第一章1．固体材料的界面一般分为哪三种，各自的含义分别是什么？1）表面——固体材料与气体或液体的分界面2）晶界（或亚晶界）——多晶体内部成分、结构相同而取向不同晶粒（或亚晶）之间的界面3）相界面：固体材料中成分、结构不同的两相之间的界面相界面有三类，如固相与固相的相界面S/s）；固相与气相之 间的相界面（s/V）；固相与液相之间的相界面（s/L）2. 什么是表面改性？什么是表面加工？二者有什么区别？ 表面改性——用机械、物理和化学的方法，改变材料表面的形貌、化学成分、相组成、微观结构、缺陷状态或应力状态 表面加工——通过物理化学方法使金属表面的形貌发生改变，但不改变金属表面的金相组织和化学成分，如：表面微细加工、 抛光、蚀刻、整体包覆第二章1. 什么是清洁表面，什么是实际表面，二者具有怎样的研究意义？ 清洁表面是指不存在任何吸附、催化反应、杂质扩散等物理化学效应的表面这种清洁表面的化学组成与体内相同，但周期 结构可以不同于体内在材料实际应用过程中，材料表面是要经过一定加工处理（切割、研磨、抛光等），材料又在大气环境（也可能在低真空或高 温）下使用材料可能是单晶、多晶、非晶体这类材料的表面称为实际表面。
2. 什么是理想表面？特点是什么？ 对于没有杂质的单晶，作为零级近似可将其清洁表面理想为一个理想表面这是一种理论上的结构完整的二维点阵平面忽 略了晶体内部周期性势场在晶体表面中断的影响，忽略了表面原子的热运动、热扩散和热缺陷等，忽略了外界对表面的物理 化学作用等这种理想表面作为半无限的晶体，体内的原子的位置及其结构的周期性，与原来无限的晶体完全一样3. 从二维结晶学的角度分析，单晶材料的清洁表面原子有什么特点，其趋于能量最低的稳定状态主要采取哪两种方式？ 对于没有杂质的单晶，作为零级近似可将其清洁表面理想为一个理想表面这是一种理论上的结构完整的二维点阵平面1） 自行调整，表面处原子排列与内部有明显不同；（2） 靠外来因素，如吸附杂质、 生成新相等4. 根据表面原子排列，清洁表面又可分为哪三种，这三种表面分别呈现什么特点？ 根据表面原子的排列，清洁表面又可分为台阶表面、弛豫表面、重构表面等 台阶表面不是一个平面，它是由有规则的或不规则的台阶的表面所组成由于固相的三维周期性在固体表面处突然中断，表面上原子产生的相对于正常位置的上、下位移，称为表面弛豫 重构是指表面原子层在水平方向上的周期性不同于体内，但垂直方向的层间距则与体内相同。
5. 什么是吸附表面，什么是偏析表面？ 吸附表面有时也称界面它是在清洁表面上有来自表面周围空间吸附在表面上的质点所构成的表面 不论表面进行多么严格的清洁处理，总有一些杂质由体内偏析到表面上来，从而使固体表面组成与体内不同，称为表面偏析6. 什么是表面粗糙度，它和波纹度，宏观几何形状误差有何不同？表面粗糙度是指加工表面上具有的较小间距的峰和谷所组成的微观几何形状特性表面粗糙度与波纹度、宏观几何形状误差不同的是：相邻波峰和波谷的间距小于1mm，并月大体呈周期性起伏7. 固体表面自由能和表面张力与液体相比有什么不同与液体相比：1） 固体的表面自由能中包含了弹性能表面张力在数值上不等于表面自由能2） 固体的表面张力是各向异性的3） 实际固体的表面绝大多数处于非平衡状态，决定固体表面形态的主要是形成固体表面时的条件以及它所经历的历史，而 表面张力的影响变得次要4） 固体的表面自由能和表面张力的测定非常困难1. 什么是电镀，电镀分哪两种？电镀是指借助外界直流电的作用，利用电解原理，使导电体（例如金属）的表面沉积一层金属或合金层分为有槽电镀和无槽 电镀2. 什么是有槽电镀？有槽电镀即：将零件作为阴极放在含有欲镀金属的盐类电解质溶液中，并使阳极的形状符合零件待镀表面的形状，通过电解 作用而在阴极上（即零件）发生电沉积现象形成电镀层。
3分析说明电镀反应中的基本反应？阳极金属失去电子变为离子溶于电解液中，即发生氧化反应；M-neTMn+阴极附近的离子获得电子而沉积于零件表面，即发生还原反应M n++neTM4电镀之前需要对材料进行预处理，其中脱脂（或除油）过程主要采取哪两种方式进行，基本原理是什么？热浸除油：利用碱剂和皂化油脂的皂化作用去除金属表面的污垢和氧化物，其必需具备湿润、渗透、分散及乳化效果 电解除油：利用电解原理，阴极产生氢气将金属还原（不锈钢板）阳极产生氧气并将污垢氧化（零件）；气体带动搅拌作用 而将污垢脱离5•有槽电镀一般采取什么样的活化方式，活化的目的是什么？活化可将金属表面的氧化物、盐加以去除，使金属表面容易与后续电镀金属紧密结合一般在弱酸中侵蚀一定时间进行镀前活化处理6. 举出电镀的两种镀后处理工艺，并简要说明钝化处理是指在一定的溶液中进行化学处理，在镀层上形成一层坚实致密的，稳定性高的薄膜的表面处理方法钝化使镀层 耐蚀性大大提高并能增加表面光泽和抗污染能力这种方法用途很广，镀Zn,Cu等后，都可进行钝化处理除氢处理有些金属（如Zn）在电沉积过程中，除自身沉积出来外，还会析出一部分氢，这部分氢渗入镀层中，使镀件产生脆 性，甚至断裂，称为氢脆。
为了消除氢脆，往往在电镀后，使镀件在一定的温度下热处理数小时，称为除氢处理7•设计通过有槽电镀进行电镀锌处理的装置，画出示意图，写出基本的电镀反应分析电镀锌过程中产生清脆的原因，并 指出解决途径阳极发生金属的溶解反应：Zn二Zn2+ + 2e阴极发生金属的沉积反应：Zn2+ + 2e二ZnZn2 + +2e ► Zn （主反应） H++e ► H2 （副反应）造成析氢的吸附，形成内应力，引起氢脆，所以镀锌后要进行加热处理，通常在200°C加热2小时，来消除氢脆和内应力8从电化学角度分析在钢铁表面镀锌和镀铜分别起什么作用，二者有何不同铁的活泼性介于锌和铜之间，比如镀铜，因为铜的化学性质比铁稳定，所以能阻止空气当中的氧对铁的氧化镀锌，因为锌 的的化学性质比铁的活泼，有锌在铁的表面，空气当中的氧会先氧化锌，锌起到一个垫底的作用9. 什么是合金电镀在阴极上同时沉积出两种或两种以上金属，形成结构和性能符合要求的镀层的工艺过程，称为合金电镀10. 实现金属共沉积需要满足哪两个条件，要是两种金属析出电位足够接近，可采取什么措施组成合金镀层的金属中，至少有一种金属能单独从其盐的水溶液中沉积出来两种金属的析出电位要十分接近。
改变镀液中金属离子的浓度，采用络合剂，采用适当的添加剂11•什么是复合电镀，复合电镀中使用的固体微粒主要有哪两类？在镀覆溶液中加入非水溶性的固体微粒，使其与主体金属共同沉积形成镀层的电镀工艺称之为复合电镀，所得镀层称为复合 镀层提高镀层耐磨性的高硬度、高熔点的微粒；提高镀层自润滑特性的固体润滑剂微粒12. 什么是非金属电镀，实现非金属材料的电镀最关键的工艺是什么？非金属电镀是指对塑料、玻璃、陶瓷、纤维等非金属制品电镀非金属电镀的关键工艺是表面金属化，使非金属基体上生成导电层以便进行导电表面金属化的方法有化学镀法、喷涂法、 烧渗银法和涂刷法等13. 无槽电镀技术中电镀所需的电镀液由什么提供？无槽电镀预处理过程中活化处理采取什么方式低浓度低pH值镀镍溶液14. 什么是化学镀，化学镀与电镀的区别？化学镀是指在没有外电流通过的情况下，利用化学方法使溶液中的金属离子还原为金属并沉积在基体表面，形成镀层的一种 表面加工方法化学镀不需要外电源，设备简单、操作容易，可用于各种基体，如：金属住冈、铝、镁等）非金属（陶瓷、塑料、木材等） 及半导体等 均镀能力和深镀能力好，无论工件如何复杂（深孔、凹槽、盲孔等），只要采取适当的技术措施，均可得到均一的镀层。
镀层晶粒细、空隙小，力学性能、物理性能和化学性能优良如具有很好的耐腐蚀性（某些性能优于不锈钢）、耐磨性和硬 度，低磷镀层有很好的电磁性，而高磷镀层有很好的非磁性15. 简要说明化学镀的基本原理，该原理与电镀的基本原理的区别 被镀件浸入镀液中，化学还原剂在溶液中提供电子使金属离子还原沉积在镀件表面：Mn++neTM其实质是化学氧化还原反应，有电子转移、无外电源的化学沉积过程 化学镀所需的电子是通过化学反应直接在溶液中产生的，而电镀所需的电子是通过外加电源获得的16. 什么是置换镀，置换镀所得涂层的特点？ 以电位较负的金属工件浸在电位较正的金属的盐溶液中，使电位较正的金属被还原而沉积在工件表面 置换镀只能获得较薄的镀层17什么是化学还原镀，其反映机理是什么？ 还原镀是在金属的催化作用下，通过可控制的氧化还原反应而产生金属沉积的过程这种方法不是通过金属的溶解，而是依 靠还原剂的化学反应：Rn+ + MZ+ T R（n+z）+ + M在这里还原剂Rn+被氧化成R（n+z）+，而自由电子使MZ+还原，还原剂的电位应该显著低于沉积金属的电位18. 化学镀的镀液中，金属盐，还原剂，络合剂，缓冲剂，稳定剂个起什么作用 浓度较低的金属盐还原剂：提供电子络合剂：控制沉积速度、抑制沉淀缓冲剂：使镀液的pH值保持不变稳定剂：提高溶液的稳定性，并抑制自发的分解反应 19．简述次磷酸盐化学镀镍的原子氢态理论和电化学理论 原子氢态理论H2PO2- + H2OT HPO3- + 2H + H+Ni2+ + 2HT Ni + 2H+H2PO2- + HT H2O + OH- + P3P + NiT NiP32H T H2T电化学阳极反应： H2PO2- + H2OT H2PO3- + 2H+ + 2e阴极反应： Ni2+ + 2eT NiH2PO2- +eT2OH- + P2H+ + 2e T H2T金属化反应：3P + Ni T NiP320.以甲醛做还原剂的化学镀铜溶液作为对象，简述化学镀铜的原子氢态理论的和电化学理论原子氢态HCHO + OH-T HCOO- + 2HHCHO + OH-T HCOO- + H2Cu2+ + 2H +2OH- T Cu + 2H2O电化学阳极反应：HCHO + OH- T HCOO- + H2 + 2e阴极反应：Cu2+ + 2e T Cu21化学镀铜溶液由哪两部分组成，使用时候应注意什么，为什么 甲盐，含有硫酸铜、酒石酸钾钠、氢氧化钠、碳酸钠、氯化镍的溶液乙盐，含有还原剂甲醛的溶液 这两种溶液预先分别配制，在使用时将它们混合在一起。
混合时，在搅拌下将甲组徐徐加入乙组溶液中，开始可能有氢氧化铜沉淀产生，搅拌中会逐渐溶解，此时铜呈络离子状态存 在第四章1. 化学转化膜的定义使金属与特定的腐蚀液相接触，在一定条件下发生化学反应，在金属表面形成一层附着力良好、难溶的生成物膜层这些膜 层，或者能保护基体金属不受水和其它腐蚀介质的影响，或者能提高有机涂膜的附着性和耐老化性，或者能赋予表面其它性 能2. 简述化学转化膜的形成机理，该机理与电镀和化学镀机理有何本质区别，这使得化学转化膜与电镀化学镀所得的镀层在 结合力方面有何不同金属表层的原子与特定介质中的阴离子在一定的条件下发生化学反应，成膜的典型反应如下：mM + nAz > MmAn + nze其中：M 表面金属，Az 介质中价态为z的阴离子3．什么是钢铁的化学氧化在工业上又被称为什么钢铁在含有氧化剂的溶液中进行化学处理，可在其表面生成一层0.5 ~ 1.5 nm厚的均匀致密的以Fe304为主的氧化膜， 称为钢铁的化学氧化由于Fe3O4膜的颜色可以从蓝到黑变化，故又称发蓝或发黑处理4. 钢铁的高温化学氧化和常温化学氧化技术分别。