钛及钛合金表面处理技术和应用PDF电子书下载

第一章 钛及钛合金特性及应用 1

第一节 钛及钛合金的历史及其特性 1

一、金属钛的发展简史 1

二、金属钛的基本性质 2

三、钛合金的发展简史 6

四、钛合金的分类、功能及特性 7

第二节 钛及钛合金的应用 12

一、钛及钛合金在航空、航天方面的应用 13

二、钛及钛合金在舰船方面的应用 22

三、钛及钛合金在电解、电镀方面的应用 25

四、钛及钛合金在医药、卫生方面的应用 27

五、钛及钛合金在其他方面的应用 29

参考文献 30

第二章 钛及钛合金表面处理前准备 33

第一节 表面机械处理 33

一、喷砂及喷丸 33

二、磨光及机械抛光 34

第二节 脱脂 41

一、有机溶剂脱脂 41

二、化学脱脂 42

三、电化学脱脂 47

四、超声波脱脂 51

五、乳化液脱脂 51

第三节 浸蚀 52

一、概述 52

二、常用浸蚀剂及其作用 53

第四节 抛光 56

一、化学抛光 56

二、电化学抛光 57

第五节 钛及钛合金的前处理 58

一、表面粗化处理 59

二、表面脱脂 59

三、表面浸蚀 59

四、钛及钛合金抛光 62

五、钛及钛合金钝化及活化 64

参考文献 65

第三章 钛及钛合金表面化学处理及阳极氧化 67

第一节 钛及钛合金表面化学处理及化学氧化 67

一、在铬酸盐、磷酸盐及氟化物电解液中化学处理 68

二、在草酸溶液中化学处理 69

三、在氢氧化钠和过氧化氢溶液中化学处理 71

四、钛基材无氟无铬化学处理 73

五、钛基材其他几种化学处理方法 77

第二节 钛及钛合金表面阳极氧化处理 78

一、阳极氧化概述 78

二、钛及钛合金阳极氧化工艺的实际应用 86

三、钛及钛合金阳极氧化膜的退除 124

参考文献 124

第四章 钛及钛合金表面微弧氧化 127

第一节 微弧氧化技术概述 127

一、微弧氧化技术概述 127

二、微弧氧化技术及膜层的特点 128

第二节 钛及钛合金表面微弧氧化膜层的增长机理 130

一、微弧氧化膜层增长的基本原理 130

二、微弧氧化膜层增长机理的物理化学过程 130

第三节 微弧氧化陶瓷膜的制备方法 133

一、酸性电解液氧化法 133

二、碱性电解液氧化法 133

三、直流氧化法 138

四、交流和脉冲氧化法 138

第四节 微弧氧化制备陶瓷膜层的影响因素 138

一、工件材料及表面状态的影响 138

二、电解液及其组分的影响 139

三、处理电压和电流密度的影响 139

四、电解液的温度和搅拌的影响 140

五、处理时间及阴极材料的影响 140

第五节 钛及钛合金微弧氧化工艺、特性及应用 142

一、在硫酸电解液中微弧氧化工艺、特性及应用 142

二、磷酸盐—重铬酸钾体系中微弧氧化工艺、特性及应用 147

三、铝酸钠溶液体系中微弧氧化工艺、特性及应用 148

四、硅酸钠—磷酸钠体系中微弧氧化工艺、特性及应用 150

五、硅酸钠体系中微弧氧化工艺、特性及应用 155

六、甘油磷酸钙—乙酸钙混合电解液体系中微弧氧化工艺、特性及应用 157

七、磷酸钠—钨酸钠混合电解液体系中微弧氧化工艺、特性及应用 161

参考文献 165

第五章 钛及钛合金表面化学镀及电镀 167

第一节 镀层结合强度测试方法 167

一、定性测试法 167

二、定量测试法 168

第二节 钛及钛合金镀前准备 169

一、脱脂 169

二、净化和粗化 170

三、浸蚀 170

四、活化及活性膜处理（齿合处理） 173

五、钛及钛合金表面无酸无铬环保化前处理 184

第三节 钛及钛合金表面化学镀 186

一、在TA6、TC1和TC4上化学镀镍或铜 186

二、钛合金（TC6）上化学镀Ni-P合金 187

三、纯钛板TA2上化学镀Ni-P合金 188

四、钛合金（Ti6A14V）退火板材上化学镀Ni-P合金 191

五、钛合金（Ti6A14V）上化学镀镍 192

六、在Ti,Zr-基储氢合金材料粉体上化学镀铜 192

七、化学镀的后处理 195

第四节 钛及钛合金表面电沉积 195

一、钛及钛合金上直接电镀 195

二、钛合金（TC11）脉冲电沉积镍工艺 201

三、钛及钛合金表面电沉积实例 204

四、钛及钛合金镀覆层的后处理 217

第五节 电沉积合金及复合镀层 217

一、电沉积合金 217

二、复合电镀 227

第六节 钛及钛合金上电沉积化合物 231

一、钛上电沉积磷酸钙陶瓷 231

二、钛上脉冲电沉积羟基磷灰石 234

三、钛合金上电沉积磷酸钙膜层 239

参考文献 245

第六章 钛及钛合金表面转化膜处理 249

第一节 钛及钛合金铬酸盐转化膜与无铬转化膜 250

一、铬酸盐转化膜 250

二、无铬转化膜 253

第二节 钛及钛合金三价铬转化膜 259

一、提高结合强度的三价铬转化膜 259

二、环保型三价铬转化膜 260

三、三价铬转化膜溶液的稳定剂 263

第三节 钛及钛合金磷酸盐转化膜 265

一、钛合金原位（in-situ）磷酸盐转化膜 266

二、钛合金氟化物—磷酸盐转化膜 270

三、金属表面磷酸盐—高锰酸钾转化膜 271

四、磷酸盐处理前的钛盐处理 272

第四节 钛及钛合金稀土元素转化膜 273

一、金属稀土转化膜处理工艺及发展 273

二、稀土转化膜的实际应用 276

第五节 钛及钛合金的其他转化膜 284

一、高锰酸盐转化膜 284

二、氢氧化钙转化膜 286

三、硅烷转化膜 288

四、硅烷转化膜和稀土转化膜特性比较 293

参考文献 294

第七章 钛及钛合金的电化学加工 297

第一节 钛及钛合金电化学加工技术概述 297

一、电化学加工简介 297

二、电化学加工的特点 298

三、钛合金的电化学加工 299

第二节 钛合金电化学加工技术的影响因素 300

一、钛合金电化学加工中电解液的影响 300

二、钛合金电化学加工中阴极设计的影响 302

三、钛合金电化学加工中电流密度的影响 303

四、钛合金电化学加工中电源的影响 304

第三节 钛合金电化学加工技术的应用 305

参考文献 307

第八章 钛及钛合金表面电泳涂装 309

第一节 电泳涂装及分类 309

一、电泳涂装概述 309

二、电泳涂装的工艺及特点 310

三、电泳涂装所用设备简述 311

四、影响电泳涂装的主要工艺参数 312

第二节 阳极电泳 313

一、阳极电泳涂漆的原理 314

二、阳极电泳涂漆的工艺条件 314

三、阳极电泳涂漆的主要设备 315

四、影响阳极电泳涂漆的主要因素 316

第三节 阴极电泳 318

一、阴极电泳原理 319

二、阴极电泳的特点 319

三、阴极电泳涂装工艺 320

第四节 电泳涂装的发展及应用 322

参考文献 326

第九章 钛及钛合金表面纳米化处理 328

第一节 金属表面电化学沉积纳米化处理 328

一、电沉积单金属纳米晶膜层 329

二、电沉积纳米合金膜层 334

三、电沉积法制备纳米氧化物膜 351

第二节 机械法制备金属表面纳米膜 355

参考文献 362

第十章 钛及钛合金表面处理技术的应用及发展 365

第一节 钛及钛合金表面氧化处理 365

第二节 钛及钛合金表面化学镀及电镀 367

第三节 钛及钛合金表面转化膜 369

第四节 钛及钛合金表面电化学加工 370

第五节 钛及钛合金表面电泳涂装 370

第六节 钛及钛合金表面纳米化处理 371

参考文献 372