《表面工程学》复习资料
表面工程学复习习题集
习题集一一、名词解释：（1）表面工程技术：表面工程技术是指为了满足特定的工程需求，使材料或零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。
（2）洁净表面：尽管材料表层原子结构的周期性不同于体内，但如果其化学成分与体内相同，这种表面就称为洁净表面，它允许有吸附物，但其覆盖率应该非常低。
（3）离子渗氮：是指利用辉光放电现象，将含氮气体介质电离后渗入工件表面从而获得表面渗氮层的工艺。
（3）离子渗镀：利用低真空辉光放电产生的离子轰击工件表面，形成热扩渗层的工艺。
（4）热喷涂：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。
（2）疲劳磨损：在滚动接触过程中，由于交变接触应力的作用而产生表面接触疲劳，使材料表面出现麻点或脱落的现象。
（2）磨粒磨损：由外界硬质颗粒或硬表面的微峰在摩擦副对偶表面相对运动过程中引起表面擦伤与表面材料脱落的现象，称为磨粒磨损。
（5）金属腐蚀：金属材料与环境介质作用而引起的恶化变质或破坏，按腐蚀原理的不同可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
（3）化学腐蚀：是金属在干燥的气体介质中或不导电的液体介质中发生的材料与介质作用引起的恶化变质或破坏即为化学腐蚀，化学腐蚀过程并无电流产生。
（5）电化学腐蚀：是指金属在导电的液态介质中因电化学作用导致的腐蚀，在腐蚀过程中有电流的产生（1）表面淬火技术：采用特定热源将钢铁材料表面快速加热到Ac3(亚共析)或Ac1 (过共析)之上,然后快冷,使之发生马氏体相变,形成表面强化层的工艺过程.（4）热扩渗：将工件放在特殊介质中加热，使介质中某种或几种元素渗入工件表面，形成合金层或渗杂层的工艺，就称为热扩渗技术。
（8）电镀：指在含有欲镀金属的盐类溶液中，在直流电的作用下，以被镀基体金属为阴极，以欲镀金属或其他惰性导体为阳极，通过电解作用，在基体表面上获得结合牢固的金属膜的表面工程技术。
材料表面工程复习考试重点终极版
第一章表面技术的含义：表面技术是指通过表面涂覆、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、组织结构和应力状态，以获得所需表面性能。
表面技术的目的：①提高材料抵御环境作用的能力。
②赋予材料表面某种功能特性，包括光、电、磁、热、声、吸附、分离等各种物理和化学性能。
③实施特定的表面加工来制造构件、零部件和元器件等。
表面技术的实施方法：1.施加各种覆盖层 2.表面改性：表面技术的分类：4种基本类型：①原子沉积。
②颗粒沉积。
③整体覆盖。
④表面改性。
广义表面技术包括①表面技术的基础和应用理论。
②表面处理技术，它又包括表面覆盖技术、表面改性技术和复合表面处理技术3部分。
③表面加工技术。
④表面分析和测试技术。
⑤表面工程技术设计。
表面技术的应用理论（1）表面失效分析（2）摩擦与磨损理论（3）表面腐蚀与防护理论（4）表面结合与复合理论表面处理技术------表面覆盖技术表面改性技术复合表面处理技术表面技术的应用概况一、结构材料应用1材料防护主要指材料表面防止化学腐蚀和电化学腐蚀的能力。
2 提高材料耐磨性3表面强化4表面修复5表面装饰二、功能材料应用三、生活环境应用四、新材料开发应用1金刚石薄膜2类金刚石碳膜3立方氮化硼膜第二章表面的范围：金属为1-3个原子层；半导体4-6层；绝缘体为十至几十层。
表面的分类：1 理想表面2 清洁表面3 实际表面一、理想表面一种理论上的结构完整的二维点阵平面。
表面原子排列与晶体内部相同。
理想表面实际上是不存在的。
二、清洁表面经过彻底清洗、烘干、溅射，并进行热处理后，保存在超高真空（10-12Torr)下的不存在任何污染的化学纯表面，称为清洁表面。
清洁表面结构：由于表面能的作用，在原子清洁的表面上可以发生多种与体内不同的结构和成分变化。
如：表面弛豫，表面重构，表面偏析，表面吸附，表面化合物，表面台阶（TLK模型）。
三、实际表面有一定的粗糙度、贝尔比层、残余应力、表面吸附及沾污等。
表面工程学要点
第一章绪论第二章第一节：表面工程学的定义与内涵1.1、表面工程技术发展概况磨损、腐蚀、断裂是机械零件工程构建的三大主要破坏形式。
前二者造成经济损失占很大比重。
腐蚀和磨损均是发生于机件表面的材料流失过程，其他形式的失效过程有许多也是从表面开始促进了表面工程学的发展与形成延缓和控制表面破坏1.2、表面工程学的定义表面工程学围绕腐蚀、摩擦与磨损和功能特性（声，光，磁，电的转换）三大因素，成为80年代后期重点发展的关键技术之一，形成表面工程学。
定义:为满足特定的工程需求，使材料表面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。
1.3、表面工程学的内涵提高耐磨性、耐蚀性、抗高温氧化性能、装饰性，或具有特殊功能（如电性能、磁性能和光电性能等）能够在材料表面加工或制作各种功能结构元器件的有关技术。
如光刻技术、离子刻蚀技术等即借助各种手段在材料表面合成新材料的技术，如纳米粒子制备过程中的表面工程技术、离子注入等快速成型制造内涵扩展经过内涵扩展以后的表面工程技术，由单纯的表面改性扩展到表面加工和合成新材料等领域，涵盖材料科学、物理、化学、冶金、机械、电子与生物等领域，成为新型的、名副其实的交叉学科。
表面工程技术所涉及的基材包括几乎所有的工程材料，如金属、陶瓷、半导体材料、高分子材料、混凝土、木材和各类复合材料等，所涉及的工艺方法数以百计，各具特点表面工程的特点与意义1）作用于表面，对基材组织与性能影响不大；2）采用表面技术替代整体合金化；3）兼有装饰和防护功能；4）化学气相沉积，物理气相沉积，掩模，光刻等表面薄膜沉积技术和表面细微加工是制造大规模集成电路的基础；5）生成型制造法是以表面加工为基础；6）可以在表面制备整体合金化难以做到的特殊性能合金。
第三节表面工程技术的分类按学科特点：利用外来元素与基材元素相混合，形成成分不同于基材和添加材料的表面新材料。
1）表面合金化技术喷焊、堆焊、离子注入、激光熔覆、热渗镀。
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表面工程学复习资料第一章绪论1．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、结构和性能的化学、物理方法与工艺。
2．表面工程技术内涵：（1）表面改性技术。
能够提高零部件表面的耐磨性、耐蚀性、抗高温氧化性能，或使材料表面具有特殊功能（磁性能、光电性能）的有关技术。
（2）表面加工技术。
能在单晶硅表面制作大规模集成电路的光刻技术、离子刻蚀技术。
（3）表面合成技术。
借助各种手段在材料表面合成新材料的技术，离子注入制备或合成新材料。
（4）表面加工三维合成技术将二维表面加工累积成三维零件的快速原型制造技术。
（5）上述几个要点的组合或综合3．表面工程技术的分类：（1）表面改性技术：表面组织转换技术、表面涂镀技术、表面合金化和掺杂技术（2）表面微细加工技术（3）表面加工三维成型技术——快速原型制造⑷表面合成新材料技术4.表面工程技术功能：①提高耐腐蚀、耐磨性、耐疲劳、耐辐射性能，表面自润滑性；②实现表面自修复性（自适应、自补偿、自愈合），生物相容性。
第二章表面工程技术的物理化学基础1.理想表面：无限晶体中插进一个平面，将其分成两部分后所形成的表面，并认为半无限晶体中的原子位置和电子密度都和原来的无限晶体一样。
2.洁净表面：尽管材料表层原子结构的周期性不同于体内，但如果其化学成分仍与体内相同，这种表面就成为洁净表面。
3.清洁表面：指零件经过清洗（脱脂、浸蚀等）以后的表面，与洁净表面必须用特殊的方法才能得到不同。
4.典型固体界面分类：（1）基于固相晶粒尺寸和微观结构差异形成的界面（2）基于固相组织或晶体结构差异形成的界面（3）基于固相宏观差异形成的界面：冶金结合界面、扩散结合界面、外延生长界面、化学键结合界面、分子键结合界面、机械结合界面5.物理吸附和化学吸附的区别：P12 表2-16.摩擦分类（实际工作条件差别）干摩擦，边界润滑摩擦、流体润滑摩擦、滚动摩擦7.固体润滑覆膜分类：（1）粘结固体润滑膜（2）化学反应法固体润滑膜（3）电镀和气相沉积方法形成固体润滑膜8.影响固体材料粘着磨损性能的因素：（1）润滑条件或环境。
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《表面工程学》复习资料1.表面工程技术：指为了满足特定的工程需求，是材料或零部件表面具有特殊的成分，结构和性能的化学，物理方法。
2.表面工程技术分类：（1）表面改性技术（2）表面微细加工技术（3）表面加工三维成型技术（4）表面合成新材料技术。
表面：一般将固相和气相之间的分界面称为表面。
界面：把固相之间的分界面称为界面3.典型的固相表面：（1）理想表面，（2）洁净表面与清洁表面（3）机械加工表面（4）一般表面。
4.典型固体界面：界面指两个块体相之间的过渡区①空间尺度——原子间力作用影响范围大小②状态——材料和环境条件特征。
（1)基于固相晶粒尺寸和微观结构差异形成的界面（比尔比层：离表面约5nm的区域内，点阵发生强烈畸变，形成的厚度约1~100nm的晶粒极微小的微晶层。
它具有粘性液体膜似的非晶态外观，不仅能将表面覆盖的很平滑，而且能流入裂缝或划痕等表面不规则处；下面为塑性流变层）（2）基于固相组织或晶体结构差异形成的界面（3）基于固相宏观或成分差异的界面。
宏观成分差异形成的界面：冶金结合界面、扩散结合界面、外延生长界面、化学键结合界面、分子键结合界面、机械结合界面。
5.吸附对材料力学性能的影响——莱宾杰效应：许多情况下，由于环境介质的作用，材料的强度，塑性，耐性，耐磨性等力学性能大大降低，产程原因：（1）不可逆转物理过程与物理化学过程引起的效应（2）可逆物理过程和可逆物理化学过程引起的效应，这些过程下降，固体表面自由能，并不同程度地改变材料本身的力学性能。
这种因环境介质的影响及表面自由能减少导致固体强度，塑性降低的现象，称为莱宾杰尔效应。
特征：（1）环境介质的影响有很明显的化学特征。
(2)只要很少的表面活性物质就可以产生莱宾杰尔效应。
（3）表面活性熔融物的作用十分迅速（4）表面活性物质的影响可逆（5)莱宾杰尔效应的产生需要拉应力和表面活性物质同时起作用。
本质：是金属原子对活性介质的吸附，使表面原子的不饱和键得到补偿，使表面能降低，改变表面原子间的相互作用，使金属表面的强度降低。
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表面热处理及化学热处理3.1 表面热处理定义：仅对材料的表面加热、冷却，而不改变其成分的热处理工艺，称表面热处理。
3.1.1 表面淬火技术的原理和特点一、表面淬火技术的定义与分类（1）定义：采用特定热源将钢铁材料表面快速加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）之上，快速冷却，发生马氏体相变，形成表面强化层的工艺，称表面淬火技术。
（2）分类：根据热源不同，可分为：感应加热火焰加热激光加热电子束加热·Ac1：钢加热时，开始形成奥氏体的温度。
·Ac3：亚共析钢加热时，所有铁素体都转变为奥氏体的温度（3）适用范围1.碳含量在0.35%—1.20%的中、高碳钢；2.基体相当于中碳钢的普通灰铁、球铁、可锻铸铁、合金铸铁；3.中碳钢与球铁最适合。
中碳钢最适合表面淬火的原因①中碳钢经预先热处理（正火或调质）后进行表面淬火，不但心部有较高综合力学性能，且表面有较高硬度和耐磨性；②高碳钢表面淬火后，表面硬度和耐磨性虽高，但心部塑性与韧性较低；③低碳钢表面强化效果不显著。
二、表面淬火技术与常规淬火技术的区别①加热速度高，钢的相变点温度大幅度提高；②加热速度高，奥氏体晶粒及亚结构显著细化；③加热速度很高时，钢产生无扩散奥氏体相变；④冷速快，硬度高；⑤热源能量密度越高，加热速度越快，硬度越高；⑥加热速度高，渗碳体难以充分溶解，奥氏体成分不均匀，显微硬度不均匀；⑦需预先热处理，使碳化物或自由铁素体均匀、细小分布。
三、表面淬火层的组织与性能1、组织沿试样横截面分三个区：淬硬区、过渡区、心部（1）淬硬区：全部马氏体（2）过渡区：马氏体+自由铁素体（3）心部：原始组织2、表面淬火层的性能①硬度比普通淬火工艺高2-5HRC；②耐磨性比普通淬火好；③提高轴类零件的疲劳强度；④缺口敏感性下降。
3.1.2 感应加热表面热处理（1）原理：工件放在有足够功率输出的感应线圈中，在高频交流磁场作用下，产生很大感应电流，由于集肤效应而集中分布于工件表面，使受热区迅速加热到钢的相变临界温度之上，然后在冷却介质中快速冷却，使工件表层获得马氏体。
《表面工程学》课件
通过本课件，您将了解表面工程学的定义、应用领域、基本原理、常见表面 处理技术以及发展前景，希望能为您带来启发和新的知识。
课程介绍
本课程将深入探讨表面工程学的重要性和应用，为您揭示其在不同行业中的 巨大潜力。
表面工程学的定义
表面工程学是研究对材料表面进行改性和处理的学科，旨在改善材料的功能性、性能和外观。
表面工程学的应用领域
表面工程学广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备、医疗器械等行业， 在提升产品质量和性能方面发挥着关键作用。
表面工程学的基本原理
1 材料相互作用
通过控制表面与环境的相 互作用，实现材料性能的 优化。
2 界面工程
通过调整材料与界面之间 的相互作用，改变材料表 面的性质。
3 涂层技术
Байду номын сангаас结
通过本课程，您对表面工程学的重要性和应用领域有了更深刻的了解。继续探索和学习，将为您的事业带来无 限可能。
利用各种涂层技术，增强 材料的抗腐蚀性、耐磨性 和导热性。
常见表面处理技术
等离子体表面处理
利用等离子体反应，对材料表面 进行清洁和改性。
电镀工艺
通过电解过程，在材料表面形成 金属或合金涂层。
激光刻蚀
利用激光束对材料表面进行精确 刻蚀，实现图形和文字的印刻。
表面工程学的发展前景
随着科技的不断进步和工业需求的增长，表面工程学将继续发展，为各行各 业带来更多创新和突破。
表面工程学复习
表面工程学复习名词解释表面能：材料表面的内能，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。
表面扩散：是指原子、离子、分子以及原子团在固体表面沿表面方向的运动。
当固体表面存在化学势梯度场，扩散物质的浓度变化或样品表面的形貌变化时，就会发生表面扩散。
洁净表面：尽管材料表面原子结构的周期性不同于体内，但其化学成分仍与体内相同的表面。
清洁表面：一般之零件经过清洗（脱脂、侵蚀）以后的表面。
滚光：将零件放入盛有磨料和化学溶液的滚筒中，借滚筒的旋转使零件与磨料、零件与零件表面相互摩擦，以达到清理零件表面的过程。
电化学抛光：电解抛光是以被抛工件为阳极，不溶性金属为阴极，两极同时浸入到电解槽中，通以直流电而产生有选择性的阳极溶解，从而达到工件表面光亮度增大的效果。
表面淬火：采用特定热源将钢铁材料表面快速加热到AC3或AC1之上，然后使其快速冷却，形成表面强化层的工艺过程。
表面形变强化：在金属的表面形变过程中当外力超过屈服强度后，要塑性变形继续进行必须不断增加外力，从而在真实的应力-应变曲线上表现为应力不断上升。
等离子体热扩渗: 利用低真空中气体辉光放电产生的离子轰击工件表面，形成热扩渗层的工艺过程。
液体热扩渗：将工件浸渍在熔融的液体中，使表面渗入一种或几种元素的热扩渗工艺方法。
化学镀:：在无外加电流的状态下，借助合适的还原剂，使镀液中的金属离子还原成金属，并沉积到零件表面的一种镀覆方法。
复合镀：在电镀或化学镀溶液中加入非溶性的固体微粒，并使其与主体金属共沉积在基体表面，或把长纤维迈入或卷缠于基体表面后沉积金属，形成一层金属基的表面复合材料的过程。
合金镀：在一种溶液中，两种或两种以上金属离子在阴极上共沉积，形成均匀细致镀层的过程。
堆焊：在零件表面熔覆一层耐磨、耐蚀、耐热等具有特殊性能合金属的技术。
热喷焊:采用热源使涂层料在机基体表面重新融化或部分熔化，实现涂层与基体之间，涂层内颗粒之间的冶金结合，消除孔隙。
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《表面工程学》复习资料1、表面工程技术:指为了满足特定得工程需求,就是材料或零部件表面具有特殊得成分,结构与性能得化学,物理方法。
2、表面工程技术分类:(1)表面改性技术(2)表面微细加工技术(3)表面加工三维成型技术(4)表面合成新材料技术。
表面:一般将固相与气相之间得分界面称为表面。
界面:把固相之间得分界面称为界面3、典型得固相表面:(1)理想表面,(2)洁净表面与清洁表面(3)机械加工表面(4)一般表面。
4、典型固体界面:界面指两个块体相之间得过渡区①空间尺度——原子间力作用影响范围大小②状态——材料与环境条件特征。
(1)基于固相晶粒尺寸与微观结构差异形成得界面(比尔比层:离表面约5nm得区域内,点阵发生强烈畸变,形成得厚度约1~100nm得晶粒极微小得微晶层。
它具有粘性液体膜似得非晶态外观,不仅能将表面覆盖得很平滑,而且能流入裂缝或划痕等表面不规则处;下面为塑性流变层)(2)基于固相组织或晶体结构差异形成得界面(3)基于固相宏观或成分差异得界面。
宏观成分差异形成得界面:冶金结合界面、扩散结合界面、外延生长界面、化学键结合界面、分子键结合界面、机械结合界面。
5、吸附对材料力学性能得影响——莱宾杰效应:许多情况下,由于环境介质得作用,材料得强度,塑性,耐性,耐磨性等力学性能大大降低,产程原因:(1)不可逆转物理过程与物理化学过程引起得效应(2)可逆物理过程与可逆物理化学过程引起得效应,这些过程下降,固体表面自由能,并不同程度地改变材料本身得力学性能。
这种因环境介质得影响及表面自由能减少导致固体强度,塑性降低得现象,称为莱宾杰尔效应。
特征:(1)环境介质得影响有很明显得化学特征。
(2)只要很少得表面活性物质就可以产生莱宾杰尔效应。
(3)表面活性熔融物得作用十分迅速(4)表面活性物质得影响可逆(5)莱宾杰尔效应得产生需要拉应力与表面活性物质同时起作用。
本质:就是金属原子对活性介质得吸附,使表面原子得不饱与键得到补偿,使表面能降低,改变表面原子间得相互作用,使金属表面得强度降低。
实际意义:(1)此效应提高金属加工效率(2)应注意避免因此效应所造成得材料早期破坏。
7、磨粒磨损:一个凸起硬面与另一表面接触,或者在两个摩擦面之间存在或嵌有硬颗粒,在相对运动中导致材料迁移。
影响因素:(1)磨粒硬度,形状与粒度得影响(2)材料力学性能与微观组织得影响(3)工况与环境条件得影响。
8、粘着磨损:摩擦面相对滑动时,固相焊合点撕裂,断裂导致材料迁移。
9、提高耐磨性得途径:(1)工程结构得合理设计①产品内部设计必须合理,在满足条件下,尽量降低对磨材料得交互作用力②设计时应对零件得重要性、维修得难易程度、产品成本、使用特点、环境特点等预先进行综合分析(2)零件磨损机理预测,分析与耐磨材料得选择(3)材料表面耐磨与减磨处理①使表面具有良好得力学性能,如高硬度,高韧度。
②设法降低材料表面得摩擦系数。
10、电化学腐蚀:指金属在导电得液态介质中因电化学作用导致得腐蚀,在腐蚀过程中有电流得产生。
保持氧化膜得必要条件就是:新生成得氧化物摩尔体积V氧化物=M’/(xD)必须大于氧化物消耗掉得金属得摩尔体积V金属=M/ρ11、钝化:这种由于金属表面状态得改变引起金属表面活性得突然变化,使表面反应速度急剧降低得现象。
12、两种理论:(1)成相膜理论(处于介质中得金属表面能生成一层致密得,覆盖良好得保护膜)(2)吸附理论(不一定要形成完整得钝化膜才会引起金属表面钝化,只要金属得部分表面上形成氧原子吸附层,就可以产生钝化) 两种理论区别:成像膜理论强调了钝化层得机械隔离作用,吸附理论认为主要就是吸附层改变了金属表面得能量状况,使金属不饱与键趋于饱与,降低了金属表面得化学活性,造成钝化活化:钝化得相反过程,消除金属表面得钝化状态:金属表面净化、增加金属表面得化学活性区。
13、化学脱脂:利用碱与油脂类起化学反应来去除材料表面得油污(操作简便、脱脂能力强,安全可靠、易实现自动化)14、化学浸蚀:采用酸与金属材料表面得绣,氧化皮及其她腐蚀产物起反应,使其溶解度下降而除去得工艺(浸蚀速度快,生产效率高,不受工件形状限制,浸蚀彻底,劳动强度低,操作方便,易于实现机械化,自动化生产) 化学浸蚀得一般工艺工程:脱脂-冷水洗(2次)-化学浸蚀-水洗-中与-水洗15、表面淬火技术:采用特定热源将钢铁表面快速加热到Ac3或Ac1之上,然后使其快冷却并发生M相变,形成表面强化层得工艺过程。
组织:淬硬区(温度高于AC3),过渡区(AC3~AC1),心部组织(原始组织,小于AC1)。
性能:表面淬火层硬度比普通淬火工艺得高2~5HRC,淬火后工件耐磨性更好。
此外,表面淬火还可以再零件表面产生正压力,抑制裂纹得萌生与扩展,提高轴类零件得疲劳强度并使其缺口敏感性下降。
激光表面熔凝(液相淬火法):采用激光束将基材表面加热到熔化温度以上,当激光束移开后由于基材内部导热冷却而使熔化层表面快速冷却并凝固结晶得表面处理工艺工件横截面沿深度方向得组织依次为:熔凝层、相变硬化层、热影响区、基材16、热渗透:形成扩散层得三个基本条件:(1)渗入元素必须能够与基体金属形成固溶体或金属间化合物。
(2)欲渗元素与基材之间必须有直接接触。
(3)被渗元素在基体金属中要有一定得渗入速度。
17渗透层形成机理(1)产生渗剂得活性原子并提供给基体金属表面。
(2)渗剂元素得活性原子吸附在基体金属表面上,随后被基体金属所吸收,形成最初得表面固溶体或金属间化合物,建立热扩散所必须得浓度梯度。
(3)渗剂元素原子向基体金属内部扩散,基体金属原子也同时向渗层中扩散,使扩散层增厚,即扩散层成长过程,简称扩散过程。
扩散得机理有三种:间隙式扩散机理,置换式扩散机理,空位式扩散机理。
18、热浸Al:就是将钢材或工件浸入到熔融Al液中,使钢材或工件表面形成Al及Al合金得方法。
过程:①铁基表面被溶解,并形成合金层②合金层中得渗入原子向内扩散,形成固溶体或化合物。
③合金层表面包络一层纯金属。
19、等离子体热渗透:利用低真空中气体辉光放电产生得离子轰击工件表面,形成热扩渗层得工艺过程。
原理:在辉光放电时,电离出来得正离子,在电场作用下轰击阴极表面,并使阴极材料得某些原子与电子逸出表面,在离子热扩渗中,开始阶段利用强阴极溅射清洁工件表面,热扩渗时控制阴极溅射以保持工件表面得粗糙度与获得所需得渗层组织。
20、热喷涂得技术特点:(1)可在各种基体上制备各种材质得涂层(2)基体温度低(3)操作灵活(4)涂层厚度范围宽。
影响因素:设备,材料,工艺,人员,称之为4M因素。
21、等离子喷涂与喷焊之间得区别:(1)等离子喷涂时,等离子弧建立在喷枪内钨阴极与铜阳极喷嘴之间,称为非转移弧,而等离子喷则采用非转移弧与转移弧得联合弧。
(2)等离子喷焊枪与等离子喷涂枪不同,区别在喷嘴中等离子弧通道得长度与直径比比较小,通常在1-1、4之间。
22、常用喷涂材料:(1)金属喷涂材料,有线材与粉末两种。
(2)陶瓷热喷涂材料,主要集中在氧化物陶瓷材料上,主要形式就是粉末。
(3)塑料热喷涂材料,一般采用粉末形式。
(4)热喷涂用复合粉末材料。
①为适应热喷涂工艺而制备得复合材料。
②通过增强相增强涂层性能得复合材料。
23、电镀溶液得基本组成:(1)析出得金属易溶于水得盐类,称为主盐。
(2)能与析出得金属离子形成铬盐得成分(3)提高镀液导电性得盐类(4)能保持溶液得PH值在要求范围内得缓冲剂(5)有利于阳极溶解得助溶阴离子(6)影响金属离子在阴极上析出得成分—添加剂24、转化膜及着色:转化膜技术:就是通过化学或电化学方法,使金属表面形成稳定得化合物膜层而不改变金属外观得技术。
25、P化:磷化膜由金属表面与稀磷酸及磷酸盐溶液接触而形成得。
26、铬酸盐钝化膜:钝化膜式无定形膜,主要由不溶性得三价铬化合物与可溶性得六价铬化合物组成。
不溶性部分具有足够得强度与稳定性,成为膜得骨架,可溶性部分充填在骨架内部,当钝化膜受到轻度损伤时,露出得基体与膜中得可溶性部分相互作用,使膜自动修复。
即自愈作用。
27、发蓝:钢铁得化学氧化俗称蓝处理,膜得成分为Fe3O4,根据制件得表面状态,材料得成分与氧化处理工艺规范得不同,可获得蓝黑色与黑色得氧化膜。
28、铝阳极氧化物膜得组成与结构:多孔膜为细胞状结构,其形状在膜得形成过程中会发生变化。
氧化膜细胞状结构得大小在决定氧化膜得多孔性与它得性能就是都很重要。
Keller模型。
29、着色:铝与铝合金容易生成阳极氧化膜,阳极氧化膜就是最理想得着色载体,所以铝材就是最用以着色得。
方法有:自然显色法,吸附着色法,电解着色法(二次电解法或浅田法) 30、涂料得基本组成:成膜物质,颜料,溶剂,助剂。
31、阴极电泳涂料:阴极电泳涂料时在树脂分子链中引入含N,S,P得基团,用酸中与形成盐,能电离成阳离子聚合物而增溶分散于水中。
32、电泳涂装:有阳极电泳与阴极电泳,特点:自动化流水线生产,机械化,工人劳动强度低,生产效率高。
33、PVD,CVD定义:在真空条件下,以各种物理方法产生得原子或分子沉积在基材上,形成薄膜或涂层得过程称为PVD。
CVD:把一种或几种含有构成薄膜元素得化合物,单质气体通入放置有基片得反应室,借助气相作用或在基片上得化学反应生成希望得薄膜。
34、溅射:用高能粒子轰击固体表面,通过能量传送,使固体得院子或分子逸出表面并沉积在基片或工件表面形成薄膜得方法。
有离子束溅射,阴极溅射两种。
原理:利用低压气体得异常辉光放电产生得阳离子,在电极作用下高速冲向阴极。
机理:(1)靶材原子脱离晶格,克服表面势垒,直接发生溅射,并在基材上成膜。
(2)靶材原子产生原位振动,并波及周围原子使靶材温度升高(3)靶材原子出现反冲,使周围原子碰撞移位,并如此反复出现多次反冲现象,称为级联碰撞。
35、离子镀膜:特点:(1)膜层与基层结合力高(2)均镀能力强(3)基体材料与镀膜材料可以广泛搭配。
包括真空,反应,化学,交流,离子束离子镀等。
36、CVD制备薄膜得主要参数:(1)温度(2)反应物供给配比(3)压力37、外延:外延就是一种单晶薄膜得技术,若外延层与衬底材料在结构与性质上相同,则称为同质外延,若两者不同,则为异质外延。
典型得外延有气相外延,液相外延,分子束外延。
38、高能束:由高密度光子,电子,离子组成得激光束,电子束,离子束有一个共同特点,就就是通过特定装置可以聚焦到很小甚至非常细微得尺寸39、激光器:二氧化碳激光器,YAG激光器,与准分子激光器。
YAG激光器:由工作物质,泵浦源,聚光腔,光学谐振腔,冷却滤光及激光电源组成。
特点:结构紧凑,重量轻,使用简便可靠,维修要求低。
准分子激光器:指在激发态能够暂时结合成不稳定分子,而在基态又迅速离解成原子得缔合物,因而也称为受激准分子。