表面工程期末復(fù)習(xí)及實(shí)驗(yàn)市公開課獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、回 顧第1頁(yè)第1頁(yè)在表面預(yù)處理工藝中，采取電化學(xué)脫脂之因此比采取化學(xué)脫脂效果好，其原因在于電極上產(chǎn)生起泡對(duì)油膜存在撕裂作用和攪拌作用；在印刷線路板制造中，每年需要銅箔幾百萬(wàn)平方米，銅箔制備普通采取什么工藝？；磷化可分為厚膜磷化和薄膜磷化，厚膜磷化膜厚可達(dá)20um以上，膜重可達(dá)60g/m2。普通用作防護(hù)膜層；稍薄磷化膜（5.0g/m2以上）慣用于冷作、耐磨、潤(rùn)滑和電絕緣等。薄膜磷化膜厚15um，膜重范圍 溶解速度；二、鋁陽(yáng)極氧化膜形成原理與過(guò)程？第7頁(yè)第7頁(yè)定量分析氧化膜生長(zhǎng)過(guò)程（1） AB段，數(shù)秒鐘時(shí)間，電壓急劇上升。鋁表面形成連續(xù)、無(wú)孔氧化鋁膜。無(wú)孔膜電阻大，阻礙反應(yīng)進(jìn)行，膜層厚度增長(zhǎng)主要依

2、賴于外加電壓高下。（2） BC段，電壓上升達(dá)到最大值B主要取決于電解液性質(zhì)和溫度，溶解作用越大，電壓峰值就越低。電壓達(dá)到一定數(shù)值后，膜層局部被溶解或被擊穿，產(chǎn)生孔隙，氧化膜電阻下降，電壓隨之下降（大約1015）。（3） CD段，電壓下降到C點(diǎn)后趨于平穩(wěn)，阻擋層厚度不再改變，氧化膜Al2O3H2O生成和溶解速度在一個(gè)基本恒定比值下進(jìn)行，膜層孔穴底部向金屬內(nèi)部移動(dòng)，伴隨時(shí)間延長(zhǎng)，孔穴加深變成孔隙，孔隙間膜層加厚，成為孔壁，孔壁與電解液接觸部分不但溶解，并且被水化成為Al2O3H2O ，氧化膜變成導(dǎo)電多孔結(jié)構(gòu)，可達(dá)100um甚至更高。當(dāng)膜化學(xué)溶解速率膜生成速率時(shí)，膜層達(dá)到極限厚度。第8頁(yè)第8頁(yè)三、萊

3、賓杰爾效應(yīng)？其明顯特性是什么？ 由于環(huán)境介質(zhì)影響，及表面自由能減少造成材料強(qiáng)度、塑性、耐磨性減少現(xiàn)象，即萊賓杰爾效應(yīng)。環(huán)境介質(zhì)影響有很明顯化學(xué)特性；1表面活性熔融物作用十分快速；3只要很少量表面活性物質(zhì)就可以產(chǎn)生萊氏效應(yīng)；2表面活性物作用是可逆；4萊氏效應(yīng)產(chǎn)生需要拉應(yīng)力與活性物質(zhì)同時(shí)起作用；5第9頁(yè)第9頁(yè) 依托直流電場(chǎng)引起放電，陽(yáng)極兼作蒸發(fā)源，基片放在陰極板上。真空室中在真空度為1e-31e-4Pa情況下，充入氬氣使真空度到達(dá)1e-21Pa范圍。在基片和蒸發(fā)源之間加上數(shù)百至數(shù)千直流電壓，引起氬氣電離，形成低壓氣體放電等離子區(qū)。處于負(fù)高壓基片被等離子體包圍，不斷遭到氬離子高速轟擊而濺射清洗并活化

4、。然后接通交流電，使蒸發(fā)源中膜料加熱蒸發(fā)，蒸發(fā)出粒子通過(guò)輝光放電等離子區(qū)時(shí)部分被電離成正離子，通過(guò)電場(chǎng)與擴(kuò)散作用，高速打在基片表面。另外，大部分仍處于激發(fā)態(tài)中性蒸發(fā)粒子，在慣性作用下到達(dá)基片表面，堆積成薄膜。 在成膜同時(shí)，氬離子繼續(xù)轟擊基片，使膜層表面適中處于清潔與活化狀態(tài)，利于膜繼續(xù)沉積和生長(zhǎng)。 1. 離子鍍膜基本原理四、離子鍍膜基本原理？特點(diǎn)？第10頁(yè)第10頁(yè) 由于除了原子、分子外，尚有部分能量可達(dá)幾百、甚至上千電子伏特離子一起參與成膜，這些離子能夠打入基材內(nèi)約幾種納米深度，大大提升膜層與基材間結(jié)合力。 （1）膜層與基材結(jié)合力高； （2）均鍍能力強(qiáng)； 惰性氣體原子在放電時(shí)撞擊蒸氣鍍膜離子，

5、使之分散，提升其均鍍能力。 （3）基體材料與鍍膜材料能夠廣泛搭配。 基材能夠是金屬、陶瓷、玻璃、塑料等；鍍膜材料也能夠是金屬和各類陶瓷材料。 離子鍍膜是真空蒸發(fā)和濺射相結(jié)合一個(gè)工藝。 2. 離子鍍膜特點(diǎn)第11頁(yè)第11頁(yè)五、給出Young方程，并指出潤(rùn)濕角改變對(duì)潤(rùn)濕現(xiàn)象影響？鋪展指是一個(gè)什么現(xiàn)象？第12頁(yè)第12頁(yè)當(dāng)SL/S0時(shí)候，液體在固體表面自動(dòng)鋪開或者說(shuō)潤(rùn)濕角已經(jīng)不存在了。鋪展是潤(rùn)濕最高原則。當(dāng)SL/S0時(shí)候，液體在固體表面不鋪展，負(fù)值越大表示越難鋪展。固體界面粗糙度為i時(shí)，（2-9）修正為：上式表明，粗糙表面鋪展系數(shù)遠(yuǎn)不小于光滑表面。鋪展系數(shù)第13頁(yè)第13頁(yè)1.簡(jiǎn)樸理解表面預(yù)處理有哪些工藝

6、，如何除脂；2. 陽(yáng)極氧化膜（AAO）著色；3.極化；4.電鍍與電鑄基本概念。5.復(fù)合電鍍概念；6.合金電鍍；7.熱噴涂、熱噴焊與堆焊區(qū)別與聯(lián)系；8.磨損有哪些類型？理解其基本特點(diǎn)？9.潤(rùn)滑油為何能減小摩擦？第14頁(yè)第14頁(yè)試驗(yàn)類型：設(shè)計(jì)型要求：依據(jù)表面工程學(xué)所學(xué)內(nèi)容，按照后面試驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)可行試驗(yàn)方案。不一定要求寫出所有工序詳細(xì)工藝參數(shù)。盼各位同窗盡快完畢交過(guò)來(lái)，以便考試完后能盡快登成績(jī)。（考試成績(jī)包括試驗(yàn)成績(jī)）祝各位學(xué)習(xí)進(jìn)步！第15頁(yè)第15頁(yè)試驗(yàn)（一）金屬表面氧化試驗(yàn)（時(shí)間：.3.30，S1409）p30一、試驗(yàn)?zāi)康睦斫饨饘傺趸锷L(zhǎng)規(guī)律；掌握抗氧化能力與金屬氧化動(dòng)力學(xué)之間關(guān)系。二、試驗(yàn)方案試驗(yàn)材料、設(shè)備；試驗(yàn)辦法、內(nèi)容（理論）；三、分析討論第16頁(yè)第16頁(yè)試驗(yàn)（二）單金屬電鍍（鐵基鍍鋅）（時(shí)間：.4.1，G2302）P130131一、實(shí)驗(yàn)?zāi)坷斫怆婂児に囘^(guò)程；掌握電鍍?cè)?。二、?shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備；實(shí)驗(yàn)辦法、內(nèi)容（理論）；三、分析討論第17頁(yè)第17頁(yè)試驗(yàn)（三）薄膜制備及形貌分析 （電阻蒸發(fā)鍍Al）（時(shí)間：.4.6，S1409）p219一、試驗(yàn)?zāi)康恼莆斟兡で盎A(yù)處理工