《現(xiàn)代機械制造技術(shù)叢書:電化學(xué)加工》以電化學(xué)去除(電解加工,電解磨削加工)、沉積(電鍍、電鑄)、表面加工(電化學(xué)拋光、表面處理)、復(fù)合加工(與電火花、激光、超聲、機械等復(fù)合)和微細加工為主線,系統(tǒng)講解各種電化學(xué)加工方法的原理、彼此異同和適用場合。
《現(xiàn)代機械制造技術(shù)叢書:電化學(xué)加工》可作為高等院校機械制造專業(yè)教材,也可供從事電化學(xué)加工的科研、生產(chǎn)人員及高、中級技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。
曹鳳國,原北京電加工研究所所長,原北京科學(xué)研究院院長,現(xiàn)任中國發(fā)明協(xié)會副理事長,北京發(fā)明協(xié)會理事長,北京市科學(xué)技術(shù)協(xié)會副主席,中國機械工程學(xué)會特種加工分會副主任委員,北京創(chuàng)造學(xué)會副理事長,國際電加工學(xué)會(ISEM)技術(shù)委員會委員,中國模具工業(yè)協(xié)會拉絲模專業(yè)委員會。
曹鳳國三十年來主要從事精密特種加工(電火花、激光、超聲波加工等)、光機電一體化等現(xiàn)代制造技術(shù)的研究工作。先后取得國家、省部級重大科研成果二十多項,其中獲得國家發(fā)明二等獎1項、國際發(fā)明獎3項,省部級科技進步一等獎2項、二等獎六項、三等獎6項。同時在國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議及刊物發(fā)表論文60余篇,在國內(nèi)外享有很高的聲譽。1984年被國家科委評為首批國家級有突出貢獻的中青年專家并享受政府特殊津貼。1993年當選為中國機械工程學(xué)會電加工學(xué)會副理事長。1995年在瑞士洛桑舉行的第11屆國際電加工學(xué)術(shù)會議上被選為國際電加工學(xué)會技術(shù)委員會委員。先后三次被評為北京市勞動模范。1998年,任北京市科學(xué)技術(shù)研究院院長,北京精密特種加工中心首席專家,一直承擔(dān)國家自然科學(xué)基金項目和北京市多項重大科技項目。
緒論
0.1 電化學(xué)加工的主要研究內(nèi)容
0.1.1 電解加工和電解磨削加工
0.1.2 電鍍加工和電鑄加工
0.1.3 電化學(xué)表面處理和電化學(xué)拋光
0.1.4 電化學(xué)復(fù)合加工及微細電化學(xué)加工
0.2 電化學(xué)加工的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
0.2.1 電解加工的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
0.2.2 電鍍加工的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
0.2.3 電鑄加工的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
第1篇 電化學(xué)加工基本理論
第1章 電極與電解質(zhì)溶液
1.1 導(dǎo)體
1.2 電極反應(yīng)
1.3 電解質(zhì)和電解質(zhì)溶液
1.4 電解質(zhì)溶液導(dǎo)電機理
1.5 法拉第定律
1.6 電導(dǎo)與電導(dǎo)率
1.7 離子遷移及電遷移
1.8 離子遷移數(shù)的測定方法
第2章 可逆電極過程
2.1 可逆電池與可逆電極
2.1.1 可逆電池
2.1.2 可逆電極
2.2 電池電動勢與電極電勢
2.2.1 原電池的電動勢
2.2.2 內(nèi)電位與外電位
2.2.3 電極電位的產(chǎn)生
2.2.4 液體接界電勢
2.2.5 標準電極電勢
第3章 不可逆電極過程
3.1 雙電層結(jié)構(gòu)
3.2 分解電壓與極化
3.2.1 分解電壓與殘余電流
3.2.2 電極的極化
3.2.3 極化曲線
3.3 電極/溶液界面的電解產(chǎn)物
3.4 電極反應(yīng)機理及影響反應(yīng)速率的因素
3.4.1 電極反應(yīng)特點
3.4.2 電極反應(yīng)基本歷程
3.4.3 電極反應(yīng)的控制步驟
3.4.4 液相中的傳質(zhì)方式
3.4.5 影響電極反應(yīng)速率的因素
第4章 金屬的腐蝕與防護
4.1 金屬腐蝕機理
4.2 金屬腐蝕電池
4.2.1 微電池與大電池腐蝕
4.2.2 濃差電池腐蝕
4.2.3 析氫、耗氧腐蝕及次生腐蝕
4.3 金屬腐蝕形態(tài)
4.4 金屬腐蝕控制
4.4.1 金屬的非電化學(xué)防護
4.4.2 金屬的電化學(xué)保護
第2篇 電化學(xué)去除加工
第5章 電解加工
5.1 電解加工基本原理和特點
5.1.1 電解加工基本原理
5.1.2 電解加工的特點
5.2 電解加工的電極反應(yīng)過程
5.2.1 電解液為氯化鈉水溶液的電極反應(yīng)
5.2.2 電解液為氯酸鈉水溶液的電極反應(yīng)
5.3 電解加工的基本工藝規(guī)律
5.3.1 電解加工的生產(chǎn)率及影響因素
5.3.2 電解加工的加工精度和表面質(zhì)量
5.3.3 提高電解加工精度的主要途徑
5.4 混氣電解加工
5.4.1 混氣電解加工原理及特點
5.4.2 氣液混合比的計算
5.4.3 混氣電解加工實例
5.5 電解加工設(shè)備
5.5.1 電解加工機床的基本構(gòu)成與類型
5.5.2 機床主體
5.5.3 直流穩(wěn)壓電源
5.5.4 電解液系統(tǒng)
5.5.5 電解加工設(shè)備的維護與保養(yǎng)
5.6 電解加工用工具陰極
5.6.1 陰極的流場設(shè)計
5.6.2 陰極的尺寸設(shè)計
5.6.3 常用陰極材料、絕緣與導(dǎo)電等問題
5.7 電解液
5.7.1 對電解液的基本要求
5.7.2 電解液的類別與性能
5.7.3 電解液的選擇原則
5.8 電解加工的應(yīng)用實例
5.8.1 穿孔套切加工
5.8.2 加工型面和型腔
5.8.3 內(nèi)花鍵、炮管膛線等內(nèi)型面加工
5.8.4 去毛刺、倒圓角
5.8.5 電解刻蝕
5.8.6 電解車削
5.8.7 電解銑削
5.8.8 電解切割
5.8.9 管件內(nèi)腔電解擴孔
5.8.10 電解取折斷工具
5.8.11 在線電解修整砂輪技術(shù)
5.9 電解加工的技術(shù)發(fā)展
5.9.1 脈沖電流電解加工
5.9.2 小間隙電解加工
5.9.3 小孔電液束加工
5.9.4 電解擦削
5.9.5 數(shù)控展成電解加工
5.9.6 精密電解加工
第6章 電解磨削加工
6.1 電解磨削的基本原理和加工蝕除的計算
6.1.1 電解磨削的基本原理及特點
6.1.2 電解磨削加工蝕除的計算
6.2 影響電解磨削生產(chǎn)率和加工質(zhì)量的因素
6.2.1 提高電解磨削加工效率的主要方法
6.2.2 影響電解磨削加工精度的主要因素
6.2.3 影響加工表面粗糙度的主要因素
6.3 電解磨削中電解液選擇和非加工表面保護
6.3.1 電解液的選擇原則
6.3.2 幾種電解液配方及其中主要電解質(zhì)的作用
6.3.3 電解液的過濾
6.3.4 非加工表面保護
6.4 導(dǎo)電磨輪的制作與應(yīng)用
6.4.1 燒結(jié)式磨輪的結(jié)構(gòu)特點與應(yīng)用
6.4.2 填充式磨輪的結(jié)構(gòu)特點與應(yīng)用
6.4.3 鑲嵌式磨輪的結(jié)構(gòu)特點與應(yīng)用
6.4.4 組合式磨輪的結(jié)構(gòu)特點與應(yīng)用
6.5 電解磨削設(shè)備及加工工藝
6.5.1 電解磨削設(shè)備組成及設(shè)備改造應(yīng)遵循的原則
6.5.2 電解磨削的加工方式及加工工藝
第3篇 電化學(xué)沉積加工
第7章 電鍍加工
7.1 電鍍加工簡介
7.1.1 電鍍加工的基本概念
7.1.2 電鍍層的分類
7.2 電鍍基本原理及影響鍍層組織的因素
7.2.1 電鍍加工的原理
7.2.2 金屬的電沉積過程
7.2.3 金屬離子從水溶液中陰極還原的可能性
7.2.4 電鍍層在陰極表面的分布
7.2.5 影響鍍層組織的因素
7.3 電鍍加工設(shè)備
7.3.1 電鍍電源
7.3.2 電鍍槽
7.3.3 掛具
7.4 金屬制件電鍍前表面處理
7.4.1 金屬制件電鍍前表面處理的重要性
7.4.2 粗糙表面的機械處理
7.4.3 除油
7.4.4 浸蝕
7.4.5 金屬制件電鍍前表面處理的新工藝
7.4.6 電鍍前表面處理的工藝流程
7.5 金屬制件的電鍍加工
7.5.1 單金屬電鍍
7.5.2 貴重金屬電鍍
7.5.3 合金電鍍
7.5.4 非晶態(tài)合金電鍍
7.5.5 復(fù)合電鍍
7.5.6 脈沖電鍍
7.5.7 熔鹽電鍍
7.5.8 電刷鍍
7.5.9 摩擦電噴鍍
7.5.10 電鍍加工應(yīng)用實例
7.5.11 電刷鍍加工應(yīng)用實例
7.6 非金屬制件的電鍍加工
7.6.1 非金屬制件電鍍前的表面處理
7.6.2 ABS塑料制品電鍍
7.6.3 石膏與木材的電鍍
7.6.4 木材的電鍍
7.6.5 玻璃與陶瓷的電鍍
7.6.6 非金屬制件電鍍加工應(yīng)用實例
7.7 電鍍連接技術(shù)
7.7.1 鈾合金的電鍍連接
7.7.2 鈹?shù)碾婂冞B接
7.8 其他鍍膜技術(shù)
7.8.1 化學(xué)鍍
7.8.2 化學(xué)氣相沉積
7.8.3 真空鍍膜
7.8.4 熱噴鍍
第8章 電鑄加工
8.1 電鑄加工基本原理和特點
8.1.1 電鑄加工基本原理
8.1.2 電鑄加工的特點
8.2 電鑄設(shè)備及電鑄工藝流程
8.2.1 電鑄設(shè)備
8.2.2 電鑄工藝流程
8.3 電鑄原模設(shè)計與制作
8.3.1 電鑄原模的材料選擇
8.3.2 電鑄原模的設(shè)計要求
8.3.3 電鑄原模的制造
8.3.4 電鑄原模的表面處理
8.4 電鑄工藝
8.4.1 電鑄液的選擇
8.4.2 改善電鑄質(zhì)量,提高電鑄速度的措施
8.4.3 電鑄鎳
8.4.4 電鑄銅
8.4.5 電鑄鐵
8.4.6 電鑄合金與稀貴金屬
8.4.7 電鑄后處理及電鑄制品質(zhì)量檢驗
8.5 電鑄應(yīng)用實例
8.5.1 光碟模具電鑄
8.5.2 波導(dǎo)管電鑄
8.5.3 金首飾電鑄
8.5.4 微型電鑄
第4篇 電化學(xué)表面加工
第9章 電化學(xué)表面加工
9.1 電化學(xué)表面加工基本概念
9.2 鋁與鋁合金表面處理
9.2.1 陽極氧化表面處理工藝流程
9.2.2 陽極氧化處理
9.2.3 鋁制品的著色工藝
9.2.4 著色處理的工藝要點
9.3 銅及其合金的電化學(xué)著色
9.4 不銹鋼的電化學(xué)著色
9.5 特殊的陽極氧化、著色工藝
9.5.1 寶石膜生成法
9.5.2 周期換向電流氧化
9.5.3 鋁及鋁合金陽極著云彩色工藝
9.6 其他金屬著色技術(shù)簡介
第10章 電化學(xué)拋光
10.1 電化學(xué)拋光的基本原理
10.2 電化學(xué)拋光基本規(guī)律
10.2.1 電解液成分
10.2.2 電流密度
10.2.3 電解液的溫度
10.2.4 電化學(xué)拋光的持續(xù)時間
10.2.5 電化學(xué)拋光的工作條件
10.3 電化學(xué)拋光后金屬面的性能
10.3.1 力學(xué)性能
10.3.2 光學(xué)性能
10.3.3 耐蝕性
10.3.4 磁性
10.4 電化學(xué)拋光的工藝流程
10.4.1 電化學(xué)拋光的基本工藝流程
10.4.2 電化學(xué)拋光前零件的預(yù)處理
10.4.3 電化學(xué)拋光
10.4.4 電化學(xué)拋光后零件的加工
10.4.5 電化學(xué)拋光工藝流程典型實例
10.4.6 電化學(xué)拋光注意事項
10.5 電化學(xué)拋光設(shè)備
10.5.1 電源系統(tǒng)
10.5.2 電解液槽
10.5.3 陰極設(shè)計
10.5.4 夾具
10.5.5 輔助工具及其他設(shè)備
10.6 電化學(xué)拋光在工業(yè)中的應(yīng)用
10.6.1 零件的光整加工
10.6.2 精密零件的精加工
10.6.3 切削工具的電化學(xué)拋光
10.6.4 計量工具的電化學(xué)拋光
10.6.5 顯現(xiàn)金屬表面的缺陷
10.6.6 毛坯和半成品的電化學(xué)拋光
10.6.7 金相磨片的制備
10.7 電化學(xué)拋光中新技術(shù)、新工藝
10.7.1 深孔高效整平電解加工
10.7.2 脈沖電化學(xué)光整加工
10.8 電化學(xué)拋光加工的應(yīng)用實例
10.8.1 12Cr18Ni9Ti的電化學(xué)拋光
10.8.2 30Cr13、40Cr13不銹鋼制品的電化學(xué)拋光
10.8.3 316L不銹鋼血管支架材料的電化學(xué)拋光
10.8.4 其他幾種材料的電化學(xué)拋光
10.8.5 幾種應(yīng)用電化學(xué)拋光的樣品
第5篇 電化學(xué)復(fù)合加工及微細電化學(xué)加工
第11章 電化學(xué)機械復(fù)合加工
11.1 電化學(xué)機械復(fù)合加工原理及特點
11.2 常見電化學(xué)機械復(fù)合加工方式
11.2.1 電解復(fù)合珩磨
11.2.2 電解復(fù)合超精加工
11.2.3 電解復(fù)合研磨
11.2.4 電解復(fù)合拋光
11.2.5 電解砂帶磨削
第12章 其他電化學(xué)復(fù)合加工
12.1 電解電火花復(fù)合加工
12.1.1 電源及電解液對加工精度的影響
12.1.2 工藝參數(shù)對加工精度的影響
12.2 電解超聲復(fù)合加工
12.2.1 電解超聲復(fù)合加工的基本原理和特點
12.2.2 電解超聲復(fù)合拋光
12.3 振動電鍍復(fù)合加工
12.3.1 振動電鍍的基本特征
12.3.2 振動電鍍的優(yōu)點
12.4 超聲化學(xué)鍍
12.5 激光電化學(xué)加工
12.5.1 激光電鍍
12.5.2 激光化學(xué)鍍
12.5.3 激光電化學(xué)刻蝕
12.6 激光輔助噴射液束電解加工
12.6.1 激光輔助電解射流復(fù)合加工機理
12.6.2 激光輔助電解射流加工工藝對系統(tǒng)裝置的技術(shù)要求
12.7 磁力電化學(xué)加工
第13章 微細電化學(xué)加工
13.1 微細電化學(xué)加工的特點
13.2 微細電化學(xué)加工的應(yīng)用
13.2.1 無掩膜微細電化學(xué)加工
13.2.2 掩膜微細電化學(xué)加工
13.2.3 約束刻蝕劑層技術(shù)
參考文獻