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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