世紀表面工程發(fā)展概述(編輯修改稿)
2025-02-11 00:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 】。（1）微納金屬顆粒自修復(fù)添加劑。(2)微納層狀硅酸鹽自修復(fù)添加劑。納米電刷鍍技術(shù)是我國學(xué)者將傳統(tǒng)電刷鍍技術(shù)與納米材料技術(shù)相結(jié)合的創(chuàng)新性研究成果。在電刷鍍液中添加特種納米陶瓷顆?；蚣{米纖維，并使其與基質(zhì)鍍液均勻、彌散混合，可制備出高性能的納米復(fù)合鍍層【46】。采用單液法還可以制備出Cu／Ni納米多層鍍層【7】。（1）電刷鍍納米晶鍍層。(2)電刷鍍納米顆粒復(fù)合鍍層。(3)電刷鍍納米纖維復(fù)合鍍層。(4)電刷鍍納米多層復(fù)合鍍層。熱噴涂技術(shù)可通過沉積不同涂層來改變材料表面性能(如耐磨、減磨、耐高溫、隔熱、抗高溫氧化和耐腐蝕等)或賦予全新的表面特性，大幅度提高材料使用壽命與附加價值。以等離子噴涂、電弧噴涂、超聲速火焰噴涂為主要涂層制備方法，通過傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)與納米結(jié)構(gòu)制備工藝的不斷發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。（1）納米熱噴涂技術(shù)。(2)等離子噴涂物理氣相沉積(Plasma spray．physical vapor deposition,PS—PVD)的基礎(chǔ)研究與開發(fā)。(3)高效能超音速等離子噴涂。(4)高穩(wěn)定性智能高速電弧噴涂。(5)電熱爆炸噴涂。(6)冷噴涂及其發(fā)展。與熱噴涂、電鍍和電刷鍍等傳統(tǒng)表面工程技術(shù)相比，激光表面強化技術(shù)對環(huán)境的污染小，且激光熔覆層與基體呈冶金結(jié)合(結(jié)合強度高)，因此激光表面改性和熔覆層能勝任更加苛刻的工況，表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景，已在鋼鐵、冶金、電力、石化、汽車、能源和航空航天等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用【89】。激光表面強化技術(shù)已有較長歷史，近年來的研究進展主要包括以下幾個方面。（1）大功率半導(dǎo)體、光纖激光器的發(fā)展。(2)有色金屬的激光表面強化。(3)激光熔覆納米結(jié)構(gòu)涂層的制備。四、極端環(huán)境下的表面工程在核、空間和其它極端環(huán)境下，裝備零部件將面對強輻射、真空(紫外線)、原子氧和高低溫侵蝕等更加苛刻工作環(huán)境，表面工程可為這些工作在極端環(huán)境下的零部件提供有效的表面防護。原子氧(AO)是低地軌道空間中對航天器外露材料危害性最大的環(huán)境因素?？臻g材料的AO效應(yīng)嚴重影響了低地球軌道航天器的性能和壽命。為此近年來人們采用了多種方法來限制AO對空間材料的侵蝕效應(yīng)。五、新能源中的表面工程發(fā)展清潔能源是國家發(fā)展戰(zhàn)略中的最重要方向之一。以太陽能、氫能、風(fēng)能為代表的新能源開發(fā)中，表面工程在獲得功能性薄膜、改善材料表面性能方面具有明顯優(yōu)勢，并具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?薄膜太陽能電池關(guān)鍵薄膜制備裝備和技術(shù)太陽能光伏發(fā)電在新能源中占有重要地位。近年來，薄膜太陽能電池技術(shù)發(fā)展很快，作為繼第一代傳統(tǒng)晶硅太陽能電池之后發(fā)展的新一代太陽能電池技術(shù)，歐、美、日等發(fā)達國家都投入了很大力量發(fā)展薄膜太陽能電池技術(shù)。常規(guī)太陽能光熱中低溫利用中國市場上普及的是全玻璃太陽能集熱真空管。結(jié)構(gòu)分為外管、內(nèi)管、選擇性吸收涂層、吸氣劑、不銹鋼卡子、真空夾層等部分。而國外成熟的集熱器則多采用平板集熱器，平板集熱器具有壽命長、穩(wěn)定性高、可回收的優(yōu)點，更為主要的優(yōu)點是便于實現(xiàn)建筑一體化，將成為未來熱水器發(fā)展的趨勢。作為平板集熱器主要功能部件的選擇性吸收膜的性能成為集熱器效率的決定因素，其成本占到集熱器成本的60％以上。目前世界上僅有兩家公司實現(xiàn)了平板集熱器用選擇性吸收薄膜的工業(yè)化制備，如鈦諾科(TiONX)公司的超級藍膜。國內(nèi)在該方面的研究大多處于實驗室階段，
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