材料表面工程复习题标准答案
表面工程习题
名词解释1、表面重构：在平行基底的表面上，原子的平移对称性与体内显著不同，原子位置作了较大幅度的调整，这种表面结构称为重构。
2、离子镀：在真空料件下，利用气体放电使气体或被蒸发物质部分离化，在气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时把蒸发物或其反应物沉积在基底上。
3、表面改性：采用某种工艺手段使材料表面获得与其基体材料的组织结构、性能不同的一种技术。
4、莱宾杰尔效应：受环境介质影响以致表面自由能的减少，从而导致固体材料的塑性、强度降低减小的现象。
5、等离子体:是一种电离度超过0.1%的气体，是离子、电子和中性粒子（原子和分子）所组成的集合体。
6、化学镀：在没有外电流通过的情况下，利用化学法使溶液中的金属离子还原为金属并沉积在金属表面，形成镀层的一种表面加工方法。
7、物理气相沉积：在真空条件下，利用各种物理方法，将镀料气化成原子、分子，或离子化为离子，直接沉积到基体表面的方法。
8、阳极氧化：是指在适当的电解液中，以金属为阳极，在外加电流的作用下，使其表面生成氧化膜的方法。
9、真空化学热处理：是在真空条件下加热工件，渗入金属或非金属元素，从而改变材料表面化学产能成分、组织结构和性能的热处理方法。
10、贝尔比层：固体材料经切削加工后，在几微米到几十微米的表层中，可能发生组织结构的剧烈变化，而最外的5-10nm 厚可能形成的一种非晶态层。
11、现代表面技术：为满足某种特定的工程需要，使金属表面或零件表面具有特殊的成分、结够、功能的物理化学方法与工艺。
12、磷化：把金属放入含有Mn\Fe\Zn 的磷酸盐溶液中进行化学处理，使金属表面生成一层不溶于水的磷酸盐保护膜的方法。
13、CVD: 在一定的真空度和温度下，将几中含有构成沉积膜层的材料元素的单质或化合物反应源气体，通过化学反应而生成固态物质幷沉积在基体上的成膜方法。
二、填空题1、CVD 分类，按综合分类为热激发CVD 、低压CVD 、等离子体CVD 、激光（诱导）CVD 、金属有机化合物CVD 等。
工程材料考试复习 试卷 (及答案)
工程材料考试复习 试卷 （及答案）-----------------------------------------------------第一章-------------------------------------------------------- 1：注释下列机械性能指标E 、 σb 、 σ-1、 HB 、HRC 、HRT 、 δ 、Ψ、 αK 、K IC 。
E : 弹性模量（刚度），它的大小可衡量材料变形的难易程度；刚度大，不易变形，刚度小，容易变形。
E=σp/ ε。
σb ：抗拉强度：外力作用下，材料抵抗变形与断裂的能力（单位MPa ）。
σp =Pp/S MPa 。
σ-1 ：光滑对称弯曲疲劳强度，零件在交变载荷下，即使应力低于屈服极限强度，但经过一定循环周次后仍会发生断裂。
在某一循环应力作用下，零件永远（长时间）不会断裂，该应力被称为疲劳强度。
（单位MPa ）。
HB ：布式硬度代号。
如200HBW5 /7500 /10表示用直径为5mm 硬质合金钢球作压头，载荷7500N ，加载保持时间10s 所测试的布式硬度值，即：HRC ：洛式硬度代号。
HRT ：表面硬度代号，主要用于极薄工件与表层测试测试，方法类似洛式硬度（初载与总载较小）。
δ 延伸率；δ =(L K -L 0）/L 0×100% L 0—试样原始长度；L K —试样拉断时长度 Ψ 断面收缩率。
Ψ=(F 0-F K )/F 0 ×100% F 0 —试样原始截面积；F K —试样拉断时截面积。
δ与ψ都是塑性的指标，其值大塑性好，反之塑性差。
αK 冲击韧性：材料抵抗冲击载荷的能力，测试标准： 夏式： αK （单位J ）英、美、日等国家使用。
梅式： αK （单位J/ cm2 ）K IC 断裂韧性： Y ：系数。
σ：加载应力。
a ：裂纹半长。
即零件内部固有长为2a 裂纹，载荷为σ时，零件应力强度因子为KI 。
工程材料考试题及答案
工程材料考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的强度是指材料在受到外力作用时抵抗____的能力。
A. 变形B. 断裂C. 腐蚀D. 磨损2. 以下哪项不是金属材料的四大性能？A. 强度B. 硬度C. 韧性D. 导电性3. 金属材料的塑性变形是指材料在受到外力作用时发生____而不发生断裂的性质。
A. 弹性变形B. 永久变形C. 塑性变形D. 脆性变形4. 金属材料的硬度是指材料抵抗____的能力。
A. 划伤B. 腐蚀C. 磨损D. 冲击5. 非金属材料通常具有以下哪种特性？A. 高导热性B. 高导电性C. 良好的绝缘性D. 高熔点二、填空题（每空1分，共10分）6. 金属材料的弹性模量是指材料在____状态下的应力与应变的比值。
7. 金属材料的疲劳是指材料在____作用下反复加载和卸载，最终导致断裂的现象。
8. 金属材料的热处理是指通过控制____、____和____来改变材料的组织结构和性能。
9. 陶瓷材料具有____、____、____等特性。
10. 复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的新型材料，具有____、____等优点。
三、简答题（每题10分，共20分）11. 简述金属材料的热处理工艺有哪些，并说明它们各自的作用。
12. 简述非金属材料在工程中的应用及其优缺点。
四、计算题（每题15分，共30分）13. 某金属材料的弹性模量为200 GPa，当受到100 MPa的应力作用时，计算其应变值。
14. 已知某金属材料的屈服强度为250 MPa，抗拉强度为350 MPa，若材料在拉伸过程中达到屈服点，计算其塑性变形量。
五、论述题（每题20分，共20分）15. 论述复合材料在航空航天领域的应用及其优势。
答案一、选择题1. B2. D3. B4. A5. C二、填空题6. 弹性7. 循环8. 温度、保温时间、冷却速度9. 高熔点、高硬度、良好的化学稳定性10. 轻质、高强度、良好的耐腐蚀性三、简答题11. 金属材料的热处理工艺主要包括退火、正火、淬火和回火。
工程材料考试题及答案
工程材料考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 金属材料的塑性变形主要通过哪种方式进行？A. 滑移B. 孪生C. 扩散D. 相变答案：A2. 以下哪种材料不属于金属材料？A. 钢B. 铝C. 塑料D. 铜答案：C3. 陶瓷材料的主要特性是什么？A. 高塑性B. 高韧性C. 高硬度D. 高延展性答案：C4. 以下哪种合金具有最好的耐腐蚀性能？A. 铝合金B. 不锈钢C. 黄铜D. 铅锡合金答案：B5. 玻璃材料通常属于哪种材料类别？A. 金属材料B. 无机非金属材料C. 有机高分子材料D. 复合材料答案：B6. 以下哪种材料的热导率最高？A. 铜B. 铝C. 钢D. 塑料答案：A7. 金属材料的疲劳破坏是由于什么原因引起的？A. 腐蚀B. 过载C. 反复加载D. 温度变化答案：C8. 以下哪种材料的电绝缘性能最好？A. 橡胶B. 陶瓷C. 铁D. 银答案：A9. 复合材料通常由哪些材料组成？A. 金属材料和无机非金属材料B. 金属材料和有机高分子材料C. 有机高分子材料和无机非金属材料D. 所有上述材料答案：D10. 以下哪种材料的抗拉强度最高？A. 铝合金B. 不锈钢C. 碳纤维增强塑料D. 玻璃纤维增强塑料答案：C二、填空题（每空2分，共20分）11. 金属材料的强度是指材料在________时能承受的最大压力。
答案：拉伸12. 材料的硬度是指材料________的能力。
答案：抵抗硬物压入表面13. 金属材料的弹性模量是指材料在________时的应力与应变比值。
答案：弹性变形14. 材料的疲劳寿命与加载________成正比。
答案：次数15. 材料的冲击韧性是指材料在________下吸收能量的能力。
答案：冲击载荷16. 金属材料的热处理通常包括________、正火、回火等过程。
答案：退火17. 材料的蠕变是指材料在________作用下发生的缓慢变形。
答案：恒定应力18. 材料的断裂韧性是指材料在________条件下抵抗裂纹扩展的能力。
表面工程
一、名词解释（本大题共5小题，每小题4分，总计20分）1、表面工程学答：表面工程学是指为满足特定的工程需求，使材料或零部件表面具有特殊的成分、结构和性能（或功能）的化学、物理方法与工艺。
其内涵包括以下几方面：1）表面改性技术；2）表面加工技术；3）表面合成材料技术；4）表面加工三维合成技术；5）上述几个要点的组合或综合。
2、贝尔比层答：当外力作用于金属表面时，在距离表面几微米范围内，其显微组织有较大的变化。
如在抛光金属的表面组织中，在离表面约5nm的区域内，点阵发生强烈畸变，形成厚度约1~100nm的晶粒极微小的微晶层，亦称为贝尔比层。
贝尔比层具有粘性液体膜似的非晶态外观，不仅能将表面覆盖的很光滑，而且能流入裂缝或划痕等表面不规则处。
3、标准电极电位答：标准电极电位是以标准氢原子作为参比电极，即氢的标准电极电位值定位0，与氢标准电极比较，电位较高的为正，电位较低者为负。
金属浸在只含有该金属盐的电解溶液中，达到平衡时所具有的电极电位，叫做该金属的平衡电极电位。
当温度为25℃时，金属离子的有效浓度为1mol/L（及活度为1）时测得的平衡电极电位，叫做标准电极电位。
标准电极电位负值较大的金属都易失掉电子被氧化，而标准电极电位正值较大的金属都易得到电子被还原。
4、化学镀答：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。
与电镀相比，化学镀的优点：1）不管零件形状如何复杂，其镀层厚度都很均匀；2）镀层外观良好，晶粒细，无孔，耐蚀性更好；3）无需电解设备及附件；4）能在非金属（塑料、玻璃、陶瓷等）以及半导体上沉积。
其缺点：溶液稳定性差，使用温度高，寿命短。
5、金属化学处理答：金属化学处理是通过化学或电化学手段，使金属表面形成稳定的化合物膜层的方法。
这种经化学处理生成的膜称之为化学转化膜。
化学成膜处理的机理是金属与特定的腐蚀液接触而在一定条件发生化学反应，由于浓度极化作用和阴极极化作用等，使金属表面生成一层附着力良好的，能保护金属不易受水和其他腐蚀介质影响的化合物膜。
材料表面工程技术练习题(答案)
材料表面工程技术练习题（答案）一、解释名词1.喷丸强化技术:利用高速喷射的细小弹丸在室温下撞击受喷工件的表面，使表层材料在再结晶温度下产生弹、塑性变形，并呈现较大的残余压应力，从而提高工件表面强度、疲劳强度和抗压力腐蚀能力的表面工程技术。
2.干法热浸渗:先将经常规方法脱脂除锈清洗后的清洁工件或钢材进行溶剂处理，干燥后再将工件浸入欲渗金属溶液中，保温数分钟后抽出，水冷。
3.粘结底层:某些材料能够在很宽的条件下喷涂并粘结在清洁、光滑的表面上，而且这类涂层表面粗糙度适中，对随后喷涂的其它涂层有良好的粘结作用。
4.溅射镀膜:用高能粒子轰击固体表面，通过能量传递，使固体的原子或分子逸出表面并沉积在基片或工件表面形成薄膜的方法。
(在真空室中，利用荷能粒子轰击材料表面，使其原子获得足够的能量而溅出进入气相，然后在工件表面沉积的过程。
)5.分子束外延:在超高真空环境中，将薄膜诸组分元素的分子束流，直接喷到温度适宜的衬底表面上，在合适的条件下就能沉积出所需要的外延层。
6.激光合金化技术:激光合金化就是利用激光束将一种或多种合金元素快速熔入基体表面，从而使基体表层具有特定的合金成分的技术。
换言之，它是一种利用激光改变金属或合金表面化学成分的技术。
7.物理气相沉积:在真空条件下，利用各种物理方法，将镀料气化成原子、分子或使其粒子化为离子，直接沉积到基体表面上的方法。
8.真空蒸镀:在真空条件下，用加热蒸发的方法使镀料转化为气相，然后凝聚在基体表面的方法。
9.热喷涂工艺:热喷涂是用专用设备把某种固体材料熔化并使其雾化,加速喷射到机件表面,形成一特制薄层,以提高机件耐蚀、耐磨、耐高温等性能的一种工艺方法。
10.气相沉积:气相沉积技术也是一种在基体上形成一层功能膜的技术，它是利用气相之间的反应，在各种材料或制品表面沉积单层或多层薄膜，从而使材料或制品获得所需的各种优异性能。
气相沉积技术一般可分为两大类:物理气相沉积(pvd)和化学气相沉积(cvd)。
表面工程与技术复习题
一. 填空题填空题1.1. 固体表面吸附分为物理吸附、化学吸附两类。
物理吸附中表面与被吸附质间的力是范德华力。
在化学吸附中，吸附质与固体表面形成了化学键，强度比范德华力大得多。
华力。
在化学吸附中，吸附质与固体表面形成了化学键，强度比范德华力大得多。
2.2.液体在固体表面上铺展的现象，液体在固体表面上铺展的现象，称为润湿现象，通常用润湿角θ来描述润湿程度，θ减小，润湿性增加。
润湿性增加。
3.3.电镀是利用（电解（原理或方式）电镀是利用（电解（原理或方式））使金属或合金沉积在工件表面，形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程，电镀时被镀工件作为（阴极）。
4.4.电解液使阴极工作镀层厚度均匀分布的能力叫做叫做分散能力，电解液使阴极工作镀层厚度均匀分布的能力叫做叫做分散能力，影响分散能力的因素包括电化学因素和几何因素。
电化学因素和几何因素。
5.5.形成化学转换膜的方法有两类。
形成化学转换膜的方法有两类。
形成化学转换膜的方法有两类。
电化学方法为阳极氧化，电化学方法为阳极氧化，化学方法为化学氧化，化学方法为化学氧化，磷盐酸盐磷盐酸盐处理，铬酸盐处理，草酸盐处理。
处理，铬酸盐处理，草酸盐处理。
6.6.热喷涂（采用各种热源使涂层材料加热熔化或半熔化）热喷涂（采用各种热源使涂层材料加热熔化或半熔化），然后用（高速气体使涂层材料分散细化）并以很高的速度喷射到事先准备好的工件表面上形成覆层的过程。
散细化）并以很高的速度喷射到事先准备好的工件表面上形成覆层的过程。
7.7.化学镀是一个在催化条件下发生的氧化还原反应过程。
化学镀溶液有金属离子、络合剂、化学镀是一个在催化条件下发生的氧化还原反应过程。
化学镀溶液有金属离子、络合剂、还原剂、稳定剂和缓冲剂等组成。
还原剂、稳定剂和缓冲剂等组成。
8.8.高能量密度的粒子束高能量密度的粒子束（简称高能束）是指高密度光子，电子，离子组成的激光束，电子束，离子束。
离子束。
9.9.气相沉积技术可分为气相沉积技术可分为（物理气相沉积）、（化学气相沉积），其中（物理气相沉积）包括（蒸发镀膜）（溅射镀膜）和（离子镀膜）。
表面工程复习题及答案~
“材料表面工程”复习题一、名词解释表面工程技术：为满足特定的工程需求，使材料或零部件表面具有特殊的成分、结构和性能(或功能)的化学、物理法与工艺。
表面能：格意义上指材料表面的能，包括原子的动能、原子间的势能以及原子中原子核和电子的动能和势能等。
洁净表面：材料表层原子结构的期性不同于体，但其化学成分仍与体相同的表面。
清洁表面：一般指零件经过清洗(脱脂、浸蚀等)以后的表面。
区别：洁净表面允有吸附物，但其覆盖的几率应该非常低。
洁净表面只有用特殊的法才能得到。
清洁表面易于实现，只要经过常规的清洗过程即可。
洁净表面的“清洁程度”比清洁表面高。
吸附作用：物体表面上的原子或分子力场不饱和，有吸引围其它物质(主要是气体、液体)分子的能力。
磨损：相对运动的物质摩擦过程中不断产生损失或残余变形的现象。
腐蚀：材料与环境介质作用而引起的恶化变质或破坏。
极化：腐蚀电池工作时，阴、阳极之间有电流通过，使阴、阳极之间的电位差(实际电极电位)比初始电位差要小得多的现象。
钝化：由于金属表面状态的改变引起金属表面活性的突然变化，使表面反应速度急剧降低的现象。
(阳极反应受阻的现象)表面淬火：用特定热源将钢铁材料表面快速加热到Ac3(对亚共析钢)或者Ac1(对过共析钢)之上(奥氏体化)，然后使其快速冷却并发生马氏体相变，形成表面强化层的工艺过程。
喷丸强化：利用高速喷射的细小弹丸在室温下撞击受喷工件的表面，使表层材料在再结晶温度之下产生弹、塑性变形，并呈现较大的残余压应力，从而提高工件表面强度、疲劳强度和抗应力腐蚀能力的表面工程技术。
(喷丸强化技术)热扩渗：将工件放在特殊介质中加热，使介质中某一种或几种元素渗入工件表面，形成合金层(或掺杂层)的工艺。
(化学热处理技术)热喷涂：采用各种热源使涂层材料加热熔化或半熔化，然后用高速气体使涂层材料分散细化并高速撞击到基体表面形成涂层的工艺过程。
热喷焊：采用热源使涂层材料在基体表面重新熔化或部分熔化，实现涂层与基体之间、涂层颗粒之间的冶金结合，消除隙的表面处理技术。
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1.什么是材料表面工程？表面工程是经表面预处理后，通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理，改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状况，以获得所需要表面性能的系统工程2.表面工程的作用有哪些？（1）对于机械零件提高零件表面的耐磨性、耐蚀性、耐热性、抗疲劳强度等力学性能；保证现代机械在高速、高温、高压、重载以及强腐蚀介质工况下可靠而持续地运行（2）对于电子电器元件提高元器件表面的电、磁、声、光等特殊物理性能；保证现代电子产品容量大、传输快、体积小、高转换率、高可靠性;（3）对于机电产品的包装及工艺品提高表面的耐蚀性和美观性；实现机电产品优异性能、艺术造型与绚丽外表的完美结合（4）对生物医学材料提高人造骨骼等人体植入物的耐磨性、耐蚀性，尤其是生物相容性；保证患者的健康并提高生活质量3.表面工程技术包含哪些内容？内容：失效分析、表面技术、涂覆层性能、涂覆层材料、预处理和后加工、表面检测技术、表面质量控制、使用寿命评估、表面施工管理、技术经济分析、三废处理和重大工程实践4.表面工程技术发展经过了哪三个阶段？经历的三个阶段：第一阶段以单一表面工程技术的品种增加、工艺成熟为特征；第二阶段以复合表面工程技术的出现和协同创新为主要特征；第三阶段以微纳米材料和纳米技术与传统表面工程技术的结合与实用化为主要特征5.在材料表面工程中用于表面淬火的加热方式有哪几种？（1）感应加热(高频、中频、工频)表面淬火；（2）火焰加热表面淬火；（3）激光加热表面淬火；（4）等离子体加热表面淬火；6.简要说明热扩渗的原理。
（1）介质分解活性介质在一定温度下，进行化学分解，析出活性（初生态的）原子（或离子）的过程化学介质分解的速度，取决于化学介质性质、数量、分解的温度、压力以及有无催化剂（2）吸收活性原子在金属表面吸附与金属表面原子产生键合而进入金属表层的过程吸收的方式活性原子向钢的固溶体中溶解或形成化合物吸收的强弱与活性介质的分解速度、渗入元素的性质、扩散速度、钢件的成分及其表面状态有关（3）扩散被钢件表面吸收的活性原子（或离子）向钢件深处迁移，以形成一定厚度的扩散层（即渗层）7.激光加热表面淬火有哪些特点？（1）淬硬层组织细化，硬度比常规淬火提高15-20%，铸铁经淬火后耐磨性可提高3-4倍（2）加工速度极快，工艺周期短，生产效率高，成本低，工艺过程易实现数控（3）可进行大型零件局部表面硬化及形状复杂工件的硬化处理（4）淬硬层深度可精确控制（5）可以实现自冷淬火，不需要油或水等淬火介质8.感应加热表面淬火的优点。
（1）热源在工件表面，加热速度快，热效率高（2）工件因不是整体加热，变形小（3）工件加热时间短，表面氧化脱碳量少（4）表面硬度高，缺口敏感性小，冲击韧性、疲劳强度以及耐磨性等具有很大提高，有利于发挥材料潜力，节约材料消耗，提高零件使用寿命（5）设备紧凑，使用简便，劳动条件好（6）可将设备组织到生产线中，如果采用程序自动调节系统，可对过程精确控制，废品量较低（7）不仅可应用于工件的表面，内孔等的淬火，还可以应用于工件的穿透加热和化学热处理9.常用的表面淬火方法有哪些？（1）感应加热(高频、中频、工频)表面淬火；（2）火焰加热表面淬火；（3）激光加热表面淬火；（4）等离子体加热表面淬火10.什么是堆焊技术？堆焊技术中包含哪些具体的方法？（1）堆焊技术：将具有一定使用性能的合金借助一定的热源，熔覆在母体材料的表面，以赋予母材特殊使用性能或使零件恢复原有形状尺寸的工艺方法；（2）方法：氧乙炔火焰堆焊；焊条电弧堆焊；埋弧堆焊；钨极氩弧堆焊；等离子弧堆焊；熔化极气体保护堆焊；电渣堆焊；激光堆焊；聚焦光束粉末堆焊；摩擦堆焊11．堆焊的作用有哪些？（1）可用于修复材料因服役而导致的失效部位；（2）可用于强化材料或零件的表面；（3）延长服役件的使用寿命、节约贵重材料、降低制造成本12．堆焊的特点？（1）堆焊层与母材具有典型的冶金结合（2）堆焊合金种类选择范围宽13．常用的合金化方法有哪些？（1）焊条药皮渗合金法（2）焊剂渗合金法（3）合金焊丝或焊带渗合金法（4）药芯焊丝渗合金法（5）合金粉末渗合金法14．简要说明母材对堆焊材料的稀释作用以及对表面处理层的影响。
母材对堆焊金属的稀释一般来说，堆焊材料往往是高合金材料或与母材合金体系完全不同的合金即使堆焊合金中某种元素的过渡率为1，堆焊合金中该合金元素的浓度也会低于原始浓度15．常用的堆焊方法氧乙炔火焰堆焊、焊条电弧堆焊、埋弧堆焊、等离子弧堆焊、电渣堆焊、激光堆焊、摩擦堆焊16热喷涂的基本概念热喷涂技术是采用气体、液体燃料或电弧、等离子弧、激光等作热源，使金属、合金、金属陶瓷、氧化物、碳化物、塑料以及它们的复合材料等喷涂材料加热到熔融或半熔融状态，通过高速气流使其雾化，然后喷射、沉积到经过预处理的工件表面，从而形成附着牢固的表面层的加工方法17．简要说明热喷涂涂层的形成过程。
涂层的形成过程是喷涂颗粒在飞行结束之后的过程，即冲击、碰撞、变形、凝固那四个过程18.简要说明热喷涂的基本原理。
（1）喷涂材料的熔化阶段线材：端部进入热源的高温区域，即被加热熔化，形成熔滴粉末：进入高温区域后，在行进过程中被加热熔化或软化（2）熔滴雾化阶段线材：端部形成的熔滴，在外加压缩气流或热源自身射流的作用下，使熔滴脱离线材并雾化成细微的熔粒，向前喷射粉末：一般不存在熔粒再被破碎和雾化的过程，而是被气流或热源射流推动向前喷射（3）飞行阶段先被加速，随距离增加而减速（4）碰撞阶段19.热喷涂的分类（1）熔体热喷涂：金属溶液注入喷涂（2）火焰热喷涂：普通火焰喷涂、爆炸喷涂、高速火焰喷涂（3）电能热喷涂：电弧喷涂、线爆喷涂、等离子体喷涂（4）高能热喷涂：激光喷涂20.常用的热喷涂方法（1）线材或棒材火焰喷涂（2）粉末火焰喷涂（3）高速（超音速）火焰喷涂（4）气体爆燃喷涂技术（5）电弧喷涂（6）等离子喷涂（7）高能等离子喷涂（8）可控气氛与低气压等离子喷涂（9）冷喷涂21.稀土元素在电刷镀液中的作用是什么？（1）电刷镀过程中，随着金属离子的还原，有一定量的N、H、O进入镀层，加入的稀土元素可与镀层中的氢、氧形成稀土氢化物、氧化物或氮化物（2）稀土氢化物可以消除、减少氢脆，提高镀层的抗疲劳强度（3）稀土氧化物能减少镀层中片状氧化物造成的应力，消除分布在晶界的微量杂质的负作用（4）稀土氮化物能增强镀层强度、硬度、耐磨性和耐蚀性（5）在电刷镀液中加入一定量的稀土元素可显著提高镀层中的非晶态组织比例，过量则造成非晶态组织比例下降22.复合电刷镀的含义？复合镀层分为层状镀层和组合镀层23.简要说明电刷镀的原理以及设备结构。
（1）原理：采用专用的直流电源设备，电源的正极接镀笔，负极接工件；镀笔通常采用高纯石墨块作阳极材料，外包棉花或涤棉套；基本变化过程：金属离子在液相中传质，到达阴极表面边界层；金属离子穿过阴极表面边界层完成表面转化；与阴极的电子交换，金属原子被还原成吸附态金属原子；后续表面转化，金属原子结晶（2）设备结构：电刷镀电源设备；电刷镀镀笔24.常采用什么材料作为电刷镀镀笔的阳极材料？镀笔通常采用高纯石墨块作阳极材料，外包棉花或涤棉套25.常用的电刷镀镀液种类有哪些？电刷镀镀液的分类（1）预处理液：去除被镀金属表面油污、锈蚀、氧化层和各种杂质；包括电净液、活化液（2）电沉积金属镀液：单金属镀液、合金镀液（3）退镀镀液：从工件表面腐蚀去除金属或多余镀层的溶液（4）钝化和阳极化镀液：在工件表面生成致密氧化膜（5）特殊用途的镀液：在工件表面获得各种特殊功能的表面层，如抛光、染色发黑、防变色等26.什么叫气相沉积技术？气相沉积技术的种类？（1）气相沉积技术是通过一定的方式，将待沉积的材料通过汽化由气相直接沉积于待处理物体表面的技术（2）气相沉积技术的分类a)物理气相沉积（PVD）b)化学气相沉积（CVD）c)等离子体化学气相沉积（PCVD）27.气相沉积过程中膜的生长类型有哪几种？(一)核生长型（Volmer-Weber型）(二)单层生长型（Frank-van der Merwe型）(三)单层上的核生长型（Stranski-Krastanov型）28.什么是多晶、单晶和非晶态薄膜？单晶薄膜的含义是说整个薄膜就是一个完整晶体吗？（1）多晶结构薄膜—由若干尺寸大小不等的晶粒所组成，在薄膜形成过程中原子有规则的排列；单晶薄膜是材料的所有部分任一晶轴的取向完全相同，其所有的原子或分子均以正确的规则进行排列；非晶态薄膜原子排列在2—3个原子距离内原子排列是有秩序的大于这个距离其排列是杂乱无规则的；（2）不是，单晶薄膜是许多晶粒的结合，因而实际上被称为单晶膜的物质是取向大致相同的晶粒集合体29.简要说明物理气相沉积和化学气相沉积的区别是什么？物理气相沉积技术表示在真空条件下，采用物理方法，将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体(或等离子体)过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术；化学气相沉积是反应物质在气态条件下发生化学反应，生成固态物质沉积在加热的固态基体表面，进而制得固体材料的工艺技术；化学气相沉积方法和物理气相沉积的主要区别在于化学气相沉积方法伴随着某种化学反应过程30.什么是化学转化膜技术？化学转化膜的性质以及用途？（1）处于表层的基底金属直接和选定介质中的阴离子反应使之形成自身转化的不溶于水和给定介质、并与基体结合牢固的产物膜，这个膜层就称为化学转化膜（2）化学转化膜的性质和用途a)防护和装饰作用化学转化膜具有较高的稳定性，对介质具有较强的隔离作用对转化膜进行着色处理或其他处理，可以获得特殊的颜色或表面效果的膜b)增强涂膜与基体的结合力转化膜与基体的结合力都很好，广泛作为油漆涂层的底层c)提高耐磨性铝阳极氧化膜比铝的硬度大大提高磷化膜本身摩擦系数小，具有很好的持油性d)增强电绝缘性31.简述铝及其合金的阳极氧化原理及其膜的特性。
（1）原理：铝及其合金的阳极氧化实质上是水的电解过程（2）阳极氧化膜的特性a)铝阳极氧化膜的耐蚀性在各种实际大气环境和人工加速腐蚀中都表现出较高的耐蚀性，具有良好的防护效果b)氧化膜的密度随铝合金的种类、阳极氧化和封孔处理条件而不同，表观密度大致在2~3g/cm3c)具有较高的硬度和耐磨性：莫氏硬度值7~8，介于水晶和刚玉之间；膜的硬度受电解液的种类、电解条件和材质的影响；电解液温度对硫酸膜硬度有显著影响，温度越低，硬度越高d)阳极氧化膜是透明的，透明度受材料的纯度、合金元素的影响，材料纯度愈高，透明度愈好e)阳极氧化膜是高阻的绝缘体，且高温电阻降低较少f)多孔质阳极氧化膜对着色处理非常有利，孔的尺寸和数量取决于电解液的种类和处理条件，特别是电压g)氧化膜的导热率约为工业纯铝的1/3，在活塞和汽缸等制品上可以制成100微米的隔热硬质膜，氧化膜的热膨胀系数为工业纯铝的1/5，温度变化时易出现开裂现象32.铝及其合金的着色方法有哪几种？a)自然发色法b)电解着色法c)染色法33.彩色不锈钢的发色原理是什么？发色原理：1)光的干涉现象2)控制在不锈钢表面形成的透明氧化膜厚度，使其能够对某种需要出现的颜色加强，即可得到我们需要的色泽3)彩色不锈钢形成稳定和均匀的色泽的关键在于形成的氧化膜厚度的均匀性4)氧化膜的厚度通常在0.2~0.4μm，其颜色产生如下色系34.获得金属涂覆层的技术有哪些？1)电镀2)电刷镀3)化学镀4)堆焊5)热喷涂6)气相沉积7)热浸镀8)机械镀锌35.什么是阴极镀层？什么是阳极镀层？镀层的电化学特性是一成不变的吗？（1）阳极镀层a)是当镀层与基体金属形成腐蚀电池时，镀层为阳极而首先溶解b)这类镀层不仅能对基体起机械保护作用，还能起电化学保护作用c)为防止金属腐蚀尽可能选用阳极镀层（2）阴极镀层a)在镀层与基体构成微电池时，镀层为阴极b)这种镀层对基体金属只能起到机械保护的作用，一旦镀层出现缺陷，会导致基体金属的加速溶解c)镀层虽然没有被腐蚀，但是基体腐蚀之后，最终镀层会从基体上剥离脱离，失去镀层的保护作用（3）金属的电极电位随介质的不同而发生变化因此镀层是“阴极镀层”还是“阳极镀层”，除了比较镀层金属的活性和母材金属的活性之外，还要看介质的性质a)如在一般按条件下，锌对铁而言是典型的阳极镀层，但在热水中（70~80℃）时，锌的电极电位变得比铁正了，因而变成了阴极镀层b)锡对铁而言，在一般条件下，为“阴极涂层”但在有机酸的介质中，却成了“阳极镀层”36.什么是化学镀？化学镀液和电镀液有什么区别？（1）利用镀液中的还原剂，将镀层金属离子还原沉积与母材表面的工艺（2）与电镀相比的特点a)镀层厚度非常均匀b)通过敏化、活化等前处理，化学镀可以在非金属（非导体）表面上进行c)工艺设备简单d)化学镀是靠基材的自催化活性才能起镀，其结合力一般优于电镀e)可以实现的镀层金属种类不及电镀广泛，化学镀中较为成熟的是化学镀镍f)成本高，化学镀液不如电镀液稳定，控制较难g)化学镀镍层的性能优于电镀镍层的性能37.电镀锌的后处理工序钝化有几种常见的方式？（1）铬酸盐钝化A.按照铬酸含量不同分为：高铬钝化、低铬钝化和超低铬钝化B.按照钝化后镀层的颜色分为：彩色钝化、白钝化、五彩钝化、军绿钝化和黑钝化（2）无铬钝化38.激光产生的条件是什么？在通常情况下，处于基态下的粒子数比激发态的粒子数多，产生粒子数反转是激光产生的一个必要条件，不能形成粒子数反转的状态，是不能发生激光的。