1. 表面改质技术_

材料工程中的材料表面改性技术材料工程是指通过对物质进行选择、设计及制备等一系列工艺技术的研究，以满足各种工程要求的学科。

随着现代工业、科学的不断发展，材料工程在我国的重要性越来越突出。

而材料表面改性技术作为材料工程领域的一个研究热点，尤为重要。

一、材料表面改性技术的定义材料表面改性技术是材料工程中的一个研究方向，是指通过物理、化学、机械等手段对材料表面进行改性的一种技术。

通过改变材料表面的物理、化学、机械等性质，可以改善材料性能，提高应用效果。

二、材料表面改性技术的分类材料表面改性技术可以分为物理改性、化学改性和机械改性三个方面。

1.物理改性物理改性是指通过物理手段对材料表面进行改变，其主要包括磨削、抛光、喷砂、离子注入、激光处理等方法。

其中，离子注入可使表面产生高度压应力，提高表面硬度；激光处理则可以在一定深度及表面上形成网状结构，进而提高材料表面的耐磨性、耐蚀性和耐氧化性。

2.化学改性化学改性是指通过化学手段对材料表面进行改变，其主要包括表面硬化、电解硬化、电沉积、化学蒸发沉积、喷涂等方法。

其中，喷涂是将高能量的流体材料喷射到材料表面上形成一层薄的保护膜，目的是提高材料表面的抗磨性、耐蚀性和耐高温性。

3.机械改性机械改性是指通过机械手段对材料表面进行改变，其中包括压缩、拉伸、机械合成等方法。

其中，机械合成是将材料在高温、高压、高速等条件下进行混合处理，形成新的复合材料，以达到增强材料硬度、韧度、塑性和耐磨性的目的。

三、材料表面改性技术的应用材料表面改性技术在各个领域都有着广泛的应用，如机械制造、电子、航空航天、汽车和医疗等行业。

1.机械制造机械制造行业对材料表面的硬度、韧度、磨损和腐蚀等性能要求较高，因此该行业广泛应用材料表面改性技术。

例如，机械制造行业中广泛使用的是喷涂技术，可以增强机械零件的耐磨性和耐蚀性。

2.电子电子行业应用材料表面改性技术主要是为降低材料表面的电阻和电噪声等。

例如，利用电沉积技术封闭材料表面的孔洞，可以提高材料的绝缘性和降低电噪声。

玻璃工艺中的表面改性与涂层技术1. 前言玻璃作为一种传统的材料，因其优异的透明度、化学稳定性和机械性能，在许多领域有着广泛的应用。

随着科技的进步和工业的发展，对玻璃的性能要求也越来越高。

表面改性和涂层技术作为玻璃加工的重要手段，能够显著提升玻璃的性能，拓宽其应用范围。

本文将详细探讨玻璃工艺中的表面改性和涂层技术。

2. 表面改性技术表面改性技术是指通过物理或化学方法改变玻璃表面性质的技术。

常见的表面改性方法有：化学蚀刻、物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）等。

2.1 化学蚀刻化学蚀刻是利用化学反应去除玻璃表面一定厚度的物质，以改变其表面形貌和粗糙度的方法。

常用的蚀刻剂有氢氟酸、硫酸等。

化学蚀刻可以实现对玻璃表面的精细加工，用于制作微孔、微通道等结构。

2.2 物理气相沉积（PVD）PVD技术是通过真空条件下，将蒸发源的固体材料蒸发并沉积在玻璃表面，形成一层均匀、致密的薄膜。

常见的PVD方法有真空蒸发、磁控溅射等。

PVD技术可以用于制备各种功能性薄膜，如防指纹膜、抗反射膜等。

2.3 化学气相沉积（CVD）CVD技术是通过在真空条件下，将气体前驱体在加热或光照的条件下分解，在玻璃表面沉积一层薄膜。

CVD技术可以实现对玻璃表面进行纳米级加工，用于制备纳米结构薄膜。

3. 涂层技术涂层技术是在玻璃表面涂覆一层或多层涂层，以改善玻璃的性能和增加其功能。

常见的涂层方法有溶胶-凝胶法、喷涂法、 roll-to-roll 涂层等。

3.1 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是通过溶液中的金属盐或氧化物与醇或酸反应，形成溶胶，随后溶胶凝胶化形成涂层。

该方法可以实现对玻璃表面进行精细调控，制备出具有特定性能的涂层，如光学涂层、抗菌涂层等。

3.2 喷涂法喷涂法是将涂料通过喷枪喷涂在玻璃表面，形成均匀的涂层。

喷涂法适用于大面积涂层制备，效率高，成本低。

常见的喷涂方法有空气喷涂、高压喷涂等。

3.3 roll-to-roll 涂层roll-to-roll 涂层是一种连续涂层制备技术，通过滚轴将涂料均匀涂覆在玻璃表面。

表面改性技术班级：材料092姓名：朱光辉学号：109012042 课程: 现代表面技术表面改性技术概述：表面技术是指采用某种工艺手段使材料表面获得与其基体材料的组织结构、性能不同的一种技术。

材料经表面改性处理后，既能发挥基体材料的力学性能，又能使材料表面获得各种特殊性能（如耐磨，耐高温，合适的射线吸收、辐射和反射能力，超导性能，润滑，绝缘，储氢等）表面改性技术可以掩盖基体材料表面的缺陷，延长材料和构件的使用寿命，节约稀、贵材料，节约能源，改善环境，并对各种高薪技术的发展具有重要作用。

表面改性技术的研究和应用已有多年。

70年代中期以来，国际上出现了表面改性热，表面改性技术越来越受到人们的重视。

表面改性的特点是：（1）不必整体改善材料，只需进行表面改性或强化，可以节约材料。

（2）可以获得特殊的表面层，如果超细晶粒、非晶态、过饱和固溶体，多层结构层等，其性能远非一般整体材料可比。

（3）表面层很薄，涂层用料少，为了保证涂层的性能、质量，可以采用贵重稀缺元素而不会显著增加成本。

（4）不但可以制造性能优异的零部件产品，而且可以用于修复已经损坏、失效的零件。

表面改性技术应用：表面改性技术广泛应用于机械工业、国防工业及航空航天领域，通过表面改性可以使材料性能提高，产品质量提高，降低企业成本。

表面技术的应用，在提高零部件的使用寿命和可靠性，提高产品质量，增加产品的竞争力，以及节约材料，节约能源，促进高科技技术的发展等方面都有着十分重要的意义。

表面改性技术方法：1、金属表面形变强化方法及其应用常用的金属材料表面形变强化方法主要有喷九、滚压和内孔挤压等强化工艺。

喷丸强化是当前国内外广泛应用的一种表面强化方法，即利用高速弹丸强烈冲击零件表面，使之产生形变硬化层并引进残余压应力。

已广泛用于弹簧、齿轮、链条、铀、叶片、火车轮等零部件，可显著提高金属的抗疲劳，抗应力腐蚀破裂、抗腐蚀疲劳、抗微动磨损、耐点蚀等的能力。

喷丸强化原理：（1）形成形变硬化层，在此层内产生两种变化：一是亚晶粒极大的细化，位错密度增高，晶格畸变增大；二是形成了高的宏观残余压应力。

可能最高的临界区域形成压应力。

表面改质及强化技术20084295　等离子熔射制备梯度功能MOLB式SOFC及其复阻抗分析/杨云珍…//焊接学报.22008, 29(1):13～16采用一种融合功能梯度材料设计思想与快速原型制造等离子熔射与机器人数字化成形技术于一体的新方法,借助自主研发的梯度功能送粉系统,多层连续熔射快速制造立体结构MOLB(mono-block layer built)式固体氧化物燃料电池SOFC(solid oxide f uel cell)三合一电极PEN(positive electrolyte nega2 tive)部件。

分析了P EN部件的成分、微观组织和阳极、阴极孔隙率的连续梯度变化规律,并利用复阻抗技术对其进行导电性能测试。

结果表明,采用该方法能够获得含有成分、组织呈连续梯度变化的功能涂层的SO FC核心部件PEN;与不含有梯度层的P EN相比,不仅提高电极与电解质间的匹配性,改善电极孔隙率及其分布;而且大幅度减小功能梯度P EN部件界面接触电阻,有助于提高SOFC的电性能。

图5表1参1220084296　等离子熔覆TiC/Ni超厚梯度熔覆层的组织与性能/曹　明…//焊接学报.22008,29(2):13～16利用等离子熔覆技术,选择适当的工艺参数,在Q235钢表面熔覆形成TiC/Ni超厚熔覆层。

采用扫描电镜、X射线衍射仪、金相显微镜、显微硬度计分析测试了涂层的相、组织、成分及性能。

结果表明,熔覆层厚度可达2.7mm,无裂纹、气孔等缺陷。

从熔覆层底部到表层,TiC颗粒的含量和粒径均呈梯度变化;熔覆层中的组织由界面到表层依次为:平面晶、胞状晶、树枝晶;从基体到熔覆层Fe元素含量逐渐减少,而Ni,Cr,Si元素含量则逐渐增加,TiC颗粒呈弥散分布。

熔覆层硬度最大可达800HV,平均硬度是基体的4～5倍。

图6表1参1020084297　稀土RE对激光熔覆Fe基非晶复合涂层的影响/朱庆军…//焊接学报.22008,29(2):57～60研究了稀土R E微合金化对激光熔覆Fe38Ni30 Si16B14V2(原子分数,%)非晶复合涂层的影响。