材料表面改性及处理技术1ppt课件

主要有：电镀、化学镀、电刷镀、复合镀、涂料涂
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从处理பைடு நூலகம்法的原理上可分为：
基于冶金和物理原理：
热喷涂、热浸镀、渗碳、渗氮、激光处理、离子
注入、真空化学气相沉积（CVD）、真空物理气 相
沉积（PVD)(包括真空蒸镀、溅射镀、离子镀、分
子束外延、离子束合成膜技术等）、等离子表面
改性技术；
基于化学和电化学原理：
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开课目的和意义
本课程作为冶金物理化学、化学工艺、材料及材料工 程、冶金工程、机械工程等专业的选修课程旨在扩展相 关专业研究生的知识面，使学生了解和掌握现代材料表 面处理技术的基本理论、方法及研究进展。
现代材料表面处理技术是一门工程技术学科，如上所 述，在国防及国民经济各产业部门均有广泛的应用，在 开发新材料、新工艺的实际研究工作中经常被触及。本 课程的目的是介绍这样一门交叉、边缘工艺学科的基本 知识，为各类理工科专业的研究生进入实验研究阶段开 展具体研究题目时提供一个解决问题的思考点；训练和 培养学生多角度思考和解决问题的习惯和能力为将来从 事科研、生产、设计等实际工作打下坚实基础。
观结构、缺陷状态或应力状态。主要有喷丸强化、
表面热处理、化学热处理、等离子扩渗处理、激光
表面处理、电子束表面处理、高密度太阳能表面处
理、离子注入表面改性等。.
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1.3 表面处理技术的分类
从处理方法的特点上可分成两大类：干法和湿法。
干法：方法本身在形成表面膜层过程很少使用水或有机溶液。其 应用原理涉及物理、化学、机械及冶金基础知识。
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开课目的和意义
上至天，下至海，现代材料表面处理技术应用领域
十分广泛，遍及各行业，如航空航天、舰船、国防武
器装备,舰船、电子、计算机、石油化工、汽车、家
电、日用五金、交通工程、冶金、矿山机械、纺织机
械、包装,医疗器械、光学仪器及其他机械工程领域；
包含的内容也十分广泛，不仅赋予材料耐蚀、耐磨、
自润滑减摩、装饰防护、导热、耐热等如上所述功能，
还是强化、修复失效部件再利用的重要手段以及开发
新材料和新部件的重要技术；涉及处理的基体材料不
仅有金属材料，也包括无机非金属材料、有机高分子
材料及复合材料、织物、植物等几乎所有的材质上。
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开课目的和意义
现代材料表面技术是一门涉及表面物理、固体物 理 等离子物理、表面化学、电化学、无机化学、有机化 学、冶金学、金属材料学、高分子材料学、无机非金 属材料学等多门学科的边缘学科，它融入了这些学科 的理论和许多新的技术成果。产生了一系列表面处理 技术，用于改善材料表面性能或用于制备表面功能膜 材料。
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开课目的和意义
开课目的和意义
材料的疲劳断裂、磨损、腐蚀、氧化、烧损、辐照损伤 等各种形式的破坏而失效都是从表面开始的，因此就要 采取必要的措施和方法对材料进行表面防护处理；另外， 在实际工作中往往需要赋予材料表面某些特殊功能如导 电、磁性、屏磁催化、耐热、导热、耐磨、减摩..等 （而不改变材料基体原有的性能），有一门工艺科学就 能担当如此重任—这就是本课所要介绍的《材料表面改 性及处理技术》，也称“现代材料表面处理技术”、 “现代表面工程技术”。
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(1)提高材料的表面防护性。腐蚀、疲劳断裂磨损、 氧化、烧损以及辐照损伤等都是从表面开始的， 例如，仅腐蚀一项全世界每年损耗金属达1亿吨 以上。
(2)提高产品抵御环境作用能力和长期运行的可靠 性、稳定性---表面性能。
主要有：热喷涂、热浸镀、涂塑、搪瓷、化学气相
沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD)(包括
真空蒸镀、溅射镀、离子镀、分子束外延、
离子束合成膜技术等）、以及渗碳（氮）、
技术
喷丸、激光处理、离子注入等表面
湿法：方法本身在形成膜层或处理过程中以水为溶剂的电解液或 有机溶液电解液。
其应用原理涉及物理化学、化学、电化学基础知识。
附、分离、催化等各种物理、化学及机械力学性能； (3)实施特定的表面加工技术来制造构件、零部件和元器件等； (4)替代或减少使用环境负荷大的贵重材料； (5)增强、修复材料表面，延长寿命。 (6)制备功能膜材料
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1.2 表面处理技术手段
两种途径提高材料抵御环境作用能力或赋予材料 表面某种功能特性。
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主要学习内容 1 绪论——表面处理技术总览 2 电镀 3 电刷镀和摩擦电喷镀 4 化学镀 5 复合镀技术 6 化学转化膜 7 金属阳极氧化处理
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主要教学参考书:
1、钱苗根等，现代表面处理技术。机械工业 出版社，2003.83.
2、徐滨士等，表面工程的理论与技术。北京： 国防工业出版社，1999，74.
覆盖层技术：包括电镀层、电刷镀层、化学镀层、 阳极氧化膜、化学转化膜、涂装、粘结、堆焊、热 喷涂、塑料粉涂覆、热浸镀膜、陶瓷涂覆、搪瓷涂 覆、真空蒸镀、溅射镀、离子镀、化学气相沉积、 分子束外延膜、离子束合成膜技术等。
无覆盖层表面改性技术：用机械、物理、化学等方
法，改变材料表面的形貌、化学成分、相组成、微
3、董允等，现代表面工程技术。北京：机械 工业出版社，2000.3
4、《材料保护》、《表面技术》、《电镀与 涂饰》、《腐蚀与防护》等有关表面处理技 术学术期刊。
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第一章 绪论
1.1、什么是表面处理技术
对材料表面通过特殊的处理技术手段或方法赋予特殊的功能镀/ 涂膜或改性层，达到材料表面改性、防护或对失效部件进行修复， 以使材料具有某种功能，满足特殊环境的应用和提高、延长材料 的使用寿命。称这种技术为表面处理技术。 主要用途： (1)提高材料抵御环境作用的能力，防腐、耐磨、耐热、抗高温； (2)赋予材料表面某种功能特性。包括光、电、磁、热、声、吸
电镀、化学镀、电刷镀、复合镀、阳极氧化、微
弧氧化、化学转化膜、涂料涂装、功能涂膜等。
此外，还有机械喷丸处理；涂塑、搪瓷处理。
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1.4 表面处理技术的应用
1、表面技术应用的广泛性和重要性 在国民经济和国防科技中应用是相当的广泛，遍及 各行业；包含的内容也十分广泛，可以用于耐蚀、 耐磨、自润滑减摩、修复、强化、装饰防护等，也 可以用于提供光、电、磁、声、热、化学、生物、 催化等功能方面。 涉及的基体材料不仅有金属材料，也包括无机非金 属材料、有机高分子材料及复合材料，织物、植物 材质上。