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第1章 绪论 1

1.1 表面技术的意义、目的、途径与应用 1

1.1.1 表面技术的意义 1

1.1.2 表面技术的目的与途径 2

1.1.3 表面技术的应用 2

1.2 表面技术的分类、技术内容及发展 9

1.2.1 表面技术的分类 9

1.2.2 表面技术的发展 15

第2章 固体表面的物理化学特征 20

2.1 固体表面的结构 20

2.1.1 固体的理想表面和清洁表面 21

2.1.2 固体的实际表面 27

2.1.3 固体表面的成分偏聚 28

2.1.4 微纳米固体粒子的表面 29

2.2 固体表面的吸附 30

2.2.1 吸附现象 31

2.2.2 表面吸附热力学 35

2.2.3 表面吸附力 36

2.2.4 固体表面的吸附理论 38

2.2.5 固体表面的化学反应 40

2.3 固体表面原子的扩散 42

2.3.1 随机行走扩散理论与宏观扩散系数 42

2.3.2 表面扩散定律 44

2.3.3 表面的自扩散和多相扩散 45

2.3.4 表面向体内的扩散 46

3.1.1 摩擦的定义和分类 48

第3章 表面摩擦与磨损 48

3.1 摩擦 48

3.1.2 摩擦理论 49

3.1.3 影响摩擦的因素 51

3.2 磨损 52

3.2.1 磨损的定义和分类 53

3.2.2 磨损的评定 54

3.2.3 粘着磨损 55

3.2.4 磨料磨损 59

3.2.5 表面疲劳磨损 61

3.2.6 腐蚀磨损 62

3.2.7 磨损理论 64

4.1.1 腐蚀的起因 66

4.1 金属表面的电化学腐蚀 66

第4章 表面腐蚀基本理论 66

4.1.2 电位-pH图 69

4.1.3 腐蚀速率 73

4.2 金属的钝化 75

4.2.1 金属钝化现象与阳极钝化 75

4.2.2 金属的自钝化 78

4.2.3 金属的钝化理论 80

4.3 自然条件下的金属腐蚀 83

4.3.1 大气腐蚀 83

4.3.2 海水腐蚀 88

4.3.3 土壤腐蚀 91

5.1.1 电沉积的基本知识 95

5.1 电镀与电刷镀 95

第5章 电镀与化学镀 95

5.1.2 电沉积过程与电沉积理论 98

5.1.3 电刷镀 102

5.1.4 电镀层质量的影响因数 104

5.1.5 电镀在工业生产中的应用 109

5.2 化学镀 115

5.2.1 化学镀概述 115

5.2.2 化学镀镍 116

5.2.3 化学镀铜 123

第6章 化学转化膜 127

6.1 氧化处理 127

6.1.1 钢铁的化学氧化 127

6.1.2 有色金属的化学氧化 129

6.1.3 铝及铝合金的阳极氧化 131

6.2 磷化处理 139

6.2.1 磷化膜 140

6.2.2 钢铁的磷化处理 140

6.2.3 有色金属的磷化处理 141

6.3 铬酸盐处理 142

6.3.1 铬酸盐膜的形成过程 142

6.3.2 铬酸盐膜的组成与结构 143

6.4 溶胶-凝胶成膜 143

6.4.1 溶胶-凝胶膜的制备过程 144

6.4.2 溶胶-凝胶膜的应用 145

7.1 涂料与涂装 147

7.1.1 涂料的组成 147

第7章 表面涂敷技术 147

7.1.2 涂料的分类 148

7.1.3 常用涂料的性能 149

7.1.4 涂料成膜机理 150

7.1.5 涂膜防护机理 151

7.1.6 涂装工艺 153

7.2 表面粘结 154

7.2.1 粘结剂的组成与分类 154

7.2.2 粘结原理 155

7.2.3 主要粘结剂及其应用 156

7.3 堆焊 157

7.3.1 异种金属堆焊的基本原理 157

7.3.2 堆焊层组织结构 157

7.3.3 常用堆焊材料与堆焊方法 158

7.4 热喷涂 161

7.4.1 热喷涂种类与特点 161

7.4.2 热喷涂原理 162

7.4.3 热喷涂材料与应用 164

7.4.4 喷涂层的性能测试与质量检验 165

7.5 电火花表面涂敷 167

7.5.1 电火花表面涂敷的原理 168

7.5.2 电火花表面涂敷层的特性 168

7.5.3 电火花表面涂敷的应用 170

7.6 热浸镀 171

7.6.1 热浸镀原理 171

7.6.2 热浸镀镀层性能及应用 173

8.1.1 表面形变强化原理 176

第8章 表面改性技术 176

8.1 金属表面形变强化 176

8.1.2 表面形变强化的主要方法及应用 177

8.2 表面热处理 184

8.2.1 感应加热表面淬火 185

8.2.2 火焰加热表面淬火 188

8.2.3 接触电阻加热表面淬火 190

8.2.4 浴炉加热表面淬火 190

8.2.5 电解液加热表面淬火 190

8.2.6 高能束加热表面淬火 191

8.2.7 表面光亮热处理 191

8.3.1 概述 193

8.3 金属表面化学热处理 193

8.3.2 渗硼 194

8.3.3 渗碳、渗氮 198

8.3.4 渗金属 204

8.3.5 渗其他元素 207

8.3.6 表面氧化和着色处理 208

8.3.7 电化学热处理 208

8.3.8 真空化学热处理 210

8.4 离子束表面扩渗处理 210

8.4.1 等离子体的物理概念 210

8.4.2 离子渗氮 211

8.4.3 离子渗碳与离子碳氮共渗 213

8.4.4 离子渗金属及其他元素 214

8.5.1 激光表面处理 215

8.5 高能束表面处理 215

8.5.2 电子束表面处理 225

8.5.3 高密度太阳能表面处理 228

8.6 离子注入表面改性 229

8.6.1 离子注入的原理 230

8.6.2 沟道效应和辐照损伤 231

8.6.3 离子注入的特征 231

8.6.4 离子注入表面改性的机理 232

8.6.5 离子注入的应用 233

第9章 气相沉积技术 239

9.1 薄膜的特征与分类 239

9.1.1 薄膜的定义与特征 239

9.1.2 薄膜的种类与应用 239

9.2.1 蒸发镀膜的原理 241

9.1.3 薄膜的制备方法 241

9.2 蒸发镀膜 241

9.2.2 蒸发源与蒸发方式 244

9.2.3 薄膜的形成 245

9.2.4 合金与化合物的蒸镀 247

9.2.5 分子束外延 248

9.3 溅射镀膜 249

9.3.1 溅射镀膜的原理 249

9.3.2 气体的辉光放电 252

9.3.3 溅射镀膜的工艺方法 253

9.3.4 溅射薄膜的生长特点 256

9.4 离子镀膜 257

9.4.1 离子镀膜的原理与装置 257

9.4.2 离子镀膜层的特点 258

9.4.3 其他采用离子的镀膜方法 259

9.4.4 离子镀的应用 260

9.4.5 物理气相沉积三种基本方法的比较 261

9.5 化学气相沉积 262

9.5.1 化学气相沉积的基本工艺过程 262

9.5.2 化学气相沉积的工艺方法 264

9.5.3 化学气相沉积薄膜的特点 266

9.5.4 化学气相沉积金刚石薄膜 266

第10章 表面微细加工 268

10.1 光刻加工 268

10.1.1 光刻 269

10.1.2 刻蚀 273

10.2.1 LIGA加工 277

10.2 其他微细加工方法 277

10.2.2 机械微细加工 279

10.2.3 放电微细加工 280

10.2.4 激光束微细加工 280

10.2.5 电子束微细加工 281

10.2.6 离子束微细加工 281

10.2.7 超声波微细加工 282

第11章 表面复合处理技术 284

11.1 表面复合热处理 284

11.1.1 表面复合化学热处理 284

11.1.2 表面热处理与表面化学热处理的复合处理 286

11.2.2 表面镀覆与表面热处理的复合处理 287

11.2.1 表面热处理与表面形变强化的复合处理 287

11.2 表面热处理与其他表面技术的复合处理 287

11.2.3 烧结与表面热处理的复合处理 288

11.2.4 覆盖层与表面冶金化的复合处理 288

11.3 高能束辅助表面沉积与涂镀复合处理 289

11.3.1 等离子（离子束）辅助复合表面处理 289

11.3.2 激光等辅助复合气相沉积和复合涂镀处理 292

11.4 复合镀 293

11.4.1 复合镀的特点 294

11.4.2 复合镀的机理 294

11.4.3 化学镀复合材料 297

11.4.4 复合镀层的种类与性能 301

11.5.1 高分子材料表面金属化技术的工艺和特点 306

11.5 高分子材料表面金属化技术 306

11.5.2 应用与前景 307

第12章 表面的分析与测试 309

12.1 表面的分析方法及应用 309

12.1.1 材料表征方法简介 309

12.1.2 表面的微结构分析 311

12.2 表面检测 321

12.2.1 外观检查 321

12.2.2 表面层的厚度测定 321

12.2.3 表面镀、涂层的结合强度测定 323

12.2.4 表面的力学性能测量 324

12.2.5 表面层的内应力测量 325

12.2.6 薄膜电阻的测量 327

参考文献 328