表面工程学基础理论

真空与表面工程学科一、学科简介本学科隶属于机械工程一级学科，是由我校原“真空工程”二级学科博士点发展而来，是全国独具“真空”特色的该学科博士点单位，设有博士后流动站。

本学科是理工结合多学科交叉的XX边缘学科，以“真空工程”、“表面工程”作为技术依托，涉及纳米技术、信息技术、材料科学、生物科学、环境科学、能源工程、空间工程等当代重要科技研究领域，是高X科技研究领域及XX工业发展的技术基础。

主要研究真空条件下纳米材料与信息传感功能薄膜制备、传热传质过程及现代先进干燥技术设备、生物组织构造工程、无油真空系统开发、真空工程与装备智能控制及故障诊断、真空与表面工程中计算机应用技术等方面的基础理论和应用技术。

二、培养目标应掌握学科坚实宽广的基础理论及系统深入的专门知识；掌握学科的发展方向及国际学术前沿；具有独立从事科学研究的能力，在学科领域做出具有一定创造性的研究成果；有严谨求实的科学态度；应至少熟练掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业的外文资料，具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力。

能胜任高等院校教学、科学研究、工程技术和科技管理工作。

三、学习年限与学分要求全日制攻读博士学位，学习年限原则上为3年；在职攻读博士学位，学习年限原则上为4年，但无论全日制还是在职攻读博士学位，保留学籍时间不超过6年。

学分要求：学分不少于10学分。

四、研究方向1.学科主要研究范围真空科学与技术、薄膜物理与技术、纳米技术、表面工程技术等。

2.研究方向①现代真空工程的理论及应用②薄膜技术及装置③纳米科技④表面涂层技术五、课程设置、学分六、学位论文要求1.学位论文：博士学位论文，要求对所研究的课题在科学上或专门技术上做出创造性成果，并在理论上或实践上对国家经济建设或本门学科发展具有较大的意义，表明作者在本门学科上掌握坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，具有独立从事科学研究工作的能力。

学位论文应在导师指导下，由博士研究生本人独立完成。

表面工程技术的开发和应用表面工程学是一门新兴的学科，发展迅速，应用前景广阔。

文章阐述了开展表面工程学研究的目的和意义。

评述了表面工程学在人类文明和生活、在先进制造技术、在设备仪器维修、在电子通讯技术、在高新技术以及在节约资源、保护环境中的作用和应用。

关键词表面工程学表面技术应用1.前言表面科学与工程以表面为研究对象。

表面问题是一个古老的问题。

然而，早在二十多年以前，所有固体物理的研究均假设材料是无穷大的，没有表面，抛开表面问题来研究材料，说明表面有其特殊的复杂性。

美国材料界有“上帝创造了物质、魔鬼给了一个表面”之说，可见表面问题是比较困难的。

表面工程学科发展的重要标志是1983年英国伯明翰大学成立了Wolfson表面工程学院[1], 并在1985年创办了国际性杂志《表面工程》。

认识到这一新兴学科的重要性，1986年在布达佩斯第5届国际材料热处理大会上，将国际热处理学会更名为国际热处理与表面工程学会。

中国机械工程学会于1987年成立了表面工程研究所，1988年出版了中文版《表面工程》杂志，1993年成立了中国机械工程学会表面工程分会。

自1989年以来，我国先后多次召开全国性或国际性的表面工程学术会议和表面科学与工程学术会议。

2、表面工程学的研究意义和目的物体的相互作用首先是通过物体表面进行的。

表面及表面层的结构与性能在科学、技术和日常生活中的重要性是不言而喻的。

如催化剂的催化行为是由表面成分和结构决定的；在半导体材料中，各种电性能通常是由材料的最外层微米数量级厚度的成分和结构控制的。

工程中常见的三大失效形式—磨损、腐蚀和断裂，前两者是因表面破坏而失效，即使是疲劳断裂，也往往是从受力最大的表面开始而逐渐向内部发展。

失效破坏导致零部件报废，设备停产，给国民经济造成巨大的损失。

表面工程学能直接针对许多贵重零部件的失效原因，实行局部表面强化或修复，对零部件进行预保护或重新恢复其使用价值，它的最大优势是能够以多种方法制备出优于本体材料性能的表面功能薄层，这层表面材料与制作部件的整体材料相比，厚度薄，仅占工件整体厚度的几百分之一到几十分之一，但却赋于基体材料表面的原来没有的特殊性能，从而满足工程上对材料表面性能的要求。

Surface Technology
联系方式：
总成绩= 作业成绩+ 考勤成绩+ 考试成绩？？？？
严肃活泼：课堂活跃而不失严肃！
电镀与电刷镀、化学镀、涂装、粘接等19种喷丸强化、表面热处理、化学热处理等如：热喷涂与喷丸复合等
如：电铸、抛光、蚀刻等
物理气相沉积、化学气相沉积
热喷涂
激光表面处理、电子束表面处理、离子注入
1.提高耐腐蚀能力
2.提高耐磨与减磨能力
3.赋予表面特种功能
4.赋予表面特殊物理、化学性能
5.提高表面完整性
6.表面装饰性
公元前585年
长二F 火箭
（服役16架）
“先进高频材料”(AHFM)的隐身涂料，它是一种基于环氧树脂的、可有效吸收雷达信号的材料，将用于替换目前B-2使用的近3000英尺的吸波带。

幽
灵
全长16.5米，高3.2米，重量13.5吨，机翼长13米，正常飞行速度为461公里/小时，飞行高度为9140米。

隐形技术
面电阻:150~500(Ω/□)应
用:触摸屏特性:高透光率、低电阻值、高洁净度
应用:液晶显示器
一个P-N结在标准光照条件下额定输出电压为0.48
Ｖ。

刀具涂层的表面缺陷与高档数控机床高精度加工涂杰松，王鼎，段海涛，李健（武汉材料保护研究，武汉 710065）摘 要：高精度机械加工是制造业未来发展的重要趋势之一。

高精度机械加工不仅对加工设备（如：机床）提出很高的要求，对加工刀具的要求也非常苛刻。

刀具涂层的表面状态对加工刀具性能影响巨大，直接影响着加工效率、制造成本和产品的加工精度。

该论文在对刀具涂层表面分析的基础上，将刀具涂层缺陷进行了分类，探讨了涂层缺陷形成机制及其对高精度切削加工的影响，列举了国外先进涂层缺陷处理技术，并提出今后涂层缺陷研究的发展方向。

关键词：涂层；缺陷；表面分析；缺陷处理Surface Defects of Tool Coating and High-precision Machining on CNC Machine ToolsTU Jie-song, WANG Ding, DUAN Hai-tao, LI JianAbstract: High-precision machining is one of the most important tendency of the manufacturing sector towards future developmemnt. High-precision machining make high demands for the processing equipment (such as: machine tools), and the requirements of the processing tools are also very demanding. The surface properties of the tools coating exert tremendous influence on the capability of tools, a direct influence on the processing efficiency, manufacturing costs and product precision. Based on the analysis on the tools coating surface, this papers will classify the coating defects, and discuss the formation mechanism of the coating defects and their impacts on the high-precision machining. The paper also lists foreign advanced technique for the defects handling, and prospects the trend of its development.Key words: coating; defect; analysis surface; defects handling0 引 言高精度数控加工是现代机械加工的发展方向，“以车代磨”、“以铣代磨”和“以钻代铰”已经成为现实。

《表面工程学》课程教学大纲课程代码：050241025课程英文名称：Surface engineering课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0适用专业：金属材料工程大纲编写（修订）时间：2017.11一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标1．课程地位：表面工程学是必修、专业学位课。

2．教学目标：通过本课程的学习使学生了解现代表面技术基本知识。

掌握有关材料表面的基本概念和某些重要理论，对现代表面技术的形成、分类、涵义和内容有一定深度的了解。

通过一些典型的表面技术来掌握其主要设备、技术路线、工艺实施、分析检验和具体应用等，从而使学生对现代表面技术的形成、现状和发展有基本的了解。

积极培养学生理论联系实际以及开拓创新的能力，为学习其它有关专业课程和将来从事生产技术工作奠定必要的理论基础。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.知识方面的基本要求：掌握表面工程学的定义和内涵、表面工程技术的特点与意义、表面工程技术的分类。

掌握典型固体表面与界面；掌握金属腐蚀原理和防护技术，材料磨损原理及其耐磨性。

掌握表面工程技术的预处理工艺。

掌握表面淬火技术的原理与特点；掌握感应加热淬火技术、火焰加热表面淬火技术、激光淬火、电阻加热表面淬火技术、表面形变强化技术的原理。

掌握热扩渗技术的基本原理；掌握热扩渗工艺的分类、等离子体热扩渗。

掌握电镀、化学镀的基本原理与工艺；掌握常用单金属电镀、合金电镀、复合镀技术。

掌握磷化、铬酸盐钝化膜；掌握转化膜的基本特性及用途、化学氧化、草酸盐钝化、电化学氧化、着色技术。

掌握涂料的基本组成及其作用、涂料成膜机理、涂装材料；掌握涂装工艺。

掌握物理气相沉积方法中蒸发镀、溅射镀和离子镀的原理及特点；掌握各类化学气相沉积方法的原理及特点，分子束外延制膜方法。

了解常用工业激光器及激光加工系统，掌握激光表面改性技术；掌握离子束表面改性技术、电子束表面改性技术的特点及应用。

掌握常用微细加工技术、纳米工艺、生物芯片技术。

材料表面工程技术教学改革探索表面工程技术是材料类专业的一门专业基础课,针对传统授课中存在的问题,结合地方高校的实际情况,通过加强专业认知教育,合理制定培养方案,更新教学模式,加强实践环节和师资队伍建设等途径,激发学生的学习主动性,培养兴趣,提高了该课程的授课效果。

下面是搜集整理的相关内容的论文，欢迎大家阅读参考。

【内容摘要】材料表面工程是一门正在迅速发展的综合性边缘交叉学科。

本文从《材料表面工程技术》课程理论教学与所在学校办学特色、教师科研、实践教学相结合等方面，对该课程的教学改革进行了探讨，旨在提高学生学习积极性、加深其对理论知识的理解，培养其综合能力，为毕业后从事表面工程相关领域的工作打好坚实的基础。

【关键词】材料表面工程技术;教学改革;办学特色;教学与科研;实践教学一、引言材料表面工程是一门广博精深且极具实际应用价值的基础技术，也是一门新兴的边缘交叉学科。

近几十年来，人们通过对传统表面技术进行一系列的改进、复合及创新，开发出大量的先进表面技术，在工业、农业、生物、医药等领域乃至日常生活中发挥了重大的作用[1，2]。

《材料表面工程技术》是江苏科技大学材料学院各本科专业的一门重要的专业基础课。

该课程主要讲解与材料表面相关的基本概念和重要理论，阐述现代表面技术的形成、分类及内容，介绍一些典型表面技术的基本原理、主要设备、技术路线、工艺实施、分析检验和具体应用等内容。

通过该课程的学习，初步培养学生应用表面技术分析、解决实际工程问题的能力。

针对本课程涉及范围广、内容繁杂、实用性强等特点，在教学实施过程中，为充分调动学生学习积极性，加深其对理论知识的理解，培养其综合素质，在传授基础理论知识的同时，尝试将所在学校的办学特色、教师的科研工作、实践教学等与理论教学相结合，对该课程的教学进行了改革。

二、理论教学与学校特色相结合，提高学生学习积极性江苏科技大学是一所以船舶、海洋为鲜明特色的高等学校。

学校先后与中国船舶工业集团公司、中国船舶重工集团公司、中国舰船研究院、江南造船集团公司等单位建立了全面合作关系，是中国船舶工业最重要的优秀人才培养基地之一。

曾晓雁表面工程学读后感刚翻开这本书的时候，我心里还有点打鼓呢。

毕竟“表面工程学”这几个字听起来就有点高大上，感觉会是那种充满各种复杂公式和深奥理论，让人看一眼就头疼的书。

但是，真正读进去之后，发现它就像一个宝藏，到处都是惊喜。

这书里把表面工程学的各个方面都讲得特别细致。

就像是有一个特别耐心的老师，从最基础的概念开始，一步一步带着你走进这个神奇的学科领域。

我印象特别深的是关于表面处理技术那部分，以前我对那些金属啊、材料表面怎么做才能变得更耐用、更美观之类的，完全是一知半解。

看了这本书之后，才知道原来有这么多的门道。

像电镀啊、化学镀啊，这些技术背后的原理就像是一个个被解开的小秘密，每一个都让我忍不住发出“哦，原来是这样啊”的感叹。

而且书里不仅仅是干巴巴地讲理论，还有好多实际的例子呢。

这就好比吃菜的时候，理论是那些调料，而例子就是实实在在的食材，搭配起来才够味。

比如说讲到在汽车制造中怎么利用表面工程学来防止车身生锈，这就让我一下子就把这个知识和生活中的东西联系起来了。

感觉自己一下子变得很厉害，就像那种能看穿汽车表面防锈小秘密的专家似的。

不过呢，这本书也不是完全没有挑战的。

有些地方涉及到比较深入的物理和化学知识的时候，还是得让我停下来好好思考一番。

就像是在路上遇到了几个小坎坷，不过这也正好让我又重新捡起那些以前学过但有点模糊的知识，重新捋清楚。

读完这本书，我感觉自己看待周围很多东西的眼光都变了。

看到家里的金属器具，就会忍不住去想它的表面是不是经过了什么特殊的处理；走在路上看到那些大楼的外立面，也会琢磨是不是运用了表面工程学的什么新技术。

这书就像是给我开了一双新的眼睛，让我看到了平常事物背后隐藏的工程学魅力。