沈阳理工大学 轻金属表面处理技术.doc

轻金属表面处理技术课程教学大纲课程代码：080332003课程英文名称：Surface finishing methods for light metals课程总学时：24 讲课：24 实验：0 上机：0适用专业：应用化学专业大纲编写（修订）时间：2010.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程为应用化学专业的专业基础选修课。铝、镁、钛及其合金等轻金属为轻量化不可或缺的材料，且符合目前全球之节能、降低污染气体排放量、资源再生利用与清洁生产等环保要求。预期轻金属将在电子、汽车、航空航天等各领域广泛应用。轻金属表面处理是为有志从事金属腐蚀与防护领域工作的应用化学专业学生设的一门专业基础课，其目的是使学生掌握轻金属表面处理常用的方法，培养学生分析问题解决问题的能力。（二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：掌握轻金属表面处理得方法，包括前处理、后处理；能够运用所学知识 解决实际问题。 2.基本理论和方法：掌握各种轻金属表面处理技术的基础理论知识，包括化学镀、微弧氧化、化学转化、电镀等工艺的基本理论知识和工艺过程。 3.基本技能:掌握轻金属表面处理技术常用的各种工艺方法，了解其工艺过程。（三）实施说明 1教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。根据应用化学专业的特点，对于同本专业的专业方向联系紧密的金属及合金的晶体结构、性质等可以有所侧重地进行讲授，另外讲授金属的热处理过程的部分知识。 2教学手段：本课程属于专业基础课，在教学中采用电子教案及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。（四）对先修课的要求本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。本课程是从事金属腐蚀与防护领域学生学习的一门重要技术课程。在学习本课程之前，应先修完高等数学、无机化学、物理化学等课程。（五）对习题课、实践环节的要求 1对重点、难点章节（如：镁合金化学镀、镁合金微弧氧化等）应安排答疑，结合实际工艺培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。 2课后作业主要培养学生独立查阅文献进行简单的工艺设计的能力，书写小论文作为平时成绩的一部分。（六）课程考核方式 1考核方式：考查。采用小论文、答辩与笔试相结合的方式。 2考核目标：在考核学生对轻金属表面处理基本知识、基本原理和方法掌握的基础上，重点考核学生的实际分析问题、解决问题的能力。 3成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）占10%，课后小论文占20%，期末考核占70%。 平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出；课后小论文由老师参照相关规定按百分制给出；平时无成绩或小论文不及格，取消期末考试资格，总成绩直接以不及格计。 （七）参考书目变形镁合金，陈振华编，化学工业出版社，2005 铝合金阳极氧化与表面处理技术，朱祖芳编，化学工业出版社，2005钛合金及其表面处理，赵树萍、吕双坤、郝文杰编，哈尔滨工业大学出版社，2003。二、中文摘要本课程是应用化学专业学生的一门实践性很强的专业基础选修课程。课程通过对镁、铝、钛及其合金的性质、表面处理方法及其工艺过程的讲授，使学生掌握化学镀、阳极氧化、微弧氧化、化学转化等常用的轻金属表面处理技术的基本理论、工艺过程，并具有设计实际工艺的能力。本课程将为后续课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。三、课程学时分配表序号教学内容学时讲课实验上机1绪论222轻金属的成分、组织与性能特点223前处理工艺表面机械处理、化学清洗224前处理工艺浸蚀和抛光225电镀工艺226化学镀铝、钛227化学镀镁228化学转化处理镁229化学转化处理铝、钛2210氧化技术阳极氧化、化学氧化2211氧化技术微弧氧化2212其他方法22合计2424四、教学内容及基本要求第1部分 绪论总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容: 1)轻金属及其合金的基本知识； 2)轻金属的应用概况； 3)轻金属科学技术的国内外发展趋势； 4)掌握机械零件的结构工艺性、常用材料及选用原则、机械设计中的标准化。重 点: 轻金属的应用概况。第2部分 轻金属的成分、组织与性能特点 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容: 1)各种轻金属的成分与标记方法； 2)轻金属的组织结构与性能。重 点: 铝、镁、钛及其合金组织结构。难 点: 合金的性能与结构的关系。第3部分 前处理工艺表面机械处理、化学清洗 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容:1）磨光，抛光，抛光机械及操作，磨光、抛光常见问题及解决办法，其他机械处理方法。2）化学除油第4部分 前处理工艺浸蚀和抛光总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容:1） 化学和电化学抛光历程与机理；2） 以磷酸为基的化学抛光工艺；3） 硝酸-氢氟酸化学抛光工艺；4） 典型的电化学抛光工艺；抛光缺陷及对策；5） 化学清洗；氢氧化钠为基的碱浸蚀；6） 碱浸蚀后的除灰工艺；酸浸蚀工艺。重 点: 化学和电化学抛光历程与机理、抛光工艺的制定、各种轻金属的浸蚀工艺。难 点: 针对不同组成的金属选择抛光溶液、镁合金浸蚀工艺。习 题: 小论文：轻金属表面前处理技术综述。第5部分 电镀工艺 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容:1) 轻金属合金制件电镀的重要性；2）镀前预处理方法；3）预处理特殊方法的工艺规范及电镀实例；4）浸镍锌层电镀；5）镀层质量的检验。重 点: 镁、钛合金的电镀工艺。难 点: 钛合金的电镀工艺第6部分 化学镀铝、钛 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容：1) 化学镀概念；2) 化学镀基础知识；3) 铝、钛及其合金的化学镀镍工艺，包括镀液的组成、操作条件、前处理工艺等队镀覆过程的影响。重 点: 钛合金的化学镀。难 点: 钛合金的化学镀。习 题:钛合金电镀或化学镀工艺过程评述。第7部分 化学镀镁 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容：镁合金的化学镀镍工艺，包括镀液的组成、操作条件、前处理工艺等队镀覆过程的影响。重 点: 镁合金化学镀。难 点: 镁合金的直接化学镀。习 题:镁合金化学镀工艺过程评述。第8部分 化学转化处理镁 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容：镁合金化学转化处理的技术进展，化学氧化，铬酸盐处理，磷铬酸盐处理，磷酸盐处理，无铬化学转化处理，无铬化学转化技术的前景，化学转化膜的检测。重 点: 镁合金环保化学转化。难 点:镁合金的化学转化机理。第9部分 化学转化处理铝、钛 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容：铝、钛及其合金化学转化处理的技术进展，化学氧化，铬酸盐处理，磷铬酸盐处理，磷酸盐处理，无铬化学转化处理，无铬化学转化技术的前景，化学转化膜的检测。重 点: 铝合金的化学氧化、磷化、钝化。难 点: 铝合金的化学转化处理。第10部分 氧化技术阳极氧化、化学氧化 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容：1） 阳极氧化；2）轻金属的阳极氧化；重 点: 镁合金阳极氧化、化学氧化难 点: 镁合金阳极氧化、化学氧化习 题:阳极氧化技术综述。第11部分 氧化技术微弧氧化 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容：1） 微