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| 內容簡介： |
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本书系统地阐述了表面工程技术的基础理论，各种实用表面工程技术的基本原理、特点、工艺和应用，以及表面分析和检测技术的内容与方法。阐述了表面工程基础、电镀技术及特种电镀加工、表面化学处理技术、热喷涂及其喷涂加工技术、表面沉积技术、金属电化学加工和表面形变强化等基本理论，特别对纳米复合电镀，铬的电刷镀，化学表面处理中的合金比控制，热喷涂制备纳米粉末、梯度涂层、非晶涂层及惰性气体对电弧喷涂氧化的影响，磁控溅射的原理、设备和闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术，电化学氧化的环保型封孔剂制备及封孔机理，微弧氧化表面颜色控制和有色金属的环保型抛光机理及环保型抛光液等表面工程技术的发展趋势和成果进行了重点论述，对表面工程技术的发展趋势和成果进行了必要说明。本书涉及多学科领域，内容丰富，知识面广，既可作为高等院校相关专业的本科生和研究生的教材，又可供从事表面工程技术研究与应用的科研人员、工程技术人员参考。
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| 目錄：
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章表面工程基础1节表面热力学基础1一、物理界面1二、表面自由能2三、表面厚度3四、表面热力学函数6五、金属的力学性能与表面自由能10第二节二维晶体结构及表面缺陷12一、二维布拉菲晶格12二、二维晶列指数12三、TLK模型（表面台阶结构）13四、表面结构中的晶格缺陷14五、固体表面的粗糙性20六、固体表面的多孔性21第三节固体表面的吸附22一、物理吸附与化学吸附的区别22二、活化吸附理论23三、分子在表面上的滞留时间25第四节金属表面的钝化及活化27一、金属表面钝化现象27二、钝化理论27三、金属表面的活化28第五节荷能粒子和固体表面的交互作用28参考文献30第二章电镀技术及特种电镀加工32节电镀的电化学原理32一、电镀的基本概念32二、电镀过程中的计算33第二节电镀基本理论35一、金属电沉积35二、电结晶过程中的晶体生长37三、电流在阴极上的分布38四、金属在阴极表面上的分布44第三节普通电镀45一、镀铬层的性质和用途45二、镀铬溶液的种类46三、防护装饰性镀铬47四、镀耐磨铬49五、镀松孔铬49六、镀黑铬50七、镀铬、镍添加剂的发展50第四节合金电镀层加工54一、概述54二、镀铜锡合金（青铜）55第五节复合电镀57一、复合电镀的沉积机理57二、复合电镀的条件58三、复合镀层的分类及应用59第六节非金属电镀62一、概述62二、非金属表面金属化63三、塑料电镀63四、玻璃和陶瓷电镀64第七节电刷镀65一、概述65二、刷镀的原理与特点65三、刷镀电源66四、刷镀溶液66五、刷镀工艺简介67第八节电刷镀铬及其加工67一、刷镀铬基本原理67二、阴阳极相对运动影响分析70三、刷镀铬加工的镀液配方及工艺73参考文献74第三章表面化学处理技术75节化学表面清洗75一、脱脂75二、表面除锈77三、不锈钢表面清洗79四、除垢79五、化学浸蚀80六、中和82七、表面调整82第二节化学NiP镀83一、化学镀原理84二、化学镀的特点84三、化学镀的热力学和动力学85四、化学镀镍溶液组分影响86五、化学镀工艺及镀层形貌90六、化学镀NiP的研究概况91第三节化学转化膜技术93一、概述93二、化学转化膜的基本原理95三、化学氧化处理96四、磷化处理102五、铬酸盐的钝化处理108六、草酸盐转化膜111参考文献114第四章热喷涂及其喷涂加工技术115节热喷涂技术基础115一、热喷涂技术定义115二、热喷涂技术的分类和特点115三、热喷涂技术的原理116四、涂层结构117五、涂层与基体结合机理118六、基体表面预处理119第二节火焰热喷涂121一、火焰喷涂的原理与特点121二、火焰喷涂设备123三、火焰喷涂工艺125四、火焰喷涂常见的问题及预防措施126第三节电弧喷涂127一、电弧喷涂的原理与特点127二、电弧喷涂设备128三、电弧喷涂工艺129四、易氧化材料的电弧喷涂技术130第四节等离子喷涂技术134一、等离子喷涂的原理与特点134二、大气等离子喷涂设备135三、大气等离子喷涂常见的问题137四、不同等离子喷涂技术简介137第五节喷焊技术及加工139一、氧乙炔火焰喷焊139二、等离子喷焊141三、感应重熔144四、激光熔覆技术145五、热喷焊加工中常见的问题147第六节热喷涂材料148一、热喷涂材料分类和要求148二、纯金属及其合金喷涂材料148三、自熔性合金材料153四、热喷涂用陶瓷材料157五、热喷涂用复合材料160第七节塑料粉末喷涂技术162一、塑料静电喷涂的特点162二、塑料静电喷涂的基本原理163三、静电喷涂工艺流程165四、几种常见的塑料喷涂方法166五、塑料喷涂粉末168第八节热喷涂技术的发展170一、热喷涂制备纳米粉末170二、热喷涂制备非晶材料172三、热喷涂制备梯度涂层175四、在线控制系统进行涂层制备基础理论研究178参考文献179第五章表面沉积加工技术181节表面沉积技术基础181一、表面沉积分类及特点181二、表面沉积加工的物理基础182三、表面沉积层的组织结构183第二节物理气相沉积技术184一、物理气相沉积的基本原理、特点及分类184二、真空蒸发沉积镀膜技术186三、溅射沉积技术190四、离子镀技术198五、闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术204第三节化学气相沉积技术208一、化学气相沉积技术的分类和特点209二、化学气相沉积的原理209三、影响化学气相沉积层质量的因素210四、化学气相沉积装置210五、特种化学气相沉积方法211第四节等离子化学气相沉积212一、等离子化学气相沉积原理213二、PECVD沉积装置214参考文献216第六章金属电化学加工218节阳极氧化加工技术219一、铝的阳极氧化原理219二、铝及其合金的阳极氧化工艺223三、阳极氧化膜的染色229四、氧化膜的封闭与退除232第二节微弧氧化加工技术234一、微弧氧化原理235二、微弧氧化的基本设备237三、微弧氧化工艺238四、几种典型的微弧氧化加工242第三节电化学抛光244一、电化学抛光的定义及特点244二、电化学抛光原理245三、影响电化学抛光效果的因素248四、电化学抛光工艺及设备250五、铜和铝材料表面的环保型电化学抛光加工253六、电化学抛光技术的研究进展254参考文献256第七章表面形变强化技术258节表面形变强化概述258第二节表面形变强化原理259一、表面形变强化层的组织结构259二、形变强化对表面形貌的影响261三、形变强化层内宏观残余应力对材料疲劳性能的影响261四、零件表层的残余压应力的热稳定性265五、零件表层的残余压应力在交变载荷作用下的变化265第三节喷丸强化技术266一、喷丸强化原理266二、喷丸强化设备及弹丸材料267三、喷丸工艺及其质量控制273四、喷丸强化技术的应用277第四节滚压和孔挤压强化技术280一、滚压和孔挤压强化原理281二、滚压和孔挤压强化设备282三、滚压和孔挤压强化的影响因素284四、滚压和孔挤压强化技术的应用285第五节机械镀技术286一、机械镀技术的分类及特点287二、机械镀层形成原理287三、机械镀用设备289四、机械镀工艺290五、机械镀加工常见的问题及处理方法291参考文献291
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随着科学技术的发展，不仅对材料基体的性能不断提出新的要求，也对材料的表面性能提出了更高的要求，这使得传统的材料加工工艺难以达到和实现，这也推动了近年来表面工程成为新材料研发的热门课题。根据近几十年的研究发现，普通的电镀、涂装、金属材料热处理等已不能满足现代技术的要求，特种表面加工对传统石油化工设备、机械、电子等产品的升级换代起着决定性的作用。例如我国的炼油设备大多数是不耐酸、S2-腐蚀的，随着原油的国际化和我国低硫油开发的枯竭，现在进口原油和我国部分地方开采的原油中的S2-含量较高，可达到3%，甚至更高，属高硫原油。高硫原油对我国现有的炼油设备腐蚀极其严重，轻者每年腐蚀02mm，重者达2mm左右，若要对现有的炼油设备进行表面处理，普通的表面涂装技术已无法实现。对于每年有1000多万辆生产能力的汽车行业，铝制活塞有重量轻的优势，但防止活塞工作室顶部烧蚀，使活塞与缸体间耐磨性好、不划伤、不漏气等已成为铝制活塞使用的瓶颈。在电子行业，要求在钢板上钻1mm以下的微孔，若微钻材料较硬，容易使钻杆脆断，钻杆太软，又不能加工，既要使钻杆保持良好的韧性，又要保证钻杆的硬度，就必须对微钻杆材料的表面进行特殊的处理。类似这些特种表面加工在航天、机械、石油、电子、轻工、军工产品中都有应用。根据以上实际和材料科学与工程学科发展以及研究生教育之需要，笔者将近几年来特种表面制备的研究成果进行总结整理，特别是在传统的表面工程理论的基础上，补充了近年来的研究成果。例如，在基础理论部分增加了表面厚度的叙述，用表面厚度概念分析了纳米材料有较高活性的原因；在电镀加工中，特别增加了纳米复合镀，电刷镀铬内容；在热喷涂中增加了热喷涂梯度涂层，热喷涂制备纳米材料，惰性气体雾化的内容；在化学表面处理一章增加了不锈钢表面清洗；在电化学表面处理中增加了环保型封孔剂，微弧氧化黑色膜等内容。这些内容在其他的表面工程教程里是很少有的，本书可满足本科生、研究生教学使用，也可以作为表面制备技术人员的参考资料。由于特种表面制备没有一个确定的定义，本书主要从近几年研究比较热门的化学镀、合金电镀、复合镀、热喷涂、电化学氧化与微弧氧化、磁控溅射、功能薄膜等几方面进行编写。内容涉及化学、冶金、材料、机械、电化学、等离子体技术和腐蚀与防护等知识，而限于作者的知识水平，书中疏漏与不当之处，敬请读者批评指正。在本书编写过程中，雷阿利教授对编写的内容提出了很多建议，并进行了审定，李光照、王官充绘制了书中的插图，本书得到了国家基金（51174160），陕西省重点实验室项目(2011HBSZS011)的资助，这里一并表示感谢！编者于2012年冬
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