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第10篇 热浸镀 1

第1章 概述 3

第2章 热镀锌 5

1 热镀锌层的形成 5

1.1 Fe-Zn二元系相图及镀锌层的相结构 5

1.2 镀锌层的形成 5

2 钢基成分、锌液成分及工艺因素对镀锌层结构和性能的影响 6

2.1 钢基化学成分的影响 6

2.2 锌液成分的影响 7

2.3 工艺因素的影响 10

2.4 钢带表面状态的影响 11

3 镀锌钢材的性能 11

3.1 耐蚀性 11

3.2 力学性能 13

3.3 焊接性能 13

4 镀锌钢材的用途 13

第3章 汽车用合金化镀锌板 15

1 概述 15

1.1 汽车用合金化镀锌板性能与镀层相结构 15

1.2 热镀锌及合金化过程中Fe-Zn合金相的形成机理 15

1.3 热镀锌及合金化处理装备的发展 15

1.4 高强度高深冲性合金化镀锌板的开发 15

2 IF钢的特性 15

3 IF钢合金化镀锌板使用性能与镀层相结构和铁含量的关系 16

3.1 汽车用合金化镀锌板的使用性能及其检测方法 16

3.2 冲压成形时镀层附着性与镀层相结构和铁含量的关系 16

3.3 IF钢合金化镀锌板焊接性与镀层相结构和铁含量的关系 20

3.4 IF钢合金化镀锌板的最佳铁含量和相结构 21

4 高强度合金化镀锌板 21

4.1 高强度超深冲性钢板 21

4.2 高强度超深冲性合金化镀锌板的进展 22

第4章 热镀铝 25

1 热镀铝层的形成 25

1.1 铁铝和铁铝硅相图及镀层相结构 25

1.2 铁与熔融铝的反应及镀铝层的形成 26

2 钢基体及铝液化学成分和热镀铝工艺参数对镀层特性的影响 26

2.1 钢基体化学成分的影响 26

2.2 铝液化学成分的影响 27

2.3 热镀铝工艺参数对镀铝层特性的影响 28

3 镀铝钢板的发展 29

3.1 改变钢基体成分 29

3.2 改变镀层成分 31

4 镀铝钢材的性能 31

4.1 耐热性 31

4.2 耐蚀性 31

4.3 对光和热的反射性 32

4.4 镀铝钢材的加工性和焊接性 33

5 镀铝钢材的用途 33

第5章 热镀锌铝合金 34

1 Zn-Al合金镀层成分及镀层结构 34

1.1 Zn-Al二元系相图 34

1.2 镀层成分及第三组分 34

1.3 Zn-Al合金镀层的显微结构 34

2 Zn-55％Al合金镀层钢板的性能与用途 35

2.1 耐蚀性 35

2.2 耐热性及对光和热的反射性 36

2.3 力学性能及焊接性 37

2.4 Zn-55％Al镀层钢板的用途 37

3 Zn-5％Al-RE合金镀层钢板的性能和用途 37

3.1 盐雾试验结果 37

3.2 SO2加速腐蚀试验结果 37

3.3 大气曝晒试验结果 37

3.4 Zn-5％Al镀层钢板的用途 38

4 Zn-0.5％Mg镀层钢板 38

4.1 镀层中镁含量的确定 38

4.2 Zn-0.5％Mg镀层钢板的性能 38

4.3 Zn-0.5％Mg镀层钢板镀层的结构 39

4.4 腐蚀产物的组成和结构 39

5 Zn-6％Al-3％Mg镀层钢板 40

5.1 镀层成分的确定 40

5.2 Zn-6％Al-3％Mg镀层结构 40

5.3 对Zn-6％Al-3％Mg镀层耐蚀性的评价 40

6 Zn-11％Al-3％Mg-0.2％Si镀层钢板 41

6.1 镀层组成的确定 41

6.2 Zn-11％Al-3％Mg-0.2％Si镀层钢板的耐蚀性 42

7 特殊用途的锌基合金镀层 42

7.1 热镀Zn-Ni及Zn-Ni-Sn-Bi镀层 42

7.2 热镀Zn-Bi合金镀层 43

第6章 热镀铅锡和锌锡合金 45

1 热镀铅锡合金镀层钢板 45

1.1 铅锡合金镀层结构 45

1.2 铅锡合金镀层钢板的性能 45

1.3 镀铅钢板的用途 46

2 热镀锡锌合金镀层钢板 46

2.1 耐蚀性试验 46

2.2 冲压成形性试验 46

2.3 焊接性试验 47

第7章 热浸镀层的选用原则及应用实例 48

1 使用介质的腐蚀性 48

2 热浸镀层对钢材的防护性 48

3 镀层对钢材使用性能的影响 48

4 镀层的表观特性 48

5 镀层金属及热镀工艺的经济性 48

6 应用实例 48

第8章 热浸镀工艺及安全防护 50

1 热浸镀工艺 50

1.1 氢还原法 50

1.2 熔剂法 51

2 热浸镀工艺中的安全与防护 51

2.1 氢还原法的安全与防护 51

2.2 熔剂法的安全与防护 52

参考文献 53

第11篇 气相沉积技术及功能薄膜材料制备 55

第1章 物理气相沉积 57

1 真空蒸镀薄膜制备技术 57

1.1 物质的热蒸发现象 57

1.2 蒸镀薄膜的厚度均匀性及薄膜的纯度 59

1.3 真空蒸发装置 61

1.4 真空蒸镀薄膜沉积技术的应用实例 64

2 溅射技术 66

2.1 气体放电现象与等离子体 67

2.2 物质的溅射现象 69

2.3 溅射沉积装置 72

2.4 溅射薄膜沉积技术的应用实例 78

3 离子镀技术 80

3.1 概述 80

3.2 离子镀的原理和特点 81

3.3 活性反应离子镀 84

3.4 溅射离子镀 86

3.5 离化团束离子镀 86

3.6 热阴极离子镀 87

3.7 空心阴极离子镀 87

3.8 真空电弧离子镀 88

3.9 离子镀的综合技术 91

第2章 化学气相沉积 94

1 化学气相沉积（CVD）理论基础 94

1.1 化学气相沉积原理 94

1.2 化学气相沉积过程热力学 98

1.3 化学气相沉积过程动力学 99

1.4 气体输运过程 100

2 化学气相沉积装置 101

2.1 CVD沉积装置设计参数 101

2.2 CVD装置实例 103

3 化学气相沉积工艺 104

3.1 化学气相沉积工艺参数对薄膜沉积的影响 104

3.2 化学气相沉积中的工艺-组织-性能关系 105

3.3 化学气相沉积过程测试和监控 108

4 化学气相沉积（CVD）类型 109

4.1 热激活CVD(TACVD) 110

4.2 等离子体增强CVD(PECVD) 110

4.3 金属有机化合物化学气相沉积（MOCVD） 113

4.4 光辅助CVD(PACVD) 117

4.5 原子层外延（ALE） 118

4.6 气溶胶辅助化学气相沉积（AACVD） 119

4.7 火焰辅助化学气相沉积（FACVD） 120

4.8 化学气相渗透（CVI） 120

4.9 电化学气相沉积 121

5 材料的化学气相沉积 122

5.1 金属薄膜 122

5.2 非金属薄膜 125

5.3 陶瓷薄膜 127

5.4 Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族化合物 130

第3章 薄膜材料的制备及应用 132

1 硬质薄膜和装饰性硬质薄膜 132

1.1 硬质膜的种类和性质 132

1.2 硬质薄膜的制备、性能与应用 133

1.3 硬质装饰涂层 137

1.4 超硬薄膜的性质和应用 140

2 电磁功能薄膜的制备和应用 144

2.1 超导薄膜 144

2.2 压电与铁电薄膜 147

2.3 磁性薄膜 149

3 微电子与光电子薄膜的制备和应用 151

3.1 介电薄膜 151

3.2 半导体薄膜 153

3.3 导电薄膜 154

3.4 电阻薄膜 155

3.5 光生伏特薄膜 157

3.6 光电导薄膜 157

3.7 透明导电薄膜 157

3.8 发光薄膜 158

4 光学薄膜与集成光学薄膜 159

4.1 基本光学薄膜 159

4.2 控光薄膜 162

4.3 光波导薄膜 166

4.4 光开关薄膜 167

4.5 光调制薄膜 168

5 金刚石膜 168

5.1 化学气相沉积金刚石膜 168

5.2 化学气相沉积金刚石膜的工业化应用 173

5.3 金刚石膜的质量控制与监测 182

5.4 金刚石膜发展趋势 182

第4章 功能薄膜材料发展趋势 183

1 功能薄膜材料的小型化、多功能和高集成 183

1.1 集成铁电器件 183

1.2 微电子机械系统及微电子机械系统（MEMS）器件 183

2 信息功能薄膜材料 184

3 兰格缪尔-布洛奇特薄膜 184

4 超硬薄膜的进展 184

5 功能薄膜异质结构 185

6 功能薄膜制备技术发展趋势 185

6.1 功能薄膜制备技术的发展 185

6.2 功能薄膜表征技术的发展 186

6.3 功能薄膜材料制备过程诊断和原位实时监控 186

7 快速原型化 187

第5章 气相沉积技术选用原则及应用实例 188

1 薄膜气相沉积技术的选用原则 188

1.1 薄膜制备技术的分类 188

1.2 薄膜材料的应用领域 190

1.3 薄膜制备技术的选用原则 190

2 薄膜沉积技术应用实例 192

2.1 薄膜沉积技术在半导体工业中的应用 192

2.2 硬质合金工具涂层 194

第6章 气相沉积工艺的安全与防护 198

1 工业有害气体处理的原则 198

1.1 总体方案的确定 198

1.2 处理装置的选定 198

2 气相沉积中使用的有害气体及防护 199

3 气相沉积中工件（衬底）清洗中的有机溶剂 199

4 气相沉积设备的腐蚀和防护 199

参考文献 200

第12篇 高能束表面处理技术 207

第1章 概述 209

1 高能束表面处理的能源 209

2 高能束表面处理技术及其特点 209

2.1 高能束表面处理技术 209

2.2 高能束表面处理技术的特点 209

2.3 高能束表面处理技术的比较 210

第2章 电子束表面处理技术 212

1 电子束表面处理技术主要特点 212

2 电子束与材料的相互作用 212

2.1 电子发射 212

2.2 热电子发射 212

2.3 电子的加速 212

2.4 电子束的控制 213

2.5 真空 213

2.6 电子束和材料相互作用机理 213

2.7 电子束加热的效率 215

2.8 加热和冷却速率 215

3 电子束表面处理装置 216

3.1 电子枪 216

3.2 电子束加热器的设计 216

3.3 电子束的类型和加工的轨迹形状 217

4 电子束表面处理方法及工艺 218

4.1 电子束热处理技术 219

4.2 电子束重熔技术 222

4.3 蒸发技术 223

5 电子束表面处理的应用 223

第3章 离子束表面处理技术 225

1 离子束表面处理技术及特点 225

1.1 等离子体和离子束注入 225

1.2 离子束注入的特点 226

2 离子束与材料的相互作用 226

2.1 连续的离子束注入 226

2.2 脉冲离子束注入 229

3 离子注入设备 229

3.1 连续离子束注入机 229

3.2 脉冲离子注入机 232

4 离子束注入工艺 234

5 离子注入材料性能的改变 235

5.1 被注入材料的摩擦性能 236

5.2 被注入材料的强度 239

5.3 被注入材料的硬度及附着力 239

5.4 被注入材料的耐蚀性 239

5.5 被注入材料的其他性能 241

6 离子注入技术的应用 241

第4章 激光表面处理技术 243

1 激光表面处理的分类 243

2 激光与材料相互作用 244

2.1 材料对激光的反射与吸收 244

2.2 表面状态对金属光学特性的影响 245

2.3 金属吸收率随温度的变化 246

2.4 反常吸收效应 246

2.5 金属的激光加热 247

2.6 激光诱导等离子体 247

3 激光表面处理系统 249

3.1 激光器 249

3.2 激光的光学变换与传输系统 454

3.3 填充材料的输送系统 275

3.4 激光熔覆的控制系统 279

4 激光表面处理工艺 281

4.1 激光表面淬火 281

4.2 激光表面重熔 286

4.3 激光表面合金化 289

4.4 激光表面熔覆 295

4.5 激光表面非晶化 299

4.6 激光表面冲击强化 301

4.7 激光表面清洗 304

4.8 激光化学气相沉积（LCVD） 305

4.9 激光表面烧蚀 310

4.10 激光表面处理应用 312

5 激光加工安全防护 316

5.1 激光加工环境中可能的危害 316

5.2 强制性安全标准 319

5.3 防护器具 319

5.4 管理条例与防护操作 320

参考文献 321

第13篇 纳米表面工程 327

第1章 概述 329

1 纳米材料的特性 329

1.1 小尺寸效应 329

1.2 量子尺寸效应 329

1.3 界面与表面效应 329

2 纳米表面工程的内涵 329

3 纳米化表层的四条途径 330

4 实用纳米表面工程技术 330

5 纳米表面工程的优越性 331

第2章 纳米颗粒的表面改性 332

1 概述 332

2 纳米颗粒的团聚与分散 332

2.1 纳米颗粒团聚的原因 332

2.2 液体介质中纳米颗粒的存在行为 332

2.3 改善液体介质中纳米颗粒分散性的途径 333

3 纳米颗粒表面改性方法 334

3.1 纳米颗粒表面物理改性 334

3.2 纳米颗粒表面化学改性 334

3.3 机械／化学复合改性 335

3.4 沉淀反应改性 335

3.5 胶囊化改性 335

3.6 高能表面改性 336

4 纳米颗粒表面改性技术应用实例 336

4.1 纳米TiO2颗粒的表面改性 336

4.2 纳米SiO2颗粒的表面改性 337

4.3 纳米CaCO3颗粒的表面改性 338

4.4 其他纳米颗粒的表面改性 338

第3章 纳米复合电刷镀技术 341

1 纳米复合电刷镀技术概述 341

2 纳米复合电刷镀溶液 341

2.1 对纳米复合电刷镀溶液的要求 341

2.2 纳米不溶性固体颗粒的选择原则 341

2.3 纳米复合电刷镀溶液的配制工艺 341

2.4 纳米复合电刷镀溶液的特点 342

2.5 纳米复合电刷镀溶液的性能 342

2.6 常用纳米复合电刷镀溶液体系 342

3 纳米复合电刷镀层的组织与成形机理 343

3.1 纳米复合电刷镀层的组织 343

3.2 纳米复合电刷镀层的成形机理 344

3.3 纳米复合镀层的性能 345

3.4 纳米复合镀层的结合机理 346

3.5 纳米复合镀层的强化机理 347

4 纳米复合电刷镀工艺 348

4.1 纳米复合电刷镀的一般工艺过程 348

4.2 纳米复合电刷镀工艺参数选择 348

5 纳米复合电刷镀技术的应用 349

5.1 纳米复合镀技术的应用范围 349

5.2 纳米复合电刷镀技术展望 349

第4章 微／纳米热喷涂技术 350

1 概述 350

1.1 热喷涂技术及其分类 350

1.2 热喷涂技术的应用特点 350

1.3 热喷涂技术的工艺流程 350

1.4 微／纳米热喷涂 351

2 热喷涂纳米结构颗粒喂料的制备 351

2.1 制备方法 351

2.2 实例：Al2O3-TiO2纳米结构颗粒喂料 352

3 等离子喷涂技术制备微／纳米结构涂层 353

3.1 等离子喷涂纳米结构涂层 353

3.2 国内外纳米材料等离子喷涂研究状况 355

4 超音速火焰喷涂制备微／纳米结构涂层 356

5 电弧喷涂微／纳米结构涂层 356

6 微／纳米热喷涂技术的应用前景 357

第5章 纳米复合功能涂料技术 358

1 功能涂料基本概念 358

2 纳米复合功能涂料 358

2.1 纳米改性涂料 358

2.2 纳米结构涂料 358

2.3 纳米颗粒填充复合功能涂料 358

3 涂料用纳米颗粒填料及在树脂中的分散问题 358

3.1 纳米颗粒填料 358

3.2 纳米颗粒填料在树脂中的分散技术 359

4 涂料制备设备 359

5 涂料结构及性能表征 359

6 纳米复合功能涂料应用 360

6.1 纳米复合抗紫外线涂料 360

6.2 纳米复合热障涂料 361

6.3 纳米复合电磁涂料 361

6.4 纳米复合抗静电涂料 361

6.5 纳米复合抗菌防污涂料 361

6.6 纳米复合透明耐磨涂料 362

6.7 纳米复合阻燃涂料 362

7 纳米复合功能涂料研究进展 362

7.1 纳米复合激光涂料 362

7.2 纳米复合界面涂料 362

7.3 纳米复合高强度涂料 362

第6章 纳米润滑材料 364

1 纳米润滑材料的摩擦学作用机理 364

1.1 沉积膜作用机制 364

1.2 润滑膜增强机制 364

1.3 填充条件修复作用机制 364

1.4 表面优化作用机制 365

1.5 光滑或超光滑表面滚动摩擦作用机制 365

1.6 表面自修复作用机理 365

2 纳米润滑材料的主要分类及摩擦学性能 365

2.1 单质纳米粉体的摩擦学性能 365

2.2 纳米硫属化合物的摩擦学性能 366

2.3 纳米硼酸盐的摩擦学性能 367

2.4 纳米氧化物和氢氧化物的摩擦学性能 367

2.5 纳米稀土化合物的摩擦学性能 368

2.6 高分子纳米微球的摩擦学性能 369

2.7 矿物微粉的磨损自修复功能 369

3 纳米润滑材料的应用 369

第7章 纳米固体润滑技术 371

1 纳米固体润滑技术的产生前景 371

2 纳米固体润滑技术分类 371

3 纳米固体润滑系统的组成及其摩擦学设计原则 371

3.1 纳米固体润滑系统的组成 371

3.2 摩擦学设计原则 372

4 纳米固体润滑组元的制备方法 374

5 润滑特性分子有序膜和高分子聚合物超薄膜的自组装 375

5.1 LB膜 375

5.2 SAMs膜 375

5.3 MD膜 377

5.4 高分子聚合物超薄膜 377

6 纳米固体润滑／耐磨超薄膜 378

6.1 纳米固体润滑单层膜 378

6.2 纳米固体润滑／耐磨多层膜 380

6.3 纳米润滑／耐磨多层叠膜 380

7 超固体润滑膜 380

7.1 超固体润滑发展现状 381

7.2 超润滑的实现条件 381

7.3 MEMS中的摩擦问题 381

7.4 超固体润滑在MEMS装置中的应用前景 382

8 金属基原位加工的纳米润滑／耐磨涂层 382

9 非金属基纳米润滑／耐磨涂层 383

9.1 高分子基纳米润滑／耐磨涂层 383

9.2 陶瓷基纳米耐磨涂层 385

第8章 纳米粘接粘涂技术 386

1 粘接粘涂技术的组成及形成机理 386

1.1 粘接涂层的组成 386

1.2 粘接剂与被粘表面产生粘接力的过程 387

1.3 粘接剂产生粘接力的基本理论 387

2 有机胶黏剂的主要分类以及基本性能 387

2.1 环氧树脂胶黏剂 387

2.2 酚醛树脂胶黏剂 393

2.3 聚氨酯胶黏剂 394

2.4 有机硅树脂胶黏剂 394

3 无机胶黏剂 395

3.1 磷酸盐型无机胶黏剂 395

3.2 硅酸盐型无机胶黏剂 395

4 纳米胶黏剂 395

4.1 纳米有机胶黏剂的制备方法 395

4.2 纳米粒子对有机胶黏剂性能的影响 396

5 被粘材料的粘接工艺及常见缺陷的处理 396

5.1 被粘材料的粘接工艺 396

5.2 纳米胶黏剂应用实例 397

5.3 常见缺陷的处理方法 398

第9章 纳米硬膜技术 399

1 纳米多层膜（纳米超点阵膜） 399

1.1 纳米多层膜的制备方法 399

1.2 纳米多层膜的分类 399

1.3 典型的纳米多层膜体系以及对超硬性起源的各种探讨 399

2 纳米复合膜 401

2.1 沉积纳米复合涂层的方法 401

2.2 纳米复合涂层体系的分类 401

2.3 典型的纳米复合涂层体系 401

2.4 超硬纳米复合涂层高硬度、高弹性恢复以及高断裂韧度的起源 404

2.5 超硬纳米复合涂层的结构 404

2.6 硬及超硬纳米复合涂层的力学性能 405

3 典型纳米硬膜的制备工艺 406

3.1 TiN/Si3N4纳米超硬复合薄膜的沉积制备 406

3.2 WC-Ti(1-x)AlxN纳米超晶格薄膜的沉积制备 407

第10章 金属材料的表面自身纳米化 409

1 表面自身纳米化的基本原理与制备方法 409

1.1 表面机械处理法 409

1.2 非平衡热力学法 410

2 微观变形方式 410

2.1 形变组织 410

2.2 形变机制 410

2.3 影响塑性变形的因素 410

3 组织结构特征 412

3.1 表面纳米化的结构特征 412

3.2 表面纳米化的组织演变 412

3.3 表面纳米化的微观机理 418

4 表面纳米化对性能的影响 420

4.1 表面性能 420

4.2 整体性能 422

5 表面纳米化加工与化学热处理 423

5.1 纯铁的气体渗氮 423

5.2 38CrMoAl钢的气体渗氮 424

6 表面纳米化的应用前景 426

参考文献 428

第14篇 封存与包装 433

第1章 概述 435

1 封存与包装的意义 435

1.1 含义 435

1.2 封存包装的重要性 435

2 封存与包装原理 435

2.1 影响金属制品锈蚀的原因 435

2.2 防锈技术 436

3 封存包装技术 436

3.1 技术要求 436

3.2 防锈封存包装的等级 436

3.3 防锈封存包装方法 437

第2章 封存材料 441

1 水溶性防锈封存材料 441

1.1 防锈作用原理 441

1.2 选用原则 442

1.3 分类及主要品种 442

1.4 典型配方及配制工艺 444

1.5 国外材料的种类、性能 445

2 油脂类防锈材料 446

2.1 防锈作用原理 446

2.2 防锈油脂选用原则 447

2.3 防锈油脂的种类及品种 447

2.4 典型配方及配制工艺 451

2.5 国外防锈油脂 459

3 气相防锈封存材料 461

3.1 防锈作用原理 461

3.2 选用原则 461

3.3 分类及主要品种 462

3.4 典型配方及配制工艺 465

3.5 国外材料的种类、性能 465

4 高分子防锈封存材料 468

4.1 防锈作用原理 468

4.2 选用原则 468

4.3 分类及主要品种 469

4.4 典型配方及制备工艺 475

第3章 典型机械零部件防锈封存工艺 482

1 机械零部件通用防锈封存工艺要点 482

1.1 防锈工艺的一般技术要求 482

1.2 机械零部件防锈封存工艺实施要点 482

2 典型机械制品的防锈封存工艺 483

2.1 轴承防锈 484

2.2 大型机械防锈封存与包装 485

2.3 刃具与量具防锈封存与包装 486

2.4 光学仪器防锈封存与包装 486

2.5 机械配件的防锈封存与包装 487

2.6 库存产品的防锈封存与包装 488

2.7 露天存放产品防锈封存与包装 488

第4章 环境防锈封存 490

1 充氮封存防锈 490

2 干燥空气封存防锈 490

2.1 干燥剂的选用 491

2.2 干燥剂用量计算 491

2.3 包装吸湿性产品的防潮性计算 493

2.4 干燥空气封存分类 494

3 除氧封存 494

3.1 概述 494

3.2 除氧包装材料 494

3.3 除氧封存包装方法 495

4 环境监控防锈 496

4.1 测量与控制仪表的选择 496

4.2 执行机构的选择 497

4.3 温湿度控制系统 497

参考文献 498

第15篇 表面工程技术设计 499

第1章 概述 501

1 表面技术设计与选择的一般原则 501

1.1 适应性原则 501

1.2 耐久性原则 502

1.3 经济性原则 502

2 表面强化工艺规程的编制 502

第2章 表面覆层技术的设计与选择 505

1 堆焊技术的设计与选择 505

1.1 堆焊方法的选择原则 505

1.2 堆焊材料的选择原则 507

2 热喷涂技术的设计与选择 507

2.1 热喷涂方法的选择原则 507

2.2 热喷涂材料的选择原则 507

3 镀敷技术的设计与选择 508

3.1 镀敷技术的选择原则 508

3.2 镀层的设计与选择 510

4 涂装技术的设计与选择 519

4.1 涂层体系的设计和涂料的选择原则 519

4.2 涂装工艺的选择原则 520

第3章 复合表面技术的设计与选择 522

1 复合表面技术设计与选择原则 522

1.1 概述 522

1.2 复合表面技术设计与选择原则 522

2 以增强耐磨性为主的复合表面技术 523

2.1 电镀、化学镀复合材料 523

2.2 多层涂层 527

2.3 功能梯度涂层 529

2.4 含表面热处理的复合强化层 529

2.5 含激光处理的复合强化层 534

2.6 其他表面技术的复合 537

3 以增强耐蚀性为主的复合表面技术 537

3.1 耐蚀复合镀层 537

3.2 多层镍-铬镀层 538

3.3 镍镉扩散镀层 538

3.4 金属-非金属复合涂层 539

3.5 有机复合膜层 541

3.6 自蔓延技术制备钢基陶瓷复合材料 542

3.7 耐高温热腐蚀复合涂层 543

4 以增强固体润滑性为主的复合表面技术 546

4.1 概述 546

4.2 复合镀固体润滑材料 547

4.3 气相沉积复合膜和多层膜 548

4.4 含扩渗处理的表面膜层 550

4.5 金属塑料复合材料 551

4.6 粘结固体润滑膜 552

第4章 表面工程技术经济分析 556

1 设备的磨损及其补偿 556

1.1 设备的有形磨损 556

1.2 设备的无形磨损 556

1.3 设备磨损的度量 556

1.4 设备磨损的补偿 557

1.5 设备的寿命 557

1.6 表面工程和再制造工程对补偿设备磨损的作用 557

2 技术经济的基本原理 558

2.1 技术经济分析的基本要素 558

2.2 可比原则 561

2.3 资金的时间价值 561

3 技术经济评价的基本方法 564

3.1 静态评价方法 564

3.2 动态投资评价法 565

3.3 其他效益型指标评价法 566

4 设备修理、改造与更新的技术经济分析 566

4.1 设备大修的经济界限 566

4.2 设备经济寿命的确定 567

4.3 设备更新方案的评价与选择 567

参考文献 570

第16篇 表面工程质量控制与检测 571

第1章 涂覆层的外观质量检测 573

1 涂覆层表面缺陷及外观质量检测 573

1.1 表面缺陷的类型及其特征 573

1.2 检测条件 574

1.3 检测方法 574

2 涂覆层表面光泽度的检测 574

2.1 目测评定法 574

2.2 样板对照法 574

2.3 光度计测量法 574

第2章 涂覆层组织及表面微观形貌的光学显微分析 575

1 光学显微分析样品的制备 575

1.1 取样 575

1.2 制样 575

2 定量金相分析 582

2.1 定量金相的常用符号及基本公式 582

2.2 常用测量方法 582

2.3 定量金相计算公式及其应用 583

2.4 定量金相数据的统计分析 583

2.5 自动图像分析仪 584

第3章 涂覆层组织及表面形貌的电子显微分析 585

1 透射电子显微分析 585

1.1 透射电子显微镜的样品制备 585

1.2 透射电镜成像操作及像衬度 586

1.3 透射电镜在显微分析中的应用 587

2 扫描电子显微镜在显微组织分析中的应用 588

3 其他电子（离子）显微分析方法 588

3.1 扫描透射电镜（STEM）分析 588

3.2 扫描隧道显微镜（STM）分析 588

3.3 原子力显微镜分析 589

3.4 场发射显微镜分析 589

3.5 场离子显微镜（TFIM）分析 590

3.6 原子探针—场离子显微镜（AP-FIM） 590

第4章 涂覆层的晶体及分子结构分析检测 591

1 X射线衍射结构分析方法 593

1.1 X射线衍射的基本原理 593

1.2 X射线衍射分析的应用 595

2 电子衍射结构分析方法 596

2.1 概述 596

2.2 电子衍射的基本原理 597

2.3 多晶电子衍射花样及其标定 597

2.4 单晶电子衍射花样及其标定 597

2.5 样品制备及其他问题 598

第5章 涂覆层及其表面的成分分析检测 599

第6章 涂覆层表面粗糙度的检测 601

1 样板对照法检测 602

2 轮廓仪法（触针法）检测 603

3 干涉显微镜法 603

4 散斑法 604

5 显微镜调焦法 604

6 扫描隧道显微镜法 605

第7章 涂覆层的孔隙率检测 606

1 滤纸法 606

2 涂膏法 607

3 浮力法 607

4 直接称量法 608

5 孔隙率的其他测定方法 608

第8章 涂覆层的硬度检测 609

1 宏观硬度检测 610

1.1 布氏硬度试验法 610

1.2 洛氏硬度试验法 610

1.3 维氏硬度检测 611

2 微观硬度检测 612

2.1 微观硬度检测方法 612

2.2 显微硬度测量仪器 613

2.3 显微硬度测量中的几个重要问题 614

2.4 显微硬度的间接检测法 615

3 纳米涂覆层硬度检测 616

3.1 压痕测试原理 616

3.2 压痕的测量 617

3.3 纳米划痕硬度 618

第9章 涂覆层的厚度检测 619

1 概述 619

1.1 涂覆层厚度的定义 619

1.2 涂覆层厚度测量方法的种类与特点 619

1.3 涂覆层厚度测量方法的选择 620

2 光学金相显微镜检测法 620

2.1 检测样品制备 620

2.2 检测方法 621

3 扫描电子显微镜检测 621

3.1 样品制备 621

3.2 测量要点 621

4 射线法检测 622

4.1 X射线荧光测厚法 622

4.2 β射线反（背）散射测厚法 622

5 测厚仪法检测 622

5.1 磁性法涂覆层厚度检测 622

5.2 涡流法涂覆层厚度检测 623

6 软廓仪（触针）法检测 624

7 化学溶解法检测 624

7.1 点滴法 624

7.2 计时液流法 624

7.3 溶解法 626

7.4 阳极溶解库仑法 627

8 光干涉法检测 628

8.1 测量原理 628

8.2 样品制备 628

8.3 膜厚的测定 628

9 纳米薄膜厚度的精密测量方法 628

9.1 微量天平法 628

9.2 石英振子法 629

10 涂覆厚度的其他检测方法 629

10.1 椭圆偏振法 629

10.2 微波法 629

10.3 电容法 629

第10章 涂覆层与基体结合强度的检验 630

1 对涂覆层和基体直接加载法 630

2 使用黏结剂的检验方法 631

2.1 直接拉伸试验法 631

2.2 改进的直接拉伸检测法 632

2.3 抗剪强度检测法 632

2.4 拉导剥离法 632

2.5 扭矩法 633

3 涂覆层局部变形法 633

3.1 划痕法 633

3.2 压痕法 634

3.3 刮剥法 635

3.4 动态拉伸法 635

4 基片变形法 635

4.1 弯曲法 635

4.2 基体拉伸法 635

5 其他测量方法 635

5.1 冲击试验法 635

5.2 杯突试验法 636

5.3 热振试验法 636

5.4 超离心力法 636

5.5 超声波法 636

5.6 冲击波法 636

5.7 磨损法 636

5.8 电磁力法 636

5.9 X射线法 636

第11章 涂覆层耐蚀性能的检测 637

1 盐雾试验法检测 638

1.1 中性盐雾试验（NSS） 638

1.2 铜盐加速醋酸盐雾试验（CASS） 640

2 湿热试验 641

2.1 测试设备技术参数 641

2.2 测试方法 641

2.3 试验结果评定 641

3 腐蚀膏试验 642

3.1 方法原理 642

3.2 腐蚀膏的制备 642

3.3 试验方法 642

3.4 试验结果评定 642

4 二氧化硫工业气体腐蚀试验 642

4.1 方法原理 642

4.2 测试设备 642

4.3 测试条件 642

4.4 试验方法 643

4.5 试验结果评定 643

4.6 二氧化硫气体的制备和分析 643

5 周期浸润腐蚀试验 643

5.1 测试设备 643

5.2 测试溶液和补给溶液 643

5.3 试样 644

5.4 试验周期 644

5.5 试验结果的检查与评定 644

6 大气暴露腐蚀试验法检测 644

6.1 大气条件分类 644

6.2 暴露方式 645

6.3 大气暴露场的选择和要求 645

6.4 试样的要求和暴露方法 645

6.5 试验结果的定性评定 645

6.6 试样暴露结果的定量评定 646

7 其他人工加速腐蚀试验 646

7.1 电解腐蚀试验 646

7.2 全浸腐蚀试验 647

7.3 硫化氢试验 647

7.4 硫代乙烯胺腐蚀试验 647

第12章 涂覆层残余应力的检测 649

1 挠度法 649

2 弯曲率检验法 649

3 螺旋收缩仪法 650

4 电阻应变法 650

5 X射线分析法检测 650

6 涂覆层残余应力的其他检测 651

第13章 涂覆层耐磨性能的检测 652

1 磨损试验方法 652

2 耐磨性的评价 653

第14章 涂覆层其他性能的检测 654

1 涂层的耐热性 654

2 涂层的绝热性 654

参考文献 656