01第一章-現(xiàn)代表面處理技術(shù)(存儲(chǔ)版)
【正文】 一、研究復(fù)合表面技術(shù) 在單一表面技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，綜合運(yùn)用兩種或多種表面技術(shù)的復(fù)合表面技術(shù)（也稱第二代表面技術(shù)）有了迅速的發(fā)展。有些行業(yè)和企業(yè)針對(duì)自己的工程問題開發(fā)出了表面工程技術(shù)設(shè)計(jì)軟件，但局限性很大。當(dāng)前發(fā)展的涂層新材料，有些是單獨(dú)配制或熔煉而成的，有些則是在表面技術(shù)的加工過程中形成的，后一類涂層材料的誕生，進(jìn)一步顯示了表面工程的特殊功能。 01:41:50 59 無論用什么表面技術(shù)在零件表面上制備涂覆層，必須掌握涂覆層與基體的結(jié)合強(qiáng)度、涂覆層的內(nèi)應(yīng)力等力學(xué)性能。面對(duì)中國(guó)加入世貿(mào)組織，通過推廣應(yīng)用表面工程提高產(chǎn)品的質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)力，也應(yīng)是主要的舉措之一。以神龍汽車公司的車身涂裝線為例，涂裝工藝采用三涂層體系（ 3C3B），即電泳低漆涂層、中間涂層、面漆涂層，涂層總厚度為 110～ 130μm。磷化處理中的廢渣，現(xiàn)在可以壓濾成渣塊，但還不能逆向處理為有用之物，只能填埋。陰極電泳后的清洗，國(guó)際先進(jìn)的做法是采用超濾系統(tǒng)（ UF）與反滲透系統(tǒng)（ RO）聯(lián)合的全封閉清洗，為零排放奠定了基礎(chǔ)。從表面技術(shù)和涂覆材料的選擇、噴涂工藝的制定到表面電化學(xué)保護(hù)等，都在三峽重大裝備研制項(xiàng)目中占有重要地位。但是其深度廣度仍很不夠，不了解和不應(yīng)用表面工程的單位和產(chǎn)品仍很普遍。 01:41:50 58 在腐蝕學(xué)研究方面，針對(duì)大氣腐蝕、海洋環(huán)境腐蝕、化工儲(chǔ)罐腐蝕、高溫環(huán)境腐蝕、地下長(zhǎng)輸管線腐蝕、熱交換設(shè)備腐蝕、建筑物中的鋼筋水泥腐蝕等，應(yīng)用各種現(xiàn)代材料進(jìn)行了腐蝕機(jī)理和防護(hù)效果研究，提出了從結(jié)構(gòu)到材料到維護(hù)一整套防腐治理措施。在制備功能涂層方面，表面工程也可大顯身手。 01:41:50 53 二、完善表面工程技術(shù)設(shè)計(jì)體系 表面工程技術(shù)設(shè)計(jì)是針對(duì)工程對(duì)象的工況條件和設(shè)備中零部件等壽命的要求，綜合分析可能的失效形式與表面工程的進(jìn)展水平，正確選擇表面技術(shù)或多種表面技術(shù)的復(fù)合，合理確定涂層材料及工藝，預(yù)測(cè)使用壽命，評(píng)估技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，必要時(shí)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，并編寫表面工程技術(shù)設(shè)計(jì)書和工藝卡片。 01:41:50 49 將利用表面技術(shù)制成的小于 15nm的超微顆粒在高壓下壓制成型，或再經(jīng)一定熱處理工序后制成的具有超細(xì)組織的納米固體新材料，按材料屬性可分為納米金屬材料、納米陶瓷材料、納米復(fù)合材料和納米半導(dǎo)體材料等，其界面體積分?jǐn)?shù)很高，界面處原子間距分布與同成分普通固體材料有很大的差異，如納米陶瓷有一定的塑性，可進(jìn)行擠壓和軋制，然后退火使晶粒尺寸長(zhǎng)大到微米量級(jí)，又變成普通陶瓷；納米陶瓷有優(yōu)良的導(dǎo)熱性；納米金屬有更高的強(qiáng)度等，因而有廣泛的應(yīng)用。 01:41:50 45 目前大量使用的能源往往有嚴(yán)重的污染，因此今后要大力推廣綠色能源，如太陽能電池、磁流體發(fā)電、熱電半導(dǎo)體、海浪發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等，以保護(hù)人類環(huán)境。它能夠完全分解吸附的菌類物質(zhì)，不僅可以半永久性使用，而且還可以制成纖維和紙，用作廣泛的抗菌材料。 如具有選擇過濾性的分離膜材料，具有活性的活性劑，具有耐蝕性的防護(hù)涂層，具有防沾污性的醫(yī)療器件，具有殺菌性的餐具鍍銀等。 如具有導(dǎo)電性的表面導(dǎo)電玻璃，具有超導(dǎo)性的用表面擴(kuò)散制成的 NbSn線材，具有約瑟夫遜效應(yīng)的約瑟夫遜器件，具有各種電阻特性的膜電阻材料，具有絕緣性的絕緣涂層，具有半導(dǎo)性的半導(dǎo)體材料（膜），具有波導(dǎo)性的波導(dǎo)管，具有低接觸電阻特性的開關(guān)等。功能材料常用來制造各種裝備中具有獨(dú)特功能的核心部件。 強(qiáng)化 主要指通過各種表面強(qiáng)化處理來提高材料表面抵御除腐蝕和磨損之外的環(huán)境作用的能力。 01:41:50 30 表面防護(hù) 主要指材料表面防止化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕等能力。 它主要有表面形貌和顯微組織結(jié)構(gòu)的分析、表面成分分析、表面原子排列結(jié)構(gòu)分析、表面原子動(dòng)態(tài)和受激態(tài)分析和表面的電子結(jié)構(gòu)分析等。 它主要有表面失效分析理論、表面摩擦與磨損理論、表面腐蝕與防護(hù)理論、表面 (界面 )結(jié)合與復(fù)合理論等。熱噴涂、搪瓷涂敷等都屬這類。 以原子、離子、分子和粒子集團(tuán)等原子尺度的粒子形態(tài)在基體上凝聚，然后成核、長(zhǎng)大，最終形成薄膜。廣泛應(yīng)用的電鍍工藝產(chǎn)生大量工業(yè)廢水，造成環(huán)境污染，沉積新技術(shù)可部份取代電鍍，有利于環(huán)境保護(hù)。 01:41:50 13 01:41:50 14 ④人造衛(wèi)星在宇宙中的溫度控制： 問題：衛(wèi)星表面受太陽照射的一面溫度可達(dá) +200℃ ，沒有被太陽照射的一面溫度可低到 200℃ 01:41:50 15 ⑤在太陽能的利用中，必須利用涂層來吸收太陽光譜中所有波段的能量。 01:41:50 10 其次，現(xiàn)代工業(yè)的需求是表面工程迅速發(fā)展的動(dòng)力。刷鍍是修補(bǔ)金屬表面磨損比較廉價(jià)的手段。不銹鋼彩色板 。 晶界（或亞晶界） —— 多晶體內(nèi)部成分、結(jié)構(gòu)相同而取向不同晶粒（或亞晶）之間的界面。1983年英國(guó) T 01:41:50 4 第一章 表面技術(shù)概論 第一節(jié) 表面技術(shù)及其發(fā)展背景 19世紀(jì)工業(yè)革命以來，為適應(yīng)高強(qiáng)度、高硬度和耐磨、耐蝕、耐高溫等特殊要求，需不斷開發(fā)各種特殊的合金材料，但這些材料往往價(jià)格昂貴。1986年 10月國(guó)際熱處理聯(lián)合會(huì)決定接受表面工程的概念，并把自己的會(huì)名改為國(guó)際熱處理及表面工程聯(lián)合會(huì)。 01:41:50 7 二 、使用表面技術(shù)的目的 ，同時(shí)具有裝飾的效果。金屬表面的仿金電鍍層等。 01:41:50 9 三、表面技術(shù)迅速發(fā)展的原因 首先，表面工程技術(shù)的屬性是其迅速發(fā)展的基礎(chǔ)。 解決問題的方法： 依靠各種形式的隔熱涂層、防火涂層和燒蝕涂層。表面工程最大優(yōu)勢(shì)是能夠以多種方法制備出優(yōu)于基材性能的表面功能薄層。計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用和推廣，提高了表面工程技術(shù)設(shè)備的自動(dòng)化程度，改善了表面涂層的制備效率和質(zhì)量，使得表面
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