表面工程重点整理最新版

1、1、 表面化合物的特点2、物理吸收和化学吸收的相同不同点 （P19）3、辉光放电放点区域：从阴极到阳极可将辉光放电分为三个区域：阴极放电区，正柱区，阳极放电区。4、 离子镀膜 和溅射镀膜 、等离子体。5、 摩擦的分类及影响因素 6、 电镀P（109）7、 电化学腐蚀 金属腐蚀定义：金属与环境组分发生化学反应而引起的表面破坏称为金属腐蚀。 根本原因在于其热力学上的不稳定性即，金属及其本身较其某些化合物原子处于自由能较高的状态。8、 离子注入 (打印PPT)9、化学热处理的类型与特点（P175或者网上的相关PPT）10、 真空蒸发镀膜真空蒸发设备主要部分：1. 真空系统：为蒸发过程提供真空环境2.

2、 蒸发系统：放置蒸发源的装置，以及加热和测 温装置3. 基板及加热系统：该系统是用来放置硅片或其 它衬底，对衬底加热及测温装置缺点（1）坩埚、加热元件以及各种支撑部件可能造成污染；（2）电阻加热的加热功率和加热温度受到限制（3）不适用于高纯和难熔物质的蒸发12、膜分类13、 薄膜制备方法化学气相沉积Chemical Vapor Deposition （CVD） ：把含有构成薄膜元素的一种或几种化合物的单质气体供给基片，利用加热、等离子体、紫外光以及激光等能源，借助气相作用或在基板表面的化学反应（热分解或化学合成）生长要求的薄膜。物理气相沉积：Physical Vapor Deposition

3、（PVD）在真空条件下，用物理的方法，将材料汽化成原子、分子或使其电离成离子，并通过气相过程，在材料或工件表面沉积一层具有某些特殊性能的薄膜。 包括 蒸发沉积(蒸镀)、溅射沉积(溅射)和离子镀等。14、 热喷涂定义：热喷涂技术是使用某种方式的热源，使喷涂材料加热至熔融或半熔融状态，用高压气流将其雾化，并以一定速度喷射到经过预处理的零件表面，从而形成涂层的技术。原理：利用热源将喷涂材料融化或软化，借助热源本身动力或外加的压缩空气流，将喷涂材料雾化成微粒，形成快速的离子流，然后喷射到基材表面获得表面涂层。虽然热喷涂方法多，但喷涂过程、涂层形成和涂层结构基本相同1、种类主要根据热源分类气体燃烧热源：

4、线材火焰喷涂、棒材火焰喷涂、粉末火焰喷涂、超音速火焰喷涂、粉末火焰喷涂气体放电热源：电弧喷涂、等离子喷涂、等离子喷焊电热热源：电容放电喷涂、感应加热喷涂爆炸热源：燃气重复爆炸喷涂、线材电爆喷涂激光热源：激光喷涂、激光喷焊、热喷涂特点是一种对材料表面改性的重要手段，与其他表面技术相比有其自己与众不同的特点，热喷涂方法多。热喷涂材料种类广泛。金属及其合金、陶瓷、塑料、尼龙以及他们的复合材料都可用作喷涂材料。基体材料使用范围广。几乎所有的固体材料表面都可以热喷涂，一般也不受零件尺寸及场地的限制，即可进行大面积喷涂，也可进行局部喷涂。基体材料受影响小。喷涂时可使基体控制在较低温度，所以基体变形小，组织

5、和性能变形小，保证了基体质量基本不受影响。涂层厚度可以控制。涂层厚度从几十微米到几微米，可根据要求确定。操作环境较差。存在粉尘、盐雾和噪音等问题，因此需要加强防护措施。涂层结合原理包括涂层与基材的结合（结合力）及涂层之间的结合（内聚力）。15、 电镀锌的特点1、抗腐蚀性好，结合细致均匀，不易被腐蚀性气体或液体进入内部。2、由于锌层比较纯，无论在酸或碱环境底下都不易被腐蚀。长时间有效的保护钢体。3、经铬酸钝化后形成各种颜色使用，可根据客户喜爱挑选，镀锌美观大方，具有装饰 性。4、锌镀层具有良好的延展性，在进行各种折弯，搬运撞击等都不会轻易掉落。16、渗金属的特点与渗非金属相比,金属元素的原子半径

6、大,不易渗入，渗层浅，一般须在较高温度下进行扩散。金属元素渗入以后形成的化合物或钝化膜，具有较高的抗高温氧化能力和抗腐蚀能力，能分别适应不同的环境介质。18、 磨损类型任一工作物质，由于表面相对运动而产生的物体损失。(1) 并不局限于机械作用，如：随同化学作用而产生的腐蚀磨损、界面放电作用而引起物质转移的电火花磨损、由于伴同热效应而造成的热磨损等现象等； (2) 强调磨损是相对运动中所产生的现象，比如橡胶表面老化、材料腐蚀等非相对运动中的现象不属于磨损研究的范畴； (3) 发生在物体工作表面材料上，其它非界面材料的损失或破坏，不在磨损范围之内； (4)磨损是不断损失或破坏的现象，损失包括直接耗

7、失材料和材料的转移，破坏包括产生残余变形，失去表面精度和光泽等。说明磨损过程是连续的，有规律性的。(5）单方磨损，双方磨损。魔粒磨损：由于硬颗粒或硬突起物使材料产生迁移而造成的一种磨损。课堂讨论：摩擦和磨损有什么区别和联系？哪一个更复杂？新汽车的发动机都要经过一段时间的跑和，跑和主要属于哪种磨损机理？人体内移植的髋关节，采用钛合金制造，使用一段时间后金属离子进入人体体液，这是什么磨损机理？19、 大气腐蚀 三、影响大气腐蚀的因素 1、临界湿度 2、温度 3、大气成分 1)SO2Fe/Zn/Cd 2)海盐颗粒(NaCl)（吸湿作用，增大了薄膜液膜层的电导；Cl-有很强的侵蚀性。） 3)固体颗粒（

8、灰尘）（本身具有腐蚀性：铵盐，提高电导、酸度；无腐蚀性但能吸附腐蚀性物质：碳颗粒吸附SO2，在水膜中形成H+溶液；无腐蚀性也不吸附腐蚀性物质：沙粒落在金属薄膜形成缝隙而凝聚水分，形成氧浓差腐蚀。）防止大气腐蚀的措施：1、提高材料耐腐蚀性2、使用涂层和金属镀层油漆、锌镀层3、气相缓蚀剂、暂时性保护涂层 亚硝酸二环己胺、凡士林4、降低大气湿度-加热空气、冷冻除水、吸湿剂(活性炭、硅胶、氯化钙) RH<50%，30，尤其库房中5、 合理设计，减少大气污染等24、 金属钝化理论25、浓差极化：以Zn2+的阴极还原过程为例。当电流通过电极时，由于阴极表面附近液层中的Zn2+被还原沉积到阴极上，因而

9、降低了它在阴极附近的浓度。如果本体溶液的Zn2+来不及补充上去，则阴极附近液层中Zn2+的浓度将低于它在本体溶液中的浓度，就好像是将此电极浸入一个浓度较小的溶液中一样，而通常说的平衡电极电势都是指相应本体溶液的浓度而言，显然，此电极电势将低于其平衡值。这种现象称为浓差极化。用搅拌的方法可使浓差极化减小，但由于电极表面扩散层的存在，故不可能完全除去。26、堆焊层组织结构： 焊缝的一次组织近似铸锭的组织结构，因冷却太快，主要形成柱状晶组织，等轴晶组织较少。基体金属或焊层金属在冷却过程中会有相变发生，热会引起基体金属晶粒的长大，发生二次结晶。只要晶格相同，基体金属和焊缝金属的熔合区就有相容性。而且只要熔合区没有组织的畸变，金相组织类型相同的异种金属接头、晶界的吻合也是清晰的。对于组织类型不同的钢，熔合区内出现一种晶格过度到另一种晶格的单原子层，过渡期总存在一定应力