表面工程學(xué)緒論

《表面工程學(xué)》第一章緒論王婆賣(mài)瓜自賣(mài)自夸教與學(xué)知之為知之，不知為不知，是知也。知之者不如好之者，……一、表面工程的定義及作用1.定義：表面工程是指利用各種表面處理、表面涂層和表面改性技術(shù)作用于材料或工件的表面以獲得預(yù)想的性能。表面工程包含了從設(shè)計(jì)、選材、表面處理工藝、表層質(zhì)量控制與檢測(cè)、工程應(yīng)用以及失效分析等，是一個(gè)系統(tǒng)工程。2.用途⑴表面工程與社會(huì)

A:概念更新好酒不怕巷子深----？？

老老實(shí)實(shí)做人-------包裝

B:千古名言：士為知己者死，女為悅己者容

⑵表面工程與技術(shù)A:節(jié)約材料：黃金獎(jiǎng)杯—鍍金—鍍TiN薄膜—化學(xué)染黃模具：提高壽命—整體合金化—表面處理質(zhì)量過(guò)剩----低壽命NiP模具

B:難加工：純陶瓷模具—極難加工—表面涂層

C:性能差：純陶瓷模具—韌性不足—表面涂層

D:耐磨損：TiN,TiC—燃?xì)廨啓C(jī)葉片的高溫微粒流磨損

E:耐腐蝕：NiP—世界上鋼鐵腐蝕報(bào)廢量驚人

F:耐高溫、抗氧化：Al2O3、(Ti,Al)N，發(fā)電機(jī)組，600℃以上每提高10℃其熱效率提高15-20%左右。

G:太陽(yáng)能吸熱器：Co-Al2O3，吸收率達(dá)95%。

H:裝飾：TiN系列：金黃—桔紅-粉紅；茶色玻璃。其應(yīng)用已經(jīng)深入到我們的日常生活，無(wú)處不在。二、表面工程的發(fā)展概況

1.古代的表面處理中國(guó)—中心之國(guó)⑴兩千年前，秦兵馬俑坑中的青銅兵器，埋葬于地下兩千多年仍光亮如新，研究發(fā)現(xiàn)這些青銅兵器表面有一層致密的鉻鹽氧化層。可電子鍍鉻技術(shù)直至20世紀(jì)才出現(xiàn)，當(dāng)年問(wèn)題是如何解決的？至今無(wú)人知曉！??！

⑵

2009年兵馬俑一號(hào)坑第三次發(fā)掘發(fā)現(xiàn)：陶俑身上殘存的彩繪顏色，其中很重要的一種成分為硅酸銅鋇，這種紫色顏料目前在自然界中還未曾發(fā)現(xiàn)。兩千年前的秦朝如何？？？

⑶越王勾踐，臥薪嘗膽。其劍現(xiàn)仍鋒利無(wú)比，表面處理？

當(dāng)時(shí)歐美，仍在樹(shù)上?，F(xiàn)在？？？?。?！

臥薪嘗膽越王勾踐讓子彈再飛一會(huì)?。?！10～20馬赫破反導(dǎo)系統(tǒng)熱障涂層2.傳統(tǒng)與現(xiàn)代

⑴固體滲碳—?dú)怏w滲碳—可控氣氛滲碳—真空離子滲碳⑵火焰淬火—高頻淬火—激光淬火—電子束淬火3.等離子技術(shù)1928年，郎繆爾(Langmirr)發(fā)現(xiàn)等離子體1963年，離子鍍膜技術(shù)得到應(yīng)用現(xiàn)在，多弧離子鍍膜、濺射離子鍍膜、空心陰極離子鍍膜等

4.激光技術(shù)60年代，出現(xiàn)激光70年代，制備出大型激光器現(xiàn)在，激光表面淬火、激光表面合金化、激光表面熔覆、激光表面沉積、激光表面微細(xì)加工、激光武器等。

5.電子束技術(shù)隨著本世紀(jì)磁透鏡技術(shù)的發(fā)展，電子束聚焦得以控制—由此衍生出類(lèi)似于激光技術(shù)的各種表面處理方法。如：電子束表面淬火、熔覆、合金化、沉積等。6.PVD與CVDPhysicalvapordeposition,chemicalvapordepositionPVD原理：用物理的方法使被鍍材料氣化，然后沉積成膜特點(diǎn)：溫度低，被鍍材料廣泛類(lèi)型：蒸鍍、濺射鍍、離子鍍

CVD原理：用化學(xué)的方法使被鍍材料氣化，然后沉積成膜特點(diǎn)：溫度高、壓力大，設(shè)備簡(jiǎn)單----改進(jìn)PCVD

類(lèi)型：CVD、PCVD、MOCVDPVD與CVD的交互滲透三、表面工程技術(shù)的分類(lèi)1.表面組織轉(zhuǎn)化不改變材料的表面成分→改變表面組織結(jié)構(gòu)或應(yīng)力狀況→改變材料性能。如激光淬火、激光退火、感應(yīng)淬火、噴丸等。2.表面涂鍍利用外加涂層或鍍層的性能使基材表面性能優(yōu)化。如氣相沉積技術(shù)、化學(xué)溶液沉積法(如電鍍、化學(xué)鍍、電刷鍍)、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜技術(shù)(如磷化、陽(yáng)極氧化、金屬表面彩色化技術(shù)、溶膠-凝膠法等)、各種現(xiàn)代涂裝技術(shù)、熱噴涂和噴焊技術(shù)、堆焊技術(shù)等。3.表面合金化和摻雜技術(shù)它主要是利用外來(lái)材料與基材相混合，形成成分既不同于基材也不同于添加材料的表面合金化層，如熱擴(kuò)滲技術(shù)、離子注入技術(shù)、激光表面合金化技術(shù)等。當(dāng)添加含量很微量時(shí)，常稱之為摻雜。如微電子技術(shù)器件制作時(shí)的單晶硅片中熱擴(kuò)滲硼、磷等。4.其他分類(lèi)方法

按組織成分分類(lèi)：強(qiáng)化、合金化、薄膜沉積物尺寸分類(lèi)：原子、離子、顆粒工藝特點(diǎn)分類(lèi)等：電鍍、化學(xué)鍍、PVD、CVD、等等本課程主要內(nèi)容第一章：緒論第二章：熱噴涂技術(shù)第三章：電鍍和化學(xué)鍍第四章：高能束表面改性技術(shù)第五章：氣相沉積技術(shù)第六章：化學(xué)轉(zhuǎn)化膜查閱資料與撰寫(xiě)專題論文

在表面工程的范圍內(nèi)（不局限于授課范圍）自選或協(xié)商確定論文題目。僅供參考：如XXXX的設(shè)備、工藝、材料、性能或?qū)嶋H應(yīng)用等的研究進(jìn)展，取其一則可，取其二、三也行。

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