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第1章 概论1

1.1 现代表面镀覆技术的涵义1

目录1

1.2 现代表面镀覆技术的地位和作用2

1.2.1 现代表面镀覆技术的地位2

1.2.2 现代表面镀覆技术的作用3

1.3 现代表面镀覆技术的种类3

1.3.1 电镀技术3

1.3.2 电刷镀技术5

1.3.3 摩擦电喷镀技术5

1.3.5 化学镀技术7

1.3.4 非金属刷镀技术7

1.3.6 复合镀技术8

1.3.7 脉冲电镀8

1.3.8 激光镀技术 ...9

1.3.9 表面镀覆技术与其他表面技术的交叉、复合10

1.4 现代表面镀覆层的分类10

1.4.1 按镀层功能分类10

1.4.2 按镀层电化学性质分类11

1.4.3 按镀层结构分类12

1.5 现代表面镀覆技术工程设计12

1.5.1 现代表面镀覆层工程设计的目的12

1.5.2 镀覆层工程设计的程序13

1.5.3 镀覆层工程设计的原则14

1.5.4 镀覆层工程设计的方法16

1.5.5 现代表面镀覆层结构与厚度的设计17

1.6 现代表面镀覆技术的发展与展望21

1.6.1 加强基础理论与测试技术的研究21

1.6.2 发展复合镀及纳米复合镀技术22

1.6.3 引入高新技术提升传统镀覆技术22

1.6.4 积极推进绿色清洁生产22

第2章 镀覆前表面预处理技术23

2.1 概述23

2.2.2 表面预加工24

2.2 表面预处理方法和要求24

2.2.1 表面预处理方法24

2.2.3 预加工后的表面粗糙度要求及其测试方法26

2.2.4 预处理后的表面清洁度要求及其测试方法27

2.3 表面除油29

2.3.1 油污的性质29

2.3.2 除油方法29

2.3.3 除油方法的选择32

2.4 表面除锈33

2.4.1 锈蚀的特征33

2.4.2 锈蚀的分类34

2.4.4 常用的除锈方法36

2.4.3 锈蚀的鉴别方法36

2.5 非镀表面的保护和遮蔽38

第3章 电刷镀技术40

3.1 电刷镀技术的发展历史40

3.2 电刷镀技术的基本原理41

3.3 电刷镀技术的特点与用途42

3.3.1 电刷镀技术的特点42

3.3.2 电刷镀技术的用途42

3.4 电刷镀设备43

3.4.1 电源43

3.4.2 镀笔及阳极50

3.4.3 辅助器具及材料57

3.5 电刷镀溶液58

3.5.1 表面预处理溶液59

3.5.2 单金属镀液62

3.5.3 合金镀溶液78

3.5.4 溶液用量的估算80

3.6 电刷镀工艺81

3.6.1 概述81

3.6.2 电刷镀的一般工艺过程81

3.6.3 黑色金属材料上的电刷镀工艺82

3.6.4 有色金属材料上的电刷镀工艺88

3.6.5 其他金属材料上的电刷镀工艺91

3.7.1 电源设备输出参数的选择92

3.7 工艺参数的选择92

3.7.2 石墨阳极散热孔结构的设计93

3.7.3 镀笔与零件的相对运动速度94

3.7.4 镀笔与零件间的运动方式和运动轨迹95

3.7.5 温度的控制97

3.7.6 镀液的选择98

3.7.7 工艺规范的选择100

3.8 电刷镀镀层的形貌与组织结构104

3.8.1 电刷镀镀层的形貌105

3.8.2 电刷镀镀层的组织结构107

3.9 电刷镀镀层性能112

3.9.1 镀层与基体的结合强度112

3.9.2 镀层的硬度114

3.9.3 镀层的相对耐磨性116

3.9.4 镀层的内应力118

3.9.5 镀层裂纹121

3.10 电刷镀镀层与基体的结合123

3.10.1 镀层的结合力123

3.10.2 镀层结合的特点124

3.10.3 镀层结合机理124

3.10.4 镀层结合的影响因素126

3.11 电刷镀镀层强化及再强化机理128

3.11.1 电刷镀镀层的强化机理128

3.12.1 提高抗接触疲劳性能129

3.12 电刷镀技术展望129

3.11.2 镀层的再强化现象129

3.12.2 获得非晶态镀层组织130

3.12.3 新型镀液130

3.12.4 新型电源131

3.12.5 提高机械化、信息化水平131

3.12.6 与其他表面技术的交叉复合131

第4章 摩擦电喷镀技术133

4.1 概述133

4.1.1 金属电沉积的步骤和稳态过程133

4.1.2 金属电沉积过程受扩散步骤控制时的极化特征133

4.1.3 提高金属电沉积速度的措施134

4.2.1 摩擦电喷镀技术的基本原理135

4.1.4 摩擦电喷镀技术的发展历史135

4.2 摩擦电喷镀技术的基本原理与特点135

4.2.2 摩擦电喷镀技术的特点136

4.3 摩擦电喷镀电源138

4.3.1 摩擦电喷镀技术对电源的要求138

4.3.2 MD-100型电源的电路原理及功能141

4.3.3 电源技术指标146

4.3.4 电源的使用说明147

4.4 摩擦电喷镀装置148

4.4.1 镀笔的结构与作用148

4.4.2 阳板材料的选择149

4.4.3 阳极的设计与制作150

4.4.4 摩擦器的材料选择与制作152

4.4.5 镀液供送装置152

4.4.6 转台153

4.5 摩擦电喷镀溶液154

4.5.1 表面预处理溶液154

4.5.2 镀底层与夹心层溶液155

4.5.3 功能镀溶液155

4.6 摩擦电喷镀工艺171

4.6.1 喷镀前准备171

4.6.2 摩擦电喷镀的基本工艺过程175

4.6.3 典型材料上的摩擦电喷镀工艺177

4.7 影响沉积速度与镀层质量的因素及控制措施183

4.7.1 沉积速度及其影响因素184

4.7.2 影响镀层质量的因素185

第5章 非金属刷镀技术188

5.1 概述188

5.1.1 非金属刷镀技术的含义188

5.1.2 非金属材料表面金属化的发展188

5.1.3 非金属刷镀技术的特点189

5.1.4 非金属刷镀技术的应用范围190

5.1.5 非金属刷镀技术的基本工艺流程191

5.1.6 非金属刷镀镀层的结合机理191

5.2.2 表面粗化194

5.2.1 除油194

5.2 非金属材料表面金属化工艺194

5.2.3 敏化197

5.2.4 活化198

5.2.5 化学镀200

5.3 非金属刷镀设备204

5.3.1 喷砂设备204

5.3.2 抛光设备205

5.3.3 化学处理设备206

5.3.4 电刷镀设备207

5.3.5 其他辅助设备207

5.4.1 除油溶液209

5.4 非金属刷镀溶液209

5.4.2 粗化溶液210

5.4.3 中和、还原与浸酸溶液212

5.4.4 敏化溶液212

5.4.5 活化溶液213

5.4.6 还原和解胶溶液217

5.4.7 化学镀溶液218

5.4.8 刷镀溶液226

5.4.9 表面着色溶液227

5.5 水洗处理228

5.5.1 水质的影响229

5.5.2 水洗质量的要求229

5.5.3 水洗方法230

5.5.4 水洗效率231

5.6 典型非金属材料的刷镀工艺232

5.6.1 ABS塑料刷镀工艺232

5.6.2 聚丙烯塑料的刷镀工艺233

5.6.3 聚四氟乙烯塑料的刷镀工艺235

5.6.4 尼龙（聚酰胺）的刷镀工艺237

5.6.5 聚碳酸酯塑料的刷镀工艺239

5.6.6 聚甲醛刷镀的前处理工艺239

5.6.7 其他热塑性塑料刷镀的前处理工艺240

5.6.8 酚醛塑料的刷镀工艺241

5.6.9 环氧树脂塑料的刷镀工艺241

5.6.10 其他非金属材料的刷镀工艺242

5.7 非金属刷镀层的缺陷与处理方法244

5.7.1 表面处理和化学镀时易出现的缺陷244

5.7.2 刷镀加厚层时易出现的缺陷246

5.7.3 表面着色易出现的缺陷246

5.8 非金属刷镀层性能检测247

5.8.1 测量镀层厚度247

5.8.2 镀层结合强度测试249

5.8.3 镀层表面接触电阻的测定250

5.8.4 测定镀层光亮度251

5.9.3 车间的进排气及采暖252

5.9.2 车间平面布置252

5.9.1 车间位置选择252

5.9 非金属刷镀车间设计252

5.9.4 车间供电与上下水设施253

5.9.5 工艺流程布置253

第6章 化学镀技术254

6.1 概述254

6.1.1 化学镀的分类及特点254

6.1.2 化学镀发展简史256

6.2 化学镀镍机理258

6.2.1 化学镀镍的热力学258

6.2.2 化学镀镍的动力学259

6.3.1 化学镀镍与基体材料264

6.3 化学镀镍工艺264

6.3.2 不同材料基体前处理工艺266

6.3.3 施镀过程中的影响因素及操作事项269

6.3.4 后处理要求273

6.4 化学镀镍溶液的组成与维护275

6.4.1 化学镀镍溶液的组成275

6.4.2 化学镀镍溶液的维护281

6.5 化学镀镍层的性能285

6.5.1 耐腐蚀性能285

6.5.2 硬度287

6.5.4 结合强度288

6.5.3 磨损性能288

6.5.5 镀层的化学稳定性289

6.5.6 组织结构290

6.6 化学镀镍基多元合金291

6.6.1 化学镀Ni-Me-P系三元合金292

6.6.2 化学镀Ni-Me-B系三元合金294

第7章 纳微米复合镀覆技术295

7.1 纳微米复合镀覆技术概述295

7.1.1 纳微米复合镀覆技术的研究与发展295

7.1.2 纳微米复合镀覆技术的特点296

7.1.3 纳微米复合镀覆技术及其镀层的分类297

7.1.4 复合镀液的制备298

7.1.5 纳微米复合镀覆技术的共沉积机理及模型303

7.1.6 复合电沉积工艺308

7.1.7 纳微米复合镀层的结合机理311

7.1.8 纳微米复合镀覆技术的应用313

7.2 纳微米复合电刷镀技术315

7.2.1 纳微米复合电刷镀技术的特点315

7.2.2 纳微米复合电刷镀技术的原理316

7.2.3 纳微米复合电刷镀技术的工艺316

7.2.4 纳微米复合电刷镀技术的沉积机理319

7.2.5 纳微米复合电刷镀技术的镀层组织及性能320

7.2.6 纳微米复合电刷镀技术的镀层强化机理326

7.3.1 纳微米复合摩擦电喷镀技术的特点327

7.3 纳微米复合摩擦电喷镀技术327

7.3.2 纳微米复合摩擦电喷镀技术的工艺329

7.3.3 纳微米复合摩擦电喷镀镀层组织及性能331

7.3.4 纳微米复合摩擦电喷镀技术的沉积过程333

7.3.5 纳微米复合摩擦电喷镀技术的强化机理335

7.4 纳微米复合化学镀技术337

7.4.1 纳微米复合化学镀技术的工艺337

7.4.2 纳微米复合化学镀技术的镀层性能337

7.4.3 化学镀Ni-P-PTFE共沉积机理340

7.4.4 纳微米复合化学镀的应用341

8.1.1 磨削加工344

8.1 镀覆层的机械加工344

第8章 镀覆层的机械加工与后处理344

8.1.2 车削加工346

8.1.3 刮削与研磨346

8.1.4 镀覆层的抛光347

8.2 镀覆层的光整强化348

8.2.1 光整强化机理及特点348

8.2.2 挤（滚）压装置的结构与参数设计348

8.2.3 镀覆层的挤（滚）压强化试验353

8.3 镀覆层的后处理358

8.3.1 镀覆层后处理的目的及要求358

8.3.2 镀覆层后处理的常用方法358

8.3.3 几种常用镀覆层的后处理工艺360

8.4 镀覆层的退除364

8.4.1 镀覆层的退除方法364

8.4.2 镀覆层退除方法的选择364

第9章 镀覆层性能检测369

9.1 镀覆层性能的检测内容369

9.2 试件的制备370

9.3 镀覆层性能的检测方法370

9.3.1 外观检查370

9.3.2 厚度的测定371

9.3.3 结合强度的检测374

9.3.4 孔隙率的测定378

9.3.5 镀覆层硬度的测定382

9.3.6 内应力的测定383

9.3.7 耐磨性的测定386

9.3.8 氢脆性的测定388

9.3.9 耐腐蚀性测定390

9.3.10 镀层密度的测定392

9.3.11 镀层电阻率的测定393

第10章 溶液性能的测定395

10.1 溶液及其分类395

10.2 溶液的成分395

10.3 溶液的配制与保管397

10.3.1 化学试剂的使用与保管397

10.3.2 溶液的配制和物质的溶解398

10.3.3 溶液的保管399

10.4.1 pH值的测定400

10.4 溶液性能的测定方法400

10.4.2 金属离子含量的测定401

10.4.3 密度的测定402

10.4.4 电导率的测定402

10.4.5 电流效率的测定403

10.4.6 耗电系数的测定404

10.4.7 极化曲线的测定404

10.4.8 表面张力的测定406

10.4.9 均镀能力的测定408

10.4.11 沉积速度的测定409

10.4.10 深镀能力的测定409

10.4.12 老化性测定410

10.5 废液的处理410

10.5.1 废液的组成与特点410

10.5.2 废液的处理方法411

第11章 现代表面镀覆技术的应用416

11.1 电刷镀技术的应用实例416

11.1.1 特大型造纸烘缸的表面强化416

11.1.2 炼钢炉筒的抗高温氧化420

11.1.3 1500t石墨电极挤压机的修复423

11.1.4 应用电刷镀技术修复机床导轨损伤430

11.1.5 电刷镀技术在大修德国进口DKZ6300双柱立式车床中的应用437

11.1.6 用电刷镀技术修复橡胶压延机轧辊441

11.1.7 电刷镀技术在修复和强化模具中的应用443

11.1.8 电刷镀修复矩形花键445

11.1.9 用电刷镀技术修复铸铝箱体的配合磨损447

11.1.10 曲轴的电刷镀修复工艺448

11.1.11 新轴瓦的电刷镀强化处理449

11.1.12 电刷镀修复超声波换能器辐射层450

11.1.13 飞机30CrMnSiA钢件的电刷镀修复工艺451

11.1.14 滚动轴承刷镀修复工艺452

11.1.15 航空仪表及电气插拔元件电刷镀铑新工艺453

11.1.16 不锈钢导管的电刷镀工艺455

11.1.18 电刷镀快速修复飞机硬铝合金构件表面划伤456

11.1.17 电刷镀技术在电力行业的应用456

11.1.19 电刷镀技术在柴油机机座修复中的应用457

11.1.20 电刷镀技术在修复汽车发动机缸体新品上的应用460

11.1.21 电刷镀技术修复汽车零件浅谈464

11.1.22 复膜辊的电刷镀修复465

11.1.23 电刷镀修复液压缸体内壁实例467

11.1.24 用脉冲电刷镀修复φ400轧机人字齿轮468

11.1.25 空气滤芯器壳体注塑模具电刷镀修复研究469

11.1.26 电刷镀技术在氧化锌电阻片成型模具修复中的应用471

11.1.27 复合刷镀金刚石砂轮及制品的工艺试验研究474

11.1.28 复合刷镀金刚石砂轮制品新技术及其应用477

11.1.29 大面积刷镀金的重要实践480

11.1.30 用电刷镀复合镀技术修复金属切削机床导轨482

11.1.31 大面积刷镀银在国家重点工程中的应用484

11.1.32 纳米复合电刷镀技术修复履带车辆侧减速器主动轴的轴头磨损486

11.1.33 纳米复合电刷镀技术修复和强化舰船的关键零部件487

11.1.34 纳米复合电刷镀技术修复飞机发动机的压气机涡轮叶片487

11.1.35 纳米复合电刷镀技术修复注塑模488

11.1.36 电刷镀纳米复合镀层在轧辊修复上应用的可行性分析490

11.1.37 纳米电刷镀技术在发动机气阀导管孔修理中的应用491

11.1.38 DXZHL-59车辆零件表面修复方法探究492

11.2.1 应用摩擦电喷镀修复175kW电机转子495

11.2 摩擦电喷镀技术的应用实例495

11.2.2 喷镀修复连铸机转轴497

11.2.3 液压圆柱活塞的喷镀修复工艺498

11.2.4 应用摩擦电喷镀修复进口起重机液压泵体499

11.2.5 水泥除尘机轮的喷镀修复工艺500

11.2.6 摩擦电喷镀修复曲轴磨损500

11.2.7 应用摩擦电喷镀技术现场修复大型发电机励磁机整流子501

11.3 化学镀技术的应用实例503

11.3.1 钢领化学镀Ni-P-PTFE工艺实践505

11.3.2 复合镀层Ni-P-PTFE在UPVC管件模具上的应用507

11.3.3 含PTFE复合镀层在塑料模具上的应用508

11.3.4 化学镀镍在造纸机械中的应用509

附录1 常用金属电刷镀通用技术条件（TB1756—86）511

附录511

附录2 部分金属离子常用配位剂515

附录3 碱、空气和水对金属的作用516

附录4 酸类对金属的影响517

附录5 1μm厚镀层的质量517

附录6 单一镀层的安全厚度及工艺厚度518

附录7 电刷镀电源标准（Q/DSDDY—86，试行稿）518

附录8 部分金属的密度522

附录9 硬度换算表523

附录10 电刷镀溶液生产及质量检验标准（Q/DSDRY—86）526

附录11 电刷镀技术修复机械零件质量检验标准（Q/DSDDC—86，暂行草案）527

附录12 电刷镀操作记录卡529

附录13 各种废水最高容许排放浓度530

附录14 常用金属材料简易鉴别法530

附录15 阳极规格与适用的镀笔杆型号530

附录16 电源设备规格532

附录17 电刷镀附件规格532

附录18 石墨阳极规格533

附录19 常用电沉积金属的电化当量和有关数据533

附录20 有关电刷镀的计算534

附录21 常用电刷镀工件的各种几何形状表面积计算公式536

附录22 DSD-15/30-Q、DSD-75/100-S、DSD-150/200-S电刷镀电源使用说明538

附录23 国产系列刷镀溶液的性质及主要工艺参数548

参考文献553