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第1章　金属镀层的电沉积基础1

1.1　电沉积的基本概念1

1.2　电沉积的种类与作用2

1.3　电沉积功能膜层的应用3

1.3.1 电沉积具有表面装饰与防护性的膜层4

1.3.2　电沉积耐磨、减摩镀层6

1.3.3　电沉积自润滑镀层6

1.3.4　电沉积膜层的析氢电催化7

1.3.5　非导体材料表面金属化8

1.3.6　防渗碳和防渗氮镀层8

1.3.7　电性能镀层9

1.3.8　电沉积低接触电阻镀层9

1.3.9　化学镀薄膜电阻10

1.3.10　电沉积磁性能膜层10

1.3.11　电沉积钎焊镀层11

1.3.12　电沉积防光反射与光反射镀层12

1.3.13　电沉积光选择吸收与热传导镀层13

1.3.14　电沉积抗高温氧化镀层14

1.3.15　电沉积接合性镀层14

1.3.16　电沉积制备金属薄膜与粉末制造15

1.3.17　电沉积功能梯度镀层复合材料15

1.3.18 电沉积耐化学品性能镀层16

1.3.19　生物、杀菌电沉积功能镀层17

1.3.20　纳米晶和纳米复合镀层的电沉积17

1.3.21　电铸成型沉积与精密加工18

1.3.22　功能性铝合金阳极氧化膜层19

思考题20

第2章　电沉积的基本原理21

2.1　电化学基础21

2.1.1　导体与溶液组成21

2.1.2　法拉第定律与电流效率22

2.1.3　电极电位与电极极化23

2.2.1　传质过程24

2.2　金属离子沉积的电化学过程24

2.2.2　界面反应25

2.3　电沉积结晶生长过程27

2.3.1　电沉积结晶形核27

2.3.2　螺旋位错生长28

2.3.3　电沉积结晶生长30

2.4　电沉积膜层的形态和外延31

2.4.1　电沉积膜层的形态31

2.4.2　分形与电沉积32

2.5　电沉积膜层的基本性能34

2.6　影响电沉积膜层质量的主要因素36

2.6.1　溶液组成的影响36

2.6.2　电沉积工艺规范对镀层质量的影响38

2.7　合金电沉积基本理论42

2.7.1　合金电沉积的特点42

2.7.2　合金共沉积的基本条件43

2.7.3　实际金属共沉积的特点和影响因素44

2.7.4　形成合金镀层时的金属自由能变化46

2.7.5　合金共沉积的类型和特点47

2.7.6　合金共沉积的特点49

2.7.7　合金电沉积的阴极过程51

2.7.8　合金电沉积的阳极过程和特性52

2.7.9　电沉积合金镀层的性质53

2.8　复合电沉积机理57

2.9　非晶态合金电沉积机理59

2.9.1　过电位理论59

2.9.2　成分控制理论60

2.9.3　原子结合理论61

2.9.4　其他观点61

2.10　化学沉积的基本原理62

2.10.1　化学镀镍的基本原理62

2.10.2　化学镀铜的基本原理65

思考题67

第3章 金属材料表面的镀前处理68

3.1 钢铁、铜及铜合金零件的镀前处理68

3.1.1　表面预处理68

3.1.2　钢铁、铜及铜合金零件的表面前处理工艺流程69

3.2　不锈钢零件的前处理70

3.3　铝合金零件的前处理70

3.4　钛合金零件的前处理71

3.4.1　钛合金零件的前处理工艺流程72

3.4.2　氢化物处理72

3.4.3　浸镍活化处理73

3.5　锌合金材料的镀前预处理73

思考题75

第4章　单金属镀层的电沉积76

4.1　锌镀层的电沉积76

4.1.1　氯化物溶液镀锌76

4.1.2　碱性锌酸盐溶液镀锌78

4.1.3 酸性镀锌79

4.1.4　镀锌层的钝化与除氢80

4.2　铜镀层的电沉积83

4.2.1　酸性硫酸盐镀铜83

4.2.2　焦磷酸盐镀铜86

4.2.3　其他无氰镀铜溶液87

4.3　镍镀层的电沉积88

4.3.1 暗镍镀层的电沉积88

4.3.2　半光亮镍镀层的电沉积89

4.3.3　光亮镍镀层的电沉积90

4.3.4　高耐腐蚀多层镍的电沉积92

4.3.5　特殊要求的镀镍工艺93

4.4　铬镀层的电沉积95

4.4.1　镀铬层的性质和用途95

4.4.2　镀铬溶液的特性和种类96

4.4.3　镀铬溶液的组成97

4.4.4　铬的电沉积工艺100

思考题103

第5章 电子工业常用镀层的电沉积104

5.1　印制线路板电沉积104

5.2　印制电路板水平电沉积108

5.2.1　水平电沉积原理109

5.2.2　水平电沉积系统110

5.3　电子元器件和接插件的电沉积110

5.4　焊接镀层——锡的电沉积111

5.4.1　酸性镀锡113

5.4.2　碱性镀锡115

5.4.3　有机磺酸盐镀锡116

5.5　电子元器件镀层——金的电沉积117

5.5.1　碱性氰化物镀金117

5.5.2　酸性和中性镀金118

5.5.3　亚硫酸盐镀金119

5.6　导电镀层——银的电沉积120

5.5.4　金合金镀层的电沉积120

5.6.1　氰化物镀银121

5.6.2　氰化镀银溶液成分及工艺条件的影响122

5.6.3　氰化镀银的预处理123

5.6.4　无氰镀银124

5.6.5　镀银层的后处理125

5.7　电插零件镀层——钯及钯合金电沉积127

5.7.1　钯的电沉积127

5.7.2　钯镍合金电沉积128

5.8　电极材料镀层——铂的电沉积129

5.9　电接点镀层——铑及铑合金以及锇的电沉积130

5.9.1　铑镀层的电沉积131

5.9.2　铑钌合金的电沉积132

5.9.3　锇镀层的电沉积133

思考题134

第6章　合金镀层的电沉积135

6.1　锌基合金镀层电沉积135

6.1.1　锌-镍合金电沉积136

6.1.2　锌-铁合金电沉积140

6.1.3　锌-钴合金电沉积142

6.1.4　锌-钛合金电沉积143

6.2　镍基合金镀层电沉积144

6.2.1　镍-铁合金电沉积144

6.2.2　镍-钴合金电沉积146

6.2.3　镍-钨合金电沉积147

6.3　铜基合金镀层电沉积150

6.3.1　铜-锡合金镀层电沉积150

6.3.2　铜-锌合金镀层电沉积152

6.4　其他类型的合金镀层电沉积154

6.4.1　锡-镍合金电沉积154

6.4.2　锡-铋合金合金电沉积156

6.4.3　锡-银、锡-铈合金电沉积159

6.4.4　铁-镍合金电沉积160

思考题161

第7章　复合镀层的电沉积164

7.1　复合电沉积镀层的特点和种类164

7.1.1　复合电沉积镀层的特点164

7.1.2　复合电沉积膜层的种类165

7.2　复合电沉积工艺167

7.2.1　微粒与纤维材料167

7.2.2　微粒与镀液成分的影响170

7.3 防护-装饰性复合电沉积膜层172

7.4　耐磨复合电沉积膜层174

7.5　减摩（自润滑）复合电沉积膜层176

7.6　纤维增强复合电沉积177

7.7　含有液体微胶囊的复合电沉积膜层178

7.7.1　复合电沉积所用微胶囊的制备179

7.7.2　含微胶囊的复合电沉积工艺180

7.7.3　含微胶囊复合镀层的耐磨性180

7.7.4　含有微胶囊复合镀层的耐腐蚀性能183

思考题184

第8章　非晶态合金镀层的电沉积185

8.1　非晶态合金电沉积的种类和工艺条件185

8.1.1 非晶态电沉积镀层的种类185

8.1.2　非晶态合金电沉积工艺条件186

8.2　非晶态合金镀层在耐腐蚀方面的应用187

8.2.1　金属-非金属类187

8.2.2　金属-金属类188

8.2.3　非晶态镀层的耐腐蚀机理189

8.2.4　非晶态合金镀层的抗高温氧化性能191

8.3　非晶态合金镀层在磁性方面的应用191

8.4　非晶态合金镀层在电子材料方面的应用192

8.5　非晶态镀层的热处理晶化与耐磨性193

思考题195

第9章　化学沉积膜层196

9.1　化学沉积膜层的特点196

9.2.1　钢铁零件化学镀镍溶液组成及工艺参数的影响197

9.2　化学镀镍-磷合金197

9.2.2　化学镀镍后的热处理199

9.3　化学沉积镍层在工业领域的应用200

9.3.1　航空航天工业200

9.3.2　汽车工业201

9.3.3　石油、化学工业201

9.3.4　电子和计算机工业201

9.3.5　化学镀镍在机械等加工业中的应用203

9.4.1　多元化学镀镍合金204

9.4　化学镀镍工艺的发展204

9.4.2　化学复合镀205

9.4.3　化学复合镀层的分类206

9.5　化学镀铜及其在线路板上的应用207

9.5.1　化学镀铜的溶液组成207

9.5.2　化学沉积工艺条件的影响209

9.5.3　化学镀铜在印制线路板制造中的应用209

9.6.1　塑料零件的化学镀前处理213

9.6　塑料、陶瓷材料的化学镀213

9.6.2　陶瓷材料化学镀前处理215

思考题216

第10章　铝、钛、镁合金材料的表面氧化膜层217

10.1　铝及铝合金表面氧化膜层217

10.1.1 铝及铝合金材料氧化膜层的分类217

10.1.2　铝合金氧化膜的性质219

10.1.3　铝合金阳极氧化工艺的选择220

10.1.4　铝及铝合金的化学氧化处理221

10.1.5　铝合金硫酸阳极氧化处理222

10.1.6　铝合金硬质阳极氧化227

10.1.7　铝合金草酸阳极氧化229

10.1.8　铬酸阳极氧化与硼酸-硫酸阳极氧化230

10.1.9　铝合金微弧阳极氧化膜层231

10.1.10　阳极氧化膜层的染色与封闭234

10.1.11　功能性铝合金阳极氧化膜的应用243

10.2　钛及钛合金的阳极氧化处理245

10.2.1 钛合金阳极氧化机理和脉冲阳极氧化工艺246

10.2.2　钛合金阳极氧化和微弧氧化工艺247

10.3　镁及镁合金材料的表面处理248

10.3.1　镁合金表面化学转化膜层250

10.3.2　镁合金表面电化学转化膜层253

10.3.3　镁合金表面电沉积金属镀层257

思考题258

第11章　电泳沉积有机膜层260

11.1　电泳涂料的组成260

11.2　电泳涂料的分类和电泳涂装膜层的性能261

11.2.1　电泳涂料的分类261

11.2.2　电泳涂膜的性能262

11.3　电泳涂装的基本原理263

11.4　电泳涂装工艺265

11.4.1　电泳涂装的一般工艺265

11.4.2　电泳涂装工艺条件265

11.5　电泳涂装设备268

思考题269

第12章 电沉积与化学沉积膜层的性能检测270

12.1 电沉积功能膜层的表面质量检测270

12.2　电沉积膜层厚度的测量270

12.3　镀层结合力的测量272

12.3.1　检查镀层结合力的定性方法273

12.3.2　镀层结合力的定量测试方法273

12.4　镀层表面粗糙度的测量273

12.5　镀层显微硬度的测定274

12.6　镀层内应力的测试275

12.7　膜层的耐腐蚀性能测试275

12.7.1　盐雾试验275

12.7.2　孔隙率测试276

12.8　镀层的延伸性（脆性）测试277

12.10　镀层耐磨性能测试278

12.9　电沉积零件的氢脆敏感性278

12.11　镀层钎焊性能测试279

12.12　铝及铝合金氧化膜性能测定279

思考题280

第13章 电沉积功能膜层技术的发展与展望281

13.1　专门用途的合金电沉积膜层281

13.2　具有生物活性的羟基磷灰石的复合电沉积282

13.3.1 电沉积纳米晶体的独特性能284

13.3　电沉积纳米膜层及纳米晶体材料284

13.3.2 电化学法制备纳米晶体的影响因素285

13.3.3　电化学方法制备纳米材料实例286

13.4　电沉积技术与清洁生产292

13.4.1　无氰化物溶液代替氰化物溶液的电沉积293

13.4.2　无六价铬电沉积及无铬化学转化处理膜层293

13.4.3　无氟和无铅溶液的电沉积295

13.4.4　带有燃料电池的电镀装置来补充电镀需要的电能296

思考题296