铝合金阳极氧化与表面处理技术（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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朱祖芳 编

图书标签:

• 铝合金
• 阳极氧化
• 表面处理
• 金属材料
• 材料科学
• 腐蚀防护
• 电化学
• 工业技术
• 制造工艺
• 金属加工

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122069856

版次：2

商品编码：10145588

包装：平装

开本：16开

出版时间：2010-01-01

用纸：胶版纸

页数：399

正文语种：中文

编辑推荐

　　《铝合金阳极氧化与表面处理技术(第2版)》是目前国内关于铝材表面处理内容全面的科技著作。第一版印行4次，计上万册，荣获过中国石化行业科技进步奖和优秀科技图书奖各一次。主编朱祖芳先生和其他作者在铝材表面处理的理论研究和生产实践大多有几十年的丰富经历。《铝合金阳极氧化与表面处理技术(第2版)》对铝合金表面处理科学研究工作、对铝材表面处理的生产管理和技术开发，都有较好的指导作用。

内容简介

　　《铝合金阳极氧化与表面处理技术(第2版)》主要介绍铝合金阳极氧化与表面处理技术。共分为18章，分别介绍了铝的腐蚀与表面技术概况，表面机械处理，化学抛光和电化学抛光，化学浸洗和浸蚀，化学转化处理，阳极氧化与阳极氧化膜，阳极氧化工艺，硬质阳极氧化和微弧氧化，阳极氧化膜的封孔，有机高聚物涂装之电泳、喷粉、喷漆和辊涂，铝合金的电镀，阳极氧化膜和高聚物涂层的性能与试验方法等方面的内容。
　　《铝合金阳极氧化与表面处理技术(第2版)》是在第一版基础上修改、增补、扩容而成，扩充了铝合金涂装的实用知识，对铝的表面前处理、硬质阳极氧化、微弧氧化等进行了重新编写，内容较之第一版更加丰富，紧跟国内外生产技术发展、变化，密切结合生产实践和现代化技术应用。
　　《铝合金阳极氧化与表面处理技术(第2版)》可供铝合金材料生产和应用技术人员、表面处理技术人员学习和参考。

目录

第1章 引论
1.1 铝的腐蚀性
1.2 铝的腐蚀形态
1.3 铝合金
1.4 铝合金表面技术概述
1.5 铝的阳极氧化技术
1.6 铝的其他表面处理技术
参考文献
第2章 铝的表面机械预处理
2.1 磨光
2.2 抛光
2.3 抛光机械及操作
2.4 磨光、抛光常见问题及解决办法
2.5 其他机械处理方法
参考文献
第3章 铝的化学预处理
3.1 概述
3.2 脱脂
3.3 碱洗
3.4 除灰
3.5 氟化物砂面处理
参考文献
第4章 铝的化学抛光和电化学抛光
4.1 概论
4.2 化学和电化学抛光历程与机理
4.3 以磷酸为基的化学抛光工艺
4.4 硝酸�卜�化物化学抛光工艺
4.5 典型的电化学抛光工艺
4.6 抛光缺陷及对策
参考文献
第5章 铝的化学转化处理
5.1 化学转化处理的技术进展
5.2 化学氧化
5.3 铬酸盐处理
5.4 磷铬酸盐处理
5.5 磷酸盐处理
5.6 无铬化学转化处理
5.7 无铬化学转化技术的研究动态
5.8 化学转化膜的鉴别
参考文献
第6章 铝阳极氧化与阳极氧化膜
6.1 铝阳极氧化的过程
6.2 阳极氧化膜的结构与形貌
6.3 多孔型阳极氧化膜的厚度、结构和成分
6.4 结晶性阳极氧化膜的生长
6.5 阳极氧化膜的生成机理
参考文献
第7章 阳极氧化工艺
7.1 硫酸阳极氧化工艺
7.2 其他酸阳极氧化工艺
参考文献
第8章 铝的硬质阳极氧化
8.1 概述
8.2 硬质阳极氧化与铝合金材料的关系
8.3 硫酸溶液的硬质阳极氧化
8.4 硫酸硬质阳极氧化工艺参数的影响
8.5 非硫酸溶液或非单一硫酸溶液的硬质阳极氧化
8.6 硬质阳极氧化电源波形的改进和脉冲阳极氧化
8.7 铸造铝合金硬质阳极氧化
8.8 硬质阳极氧化膜的性能及检验
参考文献
第9章 铝及铝合金的微弧氧化
第10章 铝阳极氧化膜的电解着色
第11章 铝阳极氧化膜的染色
第12章 铝阳极氧化膜的封孔
第13章 铝阳极氧化膜的电泳涂漆
第14章 铝及铝合金的粉末喷涂
第15章 铝及铝合金的液相静电喷涂
第16章 铝及铝合金的辊涂
第17章 铝及铝合金的电镀
第18章 阳极氧化膜及高聚物涂层的性能与试验方法
参考文献
附录

先进功能材料的表面工程技术 第一章 表面工程概述与材料选择 本章深入探讨表面工程在现代制造业中的战略地位与核心价值。材料科学的进步使得我们能够设计和制造具有特定宏观性能的本体材料，但要实现极端环境下的服役要求，如耐磨损、耐腐蚀、特定光学或电学性能，则必须依赖表面处理技术。 1.1 表面工程的层次结构与技术谱系 表面工程并非单一的技术集合，而是一个多层次、多尺度的系统工程。我们首先界定表面工程的三个主要层次：表面改性（如热处理、化学气相沉积的前驱体影响）、表面涂层（通过物理或化学方法沉积功能薄层）以及表面重构（如电化学抛光或等离子体刻蚀）。本章详细分析这些层次间的相互作用机制，强调界面化学和冶金学在决定最终涂层-基体结合力中的关键作用。 1.2 结构材料的表面性能需求分析 不同行业对材料表面性能的要求差异巨大，但都围绕着提升可靠性和延长使用寿命展开。 航空航天领域： 极端的温度变化、高应力集中和对轻量化的持续追求，使得抗热腐蚀、抗氧化、以及低摩擦系数成为表面处理的首要目标。本节将分析高温合金和先进复合材料在氧化性气氛下的表面动力学行为。 生物医学领域： 植入物（如骨科、牙科）必须满足严格的生物相容性、抗磨损（减少磨屑引发的炎症反应）以及特定的亲水/疏水特性以促进组织整合。重点讨论了表面粗糙度对细胞粘附的影响模型。 能源领域（燃料电池与太阳能）： 需要具有高催化活性、低电阻率和长期化学稳定性的电极或集流体表面。讨论了多孔结构设计如何最大化电化学反应的有效面积。 1.3 基体材料的界面准备与兼容性 任何成功的表面处理都建立在完美的基体表面准备之上。本章详述了机械清洗、化学脱脂、酸洗钝化等前处理工艺的精确控制参数。此外，深入探讨了不同基体（如高强度钢、钛合金、铝基体、聚合物）与特定涂层系统之间的热膨胀系数失配（CTE Mismatch）问题，以及如何通过梯度过渡层设计来缓解应力集中，防止涂层剥落。 --- 第二章 物理气相沉积（PVD）技术精讲 PVD技术因其环境友好性、可沉积高硬度化合物和优异的致密性，在精密机械和光学领域占据核心地位。 2.1 磁控溅射技术原理与工艺控制 本章详细解析了直流（DC）、射频（RF）以及脉冲直流（Pulsed DC）磁控溅射的物理机制。重点阐述了等离子体中离子轰击靶材的能量分布、鞘层电压的形成与控制。针对膜层质量，我们引入了结构导向理论（Structure Zone Model, SZM）在高真空（HV）和中等真空（MV）下的局限性，并介绍了如何通过基底加热和惰性/反应性气体比例来调控薄膜的微观结构（如柱状晶、致密层）。 2.2 电子束蒸发与热蒸发技术 对比溅射技术，蒸发技术在沉积高纯度、高熔点金属薄膜方面具有优势。重点讨论了电子束蒸发的能量密度控制，以避免材料的局部过热和飞溅。分析了不同蒸发源材料（如钨坩埚、钼舟）与沉积物之间的化学反应风险。 2.3 反应性沉积的精细调控 成功沉积氮化物（如TiN, CrN）和氧化物（如SiO2, TiO2）的关键在于反应气体（N2, O2）的精确分流控制。本节通过速率方程模型，分析了反应性气体分压对薄膜化学计量比（Stoichiometry）的直接影响，并结合光谱分析（如XPS）验证了化学态的均匀性。 2.4 离子镀（Ion Plating）与高能离子束辅助沉积 离子镀作为一种结合了蒸发和等离子体增强的混合技术，能够实现极高的基底表面覆盖率和优异的结合强度。深入剖析了等离子体电晕效应如何提高沉积速率，以及如何利用高能离子束（如ARC技术）实现原子级别的重构和缺陷修复。 --- 第三章 化学气相沉积（CVD）与原子层沉积（ALD） CVD和ALD代表了通过化学反应在基底表面生长薄膜的技术，尤其适用于复杂几何形状的均匀覆盖。 3.1 CVD技术：热力学驱动的薄膜生长 本章首先区分了低压（LPCVD）、常压（APCVD）和等离子体增强（PECVD）工艺。详细分析了CVD过程中的气相反应动力学、边界层传质效应和表面反应速率限制。在PECVD中，重点探讨了射频（RF）或微波等离子体对反应前驱体的裂解效率以及对薄膜电学性能（如介电常数、缺陷密度）的调控作用。 3.2 ALD：自限制反应的精确厚度控制 原子层沉积（ALD）是实现亚纳米级厚度和完美保形性的黄金标准。本章系统阐述了ALD的两个核心循环——吸附（Adsorption）和反应（Reaction）——如何通过自限制反应实现完美的一层一层生长。讨论了常用的ALD前驱体（如金属有机物、含卤素或氢化物）的选择标准，以及如何通过脉冲时间、清洗间隔（Purge Time）来有效去除未反应的副产物和残留物，确保膜层的超高纯度。 3.3 复杂几何形状的覆盖率评估 针对ALD和PECVD，本节引入了“覆盖率指数”（Conformality Index）的概念，并结合原子力显微镜（AFM）和截面扫描电镜（SEM）数据，评估了深孔结构和高深宽比（High Aspect Ratio, HAR）结构内部的均匀性差异。 --- 第四章 表面改性和功能化：热与化学方法 本章关注不涉及外加沉积物，而是通过改变基体表面原子排列或化学状态来实现性能提升的技术。 4.1 固态扩散与热化学处理 渗碳与渗氮： 深入分析了碳、氮原子在钢表层扩散的菲克定律模型。讨论了不同气氛（如甲烷、氨气）和温度-时间曲线对硬化层深度、残余应力以及表层硬度分布的影响。 碳氮共渗（Tufftriding/Nitrocarburizing）： 探讨了在同一热化学过程中，氮和碳协同作用形成的硬而韧的化合物层（Compound Layer）和扩散层（Diffusion Zone）的微观结构差异及其对疲劳寿命的提升机制。 4.2 激光与等离子体辅助表面重构 激光熔覆（Laser Cladding）和激光冲击硬化是局部、快速改变材料表面的有效手段。本章分析了激光快速加热与冷却过程中，材料的熔化、稀释和快速凝固所形成的非平衡态微结构。重点讨论了激光冲击（Laser Shock Peening, LSP）如何通过引入高压残余压应力场来显著提高材料的抗疲劳和抗应力腐蚀开裂能力。 4.3 化学转化膜技术：磷化与钝化 磷化膜和钝化膜主要作为有机涂层或油漆的底层，提供优异的附着力和腐蚀隔离。本节详细对比了锌系、锰系磷化液的化学反应机理，以及在铝合金和镁合金上进行铬酸盐/非铬酸盐钝化处理时的氧化还原反应路径。 --- 第五章 表面涂层的性能表征与失效分析 有效的表面工程必须依赖于精确的质量控制和失效诊断。 5.1 结构与形貌的无损表征 膜厚与界面分析： 使用X射线衍射（XRD）确定晶体结构和残余应力；使用能量色散X射线谱（EDS）和波长色散X射线谱（WDS）分析元素分布和化学态。重点介绍交叉截面样品制备的挑战。 表面粗糙度与形貌： 阐述二维（Ra, Rz）和三维（Sa, Sq）粗糙度参数在预测摩擦学性能中的差异。 5.2 机械性能的在位测试 介绍纳米压痕（Nanoindentation）技术用于测量超薄膜的硬度和弹性模量，特别是如何通过连续深度卸载曲线分析硬化层与基体的梯度变化。讨论了使用往复式磨损试验机（Tribometer）评估涂层的摩擦系数和磨损体积的标准化方法。 5.3 腐蚀与环境稳定性测试 加速腐蚀测试是评估涂层耐久性的核心环节。本章详细说明了盐雾试验（ASTM B117）和恒湿/循环腐蚀测试（CCT）的严格执行标准，以及如何通过电化学阻抗谱（EIS）实时监测涂层在电解液中的防护性能衰减机制。 5.4 失效模式诊断 系统梳理了涂层失效的常见模式：界面脱粘（Adhesion Failure）、脆性断裂（Brittle Fracture）和涂层内部的相变/化学降解。通过实际工程案例分析，指导读者如何结合前述表征手段，逆向工程出导致失效的具体工艺缺陷。

评分☆☆☆☆☆

说实话，最初我只是抱着试试看的心态买这本书的，因为市面上关于这类专业技术的书籍往往要么过于理论化，要么就是泛泛而谈，难以落地。但这本书完全打破了我的固有印象。它的逻辑构建非常严密，从铝合金的基础结构解析开始，逐步深入到氧化膜的形成机理，再到后续的着色、密封等一系列复杂工序，层层递进，逻辑链条清晰得令人佩服。我尤其欣赏作者在描述设备选型和工艺参数控制时所展现出的那种极度细致。他没有简单地给出一个数值范围，而是详细解释了温度、电流密度、时间等变量之间相互制约的复杂关系，这对于需要进行精确工艺优化的工程师来说，简直是无价之宝。我甚至发现，在某些我一直困惑不解的微观缺陷成因问题上，这本书提供的解释比我过去几年参加的几次高级培训还要透彻和到位。这套体系化的知识结构，极大地提高了我的解决问题的效率。

评分☆☆☆☆☆

这本技术专著的编撰质量，看得出是下足了功夫的。我手里拿着的是它的最新版本，相比我之前看的旧版资料，内容更新的速度简直是飞快，紧跟住了行业最新的发展脉络。特别是对于新型环保处理技术的那几章，论述得尤为深刻和前瞻。作者显然没有满足于停留在传统的工艺描述上，而是深入探讨了如何在高标准环保要求下实现高效能的表面处理，这对于当前面临转型升级的企业来说，无疑是雪中送炭。阅读过程中，我常常需要对照着其他行业标准手册来核对其中的数据和参数，结果发现这本书的引述往往更加精准和实用。它的案例分析部分，简直就是一部浓缩的工程实践宝典，每一个失败或成功的案例背后，都提炼出了宝贵的经验教训，这比单纯的理论推导要来得更有说服力。那种深入骨髓的实践经验，不是一般的作者闭门造车能够写出来的，这绝对是一位真正“泡”在实验室和车间里的人的心血之作。

评分☆☆☆☆☆

最令我感到惊喜的是，这本书的“前瞻性”和“兼容性”做得非常出色。它不仅详尽地介绍了传统的铬酸盐转化膜和硫酸阳极氧化等经典工艺，还花了相当大的篇幅去讨论当下工业界热议的无铬环保处理技术路线，以及各种新型功能性涂层的应用潜力。这种既扎根于传统、又放眼未来的叙事角度，让这本书的生命力得以大大延长。我甚至把它作为我部门内部新员工入职培训的基础教材，因为它提供了一个全面且权威的知识框架，使得新人在短时间内就能建立起对整个行业技术的宏观认知。阅读完它，你会感到自己不仅仅掌握了几种操作方法，更是理解了整个铝合金表面处理技术领域的发展脉络和未来趋势，这对于个人职业发展和企业技术储备来说，都是一个非常值得的投资。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真是让人眼前一亮，那种深邃的蓝色调搭配上略带工业感的字体，一下子就抓住了我的注意力。我原本对材料科学了解不多，但这本书的排版和图文并茂的方式，让我这个门外汉也能感受到材料世界的魅力。初读起来，它不像那些晦涩难懂的教科书，反倒像是一位经验丰富的前辈在耐心地为你揭开铝合金处理的神秘面纱。插图的清晰度和细节的丰富程度，简直让人叹为观止，每一个流程图都标注得清清楚楚，即便是初次接触这些复杂工艺的人，也能迅速把握其精髓。尤其让我印象深刻的是，作者在介绍基础概念时，总能用非常生动的比喻来阐述那些抽象的化学反应，这极大地降低了学习门槛。我甚至觉得，这本书不仅仅是在传授技术知识，更是在培养一种对材料表面处理工艺的敬畏感和探索欲。它让我认识到，看似简单的金属表面，背后蕴含着如此精妙的科学原理和严谨的工艺控制。这种全方位的知识渗透，让人在阅读的过程中，体验到一种知识被层层剥开的快感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和纸张质量也是值得称赞的细节。在技术书籍中，这一点往往容易被忽视，但对于需要反复翻阅、甚至做笔记和标记的专业人士来说，至关重要。纸张的厚度适中，油墨不易洇开，即使用油性笔标记也不会穿透到下一页。书本的开本设计也非常合理，放在工作台上既不显得过于笨重，又保证了足够的阅读视野。而且，这本书的索引系统做得非常人性化，当你需要查找某个特定的化学药剂名称或者某个特定缺陷的解决办法时，可以迅速定位，这极大地节省了查找资料的时间。我发现自己越来越依赖这个索引，它让这本书从一本静态的知识载体，变成了一个可以快速响应我需求的动态工具书。这种对用户体验的重视，体现了出版方和作者对专业读者群体的深刻理解。

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很好的书

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使用，内容不错

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。。。。。。。。。。还好吧

评分☆☆☆☆☆

书很实用，铝表面处理大全，棒

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讲的内容不错，也比较严谨一些

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专业书很不错，质量好，内容全，是我想要的，好好学习一下书里的知识！

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