金属表面功能涂层基础PDF电子书下载

第1章 导论 1

1.1 固体表面 1

1.1.1 理想表面 1

1.1.2 清洁表面 2

1.1.3 吸附表面 3

1.2 固体表面能和表面张力 3

1.2.1 固体表面能和表面能力 3

1.2.2 固体表面能的计算及其影响因素 6

1.2.3 固体表面能的测定 10

1.3 固体表面吸附 12

1.3.1 吸附作用力 13

1.3.2 吸附热与激活能 15

1.4 金属表面的钝化及活化 18

1.4.1 金属表面钝化现象 18

1.4.2 钝化理论 19

1.4.3 金属表面的活化 20

1.5 金属表面与界面技术的研究 21

1.5.1 表面技术的工艺研究 21

1.5.2 界面研究 22

参考文献 26

第2章 热发射率控制涂层 27

2.1 概述 27

2.1.1 电磁波辐射的基本规律 29

2.1.2 影响热发射率的因素 31

2.1.3 涂层热发射率的控制要求 33

2.2 红外加热用的高发射率涂层 34

2.2.1 进展概述 34

2.2.2 涂层基料成分设计 35

2.2.3 涂层粘结剂的成分设计 40

2.2.4 用热化学反应法制备涂层 41

2.2.5 涂层电阻炉的结构设计 43

2.2.6 涂层工业炉的优点 46

2.2.7 涂层工业炉应用举例 48

2.2.8 节能匀温延寿机理 52

2.3 红外隐身用的低发射率涂层 59

2.3.1 进展概况 59

2.3.2 红外隐身原理 61

2.3.3 红外隐身结构设计 64

2.3.4 红外隐身涂层的配方设计 65

2.3.5 中远红外隐身涂层的研究进展 73

2.3.6 与雷达兼容的红外隐身涂层 75

2.3.7 纳米、薄膜超低发射率涂层 76

2.3.8 红外隐身与反隐身的抗衡与发展 82

参考文献 83

第3章 雷达波吸波涂层 90

3.1 雷达与隐身技术 90

3.1.1 雷达的基础知识 90

3.1.2 兵器隐身技术 90

3.2 雷达散射截面的减缩 93

3.3 雷达波吸收材料的吸波机理 95

3.3.1 干涉型吸波材料的吸波机理 96

3.3.2 吸收型RAM的吸波机理 97

3.4.1 涂覆型吸波材料的种类 98

3.4.1 铁氧体系列吸波材料 99

3.4.2 以碳化硅为吸收剂的微波吸收体 107

3.4.3 新型吸波机理材料 110

3.4.4 其它类型吸波材料 111

3.5 涂层结构设计 113

3.5.1 单层铁氧体吸波材料涂层设计 113

3.5.2 多层结构的RAM结构设计 115

3.5.3 介电体薄层吸波材料的设计 119

3.5.4 以金属针状体为吸收体的RAM设计 120

3.5.5 各向异性及多层结构的RAM的时域有限差分法设计 122

3.6 发展趋势 126

参考文献 127

第4章 太阳能吸收、反射涂层 129

4.1 太阳辐射及其吸收和反射 129

4.1.1 太阳辐射 129

4.1.2 太阳辐射的透过、吸收和反射 131

4.2 太阳能吸收涂层 134

4.2.1 概述 134

4.2.2 吸收涂层的工作原理 135

4.2.3 吸收涂层的结构种类 137

4.2.4 吸收涂层的制备工艺 139

4.3 太阳能反射涂层 148

4.3.1 概述 148

4.3.2 反射涂层的工作原理及组分设计 148

4.3.3 反射涂层组成及影响因素 150

4.3.4 灰色热反射涂层 153

4.3.5 研究进展 154

参考文献 156

第5章 有机烧蚀防热涂层 158

5.1 烧蚀防热材料 158

5.1.1 烧蚀防热材料的特点 158

5.1.2 有机烧蚀防热材料的分类 160

5.2 烧蚀防热原理 160

5.3 有机烧蚀涂层的组成与配方设计 161

5.3.1 有机烧蚀涂层的组成 161

5.3.2 有栅烧蚀涂层的配方设计 167

5.4 施工工艺 168

5.4.1 连续浸涂、连续干燥的电缆施工 168

5.4.2 刮涂施工 168

5.4.3 高粘度无空气喷涂 169

5.5 应用及展望 169

参考文献 171

第6章 金属热处理保护涂层 172

6.1 概论 172

6.2 热处理保护涂层的原理、要求及配方设计 173

6.2.1 保护原理 173

6.2.2 涂料的性能要求与组成 175

6.2.3 配方设计 177

6.3 热处理保护涂料的特性与应用 179

6.3.1 防氧化脱碳保护涂料 179

6.3.2 化学热处理保护涂料 180

参考文献 183

第7章 梯度功能涂层 184

7.1 概论 184

7.2 梯度功能材料的设计与性能 186

7.2.1 FGM结构设计的一般原则 188

7.2.2 FGM的热应力分析 189

7.3 梯度功能材料的合成技术 199

7.4 开发的FGM涂层 211

7.4.1 TiC/Ni系 212

7.4.2 Al2O3/Al系 212

7.4.3 Al2O3/Ti系 214

7.4.4 Fe2/Al/Al系 214

7.5 FGM涂层性能评价 215

7.5.1 隔热性能与热疲劳性能评价 215

7.5.2 热冲击特性评价 216

7.6 应用与展望 217

参考文献 219

第8章 耐磨涂层 224

8.1 概论 224

8.1.1 磨损定义及分类 224

8.1.2 磨损机理 229

8.2 材料耐磨性及耐磨材料和涂层选配 234

8.2.1 材料耐磨性 234

8.2.2 耐磨材料及表面涂层的选配 235

8.3 耐磨涂层新技术 245

8.3.1 自蔓延离心法制备管道内壁耐磨涂层 245

8.3.2 铸渗法制备耐磨涂层 255

8.3.3 耐磨胶粘涂层 264

参考文献 270

第9章 耐腐蚀涂层 274

9.1 金属的腐蚀与防护 274

9.1.1 金属腐蚀的分类及破坏形式 274

9.1.2 金属腐蚀的基本原理 277

9.1.3 金属腐蚀的防护 280

9.2 金属涂漆 282

9.2.1 防锈漆 282

9.2.2 防腐蚀漆 289

9.2.3 防腐蚀涂层的设计和施工原则 291

9.2.4 飞机蒙皮涂料 293

9.2.5 船舶涂料 294

9.3 金属涂塑 300

9.3.1 涂塑防腐原理 301

9.3.2 涂塑材料 301

9.3.3 金属表面涂塑工艺 305

9.3.4 金属涂塑的应用 309

9.4 镀覆金属保护层 311

9.4.1 热镀涂层 311

9.4.2 渗镀涂层 313

9.4.3 电镀涂层 315

9.5 热喷涂耐蚀涂层 317

9.5.1 热喷涂工艺概述 317

9.5.2 热喷涂涂层防腐机理 318

9.5.3 热喷涂工艺分类 318

9.5.4 热喷涂工艺过程 319

9.5.5 常用的耐蚀涂层用喷涂材料 320

参考文献 323

第10章 高温抗氧化及热障涂层 325

10.1 高温氧化理论概要 325

10.1.1 氧化热力学 325

10.1.2 纯金属的氧化 331

10.1.3 合金的氧化 334

10.1.4 金属在混合气氛中的氧化 339

10.2 高温抗氧化涂层 341

10.2.1 高温合金成分设计的局限性 341

10.2.2 涂层要求及对策 342

10.2.3 涂层成分设计 344

10.2.4 扩散涂层 346

10.2.5 覆盖型涂层 349

10.3 热障涂层 350

10.3.1 发展概况 350

10.3.2 涂层成分设计 351

10.3.3 施涂工艺方法 354

10.3.4 梯度热障涂层 358

10.3.5 涂层损伤及寿命 360

10.4 用热化学方法制备涂层 362

参考文献 364

第11章 生物陶瓷涂层 369

11.1 金属基材和涂层材料的选择与生物相容性 369

11.1.1 生物医用金属材料 339

11.1.2 涂层材料 371

11.1.3 生物相容性 372

11.2 生物涂层的制备方法 374

11.2.1 等离子喷涂法 375

11.2.2 激光熔凝合成法 375

11.2.3 离子束溅射法与动态混合法 376

11.2.4 溶胶-凝胶法 376

11.2.5 仿生溶液生长法 377

11.2.6 电泳法或电结晶法 377

11.3 生物体对涂层材料性能的要求 378

11.3.1 涂层的物理性能要求 379

11.3.2 涂层相结构与生物化学性能要求 381

参考文献 383