的测定 386

9.3.8 氢脆性的测定 388

9.3.9 耐腐蚀性测定 390

9.3.10 镀层密度的测定 392

9.3.11 镀层电阻率的测定 393

第10章 溶液性能的测定 395

10.1 溶液及其分类 395

10.2 溶液的成分 395

10.3 溶液的配制与保管 397

10.3.1 化学试剂的使用与保管 397

10.3.2 溶液的配制和物质的溶解 398

10.3.3 溶液的保管 399

10.4.1 pH值的测定 400

10.4 溶液性能的测定方法 400

10.4.2 金属离子含量的测定 401

10.4.3 密度的测定 402

10.4.4 电导率的测定 402

10.4.5 电流效率的测定 403

10.4.6 耗电系数的测定 404

10.4.7 极化曲线的测定 404

10.4.8 表面张力的测定 406

10.4.9 均镀能力的测定 408

10.4.11 沉积速度的测定 409

10.4.10 深镀能力的测定 409

10.4.12 老化性测定 410

10.5 废液的处理 410

10.5.1 废液的组成与特点 410

10.5.2 废液的处理方法 411

第11章 现代表面镀覆技术的应用 416

11.1 电刷镀技术的应用实例 416

11.1.1 特大型造纸烘缸的表面强化 416

11.1.2 炼钢炉筒的抗高温氧化 420

11.1.3 1500t石墨电极挤压机的修复 423

11.1.4 应用电刷镀技术修复机床导轨损伤 430

11.1.5 电刷镀技术在大修德国进口DKZ6300双柱立式车床中的应用 437

11.1.6 用电刷镀技术修复橡胶压延机轧辊 441

11.1.7 电刷镀技术在修复和强化模具中的应用 443

11.1.8 电刷镀修复矩形花键 445

11.1.9 用电刷镀技术修复铸铝箱体的配合磨损 447

11.1.10 曲轴的电刷镀修复工艺 448

11.1.11 新轴瓦的电刷镀强化处理 449

11.1.12 电刷镀修复超声波换能器辐射层 450

11.1.13 飞机30CrMnSiA钢件的电刷镀修复工艺 451

11.1.14 滚动轴承刷镀修复工艺 452

11.1.15 航空仪表及电气插拔元件电刷镀铑新工艺 453

11.1.16 不锈钢导管的电刷镀工艺 455

11.1.18 电刷镀快速修复飞机硬铝合金构件表面划伤 456

11.1.17 电刷镀技术在电力行业的应用 456

11.1.19 电刷镀技术在柴油机机座修复中的应用 457

11.1.20 电刷镀技术在修复汽车发动机缸体新品上的应用 460

11.1.21 电刷镀技术修复汽车零件浅谈 464

11.1.22 复膜辊的电刷镀修复 465

11.1.23 电刷镀修复液压缸体内壁实例 467

11.1.24 用脉冲电刷镀修复φ400轧机人字齿轮 468

11.1.25 空气滤芯器壳体注塑模具电刷镀修复研究 469

11.1.26 电刷镀技术在氧化锌电阻片成型模具修复中的应用 471

11.1.27 复合刷镀金刚石砂轮及制品的工艺试验研究 474

11.1.28 复合刷镀金刚石砂轮制品新技术及其应用 477

11.1.29 大面积刷镀金的重要实践 480

11.1.30 用电刷镀复合镀技术修复金属切削机床导轨 482

11.1.31 大面积刷镀银在国家重点工程中的应用 484

11.1.32 纳米复合电刷镀技术修复履带车辆侧减速器主动轴的轴头磨损 486

11.1.33 纳米复合电刷镀技术修复和强化舰船的关键零部件 487

11.1.34 纳米复合电刷镀技术修复飞机发动机的压气机涡轮叶片 487

11.1.35 纳米复合电刷镀技术修复注塑模 488

11.1.36 电刷镀纳米复合镀层在轧辊修复上应用的可行性分析 490

11.1.37 纳米电刷镀技术在发动机气阀导管孔修理中的应用 491

11.1.38 DXZHL-59车辆零件表面修复方法探究 492

11.2.1 应用摩擦电喷镀修复175kW电机转子 495

11.2 摩擦电喷镀技术的应用实例 495

11.2.2 喷镀修复连铸机转轴 497

11.2.3 液压圆柱活塞的喷镀修复工艺 498

11.2.4 应用摩擦电喷镀修复进口起重机液压泵体 499

11.2.5 水泥除尘机轮的喷镀修复工艺 500

11.2.6 摩擦电喷镀修复曲轴磨损 500

11.2.7 应用摩擦电喷镀技术现场修复大型发电机励磁机整流子 501

11.3 化学镀技术的应用实例 503

11.3.1 钢领化学镀Ni-P-PTFE工艺实践 505

11.3.2 复合镀层Ni-P-PTFE在UPVC管件模具上的应用 507

11.3.3 含PTFE复合镀层在塑料模具上的应用 508

11.3.4 化学镀镍在造纸机械中的应用 509

附录1 常用金属电刷镀通用技术条件（TB1756—86） 511

附录 511

附录2 部分金属离子常用配位剂 515

附录3 碱、空气和水对金属的作用 516

附录4 酸类对金属的影响 517

附录5 1μm厚镀层的质量 517

附录6 单一镀层的安全厚度及工艺厚度 518

附录7 电刷镀电源标准（Q/DSDDY—86，试行稿） 518

附录8 部分金属的密度 522

附录9 硬度换算表 523

附录10 电刷镀溶液生产及质量检验标准（Q/DSDRY—86） 526

附录11 电刷镀技术修复机械零件质量检验标准（Q/DSDDC—86，暂行草案） 527

附录12 电刷镀操作记录卡 529

附录13 各种废水最高容许排放浓度 530

附录14 常用金属材料简易鉴别法 530

附录15 阳极规格与适用的镀笔杆型号 530

附录16 电源设备规格 532

附录17 电刷镀附件规格 532

附录18 石墨阳极规格 533

附录19 常用电沉积金属的电化当量和有关数据 533

附录20 有关电刷镀的计算 534

附录21 常用电刷镀工件的各种几何形状表面积计算公式 536

附录22 DSD-15/30-Q、DSD-75/100-S、DSD-150/200-S电刷镀电源使用说明 538

附录23 国产系列刷镀溶液的性质及主要工艺参数 548

参考文献 553