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出版者:化学工业出版社

作者:梁志杰 编

出品人:

页数:404

译者:

出版时间:2004-1

价格:29.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502552534

丛书系列:

图书标签:

• 表面工程
• 表面处理
• 镀覆技术
• 材料科学
• 金属材料
• 无机非金属材料
• 工程技术
• 问答
• 现代技术
• 工业应用

《工业金属表面处理实用指南》 本书旨在为从事金属加工、制造、维修及相关行业的工程师、技术人员和操作人员提供一本全面、实用的工业金属表面处理技术指南。内容涵盖了从前处理到后处理的完整工艺流程，重点关注常见金属基材的特性、腐蚀防护、耐磨损、装饰美化以及功能性表面改性等关键领域。 第一部分：金属表面准备与前处理 本部分深入探讨了有效金属表面处理的基础——彻底的清洁与预处理。我们将详细解析不同类型污垢（如油污、氧化物、锈蚀、焊渣、机械加工残留物）的识别及其清除方法。 清洗技术：介绍机械清洗（如喷砂、抛丸、打磨）和化学清洗（如溶剂清洗、碱洗、酸洗、电解除油）的原理、适用范围、工艺参数控制和安全注意事项。重点讲解各种清洗剂的成分、作用机理及环保要求，并提供针对不同金属材质（如碳钢、不锈钢、铝合金、铜合金）的优化清洗方案。 表面活化与粗化：分析钝化处理、磷化（锌系、铁系、锰系）、铬化（含六价铬和无六价铬工艺）等工艺的目的，如提高涂层附着力、增强耐腐蚀性。讨论不同磷化液的组成、工艺流程、适用基材及性能特点，以及无铬钝化技术的发展和应用。 除锈与除氧化物：详细阐述酸洗（如硫酸、盐酸、硝酸）、电化学除锈等方法的原理、操作要点、安全防护措施，以及如何根据金属类型和锈蚀程度选择合适的除锈剂和工艺。 第二部分：金属表面强化与防护技术 本部分聚焦于提升金属材料的力学性能、耐腐蚀性、耐磨损性和功能性。 电镀技术：系统介绍电镀的基本原理、设备要求、电解液组成与控制、工艺参数（如电流密度、温度、pH值、搅拌）对镀层性能的影响。涵盖主要的电镀种类，如： 镀锌与锌合金：重点介绍冷镀锌、热浸镀锌、电化学锌镍、锌铁合金等工艺，分析其在防护性能、装饰性、环保性方面的优劣，以及适用于不同腐蚀环境的选择依据。 镀铬：区分装饰性镀铬和硬质镀铬，讲解其工艺特点、应用领域，以及铬废水的处理技术。 镀镍：介绍瓦特镍、全光亮镍、半光亮镍、分散光亮镍等不同类型的镀镍工艺，以及化学镀镍（无电镀镍）的优势与应用。 其他电镀：简要介绍镀铜、镀锡、镀银、镀金等工艺的特点和用途。 化学镀（无电镀）技术：深入讲解化学镀镍（EN）、化学镀铜、化学镀金等工艺的原理，特别关注化学镀镍在复杂形状零件、内腔表面的成形性和均镀性方面的优势，以及其在电子、航空航天等领域的应用。 阳极氧化与转化膜处理：重点阐述铝及铝合金的阳极氧化（如硫酸法、草酸法、混合酸法）原理、工艺参数、氧化膜的性能（硬度、耐磨性、耐腐蚀性）及着色工艺。介绍镁合金、钛合金等金属的阳极氧化处理。详细介绍转化膜处理（如铬酸转化膜、无铬转化膜）的作用、工艺流程及性能。 热浸镀层技术：详细介绍热浸镀锌、热浸镀铝、热浸镀锡等工艺的原理、操作流程、镀层厚度控制、表面质量以及在重防腐领域的应用。 物理气相沉积（PVD）与化学气相沉积（CVD）：介绍PVD（如溅射镀膜、蒸镀）和CVD（如等离子体增强化学气相沉积）的基本原理、设备构成、工艺参数，以及在获得高硬度、耐磨损、耐高温、装饰性强的薄膜（如氮化钛TiN、氮化锆ZrN、类金刚石DLC）方面的应用。 热喷涂技术：讲解电弧喷涂、火焰喷涂、等离子喷涂、超音速火焰喷涂（HVOF）等热喷涂方法的原理、工艺特点、适用材料（如陶瓷、金属、合金），以及在耐磨损、耐高温、防腐蚀、修复等方面的应用。 渗层处理：深入介绍渗碳、渗氮、碳氮共渗、铬扩散、铝扩散等热处理工艺的原理、过程控制、性能改善，以及其在提高工件表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性方面的作用。 金属热喷涂与激光熔覆：详细介绍不同类型的热喷涂工艺，如电弧喷涂、火焰喷涂、等离子喷涂、超音速火焰喷涂（HVOF）等，以及各种涂层的性能和应用范围。同时，对激光熔覆技术进行讲解，包括其原理、优势（如熔合度高、热影响区小）和在修复、强化方面的应用。 第三部分：后处理与表面性能检测 本部分关注表面处理后的进一步增强和性能评估。 封孔与钝化：介绍电镀后常用的封孔处理（如煮沸法、浸涂法）和钝化处理（如铬酸钝化、无铬钝化）的目的和工艺，以及它们对提高镀层耐腐蚀性的重要性。 涂装与着色：简述有机涂装（如粉末涂装、液体涂装）与金属表面处理的结合，以及阳极氧化着色、电化学着色等工艺。 表面性能检测：介绍常用的金属表面处理性能检测方法，包括： 外观检查：目视检查、放大镜检查。 镀层厚度测量：磁性法、涡流法、显微镜法、库仑法。 附着力测试：划格法、杯突试验、拉拔试验。 耐腐蚀性测试：盐雾试验（中性盐雾、铜加速乙酸盐雾）、湿热试验、浸泡试验。 硬度测试：洛氏硬度、维氏硬度、努普硬度。 表面粗糙度测量。 涂层成分与结构分析（如X射线衍射XRD、扫描电子显微镜SEM）。 第四部分：行业应用与环保法规 本部分将探讨金属表面处理技术在不同行业的具体应用，并强调环保与可持续发展的理念。 汽车工业：防护性镀锌、装饰性镀铬、耐磨涂层在汽车零部件的应用。 电子电器行业：导电性镀层（如镀金、镀锡）、防氧化处理在电子元器件中的应用。 航空航天：高强度、耐高温、耐腐蚀涂层在航空器部件中的应用。 建筑与装饰：不锈钢、铝合金的表面处理，用于建筑外墙、室内装饰。 机械制造：耐磨、防腐蚀表面处理在模具、工具、工程机械中的应用。 环保与安全：介绍金属表面处理过程中产生的废水、废气、废渣的处理技术，以及相关的国家和行业环保法规要求，引导读者选择绿色、可持续的表面处理工艺。 本书力求内容详实，图文并茂，理论与实践相结合，旨在为读者提供解决实际生产问题的思路和方法。通过学习本书，读者将能够更深入地理解金属表面处理的原理，掌握各类工艺的要点，并能根据具体需求选择最合适的处理方案，从而提升产品质量，降低生产成本，并符合日益严格的环保要求。

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这本书最让我感到惊喜的是它对新兴应用场景的捕捉和前瞻性分析。它没有停留在对现有成熟工艺的复述上，而是将大量的篇幅投入到了对未来十年内可能爆发式增长的应用领域——比如微纳机电系统（MEMS）中的高精度镀覆需求，以及新能源电池电极材料表面的保护性功能涂层。书中对这些“小而精”的领域进行了深入的剖析，特别是对那些需要纳米级厚度和超高致密性的涂层所面临的挑战进行了详尽的描述。例如，在生物医学植入物领域，如何保证镀层在体内环境下的生物相容性和长期稳定性，作者给出的剂量学评估方法和无损检测技术路线，展现了极高的专业水准。这本书的结论部分尤其发人深省，它指出了当前表面工程领域尚未解决的“瓶颈”问题，并提出了未来研究的方向，这对于科研人员确定下一个研究课题具有极强的启发性，它不仅是一本参考书，更像是一份对行业未来的“路线图”解读。

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这本书的排版和逻辑组织方式简直是一场视觉和思维的盛宴。它不像很多技术手册那样堆砌着密密麻麻的公式和晦涩难懂的图表，而是采用了大量高度提炼的流程图和对比矩阵，使得复杂的工艺流程一目了然。我特别喜欢它在介绍不同类型镀层——比如硬质合金镀层与装饰性镀层——时的那种结构化对比。作者没有将它们割裂开来讨论，而是通过一个统一的“性能需求-材料选择-过程控制”的框架进行分析，这极大地提高了我的系统性思维能力。书中对表面形貌学分析方法的介绍也极其到位，它详细阐述了如何利用原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）的数据进行定量分析，而不仅仅是停留在定性的描述上。这本书的价值在于它教会了我们如何“提问”，如何根据实际应用场景，反向设计出最合适的表面处理方案，而不是被动地接受既有的工艺包。对于负责质量控制和工艺改进的同行而言，这本书提供的诊断工具和解决问题的思路，远比一堆标准操作规程（SOP）来得实在和灵活。

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这本书的博采众长之处在于它并未将目光仅仅局限在传统的电镀领域，而是将先进的PVD（物理气相沉积）、CVD（化学气相沉积）等薄膜技术与传统的湿法工艺进行了跨学科的整合性讨论。这种宏观的视角让读者能够跳出单一技术的思维定式，从而在面对跨材料体系的结合问题时，能够更加全面地评估各种表面改性手段的优劣。书中对不同沉积方法在环境友好性和能耗方面的比较分析尤其具有前瞻性。它不仅关注了沉积效率，还深入探讨了后处理工艺（如热等静压或激光重塑）对最终涂层性能的影响链条。对于那些肩负着绿色制造和可持续发展目标的技术管理者来说，书中提供的关于溶剂替代和废水处理的先进解决方案，无疑提供了有价值的参考。它不仅仅是关于“如何镀好”，更是关于“如何更负责任地镀”。这种对整个生命周期负责的态度，是当代工程技术人员必须具备的素养，这本书对此进行了很好的引导。

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这本书的叙述风格非常独特，它成功地在学术的严谨性和工程的实用性之间找到了一个绝佳的平衡点。作者似乎深知，阅读技术书籍的人往往时间有限，因此，每一章的开头都用简洁的语言概括了本章的核心挑战和解决方案，这种“摘要先行”的做法极大地节省了时间。我个人对其中关于“缺陷工程”的探讨深感兴趣。书中没有回避行业内那些难以攻克的难题，比如如何有效控制镀层内部的残余应力，以及如何在高纵横比的结构中实现均匀的厚度分布。作者引用了多个真实案例，细致地剖析了导致最终产品失效的根本原因，然后给出了基于材料科学原理的修正路径。这部分内容摒弃了空泛的口号，而是聚焦于如何通过精细的电解质添加剂控制和脉冲电镀技术来实现应力优化。读完这几章，我感觉自己对“可制造性设计”（Design for Manufacturability）在表面工程领域的应用有了全新的认识，这对于早期产品开发阶段的决策制定至关重要。

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这部著作的深度和广度令人印象深刻，它仿佛是为那些已经在行业内摸爬滚打多年，却总觉得对某些前沿技术“只知其然，不知其所以然”的工程师和技术人员量身定制的指南。我尤其欣赏作者在处理复杂电化学原理时所展现出的那种毫不拖泥带水的清晰度。书中对新型功能性涂层的设计思路，比如如何通过精准调控镀液的微观结构来影响宏观力学性能和耐腐蚀性，介绍得非常透彻。它不仅仅是简单地罗列工艺参数，而是深入挖掘了这些参数背后的物理化学机制。举个例子，关于原子层沉积（ALD）在特定基材上的成膜过程，书中详尽地分析了前驱体吸附、反应和解吸的动力学模型，这对于优化沉积速率和薄膜均匀性至关重要。阅读过程中，我仿佛置身于一个高水平的研讨会现场，不断有“原来如此”的顿悟时刻。对于那些希望将实验室研究成果转化为可靠工业化生产的技术人员来说，这本书提供的理论基础和实践指导无疑是一座宝贵的桥梁，它真正做到了将前沿研究成果“接地气”，使其具备可操作性。

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