现代表面工程技术
表面工程技术的应用实例
表面工程技术的应用实例
表面工程技术是一种用于改善材料表面性能的科学技术,可以通
过处理材料表面来增强其机械、电气、热学和光学性能。
以下是一些表面工程技术的应用实例:
1. 汽车制造:汽车外壳、轮胎、刹车盘等部件的表面涂层使用表面工程技术来增强其抗磨损、防水、防火和防滑性能。
2. 电子产品制造:电子产品如手机、电脑、电视等设备的外壳和使用塑料、金属等材料制成。
表面工程技术可以改善这些材料表面的摩擦系数、反光性、抗指纹等性能。
3. 建筑和室内设计:建筑和室内设计中使用的表面工程技术包
括石材、玻璃、金属、陶瓷等材料的表面处理。
这些表面材料可以提供更好的触感、视觉和触感体验。
4. 包装和储藏:包装材料如纸板、塑料等的表面涂层可以防腐蚀、防水、防潮、防紫外线等。
表面工程技术还可以改善包装物品的运输和储存性能。
5. 环境保护:表面工程技术可以通过处理污染物来改善材料表
面的环境友好性,减少污染排放。
例如,表面修复技术可以通过修复污
染表面的损伤,使其恢复美观和性能。
表面工程技术在许多领域都有广泛的应用,可以改善材料的性能、减少成本、提高效率和改善用户体验。
现代表面技术-表面
通过表面技术如化学气相沉积、物理气相沉积等， 可对电子元件的表面进行改性处理，提高其性能 和稳定性。
防静电保护
表面技术如导电涂层可用于电子元件的防静电保 护，防止静电对电子设备造成损害。
05 未来表面技术的发展趋势 与挑战
总结词
新材料表面技术的研发是未来表面 技术发展的关键，将推动表面技术 的不断创新和应用领域的拓展。
详细描述
随着环保意识的日益增强，表面技术的环保与可持续发展已成 为行业关注的焦点。表面处理过程中产生的废液、废气和废渣 等污染物对环境造成了严重的影响。因此，研发环保型的表面 技术，如水基表面处理技术、无铬表面处理技术等，能够有效 减少环境污染和资源消耗，同时降低生产成本，提高经济效益。
总结词
表面技术的智能化与自动化是未来发展的重要趋势，将提高表面处理的效率和质量，降低人工成本和操作风险。
02 现代表面技术简介
物理表面技术
离子束刻蚀
利用离子束轰击材料表面，通过 物理撞击和能量沉积改变表面形 貌和性质，实现表面纳米级加工。
激光表面处理
利用高能激光束对材料表面进行快 速加热和冷却，实现表面熔化、凝 固、相变等，改变表面结构和性能。
电子束蒸发镀膜
利用电子束蒸发源产生的高能电子 束将材料加热至熔融状态，并快速 冷却形成薄膜，实现表面镀膜和涂 层。
表面技术在环境能源领域的应用，如高效 催化剂、太阳能电池和燃料电池等方面， 为解决能源和环境问题提供了有效途径。
表面技术未来的发展前景
新材料和新技术的研发
随着科技的不断进步，表面技术将不断涌现出新的材料和 技术，如纳米材料、生物材料和复合材料等，为表面技术 的应用和发展提供更多可能性。
绿色环保
随着环保意识的不断提高，表面技术将更加注重绿色环保 ，发展低污染、低能耗的表面处理技术和绿色材料，减少 对环境的负面影响。
表面工程技术工艺方法800种
表面工程技术是指对材料表面进行改性，以获得所需的表面性能或形状精度的一种工艺技术。
随着社会对产品外观和性能要求的不断提高，表面工程技术在现代制造业中扮演着越来越重要的角色。
在广泛的应用领域中，不同的材料表面都需要采用不同的处理方法，因此表面工程技术的方法种类也非常繁多。
据统计，目前已经掌握的表面工程技术工艺方法就多达800种。
1. 表面处理方法1.1 电镀电镀是将金属离子在电极上还原成金属沉积在工件表面的一种方法。
通过在工件表面镀上一层金属，可以提高工件的耐腐蚀性能、增加光泽和美观度。
1.2 喷涂喷涂是指利用喷涂设备将颗粒状的涂料均匀地喷射到工件表面的一种表面处理方法。
喷涂技术可以实现对工件表面的漆膜厚度和均匀性的控制，从而改善工件的性能和外观。
1.3 化学处理化学处理是通过控制工件表面的化学反应，使表面产生一层物理性质或化学性质发生变化的膜层，以达到提高工件表面性能的目的。
化学处理包括酸洗、酸洗磷化、化学镀、化学抛光等。
1.4 激光处理激光处理是利用高能激光对工件表面进行熔化、氧化、磨蚀等处理的一种表面改性方法。
激光处理可以实现对工件表面微小结构的精细加工，改善工件的表面光洁度和耐磨性。
2. 表面涂层方法2.1 热喷涂热喷涂是一种利用高温或高速气流将新型材料喷射到工件表面形成涂层的方法。
热喷涂涂层具有较高的结合强度和耐磨性，可以有效地提高工件的使用寿命。
2.2 溅射溅射是利用蒸发或击打的方式将材料喷射到工件表面形成薄膜的方法。
溅射膜层具有良好的附着力和致密性，可用于提高材料的硬度和耐蚀性能。
2.3 电泳涂装电泳涂装是利用电场作用将带电涂料沉积在工件表面形成涂层的方法。
电泳涂装可以实现对工件表面涂层厚度的精准控制，使得工件表面形成均匀、光滑的涂层。
3. 表面硬化方法3.1 淬火淬火是将金属材料加热至一定温度后迅速冷却的一种表面硬化方法。
淬火可以使金属材料表面形成高硬度的马氏体组织，从而提高工件的耐磨性和抗载荷能力。
现代表面工程技术第二部分堆焊
• 铬镍奥氏体不锈钢在核容器、化工容器、管道制造中获得广 泛应用。C、Si、B等元素 含量较高的铬镍不锈钢堆焊材料 主要用于阀门密封面的堆焊；Crl9Nil9Mn6型铬镍奥氏体堆 • 焊材料和铁素体含量高的Cr29Ni型堆焊材料耐气蚀性好， 可用于水轮机过流部件耐气蚀堆 焊，由于具有好的耐热和 耐高温冲击能力，也可用于热冲压、热挤压工具的堆焊。 • 高铬马氏体不锈钢堆焊材料耐热性好，热强度高，耐腐 蚀性也较好，主要用于中温 (300℃ ～ 600℃)耐粘着磨损 面的堆焊，如中温中压阀门密封面的堆焊，含碳和钼的Crl3 型 堆焊材料具有较高的耐磨性和一定的抗冲击能力，用于 连铸机的导辊、拉矫辊的堆焊。
• 药芯焊丝MAG堆焊时，焊丝直径一般为3.2mm， C02气保护，气流量大于20L／min，焊丝焊前在 200℃-300℃烘1h-2h。一般A-450焊丝预热温度 >200℃，A-600焊丝预热温度>250℃。堆焊工艺 参数为：I=300A-500A，U=26V～30V，直流反 接。焊后冷却速度不宜过快，必要时进行350℃焊 后热处理。 • 自保护药芯焊丝堆焊时，焊丝直径一般为 3.2mm，焊丝伸出长30mm～50mm,焊丝焊前在 200℃-300℃烘1h～2h。堆焊工艺参数为： I=300A-500A，U=26V～30V，工件焊前预热 200℃～250℃。
• 这类钢常用堆焊方法是焊条电弧焊。焊前需 根据工件大小和母材成分在200℃ ～ 600℃ 范围内预热。例如，在补焊裂损或磨损的高 速钢刀具时，局部预热200℃～240℃即可。 补焊后空冷，再刃磨加工到所需尺寸。最后 进行三次540℃回火，每次保温1h，然后即 可使用。补焊大件时，焊前工件应退火。堆 焊前工件预热400℃ ～ 600℃以上，层间温 度应不低于预热温度，焊后炉中缓冷，最后 按高速钢热处理工艺进行处理。再如，在局 部堆焊修复模具时，应视模具钢不同预热 300℃～500℃，堆焊后进行回火。对于堆 焊厚度较大的裂损部位可先用Crl9Ni8Mn7 焊条堆焊一层缓冲层，以减少裂纹倾向。
表面工程技术的研究进展
表面工程技术的研究进展表面工程技术是指通过一系列的物理、化学、机械或电子等手段，改变物体表面性质的工艺技术。
在现代工业生产和科研中，表面工程技术已经成为一个不可或缺的研究领域。
本文将围绕表面工程技术的研究进展展开讨论。
第一部分：基础技术作为表面工程技术的基础，涂层技术首先受到了广泛的关注和研究。
传统的涂层技术主要包括电化学沉积、物理气相沉积、化学气相沉积等。
但是传统涂层技术在一些方面的性能还有待提升，例如生产效率、质量控制等方面。
因此，新型涂层技术应运而生。
其中，离子注入、离子氮化等高能物理技术使涂层能够在表面形成硬度高、抗腐蚀、耐磨、高温、低摩擦等性能的薄膜，从而提高涂层的性能和适应性。
这些技术成功地实现了从微米到纳米级薄膜的控制和制备。
第二部分：应用领域表面工程技术的应用领域十分广泛，例如材料科学、机械工程、电子信息、生命科学等多个领域。
其中，在材料科学领域，人们利用表面工程技术成功地开发出了许多新型高性能材料，例如具有高导电性、高压电、高温度等性能的钛合金、镍基合金等。
这些新型材料的应用，显著提高了产品的性能和质量，也满足了不同领域对材料性能的需求。
在电子信息领域，表面工程技术也得到了广泛的应用。
例如，人们可以利用表面工程技术制备出高纯度单晶硅、氮化铝、氧化铝等材料，这些材料在集成电路中的应用，使得电子器件的性能得到了显著的提高。
此外，表面工程技术的应用也推动了透明导电膜、太阳能电池等领域的研究和发展。
第三部分：前沿技术当前，表面工程技术的研究正朝着更为前沿、更为复杂的方向发展。
其中，超材料、亚波长光学器件、仿生材料等前沿技术受到了科学家们的广泛关注。
这些研究不但能够为工业生产带来新的突破，也能为人类科学技术的进一步发展带来更多的可能性。
四、结论总体来看，表面工程技术在生产、科研中的应用十分广泛，也为不同领域的发展提供了丰富的可能和丰硕的成果。
同时，随着新一代材料的研究和发展，表面工程技术的研究也在不断推进，未来必将带来更多的惊喜和可能。
现代表面工程技术的应用领域探索
现代表面工程技术的应用领域探索现代表面工程技术是一门涵盖了多个学科的领域，它涉及到材料科学、化学工程、物理学等多个领域，旨在改善材料表面的性能和功能。
在各个领域的应用中，现代表面工程技术能够提供许多新的解决方案和创新的设计。
首先，现代表面工程技术在航空航天领域有着广泛的应用。
航空器需要经受极端的工作环境，如高温、高压、辐射等。
现代表面工程技术可以用于开发高温耐热涂层，提高航空器材料的抗氧化性能、耐磨性和防腐蚀性能，从而延长其使用寿命。
例如，钨合金被广泛应用于火箭喷嘴和探测器的制造中，钢基高温合金在发动机和燃气轮机中使用。
其次，现代表面工程技术在能源领域也有着重要的应用。
提高能源利用效率和降低能源消耗是当今社会面临的重要挑战。
现代表面工程技术可以开发高效的光伏电池、太阳能集热器和催化剂，用于能源收集和转化过程中。
例如，染料敏化太阳能电池利用表面工程技术制备的纳米材料来提高光电转换效率。
此外，热障涂层和摩擦副涂层可以提高热电站和工业设备的热效率，减少能源浪费。
再次，现代表面工程技术在医疗领域也有广泛的应用。
医疗器械和生物材料需要与人体组织相容，并具有良好的生物相容性和抗菌性能。
现代表面工程技术可以改善医疗器械的摩擦和磨损性能，减少对人体组织的刺激。
例如，钛合金表面的生物陶瓷涂层可以增加假体和骨骼之间的接触面积，提高骨接合力。
此外，生物可降解材料和纳米生物传感器也可以通过表面工程技术制备，用于医学诊断和治疗。
此外，现代表面工程技术在电子和信息技术领域也有着重要的应用。
电子器件的性能和功能往往受到材料表面的限制。
现代表面工程技术可以制备具有特定电学、光学和磁学性能的材料，用于电子器件、显示屏和传感器的制造。
例如，表面工程技术可以通过微纳米加工和薄膜沉积，制备高精度的电路和功能纳米结构。
此外，表面工程技术还可以开发光学涂层、导电薄膜和电子陶瓷材料，用于光电器件、传感器和通信设备。
总之，现代表面工程技术的应用领域非常广泛，涉及到航空航天、能源、医疗和电子等多个领域。
表面工程的原理及应用论文
表面工程的原理及应用论文1. 引言在现代工程领域中，表面工程是一种重要的技术，它涉及改善材料表面的性能和功能。
通过对材料表面进行处理或涂层，可以改变材料的化学性质、物理性质和机械性能，从而提高材料的耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性等。
2. 表面工程的原理表面工程主要通过改变材料表面的形貌、结构和组成来改善材料的性能。
其主要原理包括：2.1 表面改性表面改性是通过对材料表面进行物理或化学处理，改变其表面形貌或化学性质，从而获得新的性能。
常见的表面改性方法包括喷涂、静电喷粉、高能表面处理等。
2.2 表面涂层表面涂层是一种常见的表面工程方法，它通过在材料表面形成一层保护性涂层，改善材料的性能。
常用的表面涂层材料包括聚合物涂层、金属涂层、陶瓷涂层等。
2.3 表面改变表面改变是指通过材料表面的形貌改变来改善材料的性能。
常见的表面改变方法包括微细加工、纹理处理、增加表面粗糙度等。
3. 表面工程的应用表面工程在多个领域都有广泛的应用，下面列举几个常见的应用领域：3.1 汽车工程在汽车工程中，表面工程可以用于提高汽车的耐腐蚀性和耐磨性。
通过在汽车表面使用抗腐蚀涂层和耐磨材料，可以有效延长汽车的使用寿命。
3.2 电子工程在电子工程中，表面工程可以用于保护电子器件表面免受腐蚀和氧化的影响。
通过在电子器件表面施加一层保护性涂层，可以提高其可靠性和使用寿命。
3.3 航空航天工程在航空航天工程中，表面工程可以用于提高飞机和航天器的耐高温性和抗磨性。
通过在飞机和航天器表面施加耐高温涂层和抗磨涂层，可以保证飞行安全和性能稳定。
3.4 医疗工程在医疗工程中，表面工程可以用于改善医疗器械的生物相容性和抗菌性能。
通过在医疗器械表面施加一层生物相容性涂层和抗菌涂层，可以减少感染风险并提高医疗器械的使用效果。
4. 结论表面工程是一种重要的技术，可以通过改变材料表面的形貌、结构和组成来改善材料的性能。
它在汽车工程、电子工程、航空航天工程和医疗工程等领域有广泛的应用。
表面工程技术
表面工程技术一、热喷涂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。
1.热喷涂具有以下特点:1)取材范围广，几乎所有的工程材料都可以作为喷涂材料。
2)几乎所有固体材料都可以作为基体进行喷涂。
3)工艺灵活, 施工范围小到10mm的内孔，大到铁塔、桥梁。
4)喷涂层厚度可调范围大，从几十微米到几毫米，而且表面光滑，加工量少。
5)工件受热程度可以控制，热喷涂时工件受热程度可控制在30～200℃之间，保证不改变基体的金相组织，工件不会发生畸变。
6)比电镀生产率高。
7)可赋予普通材料以特殊的表面性能，可使材料满足耐磨、耐蚀、抗高温氧化、隔热等性能要求，达到节约贵重材料，提高产品质量，满足多种工程和尖端技术的需求。
2.热喷涂工艺原理喷涂层是由无数变形粒子互相交错呈波浪式堆叠在一起的层状组织结构。
3.热喷涂材料热喷涂材料的材质可分为金属及其合金、陶瓷、金属化合物、某些有机塑料、玻璃、复合材料等。
4.几种不同热源的热喷涂方法1）火焰喷涂火焰喷涂的基本原理是通过乙炔、氧气喷嘴出口处产生的火焰，将线材（棒材）或粉末材料加热熔化，借助压缩空气使其雾化成微细颗粒，喷向经预先处理的粗糙工件表面使之形成涂层。
2）电弧喷涂电弧喷涂的基本原理是将两根被喷涂的金属丝作自耗性电极，连续送进的两根金属丝分别与直流的正负极相连接。
在金属丝端部短接的瞬间，由于高电流密度，使两根金属丝间产生电弧，将两根金属丝端部同时熔化，在电源作用下，维持电弧稳定燃烧；在电弧发射点的背后由喷嘴喷射出的高速压缩空气使熔化的金属脱离金属丝并雾化成微粒，在高速气流作用下喷射到基材表面而形成涂层。
3）等离子喷涂等离子喷涂法是利用等离子焰的热能将引入的喷涂粉末加热到熔融或半熔融状态，并在高速等离子焰的作用下，高速撞击工件表面，并沉积在经过粗糙处理的工件表面形成很薄的涂层。
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现代表面工程技术什么是表面工程？表面工程是将材料的表面与基体一起作为一个系统进行设计，利用各类表面技术，使材料的表面获得材料本身没有而又希望具有的性能的系统工程。
第一章表面技术概论表面技术是直接与各类表面现象或者过程有关的，能为人类造福或者被人们利用的技术----宽广的技术领域。
一、使用表面技术的目的1、提高材料抵御环境作用能力。
2、给予材料表面功能特性。
3、实施特定的表面加工来制造构件、零部件与元器件。
途径：表面涂覆：各类涂层技术（电镀、化学镀、热渗镀、热喷涂、堆焊、化学转化膜、涂装、气相沉积、包箔、贴片）。
表面改性：喷丸强化、表面热处理、化学热处理、激光表面处理、电子束表面处理。
二、表面技术的分类1、按作用原理(1)原子沉积电镀、化学镀、物理、化学气相沉积(2)颗粒沉积热喷涂、搪瓷涂敷(3)整体覆盖包箔、贴片(4)表面改性2、按使用方法(1)电化学法电镀、电化学氧化（阳极氧化）(2)化学法化学转化膜、化学镀(3)真空法物理、化学气相沉积、离子注入(4)热加工法热浸镀、热喷涂、化学热处理、堆焊(5)其它方法涂装、机械镀、激光表面处理三、表面技术的应用1、广泛性与重要性(1)广泛性➢内容广➢基材广➢种类多遍及各行业，用于构件、零部件、元器件，效益巨大(2)重要性•改善耐腐蚀、磨损、氧化、疲劳断裂、辐照损伤•提高产品长期运行可靠性、稳固性•满足特殊要求（必不可少或者唯一途径）•生产各类新材料、新器件（在制备临界温度超导膜、金刚石膜、纳米多层膜、纳米粉末、纳米晶体材料、多孔硅中起关键作用；又是许多光学、微电子、磁性、化学、生物等功能器件研究与生产的基础）2、在结构材料及构件与零部件上的应用表面技术作用：防护、耐磨、强化、修复、装饰3、在功能材料与元器件上的应用制造装备中具特殊功能的核心部件。
表面技术可制备或者改进一系列功能材料及元器件物理特性：•光学反射镜材料，防眩零件•热学散热材料，耐热涂层，吸热材料•电学表面导电玻璃，绝缘涂层•磁学磁记录介质，电磁屏蔽材料，磁泡材料化学特性：分离膜材料4、在人类习惯、保护与优化环境方面的应用(1)净化大气原料、燃料→CO2、NO2、SO2措施：回收、分解方法：制备触媒载体（钯炭、铂炭、钌炭、铑炭）(2)净化水质制备膜材料，处理污水、化学提纯、水质软化、海水淡化(3)抗菌灭菌TiO2（粉状、粒状、薄膜状）可将污染物分解•当光照射半导体化合物时，并非任何波长的光都能被汲取与产生激发作用，只有能量E满足式(1)的光量子才能发挥作用。
•光子波长h-普朗克常数，4.138×10-15 eV·s；c-真空中光速，2.998×1017 nm/s锐钛型TiO2的Eg = 3.2eV•在TiO2粒子表面上，有还原作用；产生氧化作用。
在界面处的还原作用：继续发生反应：在界面处的氧化作用：是强还原剂，可还原重金属离子：（还原重金属离子为低价或者零价）是强氧化剂，可氧化降解有机物：TiO2光催化材料的特性：➢光催化活性高（汲取紫外光性能强；禁带与导带之间的能隙大，光生电子与空穴的还原性与氧化性强）➢化学性质稳固,对生物无毒➢在可见光区无汲取，可制成白色块料或者透明薄膜光催化剂的纳米尺寸效应：•量子效应当半导体粒径是纳米尺寸时，导带与价带间的能隙变宽，光生空穴与电子的能量增加，氧化还原能力增强•表面积效应随着粒子尺寸减小到纳米级，光催化剂的比表面积大大增加，对底物的吸附能力增强•载流子扩散效应粒径越小，光生电子从晶体内扩散到表面的时间越短，电子与空穴的复合几率减小，光催化效率提高纳米TiO2光催化剂的制备：纳米TiO2光催化剂的应用：◆环保方面的应用•有机污染物的处理•无机污染物的处理•室内环境净化◆卫生保健方面的应用•灭杀细菌与病毒活性超氧离子自由基与羟基自由基HO•能穿透细菌的细胞壁，进入菌体，从而有效杀灭细菌。
研究的范围包含TiO2光催化对细菌、病毒、真菌、藻类与癌细胞等的作用。
•抗菌材料涂有TiO2纳米膜的抗菌瓷砖与卫生陶瓷用于医院、食品加工等场所含纳米TiO2材料的假牙新型的含纳米TiO2粉末的牙齿漂白剂◆防结雾与自清洁涂层◆光催化化学合成纳米TiO2光催化技术的不足：•光致电子与空穴对的转移速度慢，复合率高，导致光催化量子效率低•只能用紫外光活化，太阳光利用率低提高TiO2光催化性能的要紧途径：➢贵金属沉积➢离子掺杂今后研究重点：•对纳米TiO2催化剂进行修饰，研制复合纳米TiO2催化剂，提高催化活性•加强使用自然光源与光催化剂固定技术的研究•设计新型光催化反应器，提高光催化效率(4)生物医学•医用涂层：•方法：气相沉积、等离子喷涂•例：金属上涂生物陶瓷---人造骨、人造牙(5)优化环境调光、调温的“智慧窗”方法：涂覆、镀膜5、在研究与生产新型材料中的应用例1：立方氮化硼例2：超微颗粒材料四、表面技术的进展例1：表面涂覆技术的进展➢涂料涂装：古老、重要➢热喷涂：例2：表面强化技术的进展•表面热处理、化学热处理：战国，钢淬火•喷丸强化：20世纪20年代出现，汽车工业→60年代后航空工业•20世纪60年代，激光、电子束新热源五、思考题1、材料表面工程技术为什么能得到社会的重视获得迅速进展？2、表面工程技术的目的与作用是什么？3、纳米TiO2光催化剂的应用及提高TiO2光催化性能的要紧途径有什么？第二章热喷涂一、概述二、热喷涂过程及涂层性质1、定义：使用各类热源（氧-乙炔焰、电弧、等离子弧、爆炸波）使粉状或者丝状固体材料（金属、陶瓷、金属-陶瓷复合材料、塑料）加热到熔融或者半熔融状态，通过高速气流使其雾化，然后高速喷射、沉积到通过预处理（清洁粗糙）的工件表面形成涂层。
2、喷涂层形成过程(1)喷涂过程(2)涂层形成过程◆由不断飞向基体表面的粒子撞击基体或者涂层表面堆积而成即，粒子的碰撞→变形→冷凝收缩➢两粒子撞击时间间隔0.1s左右➢隔0.1s 第二层薄片形成，逐步成层状结构(3)粒子流的特点①粒子的飞行速度与喷涂方法、喷涂材料的密度与形状、粒子的尺寸、飞行距离等有关。
飞行速度的大小影响粒子与基体表面碰撞时转换能量的大小、粒子的变形程度与结合强度。
②粒子的温度若不考虑粒子与基体碰撞时动能转换为热能所引起的粒子自身温度的升高，那么粒子到达基体时的温度为其熔点。
③喷涂粒子的最小尺寸在一定的喷涂条件下，粒子的尺寸存在着最小的临界尺寸。
粒子质量越小，则其轨迹偏离初始流速直线方向就越多。
3、(1)涂层的成分喷涂材料的成分涂层的成分与粒子与喷涂气氛之间的化学反应有关(2)涂层结构⏹层状结构（变形粒子互相交错呈波浪式堆叠），性能具有方向性⏹孔隙或者空洞（孔隙率1-15％），伴有氧化物夹杂4、涂层结合机理包含涂层与基体的结合、涂层内部的结合(1)涂层与基体的结合①机械结合⏹抛锚效应：粒子碰撞、变成扁平状并随基体表面的凹凸不平而起伏，这些覆盖并紧贴基体表面的液态薄片，在冷却凝固时收缩咬住凸出点而形成机械结合。
②物理结合➢范德华力的作用③冶金结合➢金属间化合物或者固溶体(2)涂层间的结合➢机械结合为主，物理结合、冶金结合等也起一定作用。
5、涂层应力⏹冷却凝固时伴随着收缩，颗粒内部产生张应力，基体表面产生压应力。
⏹厚度达一定值，涂层内的张应力超过涂层与基体的结合强度或者涂层自身的结合强度，涂层破坏。
⏹薄涂层耐用（最佳厚度不超过0.5mm）。
6、热喷涂分类及特点特点：①涂层材料取材范围广金属、合金、陶瓷、塑料、尼龙、复合材料等②可用于各类基体金属、陶瓷、玻璃、石膏、布、纸、木材等固体③可使基体保持较低温度、基材变形小30~200℃、不变形④工艺灵活可10mm内孔，也可大型构件；可大面积，也可局部；保护性气氛，也可现场作业⑤工效高、操作程序少、速度快每小时几公斤~几十公斤⑥涂层厚度可调范围大几十微米~几毫米⑦可得到特殊的表面性能耐磨、抗氧化、耐热、导电、绝缘⑧成本低、经济效益显著缺点：①结合强度低；②材料利用率低；③热效率低；④均匀性差；⑤孔隙率高。
三、热喷涂工艺方法1、火焰喷涂（Flame Spray）(1)线材火焰喷涂(Wire Flame Spray)丝材火焰喷涂的装置示意图(2)粉末火焰喷涂(Powder Flame Spray)粉末火焰喷涂的装置图⏹金属粉 ⏹ 合金粉 ⏹ 碳化物粉 ⏹ 陶瓷粉⏹ 金属陶瓷粉 ⏹ 复合粉⏹ “自熔”合金粉（含B 、Si ）⏹ 火焰喷涂优势：设备投资少，操作容易，设备可携带到现场施工，无电力要求。
（喷涂纯钼涂层的最好选择）⏹ 缺点：涂层氧含量较高，孔隙较多，结合强度偏低，质量不高。
最常用的火焰喷涂涂层材料及应用2、 电弧喷涂(Arc Spray)在两根金属丝之间产生电弧，因电弧产生的热使金属丝逐步熔化，熔化部分被压缩空气气流喷向基体表面而形成涂层。
➢ 电弧温度：5000-6000℃ ➢ 优点（相对火焰喷涂）： ➢ 含热量更大 ➢ 粒子速度更快➢应用：大型金属构件，成本低，一次性投资少，使用方便。
适合大面积长效防腐锌、铝涂层。
3、 等离子喷涂（Plasma Spray ）•利用等离子焰流作热源，将喷涂材料加热到熔融或者高塑性状态，在高速结合强度高1.5~2.0倍，喷涂效率高等离子焰流引导下高速撞击工件表面，并沉积在通过粗糙处理的工件表面形成很薄的涂层。
⏹等离子焰温度10000℃以上，可喷涂几乎所有固态材料，金属与合金、陶瓷、非金属矿物及复合粉末等。
⏹等离子焰流速度1000m/s以上，粉粒180-600m/s，涂层致密性与结合强度比火焰喷涂及电弧喷涂高。
等离子气体的选择：⏹氮与氢是双原子气体，形成等离子体时有分解反应，在一定温度下其等离子体比由氩、氦等单原子气体的等离子体能量更高，因此廉价的氮气是等离子喷涂要紧工作气体。
⏹而氩气最易形成等离子体，对喷枪损耗较小，因此常用来引发等离子体。
氩气起弧后再加入氢、氦或者氮等提高等离子体能量，或者转用氮气喷涂。
氢与氦则要紧作辅助气体，以改变等离子体的能量结构。
氢还可作喷涂中的防氧化剂。
原理：等离子喷涂的特点及应用：•焰流温度高（最大优势），喷涂材料习惯面广，特适合高熔点材料；•涂层密度达理论密度的85~98%，真空喷涂可达95~99.5%；•结合强度高（35~70MPa），涂层质量优于火焰喷涂。
应用：耐磨涂层、固体自润滑涂层、耐蚀涂层、抗高温氧化、抗高温气流冲刷涂层、导电涂层、绝缘涂层、磁性涂层4、爆炸喷涂（Detonation Spray）•将粉末注入喷枪的同时，引入氧-乙炔混合气体，将混合气体点火燃烧，造成气体膨胀而爆炸，释放出热能与冲击波。
热能使粉末熔融，冲击波使熔融粉末高速（约500-700）m/s射向工件表面，形成高结合强度与高致密度的涂层。