金属表面处理教学大纲

《金属表面处理》教学大纲

一、课程性质和任务

《金属表面处理》是材料工程专业的一门主要技术专业课。其目的是使学生在完成物理化学，普通物理，高等数学等课程的基础上，系统的学习表面处理的基本理论与工艺方法，牢固掌握电结晶过程中的各种参数对电结晶过程的影响，熟悉各种常见的表面处理工艺，了解各种特征的表面处理工艺，为将来处理生产和科研中的表面处理工艺问题打下坚实的基础。

二、教学基本要求

熟练掌握表面处理技术的基本理论和常见的表面处理工艺方法，掌握常用的表面处理工艺中的各种因素对表面处理工艺质量的影响，掌握镀层质量的检验方法，了解表面处理的发展趋势和方向，初步具备查阅表面处理文献及选择和制订表面处理方案的能力，具备较强的实验动手能力，观察能力及严谨细致实事求是的科学作风。

三、教学内容

第一单元金属表面处理技术概述

教学目标：

了解金属表面处理课程的性质，分类和发展。

教学重点与难点：

重点：表面处理技术的一般分类方法。

难点：通过介绍常规表面处理技术正在国民经济中的意义以及现代新的表面处理技术与工艺对材料表面改性所起的重点作用，激发学生学习本课程的热情。

第二单元金属表面预处理

教学目标：

熟练掌握金属表面前处理的整平、除油和浸蚀工艺方法，掌握电化学抛光的基本

原理和工艺，了解金属制件镀前的表面状态对镀层质量的影响及粗糙表面的机械精整方法，掌握制定表面准备工艺流程的原则。

教学重点与难点：

重点：各种除油的机理、优缺点和应用范围；各种浸蚀的机理及电化学抛光的机理。

难点：制定表面准备工艺流程。

第三单元表面改性技术

教学目标：

熟悉材料表面改性技术的途径，了解通过机械、物理、化学等方法实现改变材料表面性能的原理和目的以及所使用的设备。

教学重点与难点：

重点：金属表面形变强化和激光表面处理的原理、应用及其设备。

难点：金属表面形变强化原理，激光表面处理设备，等离子体表面处理、电子束表面处理和离子注入表面改性的原理。

第四单元金属表面镀层技术

教学目标：

掌握电镀过程的计算方法，了解溶液电阻、电极极化和氢过电位对电镀过程的影响；了解金属电结晶的基本原理及电镀液的分散能力；掌握电镀溶液的基本组成和影响镀层质量的各种因素。熟练掌握普通镀镍和光亮镀镍的工艺规范，掌握镀镍电解液各成分的作用和光亮镍的电沉积理论，了解不合格镍层的退除和镀镍工艺的新发展。

教学重点与难点：

重点：电镀过程的分析和计算方法及电极极化对电镀过程的影响；影响镀层质量的因素和电镀液的分散能力和覆盖能力；普通镀镍和光亮镀镍的工艺规范；常见杂质对镀层质量的影响及处理方法。

难点：电极极化和氢过电位对电镀的阴极过程的影响。电结晶过程基本原理及电镀液的分散能力和覆盖能力；镀镍电解液各成分的作用和光亮镍的电沉积理论。

第五单元金属表面转化膜技术

教学目标：

了解化学转化膜的定义分类及应用，熟练掌握磷化过程的基本原理和影响磷

化膜质量的各种因素及磷化过程的各种检测方法，掌握钢铁氧化的机理和工艺，了解钢铁低温黑化和铜合金的氧化钝化和着色工艺。掌握铝及铝合金常见阳极氧化工艺；熟练掌握铝及铝合金制件的前处理工艺过程，明白阳极氧化膜形成机理，认识阳极氧化膜的着色机理，掌握阳极氧化膜的封闭工艺方法。

教学重点与难点：

重点：钢铁磷化过程的成膜机理，影响磷化膜质量的各种因素及磷化过程的各种检测方法。铝及铝合金制件的前处理工艺和阳极氧化摸的封闭工艺方法。

难点：磷化过程的热力学和动力学，各种因素影响磷化膜质量的原因。铝及铝合金阳极氧化膜形成机理和着色机理。

第六单元堆焊技术

教学目标：

了解各种堆焊技术工艺、设备和应用，了解等离子、电渣、碳弧堆焊技术。教学重点与难点：

重点：埋弧堆焊、二氧化碳气体保护堆焊工艺和设备。

难点：等离子、电渣、碳弧堆焊技术原理和工艺。

第七单元热喷涂技术

教学目标：

了解热喷涂原理和常用的喷涂原料，熟练掌握各种喷涂技术，能够进行涂层系统的设计。

教学重点与难点：

重点：热喷涂一般原理和各种喷涂工艺。

难点：热喷涂涂层系统的设计。

第八单元金属表面处理新技术

教学目标：

熟悉气相沉积及薄膜的定义、基本性质、种类及其制备方法，了解真空技术以及各种薄膜制备方法的工艺及设备。

教学重点与难点：

重点：熟悉薄膜的定义、基本性质、种类及其制备方法。

难点：真空蒸镀、溅射镀膜、离子镀、化学气相沉积和分子束外延等表面处理方

法的原理。

四、各教学环节学时分配

五、考核方式

闭卷笔试。

六、推荐教材和教学参考书

教材：《金属表面处理技术》王学武主编机械工业出版社

参考教材:

1.钱苗根，姚寿山，张少宗编著．《现代表面技术》．北京:机械工业出版社，2002

2.钱苗根主编．《材料表面技术及其应用手册》．北京:机械工业出版社，1998