《現(xiàn)代PVD表面工程技術及應用》系統(tǒng)全面地闡述了PVD（物理氣相沉積）涂層的發(fā)展歷史、技術原理、工藝流程及工程應用。全書共7章，內(nèi)容包括：PVD涂層的研究進展、PVD技術原理、PVD涂層技術工藝、PVD涂層的結構與性能、PVD涂層的化學成分控制、PVD涂層的質(zhì)量控制，以及PVD涂層在現(xiàn)代工業(yè)上的應用。《現(xiàn)代PVD表面工程技術及應用》敘述深入淺出，內(nèi)容豐富而精煉，工程實踐性強，在強化理論的同時，重點突出了工程應用。
《現(xiàn)代PVD表面工程技術及應用》作為國內(nèi)為數(shù)不多的介紹現(xiàn)代PVD技術原理與工程應用方面的著作，可用作高等工科院校機械工程類、工程材料類、表面工程類及相關制造類專業(yè)的本科生和研究生教材，也是工程技術人員和相關學科的科研工作者及大中專學生、研究生的重要參考資料，特別是對于從事實際生產(chǎn)工作的工程技術人員具有重要的指導作用。
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目錄
序
前言
第1章 PVD涂層的研究進展 1
1.1 PVD涂層技術概述 6
1.1.1 真空涂層技術的發(fā)展 6
1.1.2 PVD涂層的基本概念及其特點 7
1.1.3 現(xiàn)代涂層設備 8
1.2 PVD涂層技術的研究概述 11
1.2.1 硬質(zhì)合金涂層的特點 12
1.2.2 硬質(zhì)合金的涂層方法 12
1.2.3 高溫化學氣相沉積涂層 12
1.2.4 物理氣相沉積涂層 13
1.2.3 等離子化學氣相沉積涂層 13
1.2.6 中溫化學氣相沉積涂層 14
1.2.7 離子輔助物理氣相沉積涂層 14
1.2.8 涂層硬質(zhì)合金的種類 15
第2章 PVD技術原理 19
2.1 PVD涉及的真空基礎與概論 19
2.1.1 真空概念 19
2.1.2 真空區(qū)域的劃分 19
2.1.3 與PVD相關的低溫等離子體概述 20
2.1.4 真空獲得與抽氣概念 21
2.1.5 PVD與水電鍍的比較 23
2.2 蒸鍍技術 23
2.2.1 真空蒸發(fā)的原理 23
2.2.2 真空蒸發(fā)的優(yōu)缺點 24
2.2.3 真空蒸發(fā)鍍膜過程 24
2.2.1 飽和蒸汽壓相關理論 25
2.2.7 蒸發(fā)所需熱量和蒸發(fā)離子的能量 28
2.2.6 蒸鍍的分類 30
2.3 磁控濺射技術 34
2.3.1 濺射鍍膜原理 34
2.3.2 直流濺射 38
2.3.3 直流磁控濺射 38
2.3.4 射頻濺射 41
2.3.5 脈沖濺射 49
2.4 陰極電弧技術 53
2.4.1 真空陰極弧的發(fā)展歷程 53
2.4.2 脈沖偏壓陰極弧鍍膜 57
2.4.3 陰極電弧制備薄膜的應用 59
2.4.4 陰極電弧等離子體沉積技術的優(yōu)點及特性 60
2.4.5 陰極電弧等離子體沉積技術 63
2.5 不同涂層技術之間的比較 64
第3章 PVD涂層技術工藝 65
3.1 PVD涂層的前處理工藝 66
3.1.1 清洗 66
3.1.2 去毛刺 71
3.1.3 噴砂 72
3.1.4 拋光 79
3.2 PVD涂層的制造工藝 82
3.3 PVD涂層的后處理工藝 84
3.4 PVD涂層的退涂層工藝 86
第4章 PVD涂層的結構與性能 88
4.1 氣相沉積技術概述 88
4.1.1 氣相沉積技術及其分類 88
4.1.2 PVD和CVD的技術特性比較 89
4.1.3 PVD涂層的發(fā)展趨勢 89
4.2 PVD涂層的組織結構 91
4.2.1 涂層的組織形貌 91
4.2.2 涂層的晶體結構 92
4.3 PVD涂層的物理性能 95
4.3.1 涂層的硬度 95
4.3.2 涂層的結合力 95
4.3.3 涂層的內(nèi)應力 96
4.3.4 涂層的抗彎強度 96
4.3.5 涂層的斷裂韌性 97
4.3.6 涂層的摩擦磨損性能 98
4.4 PVD涂層的化學性能 99
4.4.1 不同涂層試樣的氧化動力學分析 99
4.4.2 不同涂層試樣氧化后的組織形貌分析 101
第5章 PVD涂層的化學成分控制 103
5.1 PVD涂層的靶材選擇 103
5.1.1 靶材的分類和形狀 103
5.1.2 靶材的性能與要求 106
5.1.3 靶材的制造工藝 106
5.1.4 靶材的利用率 107
5.1.5 靶材的選擇注意事項 110
5.1.6 鈦鋁靶材制造及應用 110
5.1.7 新靶材應用：鉻硅、鈦硅、鈦鋁硅靶 111
5.2 PVD涂層的主要設備 111
5.2.1 真空蒸發(fā)鍍膜原理 11 1
5.2.2 PVD電弧離子鍍原理 112
5.2.3 PVD磁控濺射原理 112
5.2.4 PVD鍍膜設備組成 114
5.3 PVD的微納米化 117
5.3.1 納米涂層的優(yōu)點 117
5.3.2 PVD制備納米涂層 118
5.3.3 納米涂層未來需要解決的問題 119
第6章 PVD涂層的質(zhì)量控制 120
6.1 PVD涂層的外觀檢驗 120
6.1.1 剝落 120
6.1.2 色差 120
6.2 涂層厚度與檢測 121
6.2.1 涂層厚度的定義 121
6.2.2 PVD涂層的厚度檢驗 121
6.3 PVD涂層的結合力檢驗 124
6.3.1 劃痕測試法 125
6.3.2 壓痕測試法 125
6.3.3 球痕測試法 128
6.4 PVD涂層的硬度檢驗 128
6.4.1 維氏硬度 128
6.4.2 努氏硬度 129
6.4.3 維氏硬度與努氏硬度比較 130
6.5 PVD涂層的內(nèi)應力與測量 131
6.5.1 應力簡介 131
6.5.2 應力測試方法 131
6.6 PVD涂層的微觀特性評價與檢測 132
6.6.1 涂層成分 133
6.6.2 晶體結構 133
6.6.3 組織形貌 131
6.7 涂層的耐磨性測試 135
6.8 涂層的耐蝕性測試 136
6.9 涂層的熱耐疲勞測試 138
第7章 PVD涂層在現(xiàn)代工業(yè)上的應用 139
7.1 PVD涂層在沖壓/成型模具上的應用 141
7.1.1 沖壓模具 142
7.1.2 成型模具 143
7.1.3 案例 144
7.2 PVD涂層在鋁合金壓鑄模具上的應用 144
7.2.1 鋁合金壓鑄模的失效模式及分析 144
7.2.2 鋁合金壓鑄模具表面PVD涂層處理 147
7.2.3 案例 148
7.3 PVD涂層在注塑模具上的應用 148
7.3.1 注塑模具遇到的問題 148
7.3.2 注塑模具的分類處理 150
7.3.3 注塑模具應該具備的性能 151
7.3.4 案例 152
7.4 PVD涂層在現(xiàn)代切削刀具上的應用 153
7.4.1 現(xiàn)代金屬切削對刀具的要求 153
7.4.2 刀具硬質(zhì)涂層新材料 155
7.4.3 提高涂層刀具使用效果的方法 159
7.4.4 案例 160
7.5 PVD涂層在摩擦磨損件上的應用 160
7.5.1 機械零部件的摩擦和磨損 160
7.5.2 類金剛石涂層在機械零部件上的應用 163
7.6 PVD涂層應用展望 167
參考文獻 168
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