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第1章 绪论1

1.1 机械零部件的失效1

1.2 磨损失效2

1.3 腐蚀失效4

1.4 低温等离子体表面强化6

参考文献8

第2章 等离子体与等离子体源12

2.1 等离子体的概念和特点12

2.1.1 等离子体12

2.1.2 等离子体产生的方式13

2.1.3 等离子体的温度14

2.1.4 等离子体的特点15

2.2 冷等离子体16

2.2.1 直流辉光放电等离子体16

2.2.2 脉冲辉光放电等离子体19

2.2.3 磁控等离子体19

2.2.4 电容耦合射频等离子体20

2.2.5 电感耦合射频等离子体21

2.2.6 微波等离子体21

2.3 热等离子体22

2.3.1 电弧22

2.3.2 真空电弧等离子体23

2.3.3 等离子弧24

2.3.4 等离子弧的压缩作用25

2.3.5 等离子弧的分类26

2.3.6 等离子弧的特点27

2.4 等离子体源28

2.4.1 热阴极等离子体源28

2.4.2 电容耦合射频等离子体源29

2.4.3 电感耦合射频等离子体（ICP）源30

2.4.4 螺旋波等离子体源30

2.4.5 微波等离子体源32

2.4.6 空心阴极等离子体源34

2.4.7 金属蒸气真空电弧（MEVVA）等离子体源37

2.4.8 磁控管39

参考文献40

第3章 等离子体辅助物理气相沉积44

3.1 物理气相沉积的概念和分类44

3.2 溅射沉积45

3.2.1 溅射沉积的原理45

3.2.2 直流溅射沉积48

3.2.3 射频溅射沉积49

3.2.4 磁控溅射沉积50

3.3 真空电弧沉积57

3.3.1 真空电弧沉积的原理及其优缺点57

3.3.2 真空电弧沉积的宏观颗粒污染59

3.3.3 阳极电弧沉积62

3.4 离子镀63

参考文献67

第4章 等离子体增强化学气相沉积73

4.1 等离子体增强化学气相沉积的原理73

4.1.1 等离子体对CVD过程的影响73

4.1.2 PECVD沉积薄膜的形成过程75

4.2 等离子体增强化学气相沉积的特点76

4.2.1 PECVD的优点76

4.2.2 PECVD的缺点77

4.3 等离子体增强化学气相沉积技术78

4.3.1 PECVD技术分类78

4.3.2 PECVD工艺装置79

4.3.3 PECVD工艺参数79

4.3.4 直流等离子体增强化学气相沉积技术（DC-PECVD）80

4.3.5 脉冲直流等离子体增强化学气相沉积（脉冲DC-PECVD）82

4.3.6 射频等离子体增强化学气相沉积（RF-PECVD）86

4.3.7 微波等离子体增强化学气相沉积（MW-PECVD）90

4.3.8 电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积（ECR-PECVD）95

参考文献97

第5章 等离子化学热处理99

5.1 等离子渗氮100

5.1.1 等离子渗氮原理100

5.1.2 等离子渗氮钢的组织101

5.1.3 等离子渗氮工艺参数102

5.1.4 等离子渗氮设备106

5.1.5 等离子渗氮优缺点107

5.1.6 等离子渗氮新进展108

5.2 等离子渗碳114

5.2.1 等离子渗碳原理115

5.2.2 等离子渗碳组织115

5.2.3 等离子渗碳工艺参数116

5.2.4 等离子渗碳设备117

5.2.5 等离子渗碳优缺点118

5.3 等离子渗氮碳121

5.3.1 等离子渗氮碳原理121

5.3.2 等离子渗氮碳组织121

5.3.3 等离子渗氮碳工艺参数121

5.4 等离子渗金属122

5.4.1 双层辉光等离子渗金属原理122

5.4.2 双层辉光等离子渗金属组织123

5.4.3 双层辉光等离子渗金属工艺参数124

5.4.4 双层辉光等离子渗金属特点125

5.4.5 双层辉光等离子渗金属设备126

5.4.6 双层辉光等离子渗金属技术的发展130

参考文献130

第6章 等离子体浸没离子注入与沉积132

6.1 等离子体浸没离子注入原理132

6.1.1 等离子体浸没离子注入原理132

6.1.2 动态鞘层扩展模型134

6.1.3 PIII的优缺点134

6.2 PIII设备135

6.2.1 真空系统135

6.2.2 等离子体源137

6.2.3 高压系统137

6.2.4 供气系统137

6.3 等离子体浸没离子注入与沉积137

6.4 金属等离子体浸没离子注入与沉积139

6.5 PIIID在耐磨防腐方面的应用142

参考文献144

第7章 电弧喷涂147

7.1 电弧喷涂的原理和特点147

7.1.1 电弧喷涂的原理147

7.1.2 电弧喷涂的特点148

7.2 电弧喷涂设备148

7.2.1 电弧喷涂主体设备148

7.2.2 电弧喷涂辅助设备150

7.3 电弧喷涂工艺155

7.3.1 喷涂前处理155

7.3.2 主要喷涂工艺参数157

7.3.3 涂层的后处理158

7.4 电弧喷涂材料159

7.4.1 涂层材料的分类及对涂层材料的基本要求159

7.4.2 电弧喷涂用金属丝材161

参考文献166

第8章 等离子喷涂168

8.1 等离子喷涂的原理和特点168

8.1.1 等离子喷涂的原理168

8.1.2 等离子喷涂的工作气体168

8.1.3 等离子喷涂的特点169

8.1.4 等离子喷涂的分类169

8.2 等离子喷涂设备170

8.2.1 电源171

8.2.2 控制系统173

8.2.3 等离子喷涂枪175

8.2.4 送粉器179

8.2.5 水冷系统182

8.3 等离子喷涂工艺参数182

8.4 等离子喷涂涂层的形成和结构184

8.5 等离子喷涂涂层的性能及其检测186

8.5.1 涂层外观186

8.5.2 涂层结合强度186

8.5.3 涂层孔隙率189

8.5.4 涂层厚度189

8.5.5 涂层硬度190

8.5.6 涂层耐蚀性191

8.5.7 涂层耐磨性191

8.5.8 热震性能191

8.6 等离子喷涂材料191

8.6.1 对等离子喷涂材料的要求191

8.6.2 金属粉末192

8.6.3 陶瓷粉末193

8.6.4 其他粉末198

8.7 其他等离子喷涂方法201

8.7.1 超音速等离子喷涂201

8.7.2 微束等离子喷涂201

8.7.3 低压等离子喷涂202

8.7.4 感应等离子喷涂204

8.7.5 液相等离子喷涂206

8.7.6 反应等离子喷涂207

8.7.7 三阴极轴向送粉等离子喷涂208

8.8 等离子喷涂的危害及安全防护209

8.8.1 等离子喷涂的危险及危害因素209

8.8.2 等离子喷涂的安全防护211

参考文献211

第9章 堆焊216

9.1 手工电弧堆焊216

9.2 埋弧堆焊217

9.3 熔化极气体保护堆焊219

9.4 钨极氩弧堆焊220

9.5 自保护药芯焊丝明弧堆焊221

9.6 冷金属过渡（CMT）堆焊221

9.7 等离子粉末堆焊222

9.8 等离子熔化注射和氩弧熔敷注射225

参考文献227

术语索引232