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目录 1

第1章 引论 （朱祖芳） 1

1.1铝的腐蚀性 2

1.2铝的腐蚀形态 4

1.3 铝合金 5

1.3.1 铝合金系 5

1.3.2 典型铝合金的特性及应用 6

1.4铝合金表面技术概述 7

1.5 铝的阳极氧化技术 8

1.5.1 铝阳极氧化膜的特性 8

1.5.2铝合金与阳极氧化 9

1.5.3铝的氧化膜 10

1.5.4 铝阳极氧化膜的应用 10

1.6 铝的其他表面处理技术 10

1.6.1 铝的化学转化技术 10

1.6.2铝的涂装技术 11

1.6.3 铝的电镀 11

1.6.4 铝的珐琅和搪瓷涂层技术 12

参考文献 12

第2章铝的表面机械处理 （施瑞祥） 13

2.1 磨光 13

2.1.2 磨料的选用 14

2.1.1 磨光轮 14

2.1.4磨光操作要求 15

2.1.3 磨轮与磨料的黏结 15

2.2 抛光 16

2.2.1 抛光机理 16

2.2.2 抛光剂的类型 17

2.2.3 抛光剂的选择 18

2.2.4抛光轮的种类、制作和功用 19

2.3抛光机械及操作 20

2.3.1 抛光机械的主要部件、类型和功用 21

2.4 磨光、抛光常见问题及解决办法 25

2.3.2 抛光操作 25

2.5其他机械处理方法 26

2.5.1 喷砂（丸） 26

2.5.2 刷光 27

2.5.3 滚光 27

2.5.4磨痕装饰机械处理 27

参考文献 28

第3章化学抛光和电化学抛光 （汪平） 29

3.1 概况 29

3.1.1 化学抛光和电化学抛光的作用 29

3.1.3 化学抛光和电化学抛光的应用 31

3.1.2 光亮度 31

3.2 化学和电化学抛光历程与机理 32

3.2.1 化学抛光 32

3.2.2 电化学抛光 34

3.3 以磷酸为基的化学抛光工艺 34

3.3.1 磷酸－硫酸化学抛光 35

3.3.2磷酸－硫酸－硝酸化学抛光 35

3.3.3磷酸－硝酸化学抛光 36

3.3.4 磷酸－乙酸－硝酸化学抛光 36

3.3.5 磷酸为基的化学抛光生产设备 37

3.3.6 化学抛光操作工艺因素 38

3.4硝酸－氢氟酸化学抛光工艺 40

3.4.1 硝酸－氢氟酸－阿拉伯胶化学抛光 40

3.4.2 硝酸－氢氟酸－邻甲苯胺化学抛光 41

3.5典型的电化学抛光工艺 42

3.5.1碱性电化学抛光 42

3.5.2 磷酸－铬酸－硫酸（巴特尔工艺）电化学抛光 44

3.5.3 氟硼酸电化学抛光 47

3.5.4硫酸－铬酸电化学抛光 47

3.5.5 金相显微组织试样电化学抛光 48

3.6抛光缺陷及对策 49

3.6.1 化学抛光缺陷及对策 49

3.6.2 电化学抛光缺陷及对策 50

参考文献 51

第4章化学清洗和浸蚀 （周军强） 53

4.1 化学清洗 53

4.1.1 化学清洗原理 53

4.1.2 化学清洗剂组成原则与类型 56

4.1.3 化学清洗操作工艺因素 59

4.1.4 化学清洗缺陷及对策 62

4.2 氢氧化钠为基的碱浸蚀 62

4.2.1碱浸蚀原理 62

4.2.2碱浸蚀工艺因素 65

4.2.3 碱浸蚀槽液回收及循环利用 67

4.2.4碱浸蚀缺陷和对策 69

4.3碱浸蚀后的除灰工艺 71

4.3.1 硝酸除灰 71

4.3.2 硫酸除灰 72

4.3.3 其他除灰工艺 72

4.4酸浸蚀工艺 73

4.4.1 常规酸性浸蚀 73

4.4.2 聚四氟乙烯树脂黏着铝的酸性浸蚀 74

参考文献 74

第5章化学转化处理 （朱祖芳） 77

5.1 化学转化处理的技术进展 77

5.2 化学氧化 78

5.2.2 化学氧化膜的性能 79

5.2.1 化学氧化膜的用途 79

5.2.3 化学氧化膜的生长 81

5.2.4 化学氧化膜的成分 81

5.3铬酸盐处理 81

5.3.1 铬酸盐处理溶液 81

5.3.2铬酸盐处理反应 82

5.3.3铬化膜的性状 83

5.4磷铬酸盐处理 84

5.4.1 磷铬酸盐处理溶液 84

5.4.3磷铬化膜的性状 85

5.4.2 磷铬化膜的生成 85

5.5磷酸盐处理 87

5.6 无铬化学转化处理 87

5.6.1 无铬化学转化处理 87

5.6.2 无铬化学转化膜的性状 90

5.7 无铬化学转化技术的前景 90

5.7.1 硅烷处理 90

5.7.2铈酸盐处理 91

5.7.3 SAM处理 91

5.8 化学转化膜的鉴别 91

参考文献 92

5.8.3 附着性检验 92

5.8.4 腐蚀试验 92

5.8.1 外观检验 92

5.8.2 膜厚检验 92

第6章铝阳极氧化与阳极氧化膜 （朱祖芳） 94

6.1 铝阳极氧化的过程 95

6.1.1 铝阳极氧化按照电解溶液性质的分类 95

6.1.2 铝阳极氧化的反应过程 96

6.1.3 阳极氧化过程中铝合金合金化成分的影响 99

6.2 阳极氧化膜的结构与形貌 100

6.2.1 阳极氧化膜的多孔型结构与形貌的直接观测 100

6.2.2 阳极氧化膜的结构模型和结构参数 102

6.2.3 多孔型阳极氧化膜的微孔形成 103

6.3.1 阻挡层的厚度 104

6.3 多孔型阳极氧化膜的厚度、结构和成分 104

6.3.2 多孔层的厚度和结构 105

6.3.3 阻挡层的成分 108

6.3.4 多孔层的成分 109

6.4 结晶性阳极氧化膜的生长 110

6.5 阳极氧化膜的生成机理 112

6.5.1 壁垒型阳极氧化膜 113

6.5.2 多孔型阳极氧化膜 114

参考文献 116

第7章 阳极氧化工艺 （蔡锡昌） 117

7.1硫酸阳极氧化工艺 117

7.1.2 阳极氧化工艺参数的影响 118

7.1.1 硫酸阳极氧化工艺规范 118

7.1.3 硫酸溶液中铝离子和杂质的影响 129

7.1.4膜厚及其均匀性的控制 131

7.1.5 阳极氧化膜的缺陷及其防止方法 132

7.1.6硫酸交流阳极氧化 133

7.2其他酸阳极氧化工艺 134

7.2.1 铬酸阳极氧化工艺 134

7.2.2 草酸阳极氧化工艺 135

7.2.3磷酸阳极氧化工艺 137

参考文献 139

8.1硬质阳极氧化 140

第8章硬质阳极氧化和微弧氧化 （朱祖芳） 140

8.1.1 硬质阳极氧化与材质的关系 141

8.1.2 硫酸溶液的硬质阳极氧化 142

8.1.3 硫酸硬质阳极氧化工艺参数的影响 144

8.1.4 非硫酸溶液的硬质阳极氧化 145

8.1.5 硬质阳极氧化的电源波形和脉冲阳极氧化 147

8.1.6 硬质阳极氧化膜的性能 149

8.1.7 脉中硬质阳极氧化膜的性能 153

8.2微弧氧化 156

8.2.1 微弧氧化的发展和特点 156

8.2.2微弧氧化工艺 157

8.2.3微弧氧化膜的成分结构与性能 158

8.2.4 微弧氧化膜的应用 160

参考文献 161

第9章铝阳极氧化膜的电解着色 （朱祖芳） 163

9.1 概况 163

9.2 电解着色机理 165

9.2.1 电解着色阳极氧化膜 165

9.2.2 电解着色时金属离子和氢离子的放电 166

9.2.3 阻挡层及其散裂脱落（Spalling） 167

9.2.4 直流电解着色特点 168

9.2.5 电解着色的电源波形 168

9.3锡盐电解着色 169

9.2.6 电解着色的发色原理 169

9.3.1 锡盐着色溶液的稳定方法 170

9.3.2 添加剂的开发现状 170

9.3.3 典型的锡盐电解着色工艺 174

9.3.4 锡盐电解着色的工艺参数的影响 174

9.4镍盐电解着色 177

9.4.1 镍盐电解着色的优缺点 177

9.4.2 交流镍盐电解着色 178

9.4.3 直流镍盐电解着色 180

9.4.4 镍盐电解着色的电化学研究 181

9.5其他金属盐电解着色 183

9.6 干涉光效应着色的工业应用 184

9.6.2 利用扩孔处理显色 185

9.6.1 多色化工艺的特点和发展 185

9.6.3 利用调整阻挡层与孔底的显色 187

9.6.4 典型的多色化着色生产工艺 188

参考文献 189

第10章铝阳极氧化膜的染色 （施瑞祥） 190

10.1 染色对氧化膜的要求 190

10.2染料染色机理 191

10.2.1 有机染料染色机理 191

10.3有机染料的选择 192

10.3.1 几种有机染料的特性 192

10.2.2 无机染料染色机理 192

10.3.2 适用有机染料的色系分类 194

10.4色彩的组合与调配 195

10.5 有机染料染色工艺 196

10.5.1 工艺流程 196

10.5.2 染色液的配制方法 196

10.5.3 有机染料染色工艺规范 197

10.5.4 染色液中杂质离子的影响及控制 200

10.5.5操作注意事项 201

10.5.6 染色后的封孔处理 202

10.5.7 常用有机染料染色工艺实例 203

10.5.8 染色问题的产生原因及排除方法 205

10.5.9 不合格染色膜的褪色 206

10.5.10 染色废液的再生和处理 207

10.6 无机染料染色工艺 208

10.6.1 无机染色的化学反应 208

10.6.2 常用无机染色工艺规范 208

10.7 染色的特殊方法 210

10.7.1 双色染色工艺 210

10.7.2 渗透染色工艺 211

10.7.3花样染色工艺 211

10.7.4转移印花工艺 211

参考文献 212

10.7.6 印染染色法 212

10.7.5 感光染色工艺 212

第11章铝阳极氧化膜的封孔 （朱祖芳） 214

11.1 封孔技术的发展及分类 214

11.2 封孔质量的品质要求 215

11.3热封孔工艺 216

11.3.1热封孔机理 216

11.3.2 沸水封孔参数对封孔质量的影响 219

11.3.3水中杂质的影响 220

11.3.4 封孔灰的防止措施 222

11.4冷封孔工艺 222

11.4.1冷封孔机理 223

11.4.3冷封孔的工艺参数 224

11.4.2冷封孔的溶液因素 224

11.4.4冷封孔的后处理 226

11.4.5 冷封孔工艺的最佳控制 227

11.5 高温水蒸气封孔工艺 228

11.6 无机盐封孔工艺 229

11.6.1 铬酸盐封孔 229

11.6.2硅酸盐封孔 230

11.6.3 乙酸镍封孔 231

11.7新型中温封孔 232

11.7.1 无镍中温封孔 232

11.7.2 无重金属的中温封孔 233

11.8.1 有机酸封孔 234

11.7.3 “无金属”的中温封孔 234

11.8有机物封孔技术 234

11.8.2 其他非水溶液的有机物封孔 235

11.9 封孔引起的阳极氧化膜缺陷 236

参考文献 237

第12章有机高聚物涂装工艺 （魏东兴） 239

12.1 电泳涂装工艺 240

12.1.1 电泳涂料 240

12.1.2 电泳涂装原理 241

12.1.3 电泳涂装工艺 243

12.1.4 影响电泳涂装的主要因素 244

12.1.5 电泳涂装主要设备 247

12.1.6 电泳涂层常见缺陷成因及防治措施 249

12.2 静电粉末涂装工艺 251

12.2.1 粉末涂层的特点 251

12.2.2粉末涂料的分类 251

12.2.3 粉末涂装工艺方法分类及特点 253

12.2.4静电粉末喷涂原理及工艺流程 253

12.2.5 影响静电粉末喷涂的主要因素 254

12.2.6 静电粉末涂装的主要设备 255

12.2.7 粉末涂层常见缺陷的成因及防治措施 259

12.3液相静电涂装工艺 260

12.3.2 液相静电喷涂原理及工艺流程 261

12.3.1 氟碳涂料简介 261

12.3.3 液相静电喷涂的特点 263

12.3.4 影响液相静电喷涂的因素 263

12.3.5 液相静电喷涂的主要设备 264

12.3.6 液相静电喷涂涂层常见缺陷成因及防治措施 265

参考文献 266

第13章铝及其合金的电镀 （施瑞祥） 268

13.1 铝及其合金制件电镀的重要性 268

13.2铝及其合金的化学物理特性 268

13.3镀前预处理方法 269

13.3.1 预处理常规方法及工艺规范 269

13.4.1 盐酸活化直接镀硬铬 270

13.3.2预处理的特殊方法 270

13.4 预处理特殊方法的工艺规范及电镀实例 270

13.4.2 直接镀锌或闪镀Zn-Fe合金预镀层 271

13.4.3 直接预镀镍后仿金镀 271

13.4.4 阳极氧化后电镀 272

13.4.5 表面条件化处理后电镀 273

13.4.6 浸锌处理后电镀 274

13.5铝及其合金制件化学镀镍 277

13.5.1 一般概念 277

13.5.2化学镀镍机理 277

13.5.3 化学镀前铝的预处理 277

13.5.4化学镀Ni-P合金实例 278

13.5.5 化学镀Ni-P合金老化液的再生处理 281

13.5.6 Ni-P镀层的退除 282

13.6 氟硼酸盐浸镍锌（Ni-Zn）合金层电镀 282

13.6.1 工艺流程 282

13.6.2工艺规范 282

13.6.3 氟硼酸盐浸镍锌（Ni-Zn）合金机理 282

13.6.4浸Ni-Zn后电镀工艺 283

13.7 铝及其合金制件化学镀金 283

13.7.1 工艺流程 283

13.7.2工艺规范 283

13.8.3镀层孔隙率的测定 284

13.8.2 电镀层厚度的测量 284

13.8.1 外观检查 284

13.8镀层质量的检验 284

13.8.4结合力试验 285

13.8.5镀层显微硬度的测定 285

13.8.6镀层耐腐蚀性试验 285

13.8.7 镀层钎焊性的测试 285

13.8.8镀层耐磨性能测试 286

参考文献 286

第14章 阳极氧化膜及高聚物涂层的性能与试验方法 （戴悦星） 289

14.2颜色和色差 290

14.2.1 目视比色法 290

14.1外观质量 290

14.2.2仪器检测法 291

14.3膜及涂层厚度 291

14.3.1 显微镜测量横断面厚度 292

14.3.2 分光束显微镜测量透明膜厚度 293

14.3.3 质量损失法测量阳极氧化膜厚度 293

14.3.4 涡流法测量膜及涂层厚度 293

14.4 阳极氧化膜封孔质量 294

14.4.1指印试验 294

14.4.2 酸处理后的染色斑点试验 294

14.4.3 酸化亚硫酸钠试验 295

14.4.5磷－铬酸试验 296

14.4.4 乙酸－乙酸钠试验 296

14.5 耐腐蚀性 297

14.4.6导纳试验 297

14.5.1 盐雾腐蚀试验 298

14.5.2 含SO2潮湿大气腐蚀试验［即克氏（Kesternish）试验］ 298

14.5.3 马丘（Machu）腐蚀试验 299

14.5.4耐湿热腐蚀试验 299

14.5.5 滴碱腐蚀试验 299

14.6.2耐碱试验 300

14.6.3耐灰浆试验 300

14.6.4 耐洗涤剂试验 300

14.6.1耐酸试验 300

14.6 耐化学稳定性 300

14.7 耐候性 301

14.7.1 自然曝晒耐候试验 301

14.7.2人工加速耐候试验 302

14.8硬度 304

14.8.1压痕硬度试验 304

14.8.2铅笔硬度试验 305

14.8.3显微硬度试验 305

14.9耐磨性 306

14.9.1 喷磨试验仪检测耐磨性 306

14.9.2轮式磨损试验仪检测耐磨性 306

14.10.1 附着力划格试验 307

14.9.3 落砂试验仪检测耐磨性 307

14.10涂层附着力 307

14.10.2附着力仪器试验 308

14.11耐冲击性 308

14.12抗杯突性 309

14.13抗弯曲性 309

14.14 涂层聚合作用性能 310

14.15 阳极氧化膜绝缘性 310

14.16 阳极氧化膜抗变形破裂性 311

14.17 薄阳极氧化膜连续性 311

14.18耐沸水性 311

14.19.2反射率的测量 312

14.19光反射性能 312

14.19.1 镜面光泽度的测量 312

14.20涂层加工性能 313

参考文献 314

附录 315

附录1 我国主要变形铝及铝合金牌号以及主要合金化元素的成分 315

附录2 我国主要铸造铝合金的牌号及主要合金化元素成分 318

附录3 铝阳极氧化槽液的化学分析规程 318

附录4 铝阳极氧化膜及高聚物涂层的性能与试验方法的国家标准和国际标准 324

一览表 324