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出版者:中国石化出版社

作者:李金桂

出品人:

页数:360

译者:

出版时间:2007-5

价格:48.00元

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isbn号码:9787802292567

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• 表面工程技术和缓蚀剂
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《材料表面处理与保护》 本书深入探讨了材料表面处理技术在现代工业生产中的关键作用，以及缓蚀剂在延长材料使用寿命、保障设备安全运行方面的重要价值。全书以严谨的学术态度和翔实的案例分析，为读者勾勒出一幅全面而深入的材料表面科学图景。 第一部分：材料表面处理技术的革新与应用 本部分聚焦于当前材料表面处理领域的前沿技术，旨在为读者提供一个关于如何通过精细化表面工程来赋予材料卓越性能的全新视角。 表面改性技术的多维度解析： 详细阐述了物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）等薄膜制备技术。重点在于揭示这些技术如何通过控制薄膜的成分、结构和厚度，实现对材料表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性乃至导电、导热等特性的精准调控。例如，在PVD技术中，对靶材的选择、真空度的控制、溅射功率的优化，以及基材温度的影响等都进行了细致的论述，并结合实际应用案例，说明了如何通过改变溅射角度和基材预处理，来改善薄膜的致密性和附着力。CVD技术则从前驱体气体的选择、反应温度、压力及载气流量等工艺参数出发，分析了如何获得不同晶体结构和化学成分的薄膜，并特别强调了其在制备超硬涂层、耐高温涂层方面的独特优势。 化学与电化学处理工艺的精进： 深入分析了化学转化膜、阳极氧化、电镀、电抛光等传统但经久不衰的表面处理方法。本书不仅回顾了这些技术的基本原理，更侧重于对其工艺条件的优化和现代化的改进。例如，在阳极氧化方面，详细讨论了不同电解液（如硫酸、草酸、铬酸）对氧化膜性能的影响，以及封孔处理如何提高膜层的耐蚀性。电镀部分则对不同金属镀层（如铬、镍、锌、铜）的电沉积机理、工艺参数（电流密度、温度、pH值、添加剂）与镀层性能（光泽度、硬度、耐蚀性、结合力）之间的关系进行了深入剖析，并对仿生电镀、脉冲电镀等新型电镀技术进行了介绍。化学处理方面，则着重介绍了磷化、钝化等技术在金属表面防锈、提高涂层附着力方面的机理和应用。 先进表面形貌控制技术： 介绍了激光熔覆、等离子喷涂、火焰喷涂等技术在制造复杂形状、特殊功能表面方面的应用。本书不仅阐述了这些技术的工艺流程和关键参数，还强调了如何通过控制熔覆参数、喷涂距离、粒子速度等，实现对表面层形貌、显微组织和宏观性能的精确调控。例如，激光熔覆的能量密度、扫描速度、送粉速率等如何影响熔覆层的熔深、稀释率和显微组织，进而影响其耐磨性和抗裂纹性能。等离子喷涂则详细分析了等离子射流参数（功率、气体流量、气体成分）和粉末粒径、送粉速率对涂层孔隙率、粘结强度和涂层结构的影响。 表面分析与表征方法： 强调了准确理解和评估表面处理效果的重要性。本书介绍了扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）等多种先进的表面分析技术。通过具体的图谱和数据分析，演示了如何利用这些工具来观察表面形貌、分析表面成分、确定晶体结构、评估表面粗糙度以及研究表面缺陷。例如，SEM图像如何揭示涂层的微观形貌和裂纹分布，XPS如何确定表面元素的价态和化学键合状态，AFM如何测量纳米尺度的表面形貌和粗糙度。 第二部分：缓蚀剂的科学原理与应用策略 本部分聚焦于缓蚀剂在金属防腐蚀中的核心作用，从分子结构、作用机理到实际应用，为读者提供全面的认识。 缓蚀剂的作用机理深度剖析： 详细阐述了缓蚀剂在金属表面的吸附机理，包括物理吸附和化学吸附。重点分析了不同类型缓蚀剂（如含氮、含硫、含氧有机化合物，无机盐类）的分子结构与其吸附性能的关系，以及它们如何通过在金属表面形成保护膜来阻碍腐蚀反应。对于有机缓蚀剂，详细解释了其分子中的杂原子（N, S, O, P）和π电子体系如何与金属表面空d轨道形成配位键，从而提高吸附强度和覆盖度。对于无机缓蚀剂，则分析了其在金属表面的沉淀、氧化还原反应等机理。 新型高效缓蚀剂的设计与开发： 介绍了绿色环保型缓蚀剂的研究进展，例如采用植物提取物、生物聚合物等天然材料作为缓蚀剂的开发方向。本书重点探讨了如何通过分子设计、官能团修饰等方法，提高缓蚀剂的效率、降低其毒性。例如，通过在有机缓蚀剂分子中引入亲水或疏水基团，来调控其在不同介质中的溶解度和吸附行为。针对特定腐蚀环境，设计具有选择性吸附能力的缓蚀剂。 缓蚀剂在不同腐蚀介质中的应用： 广泛涵盖了缓蚀剂在酸性介质（如酸洗、油田酸化）、中性介质（如冷却水系统、海水）和碱性介质（如水泥基材料）中的应用。针对每种介质的腐蚀特点，分析了最适宜的缓蚀剂类型和使用方法。例如，在酸性介质中，重点介绍了抑制阴极反应和阳极反应的协同作用机理；在中性介质中，分析了缓蚀剂如何抑制氧还原反应和金属阳极溶解。 缓蚀剂技术在工程实践中的部署： 详细介绍了缓蚀剂在石油天然气开采、化工设备、基础设施建设、海洋工程等关键领域的实际应用案例。本书强调了在实际应用中，如何根据腐蚀环境、材料特性、经济成本等多方面因素，选择最合适的缓蚀剂品种、浓度和添加方式，并对其效果进行评估和监测。例如，在油田开采中，介绍如何根据油气井的温度、压力、介质成分，选择耐高温、耐高压的油溶性或水溶性缓蚀剂；在海洋工程中，讨论了如何选择对海水腐蚀具有长效防护能力的缓蚀剂。 本书力求在理论深度和实践广度上达到平衡，通过清晰的逻辑结构、丰富的图表和严谨的论证，为材料科学家、工程师、研究人员以及相关领域的学生提供一本具有高度参考价值的专业读物。它不仅能帮助读者深刻理解材料表面处理和缓蚀剂的核心技术，更能启发读者在实际工程中解决复杂腐蚀与表面劣化问题的创新思路。

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这本《表面工程技术与缓蚀剂》的书籍，乍一看标题，我以为会是一本枯燥的技术手册，里面充满了复杂的化学公式和晦涩难懂的专业术语。然而，当我真正沉下心来翻阅时，才发现它远超我的预期。首先，这本书在结构编排上就展现出了极高的专业性和实用性。它不仅仅罗列了各种表面处理技术，比如电镀、热喷涂、化学镀等，更重要的是，它深入剖析了这些技术背后的机理，让一个非专业人士也能大致理解其原理。比如，在介绍电镀层与基体结合力时，作者并非简单地给出结论，而是通过对比不同预处理方式对界面能的影响，清晰地解释了为何某些前处理步骤至关重要。尤其让我印象深刻的是，书中对各种缓蚀剂的分类和作用机制的阐述。它不像某些教材那样将缓蚀剂简单地分为阳极型和阴极型，而是结合了缓蚀剂在不同介质中（酸性、中性、碱性）的性能表现，并辅以大量的实例和实验数据，这种详尽程度，对于从事材料防腐工作的工程师来说，无疑是一份极其宝贵的参考资料。读完前几章，我感觉自己对材料表面改性的认知维度得到了极大的拓展，不再是零散的知识点堆砌，而形成了一个完整的技术体系框架。

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这本书的语言风格与其说是学术著作，不如说更像是一位经验丰富的老工程师在向同行传授“独家秘笈”。它的叙述方式非常接地气，充满了实战经验的影子。举个例子，在讨论特定工件的表面清洁度要求时，书中没有采用那种冷冰冰的标准描述，而是详细描述了在实际生产线上，如果清洁度稍有偏差，可能导致后续涂层附着力失败的“灾难性后果”，并给出了多种现场快速检测和纠正的“小窍门”。这使得书中的技术指导具有极强的可操作性。我特别欣赏它在描述腐蚀机理时的那种“抽丝剥茧”的过程。比如，当讲解点蚀的萌生和扩展时，它不仅介绍了电化学理论，还结合了流体力学中局部湍流对钝化膜的机械剥离效应，将物理、化学、力学因素有机地结合起来。这种跨学科的视角，让我认识到表面工程的复杂性和挑战性。虽然全书内容偏向硬核技术，但其论述逻辑严密，图表清晰，即便是面对复杂的相图和动力学曲线，也能通过作者的精妙讲解，找到理解的切入点，使得学习过程中的挫败感大大降低。

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如果说市面上很多同类书籍只是停留在“是什么”的层面，那么《表面工程技术与缓蚀剂》则着重回答了“为什么会这样”以及“如何才能更好”。这本书的深度，主要体现在对材料缺陷和失效模式的深入剖析上。它花费了相当大的篇幅来探讨“劣化的根源”，而不是仅仅停留在“如何修复”的表层。例如，在介绍激光熔覆技术时，书中不仅展示了熔覆层的微观形貌，还详细分析了热影响区（HAZ）的晶粒畸变和残余应力分布，以及这些因素如何影响最终的耐磨性和抗疲劳性能。对于缓蚀剂的部分，更是如此，它超越了仅仅介绍缓蚀剂成分，而是深入到缓蚀剂分子与金属表面电子云相互作用的模型预测，这在其他教材中是极为少见的。这种对深层次机理的挖掘，让读者在实际应用中遇到新的、未曾预料的问题时，能够凭借扎实的理论基础，独立进行分析和优化，而不是一味地依赖现有的标准操作流程。这本书的价值，就在于它培养了读者的“工程直觉”和批判性思维能力。

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这本书的排版和插图设计也体现了作者的匠心。在处理如此密集的专业信息时，能够做到图文并茂且不显杂乱，实属不易。那些剖面图、金相组织照片，以及反应动力学曲线，都经过了精心挑选和优化，能够最直观地辅助理解复杂的物理化学过程。例如，书中对比了湿法化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）在形成致密膜层时的原子堆积差异，通过配图的放大倍数差异，读者可以清晰地感知到两种工艺在微观结构上的本质区别。此外，书中在每一章末尾设置的“思考题与实践挑战”部分，也是一个极好的学习辅助工具。这些问题往往不是简单的知识点回顾，而是要求结合前文内容，对一个实际的工程难题提出解决方案的构想。这迫使读者必须主动地将书本知识转化为解决实际问题的能力，极大地增强了学习的主动性和有效性。可以说，这是一本能让你“动脑子”的书，而不是一本让你“过一遍眼皮”的书。

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阅读这本书的过程，就像是进行了一次系统性的知识重塑。它没有为了追求覆盖面而牺牲深度，而是选择了几个关键领域进行深耕细作。我尤其欣赏它对最新研究进展的整合速度。尽管表面工程技术日新月异，但书中引用的文献和案例都保持了相对的新鲜度，比如对纳米涂层和智能自修复缓蚀体系的介绍，就显得非常与时俱进。更难能可贵的是，作者在介绍这些前沿技术时，并非只是简单地罗列，而是将其置于整个技术发展史的背景下进行比较和评价，分析其优缺点和商业化的潜力。这使得读者能够清晰地辨识出哪些技术是“概念先行”，哪些是“产业驱动”。在涉及腐蚀测试标准时，书中对不同国际标准（如ASTM、ISO）之间的细微差异进行了对比说明，这对于需要进行跨国项目合作或出口导向型企业的设计师来说，是避免法规冲突的“救命稻草”。总体而言，这本书为我提供了一个高清晰度的、动态更新的行业全景图。

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