《金属表面处理》涵盖了电镀、化学镀、化学转化膜、热浸镀等传统金属表面处理技术，及气相沉积、化学热处理、高能束表面处理等新兴金属表面处理技术，另外还较为系统地介绍了表面预处理、处理层分析和性能测试、表面处理车间设计等实践性较强的内容。
《金属表面处理》可作为高等院校材料类相关专业的教材，也可供从事表面处理生产和研究的工程技术人员阅读参考。

作者简介

张林森，郑州轻工业学院，副教授，主讲课程：电化学测量（研究生课程）；电镀工艺学（本科生课程）；化学电源课程设计（本科生课程）；金属腐蚀与防护（本科课程）。
科研成果：在国内外学术期刊公开发表研究论文40余篇，其中三大收录30余篇，河南省科技进步奖三等奖2项，鉴定成果7项，出版教材1部，专利1项。

第1章绪论/ 1
1.1表面处理技术的含义1
1.2表面处理技术的分类和内容2
1.2.1表面处理技术的分类2
1.2.2表面处理技术的内容3
1.3表面处理技术的作用6
1.4表面处理技术的发展趋势8
第2章金属表面预处理/ 10
2.1表面整平10
2.1.1机械磨光10
2.1.2抛光12
2.1.3滚光15
2.1.4刷光16
2.1.5喷砂处理16
2.2浸蚀17
2.2.1钢铁制品的酸洗18
2.2.2电化学浸蚀20
2.3表面除油21
2.3.1有机溶剂除油21
2.3.2碱性溶液化学除油21
2.3.3电化学除油23
2.4表面预处理新技术25
2.4.1超声波强化25
2.4.2低温高效清洗剂除油26
第3章金属电镀/ 27
3.1电镀基本原理27
3.1.1电镀概念与电镀过程27
3.1.2对电镀层理化指标的要求27
3.1.3电镀设备与技术的发展28
3.1.4金属离子还原的可能性28
3.1.5电结晶过程的动力学29
3.1.6电沉积过程中金属离子还原时的极化32
3.1.7合金电沉积时的极化35
3.1.8添加剂对极化特性的影响39
3.1.9金属在阴极上的分布42
3.1.10电镀液的覆盖能力问题45
3.2电镀锌及锌合金47
3.2.1概述47
3.2.2氰化物镀锌49
3.2.3氯化钾型镀锌51
3.2.4碱性锌酸盐镀锌54
3.2.5硫酸盐镀锌56
3.2.6锌镀层的镀后处理57
3.2.7不合格锌镀层的退除60
3.2.8电镀锌合金60
3.2.9锌和锌合金基复合电镀64
3.2.10高速电镀锌65
3.3电镀铜及铜合金67
3.3.1概述67
3.3.2氰化物镀铜68
3.3.3硫酸盐镀铜70
3.3.4焦磷酸盐镀铜73
3.3.5其他类型的无氰镀铜工艺75
3.3.6铜镀层的后处理76
3.3.7不合格镀铜层的退除方法77
3.3.8电镀铜合金78
3.4电镀镍及镍合金81
3.4.1概述81
3.4.2普通镀镍(暗镍)82
3.4.3光亮镀镍84
3.4.4镀多层镍87
3.4.5特殊用途镀镍91
3.4.6不合格镍层的退除92
3.4.7电镀镍合金93
3.4.8粉末电镀镍96
3.5电镀铬98
3.5.1概述98
3.5.2镀铬的电极过程100
3.5.3镀铬层的结构与性能102
3.5.4镀铬电解液的成分及工艺条件103
3.5.5电镀铬工艺技术106
3.5.6稀土镀铬添加剂的应用111
3.5.7有机添加剂在镀铬中的应用112
3.6电镀锡112
3.6.1概述112
3.6.2硫酸盐镀锡114
3.6.3磺酸盐镀锡及钢板镀锡118
3.6.4碱性镀锡121
3.6.5镀层检验、缺陷分析及不合格镀层退除125
第4章非金属材料电镀及化学镀 / 127
4.1概述127
4.1.1非金属材料电镀的历史及应用127
4.1.2非金属材料电镀的方法128
4.1.3ABS塑料电镀简介128
4.2非金属材料电镀前的表面准备129
4.2.1消除应力129
4.2.2除油131
4.2.3表面粗化132
4.2.4敏化136
4.2.5活化137
4.2.6还原或解胶139
4.2.7常见非金属材料的镀前处理方法140
4.3化学镀141
4.3.1化学镀铜142
4.3.2化学镀镍145
4.3.3化学镀锡149
4.3.4化学镀金150
4.3.5化学镀银150
第5章金属表面转化膜/ 153
5.1阳极氧化膜153
5.1.1概述153
5.1.2阳极氧化膜的形成机理155
5.1.3阳极氧化工艺158
5.1.4阳极氧化膜的着色166
5.1.5阳极氧化膜的封闭172
5.1.6微弧阳极氧化176
5.2金属的磷化180
5.2.1概述180
5.2.2磷化成膜机理181
5.2.3磷化的工艺流程182
5.3钢铁氧化187
5.3.1钢铁高温氧化法188
5.3.2钢铁常温氧化法189
5.4电泳涂装191
5.4.1电泳涂装的定义和发展历史191
5.4.2电泳涂装的机理及特点192
5.4.3电泳涂装工艺194
第6章热浸镀/ 197
6.1概述197
6.2热浸锌198
6.2.1热浸锌的用途198
6.2.2热浸镀锌层的形成过程199
6.2.3常用的热浸锌工艺200
6.2.4干法热浸锌工艺流程201
6.2.5热浸镀锌层形成过程中的“铁损”203
6.2.6热浸镀锌层的厚度控制204
6.2.7钢铁合金成分对热浸镀锌的影响204
6.2.8熔融锌液中的其他元素对热浸镀的影响205
6.2.9锌灰、锌渣与表面质量205
6.3热浸镀锡206
6.4热浸镀铝207
第7章气相沉积技术/ 208
7.1概述208
7.2物理气相沉积210
7.2.1真空蒸镀211
7.2.2溅射镀膜215
7.2.3离子镀膜219
7.2.4物理气相沉积三种基本方法的比较222
7.3化学气相沉积223
7.3.1化学气相沉积的原理和装置223
7.3.2化学气相沉积的分类224
7.3.3化学气相沉积镀膜工艺及影响镀层的因素225
7.3.4化学气相沉积镀膜的特点和应用225
7.3.5化学气相沉积与物理气相沉积工艺对比227
7.4等离子体化学气相沉积法228
7.4.1等离子体化学气相沉积的种类228
7.4.2等离子体化学气相沉积过程和装置229
7.4.3等离子体化学气相沉积的特点和应用229
第8章化学热处理技术/ 232
8.1概述232
8.1.1化学热处理的基本原理233
8.1.2化学热处理的分类235
8.1.3化学热处理的主要特点236
8.1.4化学热处理的意义237
8.2渗碳237
8.2.1渗碳过程原理238
8.2.2碳势及其控制240
8.2.3主要工艺参数对渗碳速度的影响241
8.2.4气体渗碳工艺242
8.2.5渗碳后的热处理244
8.2.6渗碳后组织和性能的关系246
8.2.7渗碳件常见缺陷及防止措施247
8.3渗氮248
8.3.1Fe-N相图及渗氮层相组成248
8.3.2渗氮用钢及其预备热处理250
8.3.3气体渗氮工艺251
8.3.4渗氮件的检验和常见缺陷254
8.4碳氮共渗与氮碳共渗256
8.4.1碳氮共渗256
8.4.2氮碳共渗259
8.5其他化学热处理261
8.5.1渗硼262
8.5.2渗硫263
8.5.3渗金属264
8.5.4离子化学热处理265
8.5.5复合热处理265
第9章高能束表面处理技术/ 266
9.1概论266
9.1.1高能束表面处理的定义和特点266
9.1.2高能束表面处理的类型266
9.2激光束表面处理技术267
9.2.1激光束与材料表面的交互作用267
9.2.2激光束表面处理269
9.2.3激光硬化270
9.2.4激光表面合金化与熔覆271
9.2.5激光非晶化273
9.3电子束表面处理技术275
9.3.1电子束表面处理的原理275
9.3.2电子束加热和冷却276
9.3.3电子束表面处理276
9.4离子束表面处理技术277
9.4.1离子束表面处理原理277
9.4.2离子束表面处理设备279
9.4.3离子束表面处理技术的应用280
第10章处理层表面分析和性能测试/ 282
10.1表面分析282
10.1.1概述282
10.1.2表面分析的分类283
10.1.3常用的表面分析仪器287
10.2覆盖层质量测试技术293
10.2.1覆盖层厚度的测定293
10.2.2镀层结合强度测试方法299
10.2.3镀层耐蚀性的测试方法302
10.2.4镀层孔隙率的测试方法307
10.2.5镀层的物理力学性能测试方法308
第11章表面处理车间/ 311
11.1概述311
11.1.1表面处理车间的特点311
11.1.2表面处理车间设计内容311
11.1.3表面处理车间设计应注意的问题312
11.2工艺设计312
11.2.1生产纲领的制订312
11.2.2表面处理方法设计313
11.2.3工艺过程拟定314
11.2.4工艺过程表315
11.3设备的选择315
11.3.1主要设备的选用原则315
11.3.2电源设备316
11.3.3镀槽设计319
11.3.4自动生产线322
11.3.5其他设备325
11.4车间平面设计及土建328
11.4.1车间组成及面积328
11.4.2车间平面布局328
11.4.3对厂房建筑的要求330
11.4.4地面防腐蚀330
11.4.5车间通风及采暖331
11.5车间日常消耗计算332
11.5.1给水及排水332
11.5.2蒸汽消耗量计算335
11.5.3压缩空气消耗计算336
11.6车间日常管理337
11.6.1表面处理工艺文件的编制与实施337
11.6.2表面处理现场生产的组织形式337
11.6.3严格生产中的质量管理338
11.6.4表面处理现场应用技术338
参考文献/ 343