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绪论 1

0.1.电化学加工的主要研究内容 1

0.1.1电解加工和电解磨削加工 1

0.1.2电镀加工和电铸加工 2

0.1.3电化学表面处理和电化学抛光 2

0.1.4电化学复合加工及微细电化学加工 2

0.2电化学加工的现状和发展趋势 2

0.2.1电解加工的现状和发展趋势 3

0.2.2电镀加工的现状和发展趋势 5

0.2.3电铸加工的现状和发展趋势 7

第1篇 电化学加工基本理论 12

第1章 电极与电解质溶液 12

1.1导体 12

1.2电极反应 12

1.3电解质和电解质溶液 13

1.4电解质溶液导电机理 13

1.5法拉第定律 14

1.6电导与电导率 16

1.7离子迁移及电迁移 17

1.8离子迁移数的测定方法 19

第2章 可逆电极过程 22

2.1可逆电池与可逆电极 22

2.1.1可逆电池 22

2.1.2可逆电极 23

2.2电池电动势与电极电势 24

2.2.1原电池的电动势 24

2.2.2内电位与外电位 25

2.2.3电极电位的产生 26

2.2.4液体接界电势 26

2.2.5标准电极电势 27

第3章 不可逆电极过程 30

3.1双电层结构 30

3.2分解电压与极化 32

3.2.1分解电压与残余电流 32

3.2.2电极的极化 33

3.2.3极化曲线 35

3.3电极/溶液界面的电解产物 35

3.4电极反应机理及影响反应速率的因素 36

3.4.1电极反应特点 36

3.4.2电极反应基本历程 37

3.4.3电极反应的控制步骤 37

3.4.4液相中的传质方式 38

3.4.5影响电极反应速率的因素 38

第4章 金属的腐蚀与防护 40

4.1金属腐蚀机理 40

4.2金属腐蚀电池 41

4.2.1微电池与大电池腐蚀 41

4.2.2浓差电池腐蚀 42

4.2.3析氢、耗氧腐蚀及次生腐蚀 42

4.3金属腐蚀形态 43

4.4金属腐蚀控制 43

4.4.1金属的非电化学防护 43

4.4.2金属的电化学保护 44

第2篇 电化学去除加工 48

第5章 电解加工 48

5.1电解加工基本原理和特点 48

5.1.1电解加工基本原理 48

5.1.2电解加工的特点 49

5.2电解加工的电极反应过程 50

5.2.1电解液为氯化钠水溶液的电极反应 50

5.2.2电解液为氯酸钠水溶液的电极反应 51

5.3电解加工的基本工艺规律 52

5.3.1电解加工的生产率及影响因素 52

5.3.2电解加工的加工精度和表面质量 54

5.3.3提高电解加工精度的主要途径 55

5.4混气电解加工 55

5.4.1混气电解加工原理及特点 55

5.4.2气液混合比的计算 56

5.4.3混气电解加工实例 57

5.5电解加工设备 57

5.5.1电解加工机床的基本构成与类型 57

5.5.2机床主体 59

5.5.3直流稳压电源 59

5.5.4电解液系统 60

5.5.5电解加工设备的维护与保养 61

5.6电解加工用工具阴极 62

5.6.1阴极的流场设计 62

5.6.2阴极的尺寸设计 70

5.6.3常用阴极材料、绝缘与导电等问题 74

5.7电解液 76

5.7.1对电解液的基本要求 76

5.7.2电解液的类别与性能 77

5.7.3电解液的选择原则 81

5.8电解加工的应用实例 82

5.8.1穿孔套切加工 82

5.8.2加工型面和型腔 83

5.8.3内花键、炮管膛线等内型面加工 83

5.8.4去毛刺、倒圆角 84

5.8.5电解刻蚀 86

5.8.6电解车削 87

5.8.7电解铣削 88

5.8.8电解切割 88

5.8.9管件内腔电解扩孔 89

5.8.10电解取折断工具 89

5.8.11在线电解修整砂轮技术 91

5.9电解加工的技术发展 91

5.9.1脉冲电流电解加工 91

5.9.2小间隙电解加工 93

5.9.3小孔电液束加工 94

5.9.4电解擦削 95

5.9.5数控展成电解加工 96

5.9.6精密电解加工 97

第6章 电解磨削加工 98

6.1电解磨削的基本原理和加工蚀除的计算 98

6.1.1电解磨削的基本原理及特点 98

6.1.2电解磨削加工蚀除的计算 99

6.2影响电解磨削生产率和加工质量的因素 100

6.2.1提高电解磨削加工效率的主要方法 100

6.2.2影响电解磨削加工精度的主要因素 101

6.2.3影响加工表面粗糙度的主要因素 103

6.3电解磨削中电解液选择和非加工表面保护 104

6.3.1电解液的选择原则 104

6.3.2几种电解液配方及其中主要电解质的作用 105

6.3.3电解液的过滤 107

6.3.4非加工表面保护 107

6.4导电磨轮的制作与应用 108

6.4.1烧结式磨轮的结构特点与应用 109

6.4.2填充式磨轮的结构特点与应用 112

6.4.3镶嵌式磨轮的结构特点与应用 112

6.4.4组合式磨轮的结构特点与应用 113

6.5电解磨削设备及加工工艺 113

6.5.1电解磨削设备组成及设备改造应遵循的原则 113

6.5.2电解磨削的加工方式及加工工艺 115

第3篇 电化学沉积加工 122

第7章 电镀加工 122

7.1电镀加工简介 122

7.1.1电镀加工的基本概念 122

7.1.2电镀层的分类 123

7.2电镀基本原理及影响镀层组织的因素 124

7.2.1电镀加工的原理 124

7.2.2金属的电沉积过程 124

7.2.3金属离子从水溶液中阴极还原的可能性 127

7.2.4电镀层在阴极表面的分布 128

7.2.5影响镀层组织的因素 131

7.3电镀加工设备 137

7.3.1电镀电源 138

7.3.2电镀槽 140

7.3.3挂具 140

7.4金属制件电镀前表面处理 141

7.4.1金属制件电镀前表面处理的重要性 141

7.4.2粗糙表面的机械处理 142

7.4.3除油 143

7.4.4浸蚀 143

7.4.5金属制件电镀前表面处理的新工艺 144

7.4.6电镀前表面处理的工艺流程 145

7.5金属制件的电镀加工 146

7.5.1单金属电镀 146

7.5.2贵重金属电镀 157

7.5.3合金电镀 159

7.5.4非晶态合金电镀 162

7.5.5复合电镀 163

7.5.6脉冲电镀 167

7.5.7熔盐电镀 168

7.5.8电刷镀 169

7.5.9摩擦电喷镀 175

7.5.10电镀加工应用实例 176

7.5.11电刷镀加工应用实例 178

7.6非金属制件的电镀加工 180

7.6.1非金属制件电镀前的表面处理 180

7.6.2 ABS塑料制品电镀 182

7.6.3石膏与木材的电镀 183

7.6.4木材的电镀 184

7.6.5玻璃与陶瓷的电镀 184

7.6.6非金属制件电镀加工应用实例 186

7.7电镀连接技术 187

7.7.1铀合金的电镀连接 188

7.7.2铍的电镀连接 188

7.8其他镀膜技术 189

7.8.1化学镀 189

7.8.2化学气相沉积 190

7.83真空镀膜 190

7.8.4热喷镀 192

第8章 电铸加工 193

8.1电铸加工基本原理和特点 193

8.1.1电铸加工基本原理 193

8.1.2电铸加工的特点 194

8.2电铸设备及电铸工艺流程 194

8.2.1电铸设备 194

8.2.2电铸工艺流程 198

8.3电铸原模设计与制作 199

8.3.1电铸原模的材料选择 199

8.3.2电铸原模的设计要求 200

8.3.3电铸原模的制造 201

8.3.4电铸原模的表面处理 202

8.4电铸工艺 204

8.4.1电铸液的选择 204

8.4.2改善电铸质量，提高电铸速度的措施 205

8.4.3电铸镍 209

8.4.4电铸铜 210

8.4.5电铸铁 211

8.4.6电铸合金与稀贵金属 211

8.4.7电铸后处理及电铸制品质量检验 211

8.5电铸应用实例 213

8.5.1光碟模具电铸 213

8.5.2波导管电铸 214

8.5.3金首饰电铸 215

8.5.4微型电铸 215

第4篇 电化学表面加工 218

第9章 电化学表面加工 218

9.1电化学表面加工基本概念 218

9.2铝与铝合金表面处理 218

9.2.1阳极氧化表面处理工艺流程 218

9.2.2阳极氧化处理 219

9.2.3铝制品的着色工艺 220

9.2.4着色处理的工艺要点 221

9.3铜及其合金的电化学着色 222

9.4不锈钢的电化学着色 223

9.5特殊的阳极氧化、着色工艺 224

9.5.1宝石膜生成法 224

9.5.2周期换向电流氧化 224

9.5.3铝及铝合金阳极着云彩色工艺 225

9.6其他金属着色技术简介 227

第10章 电化学抛光 228

10.1电化学抛光的基本原理 228

10.2电化学抛光基本规律 230

10.2.1电解液成分 230

10.2.2电流密度 231

10.2.3电解液的温度 231

10.2.4电化学抛光的持续时间 232

10.2.5电化学抛光的工作条件 233

10.3电化学抛光后金属面的性能 233

10.3.1力学性能 233

10.3.2光学性能 234

10.3.3耐蚀性 234

10.3.4磁性 235

10.4电化学抛光的工艺流程 235

10.4.1电化学抛光的基本工艺流程 235

10.4.2电化学抛光前零件的预处理 237

10.4.3电化学抛光 238

10.4.4电化学抛光后零件的加工 238

10.4.5电化学抛光工艺流程典型实例 238

10.4.6电化学抛光注意事项 239

10.5电化学抛光设备 240

10.5.1电源系统 240

10.5.2电解液槽 241

10.5.3阴极设计 244

10.5.4夹具 245

10.5.5辅助工具及其他设备 245

10.6电化学抛光在工业中的应用 246

10.6.1零件的光整加工 246

10.6.2精密零件的精加工 246

10.6.3切削工具的电化学抛光 247

10.6.4计量工具的电化学抛光 247

10.6.5显现金属表面的缺陷 248

10.6.6毛坯和半成品的电化学抛光 248

10.6.7金相磨片的制备 248

10.7电化学抛光中新技术、新工艺 249

10.7.1深孔高效整平电解加工 249

10.7.2脉冲电化学光整加工 253

10.8电化学抛光加工的应用实例 255

10.8.1 12Cr18Ni9Ti的电化学抛光 255

10.8.2 30Cr13、40Cr13不锈钢制品的电化学抛光 255

10.8.3 316L不锈钢血管支架材料的电化学抛光 255

10.8.4其他几种材料的电化学抛光 256

10.8.5几种应用电化学抛光的样品 257

第5篇 电化学复合加工及微细电化学加工 260

第11章 电化学机械复合加工 260

11.1电化学机械复合加工原理及特点 260

11.2常见电化学机械复合加工方式 261

11.2.1电解复合珩磨 261

11.2.2电解复合超精加工 262

11.2.3电解复合研磨 263

11.2.4电解复合抛光 263

11.2.5电解砂带磨削 264

第12章 其他电化学复合加工 267

12.1电解电火花复合加工 267

12.1.1电源及电解液对加工精度的影响 268

12.1.2工艺参数对加工精度的影响 268

12.2电解超声复合加工 269

12.2.1电解超声复合加工的基本原理和特点 269

12.2.2电解超声复合抛光 270

12.3振动电镀复合加工 271

12.3.1振动电镀的基本特征 271

12.3.2振动电镀的优点 272

12.4超声化学镀 272

12.5激光电化学加工 274

12.5.1激光电镀 274

12.5.2激光化学镀 275

12.5.3激光电化学刻蚀 276

12.6激光辅助喷射液束电解加工 276

12.6.1激光辅助电解射流复合加工机理 277

12.6.2激光辅助电解射流加工工艺对系统装置的技术要求 277

12.7磁力电化学加工 278

第13章 微细电化学加工 280

13.1微细电化学加工的特点 280

13.2微细电化学加工的应用 280

13.2.1无掩膜微细电化学加工 281

13.2.2掩膜微细电化学加工 283

13.2.3约束刻蚀剂层技术 287

参考文献 289