化学镀的物理化学基础与实验设计李钒

　　本书共分5章，第1章介绍了化学镀的发展沿革及其应用；第2章为化学镀的热力学基础，介绍了无机热力学数据库及其应用，热力学参数状态图的绘制和自由能的计算方法；第3章为化学镀的动力学分析，分析镀覆机理，介绍了三种模型的建立及相关公式的推导；第4章为化学镀金属的实验设计与材料制备，以镀镍、钴、铜、铁、镍、铂等为对象，介绍了化学镀的实验实例及一些高新技术用的材料制备；第5章为化学镀工艺参数优化，介绍了统计模式识别、人工神经网络、遗传算法，以及网络化的人工神经网络、遗传算法等方法，以及利用计算机对化学镀的工艺参数进行优化、寻优及分析各单因素对沉积时间的影响规律。

　　本书介绍了如何利用无机热力学数据库提取数据，绘制热力学参数状态图(包括电势-pH图)的原理与方法，化学镀沉积反应自由能的计算，以及化学镀的热力学条件分析；同时介绍了化学镀动力学的分析方法(包括建模和推导其数学表达式)，并对动力学数据库给予简单说明，便于读者应用与查询。为使读者能具体应用指导实验，书中还针对可磨耗封严材料、化学电源材料以及隐身涂层等高技术材料的要求，运用基础理论设计化学镀的新体系以及相关的实验技术和方法。后针对产业化的需求，突出介绍计算机优化技术(统计模式识别、人工神经网络、遗传算法以及网络化的人工神经网络-遗传算法等)的应用，并对相关工艺的参数进行了优化和工艺寻优。

   
本书可供化学化工、能源与环境、国防军工、材料科学、冶金等相关专业高年级学生、研究生以及科技人员参考。

1  化学镀的发展沿革及其应用
  1.1  化学镀发展简史
  1.2  化学镀金属在高新技术中的应用
    1.2.1  化学镀金属在可磨耗封严装置中应用的背景
    1.2.2  化学镀金属在化学电池中应用的背景
    1.2.3  化学镀金属在吸波材料中应用的背景
  参考文献
2  化学镀的热力学基础
  2.1  无机热化学数据库
  2.2  无机热化学数据库的应用
    2.2.1  热力学参数状态图绘制的原理
    2.2.2  热力学参数状态图绘制方法
    2.2.3  电势-pH图及其应用
  2.3  联氨还原化学镀热力学计算的方法
    2.3.1  联氨还原酒石酸根配合镍离子的热力学计算
    2.3.2  联氨还原柠檬酸根配合镍离子的反应自由能计算

    2.3.3  联氨还原镍氨配合体系化学镀的热力学计算
  参考文献
3  化学镀的动力学分析
  3.1  金属沉积动力学研究现状
  3.2  化学镀的动力学机理
  3.3  化学镀反应的动力学模型及其动力学表达式
    3.3.1  “三段控速”动力学模型及其数学表达式
    3.3.2  “扩大-缩小自催化沉积”动力学模型及其数学表达式

    3.3.3  “半球面自催化沉积”动力学模型及其数学表达式

  3.4  宏观反应动力学数据库系统
  参考文献
4  化学镀金属的实验设计与材料制备
  4.1  氨配合化学镀镍、钴体系的物理化学设计
    4.1.1  氨配合体系化学镀镍的热力学分析
    4.1.2  联氨还原酒石酸根配合镍离子Ni(T2-)的反应热力学分析

    4.1.3  联氨还原柠檬酸根配合镍离子[Ni(Cit3-)]-的反应热力学分析

    4.1.4  联氨还原氨配合钴离子反应的热力学分析
  4.2    氨配合化学镀镍体系与传统化学镀液体系的比较
    4.2.1  镀液中金属离子含量的动态分析方法
    4.2.2  氨配合化学镀镍体系镀液与传统镀液的稳定性比较

  4.3  化学镀法制备可磨耗封严材料
    4.3.1  化学镀纯金属镍包覆氮化硼颗粒的小型实验
    4.3.2  化学镀钴包覆氮化硼颗粒
    4.3.3  化学镀镍包覆球形二氧化硅颗粒
    4.3.4  化学镀金属包覆其他颗粒
  4.4  化学镀法制备化学电池材料
    4.4.1  镍氢电池材料——球形氢氧化镍表面化学镀钴修饰的正极材料

    4.4.2  燃料电池电极材料负载催化剂
  4.5  化学镀法制备纳米吸波材料探索
    4.5.1  化学镀镍在吸波材料中的应用背景
    4.5.2  化学镀法制备纳米镍颗粒-粘胶复合纤维的实验

    4.5.3  镍铁-粘胶复合纤维的制备
    4.5.4  铜-粘胶复合纤维的制备——镍辅助沉积铜
    4.5.5  化学镀法制备纳米镍颗粒中空纤维
    4.5.6  化学镀法制备其他吸波材料概述
  参考文献
5  化学镀工艺参数优化
  5.1  统计模式识别
    5.1.1  原始样本的标准化处理
    5.1.2  主成分分析法
    5.1.3  其他几种常用线性映射方法
    5.1.4  非线性映照法
    5.1.5  K-近邻聚类法
    5.1.6  分类判别函数法
    5.1.7模式逆映照方法
    5.1.8  应用实例
  5.2  人工神经网络
    5.2.1  人工神经元模型
    5.2.2  人工神经网络模型
    5.2.3  神经网络分类器
    5.2.4  误差逆向传播神经网络
    5.2.5  应用实例
  5.3  遗传算法
    5.3.1  模式定理
    5.3.2  编码方案
    5.3.3  适应度函数
    5.3.4  遗传算子
    5.3.5  性能评估
    5.3.6  遗传算法与神经网络
    5.3.7  设计遗传算法的基本步骤
  5.4  基于网络化的人工神经网络.遗传算法系统对实验结果进行优化和寻优
    5.4.1  系统的结构
    5.4.2  数据维护模块
    5.4.3  神经网络模块
    5.4.4  系统应用
参考文献
附录
  附录1  298.1  5K时标准电极电势及其温度系数
  附录2  298.1  5K时H2、O2、Cl2在不同金属上的超电势值

  附录3  一些物质的熔点、熔化焓、沸点、蒸发焓、转变点、转变焓
  附录4  某些物质的基本热力学数据
  附录5  氧化物的标准生成吉布斯自由能△fGθ
  附录6  离子半径
  附录7  某些化合物的标准吉布斯自由能变化△rGθ(kJ)=A+BT
  附录8  键焓(△Hθ(A-B)(kJ／mol))
  附录9  单位转化表