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第1章 概论1

1.1 表面工程的发展背景1

1.1.1 表面工程的发展1

1.1.2 表面工程迅速发展的原因3

1.2 表面工程的发展动向6

第2章 特种减摩新技术13

2.1 磨擦修复添加剂13

2.1.1 磨擦修复添加剂的作用机理13

2.1.2 两种修复型添加剂的磨擦学性能14

2.2 粘结固体润滑膜技术18

2.2.1 粘结固体润滑膜的特性及适用范围19

2.2.2 粘结固体润滑膜的理论与技术21

2.2.3 粘结固体润滑膜技术的应用23

第3章 等离子喷涂新技术26

3.1 射频感应耦合式等离子喷涂27

3.2 反应等离子喷涂35

3.2.1 高温合金80Ni20Cr和MCrAIY的反应等离子喷涂35

3.2.2 RPS喷涂MoSi2，原位生成SiC37

3.2.3 氢氧化磷灰石的射频等离子喷涂39

3.3 三阴极等离子喷枪41

3.4 微等离子喷涂43

第4章 高速电弧喷涂技术45

4.1 概述45

4.1.1 热喷涂技术45

4.1.2 电弧喷涂技术46

4.1.3 高速电弧喷涂技术47

4.2 高速电弧喷涂技术原理及其特点49

4.2.1 高速电弧喷涂的技术特点49

4.2.2 提高电弧喷涂射流速度的技术途径50

4.3 电弧喷涂雾化气流速度的测量52

4.3.1 气流速度测量原理52

4.3.2 电弧喷涂枪雾化气流速度的测量53

4.3.3 高速电弧喷涂弧区特性54

4.3.4 电弧喷涂粒子速度的测量55

4.4 高速电弧喷涂工艺59

4.4.1 工艺特点59

4.4.2 影响高速电弧喷涂涂层质量的因素60

4.4.3 常用材料的高速电弧喷涂工艺规范62

4.5 高速电弧喷涂的雾化原理63

4.5.1 雾化粒子形貌64

4.5.2 高速电弧喷涂粒子雾化机理65

4.6 高速电弧喷涂涂层的性能和组织68

4.6.1 涂层的性能69

4.6.2 涂层表面形貌和显微组织72

4.7 高速电弧喷涂技术的应用77

4.7.1 在提高零件耐磨性能方面的应用77

4.7.2 在提高零件防腐性能方面的应用78

第5章 粉末涂料及涂装技术80

5.1 环保型粉末涂料80

5.2 粉末涂料涂装原理及应用84

5.3 塑料粉末涂料的热喷涂技术89

5.3.1 塑料粉末火焰喷涂法89

5.3.2 不预热塑料粉末火焰喷涂技术92

5.3.3 塑料粉末超音速火焰喷涂技术93

5.3.4 塑料粉末等离子喷涂技术93

5.3.5 塑料粉末超音速等离子弧喷涂技术95

5.4 粉末涂料涂敷层衬里技术95

第6章 气体爆燃式喷涂技术99

6.1 概述99

6.2 气体爆燃式喷涂技术原理100

6.3 爆烯式喷涂的若干气体动力学问题101

6.3.1 爆燃冲击波特性101

6.3.2 喷涂粉末颗粒与爆燃冲击波的相互作用103

6.4 气体爆燃式喷涂设备107

6.4.1 多凸轮、多阀门系气体爆燃式喷涂设备107

6.4.2 活塞/步进缸式气体爆燃式喷涂设备108

6.4.3 使用难爆气体混合物的爆燃式喷涂设备110

6.5 气体爆燃式喷涂的若干工艺问题111

6.5.1 粒度、燃气与氧气比例对气体爆燃涂层相组成的影响111

6.5.2 喷涂角度对爆燃式喷涂涂层性能的影响114

6.6 气体爆燃式喷涂技术应用实例115

6.6.1 航空叶片防振翼缘115

6.6.2 气轮机叶片116

6.6.3 航空发动机气轮机级和级外壳116

6.6.4 直升飞机气轮机二级喷射装置117

6.6.5 直升飞机透平发动机的主动齿轮117

6.6.6 挤出机螺旋118

6.6.7 曲轴及轴类零件118

7.1.1 磨擦电喷镀技术的基本原理119

7.1 磨擦电喷镀技术119

第7章 磨擦电喷镀及复合电刷镀技术119

7.1.2 磨擦电喷镀技术特点120

7.1.3 磨擦电喷镀镀层性能121

7.1.4 磨擦电喷镀Ni-Co-MoS2复合镀镀层125

7.1.5 磨擦电喷镀应用实例128

7.2 复合电刷镀技术131

7.2.1 复合电刷镀的基本原理132

7.2.2 复合镀液的制备136

7.2.3 复合电刷镀的工艺特点144

7.2.4 复合镀层的性能147

7.2.5 复合电刷镀技术应用154

8.1 概述156

第8章 表面粘涂与胶粘技术156

8.2 胶粘剂的固化与改性技术157

8.2.1 环氧树脂的固化与改性157

8.2.2 聚氨脂167

8.2.3 有机硅树脂的改性168

8.3 特种粘涂与胶粘新技术170

8.3.1 纳米胶粘剂170

8.3.2 耐高温导热绝缘密封胶172

8.3.3 防冷焊润滑粘涂与胶粘层172

8.3.4 耐高温防粘防滑粘涂与胶粘层173

8.3.5 金属修补剂174

8.4 表面粘涂与胶粘技术的发展方向175

第9章 激光熔覆技术178

9.1 激光加工概述178

9.2.1 激光熔覆原理及方法180

9.2 激光熔覆技术基础180

9.2.2 金属对激光的吸收及影响因素183

9.2.3 金属的激光加热187

9.2.4 激光熔覆熔池的对流机制189

9.3 激光熔覆系统装置191

9.3.1 激光器系统192

9.3.2 光束传输与成型系统196

9.3.3 送料系统204

9.3.4 检测系统205

9.4 激光熔覆工艺及应用207

9.4.1 激光熔覆的合金材料207

9.4.2 同步送粉激光熔覆工艺209

9.4.3 熔覆层气孔与裂纹的防止211

9.4.4 激光熔覆应用实例212

第10章 离子束表面强化技术214

10.1 概述214

10.1.1 离子束表面强化方法及其特点214

10.1.2 离子束与材料的相互作用215

10.2 等离子体源离子注入217

10.2.1 离子注入基本原理及特点217

10.2.2 等离子体源离子注入原理、设备及其特点218

10.2.3 等离子体源离子注入技术的应用和发展221

10.3 空心阴性放电离子镀222

10.3.1 离子镀概述222

10.3.2 空心阴极放电离子镀原理和装置223

10.3.3 空心阴极放电离子镀的特点225

10.3.4 空心阴极放电离子镀主要工艺参数及应用226

10.4 多弧离子镀228

10.4.1 多弧离子镀原理及装置228

10.4.2 多弧离子镀的特点230

10.4.3 多弧离子镀的工艺参数230

10.5 磁控溅射231

10.5.1 溅射镀膜原理231

10.5.2 磁控溅射原理及特点232

10.5.3 溅射的应用和发展236

10.6 离子束辅助沉积237

10.6.1 离子束辅助沉积及其特点237

10.6.2 IBAD工艺参数238

10.6.3 IBAD的应用239

第11章 表面预处理技术240

11.1 喷塑料丸退漆240

11.2 空气火焰超音速表面喷砂、喷丸241

11.2.1 燃料系统241

11.2.2 喷枪燃烧室设计中的基本问题245

11.2.3 超音速表面处理技术的工作原理247

第12章 陶瓷涂层加工新技术251

12.1 陶瓷涂层的磨削加工251

12.1.1 研制适于陶瓷磨削的专用磨床252

12.1.2 磨削机理252

12.1.3 陶瓷涂层磨削用砂轮254

12.1.4 磨削工艺和技术的研究254

12.2.1 电解电火花磨削加工法255

12.2.2 加热塑性切削255

12.2 陶瓷涂层的特种加工255

第13章 电子束表面加工技术260

13.1 概述260

13.1.1 电子束物理气机沉积（EB-PVD）技术261

13.1.2 电子束表面改性技术263

13.2 电子束的能量分布263

13.2.1 电子束能量转变263

13.2.2 能量平衡264

13.2.3 热效率和热损耗268

13.2.4 电子束与蒸气云270

13.3 电子束物理气机沉积工艺271

13.3.1 气体压强的影响271

13.3.2 材料的蒸发274

13.3.3 能量密度与蒸发速率276

13.3.4 蒸发参数和蒸发速率279

13.3.5 物理气相沉积过程的控制280

13.4 电子束物理气相沉积设备280

13.5 电子束物理气机沉积的发展与应用283

13.5.1 光学薄膜（涂层）285

13.5.2 微电子薄膜（涂层）285

13.5.3 航空和航天发动机方面的应用286

13.5.4 工具和模具的涂层286

13.5.5 防腐涂层286

13.5.6 热障涂层287

13.6 电子束表面改性技术288

13.6.1 电子束表面淬火289

13.6.3 电子束熔覆290

13.6.2 电子束表面合金化290

13.6.4 制造非晶态表层291

13.6.5 电子束表面熔凝291

第14章 表面力学性能检测新方法293

14.1 概述293

14.2 膜基结合强度的测定294

14.2.1 各种方法的综述294

14.2.2 最大膜基结合正应力的测定——界面压入法305

14.2.3 膜基最大结合剪应力测定法——划痕法311

14.3 能量释放率G与开裂模式314

14.4 薄膜弹性模量的测定——纳米压痕技术317

14.4.1 薄膜弹性模具和硬度的确定318

14.4.2 纳米压痕系统的组成及工作原理321

14.4.3 纳米压痕技术的其它应用322

第15章 表面工程与再制造324

15.1 再制造工程概论324

15.1.1 再制造工程的技术内涵324

15.1.2 再制造工程的学科体系327

15.2 发展再制造工程的意义328

15.2.1 再制造工程是对先进制造技术的补充和发展328

15.2.2 再制造工程是全寿命周期管理工作的延伸329

15.2.3 再制造工程是实现机电产业可持续发展的重要技术支撑330

15.2.4 再制造工程将成为新的经济增长点332

15.3 再制造工程的发展现状333

15.3.1 国外研究和发展现状333

15.3.2 国内研究和发展现状337

15.4 表面工程在再制造中的地位作用338

参考文献341