【正文】 （ 2）非均相成核法（ heterogeneous nucleation） 非均勻形核法是利用改性劑微粒在被包覆顆粒基體上的非均勻形核并生長來形成包覆層。在功能陶瓷領(lǐng)域除可以降低粉體表面的缺陷濃度、提高分散性外，還可以改善其電、磁、光、催化以及燒結(jié)性能。 ③定向性強(qiáng)、薄膜分辯率高，能實(shí)現(xiàn)微區(qū)沉積 ④生長過程中可原位引入多種氣體 ⑤易制多層膜和異質(zhì)膜 ⑥易于在較低溫度下原位生長取向一致的結(jié)構(gòu)和外延單晶膜 ⑦高真空環(huán)境對薄膜污染少可制成高純薄膜 ⑧可制膜種類多 2022/10/23 河南省精品課程 —— 陶瓷工藝原理 四、爆炸噴涂（ explosion spraying） 噴涂時(shí)，首先將定量的乙炔和氧由供氣口送入水冷噴腔的內(nèi)腔，再從另一入口送入氮?dú)?，同時(shí)將粉末從供料口送入，這些粉末在燃燒氣體中浮游，火花塞點(diǎn)火，氣體爆炸產(chǎn)生的熱能和壓力轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，使粉末達(dá)到熔融狀態(tài)并高速撞擊基材表面從而形成涂層，圖 炸噴涂的原理示意圖。典型的 PLD沉積裝置主要由激光掃描系統(tǒng)、真空室制膜系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)組成（圖 ）。該方法屬于同步吹送法，它的特點(diǎn)是利用高溫度、高能量密度的激光作為光源，使噴涂材料和噴涂氣氛的氣體反應(yīng)來制作非金屬涂層。 優(yōu)點(diǎn)： ①能量傳遞方便，可以對被處理工件表面有選擇地局部強(qiáng)化； ②能量作用集中，加工時(shí)間短，熱影響區(qū)小，激光處理后，工件變形??； ③可處理表面形狀復(fù)雜的工件，而且容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線； ④激光表面改性的效果比普通方法更顯著，速度快，效率高，成本低； ⑤通常只能處理一些薄板金屬，不適宜處理較厚的板材，但可以作為建筑衛(wèi)生陶瓷的表面修補(bǔ)； 激光表面處理包括激光表面硬化、激光沖擊硬化、激光表面熔化、激光表面合金化和激光表面涂覆等 （ 1）激光表面處理技術(shù)的原理及特點(diǎn) 2022/10/23 河南省精品課程 —— 陶瓷工藝原理 （ 2）激光表面噴涂 右 圖為激光表面噴涂噴嘴示意圖。 （ 2）脈沖高能量密度等離子體在處理材料時(shí)，等離子體能夠與基底材料直接發(fā)生反應(yīng)，這樣，制備薄膜及膜 /基混合可同步實(shí)現(xiàn)，能夠有效提高膜 /基結(jié)合力。因此可以在基材表面形成一層微晶或非晶薄膜，從而達(dá)到改善材料表面性能的目的。在制備薄膜時(shí)可在室溫下合成亞穩(wěn)態(tài)相和其他化合物材料。與脈沖電子束、脈沖激光束相比，脈沖等離子體具有電子溫度高、等離子體密度高、定向速度高、功率大等特點(diǎn)。一些粒子還會注入到材料表面引起級聯(lián)碰撞、散射、激發(fā)、重排、異構(gòu)、缺陷、晶化或非晶化，從而改變材料表面的組織和性能。 ④ 離子注入對陶瓷摩擦性能的影響： 陶瓷材料的摩擦損失常與表面性能有密切關(guān)系。 ② 離子注入對陶瓷抗彎強(qiáng)度的影響： 因?yàn)殡x子注入使材料表面產(chǎn)生輻照損傷，體積膨脹，產(chǎn)生表面壓應(yīng)力，這是材料強(qiáng)度增加的主要原因，但是如果材料表面的裂紋尺寸超過了注入引起的表面壓應(yīng)力的厚度，其增強(qiáng)效果會減小。 （ 2）金屬蒸汽真空離子源技術(shù)（ metal vapor vacuum arc） 弧陽極陰極磁鐵引出電極觸發(fā)器抑制柵極引出系統(tǒng)弧MEVVA源的電源原理 ② 特點(diǎn)： （ 1）能給出的離子種類多 （ 2）注入效率高 （ 3）離子電荷態(tài)高，可大幅度地降低注入機(jī)的制造成本 （ 4）離子束純度高，進(jìn)一步降低注入機(jī)的制造成本 （ 5）可實(shí)現(xiàn)多種元素的離子在相同條件下的注入和摻雜，并省去重復(fù)抽真空的時(shí)間。 ⑤缺點(diǎn)：有時(shí)無法處理復(fù)雜的凹面和內(nèi)腔；注入層較??；離子注入機(jī)價(jià)格昂貴，加工成本較高。 ②離子注入是原子的直接混合，注入層厚度為 ，但在摩擦條件下工作時(shí)，由于摩擦熱作用，注入原子不斷向內(nèi)遷移，其深度可達(dá)原始注入深度的 100~1000倍，使用壽命延長。聚焦掃描系統(tǒng)將粒子束聚焦掃描，有控制地注入陶瓷材料表面。 （ 1）離子注入技術(shù)原理及裝置 離子注入是指從離子源中引出離子，經(jīng)過加速電位加速，離子獲得一定的初速度爾后進(jìn)入磁分析器，使離子純化，從磁分析器中引出所需要注入的純度極高的離子。 化學(xué)氣相沉積是指在相當(dāng)高的溫度下，混合氣體與基體的表面相互作用，使混合氣體中的某些成分分解，并在基體表面形成一種金屬或化合物的固態(tài)薄膜或鍍層。對于陶瓷基體來說，用的較多的是濺射法。如右圖（ 3）、（ 4）所示 三、穿封：當(dāng)穿過瓷件的金屬件的直徑較細(xì)，可以直接采用如右圖（ 5）所示的實(shí)心穿封；金屬件較粗應(yīng)改用如右圖（ 6）所示壓穿封 陶瓷－金屬封接的主要結(jié)構(gòu)形式 2022/10/23 河南省精品課程 —— 陶瓷工藝原理 第六節(jié) 陶瓷表面改性新技術(shù) 一、熱噴涂法（ thermal spraying）：利用氧乙炔（丙烷）火焰、電弧或等離子等高溫?zé)嵩磳⒂扛驳母鞣N涂層材料熔化或軟化，并用高速射流使之霧化成微細(xì)顆粒液滴或高溫顆粒，噴射到經(jīng)過預(yù)處理的基體表面工件表面，從而與基體形成一層牢固的涂層的技術(shù)，達(dá)到高度耐磨、減摩、耐蝕、耐高溫以及修補(bǔ)恢復(fù)尺寸等目的 二、冷噴涂法：利用高壓氣體攜帶粉末顆粒從軸向進(jìn)入噴槍產(chǎn)生超音速流，粉末顆粒經(jīng)噴槍加速后在完全固態(tài)下撞擊基體，通過產(chǎn)生較大的塑性變形而沉積于基體表面形成涂層 三、溶膠－凝膠法（ solgel）：用易水解的金屬醇鹽或無機(jī)鹽，在某種溶劑中發(fā)生水解反應(yīng)，經(jīng)水解縮聚形成均勻的溶膠，將溶膠涂覆在金屬的表面，再經(jīng)干燥、熱處理（焙燒）后形成涂層 陶瓷材料傳統(tǒng)的表面改性技術(shù) 2022/10/23 河南省精品課程 —— 陶瓷工藝原理 四、物理－化學(xué)氣相沉積法（ physical – chemical vapor deposition）： 氣相沉積是指以材料的氣態(tài)（或蒸汽）或氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物在工件表面形成涂層的技術(shù)，前者稱為物理氣相沉積（ PVD），后者稱為化學(xué)氣相沉積（ CVD） 。(6)墊壓 穿封 (黑色 表示金屬部分,斜線 表示陶瓷)一、對封：對封是通過焊封將金屬直接平焊于金屬化后的陶瓷端面上。(4)斜 壓封。(2)夾層 對封。如元器件本身比較復(fù)雜，則可能有其中的 2~3種形式組合而成，如穿心式電容器，陶瓷絕緣子，真空電容器等。 特點(diǎn)： 2022/10/23 河南省精品課程 —— 陶瓷工藝原理 封接的結(jié)構(gòu)形式（ configuration） 應(yīng)用于電子元件、器件中的陶瓷－金屬的封接，雖然種類繁多，形式不一，但就基本結(jié)構(gòu)而言，不外乎對封、壓封、穿封三種，如圖 。對于大型工件來說，是非常麻煩且難以實(shí)現(xiàn)的。這種金屬焊料可以直接制成薄層墊片狀，或采用膠態(tài)懸濁漿涂刷。而在冷卻過程中這粘稠的過渡層，則凝固為玻璃相，填充于陶瓷表面與金屬粉粒之間。 （ 2）刷漿 ：將上述制得的金屬漿料，以一定方式涂刷于需要金屬化的陶瓷表面上，這層金屬漿料的厚度，以干后達(dá)到 12~26μm為宜。其中，最關(guān)鍵的工藝是陶瓷表面的金屬化 工藝流程簡述如下 ： （ 1）漿料制備 ：其中主要成分為金屬氧化物或金屬粉末，還含有一些