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“材料表面工程”---之--腐蚀与防护（分会场一）
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我先开个头 该领域的主要技术手段 热喷涂 热喷涂技术是表面工程技术的重要组成部分，它利用电弧、等离子弧或燃烧火焰等将粉未状或丝状的金属或非金属材料加热熔化或软化形成熔滴、并以一定速度射向预处理过的基体表面、形成具有一定结合强度涂层的工艺方法。热喷涂技术可用来喷涂几乎所有的固体材料，如硬质合金、陶瓷、金属、石墨和尼龙等，形成耐磨、耐蚀、隔热、抗氧化、绝缘、导电、防辐射等具有各种特殊功能的涂层。热喷涂技术还具有工艺灵活、施工方便、适应性强及经济效益好等优点，被广泛应用于宇航、机械、化工、冶金、地质、交通、建筑等工业部门，并获得了迅猛的发展。 热渗镀 用加热扩散的方法把一种或几种元素渗入基休金属的表面，可得到一扩散合金层，但有时表面上还会残留一薄的覆层。因此被称为热渗镀。该技术的突出特点是表面强化层的形成主要依靠加热扩散的作用，因而不存在结合力不足的问题。 热渗镀材料的选择范围很宽，渗入不同元素可得到不同组织和性能的表面，这些性能包括耐腐蚀性、耐磨性、耐高温氧化性等。 真空镀膜 真空镀膜技术利用物理、化学手段将固体表面涂覆一层特殊性能的镀膜，从而使固体表面具有耐磨损、耐高温、耐腐蚀、抗氧化、防辐射、导电、导 磁、绝缘和装饰等许多优于固体材料本身的优越性能，达到提高产品质量、延长产品寿命、节约能源和获得显著技术经济效益的作用。因此真空镀膜技术被誉为最具发展前途的重要技术之一 ，并已在高技术产业化的发展中展现出诱人的市场前景。这种新兴的真空镀膜技术已在国民经济各个领域得到应用，如航空、航天、电子、信息、机械、石油、化工、环保、军事等领域。 电镀 电镀是一种用电化学方法在镀件表面上沉积所需形态的金属覆层工艺。电镀的目的是改善材料的外观，提高材料的各种物理化学性能，赋予材料表面特殊的耐蚀性、耐磨性、装饰性、焊接性及电、磁、光学性能等。为达到上述目的，镀层仅需几微米到几十微米厚。电镀工艺设 备较简单，操作条件易于控制，镀层材料广泛，成本较低，因而在工业中广泛应用，是材料表面处理的重要方法。 化学镀 化学镀技术是在金属的催化作用下，通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积过程。与电镀相比，化学镀技术具有镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备 、能在非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点。另外，由于化学镀技术废液排放少，对环境污染小以及成本较低，在许多领域已逐步取代电镀，成为一种环保型的表面处理工艺。目前，化学镀技术已在电子、阀门制造、机械、石油化工、汽车、航空航天等工业中得到广泛的应用。 涂料与涂装 涂料，以前通称为“油漆”，但是现在所应用的许多涂料已经远远超出了油漆的范畴。涂料的施工称为涂装。同其它许多科学技术一样．涂料的研制和涂装技术近几十年来得到了迅速的发展，在国民经济的各部门中得到了非常广泛的应用。 气相沉积 主要包括化学气相沉积CVD和物理气相沉积PVD 三束加工 采用激光束、离子束、电子束这三类高能束流对材料表面进行改性或合金化的技术，是近十几年来迅速发展起来的材料表面新技术，是材料科学的最新领域之一。 用这些束流对材料表面进行改性的技术主要包括两个方面：其一．利用脉冲激光器可获得极高的加热和冷却速度，从而可制成微晶、非晶及其它—些奇持的、热平衡相图上不存在的亚稳合金，从而赋予材料表面以特殊的性能，目前的激光束、电子束发生器已有足够的能量在短时间内加热和熔化大面积的表面区域。其二，利用离子注入技术可把异类原子直接引入表面层中进行表面合金化，引入的原子种类和数量不受任何常规合金化热力学条件的限制。 旋压加工 旋压加工是利用旋压加工设备将厚金属筒形件，包括难熔金属、有色金属、不锈钢等经强力旋压成各种尺寸的薄管材或异形旋压加工成异形空心回转件的加工技术。 [ Last edited by 江南豪情 on 2008-6-3 at 22:44 ] |
3楼2008-06-03 22:39:43
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主要学术杂志: 1. Surface and Interface Analysis 2. Applied Surface Science 3. Surface Science 4. Surface Science Spectra 5. J.Vac.Sci.Technol. A 6. Vacuum 7. Langmuir 8. J.Physical Chemistry B 9. Surface Letter and Review 10.Surface and coating technology 11.Journal of thermal spray technology [ Last edited by 江南豪情 on 2008-6-4 at 22:29 ] |
4楼2008-06-03 22:45:47
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实用表面纳米化技术 人们提出了多种表面纳米化技术,如喷丸、电镀、喷涂、气相沉积(PVD、CVD) 、激光处理和表面化学处理等,这些技术通过材料表面组织结构的改善极大地提高了材料的服役行为,因此已在工业上取得了广泛的应用。随着纳米材料与纳米技术研究的不断深, 如何将表面改性技术与纳米技术相结合,以开发利用纳米材料的优异性能,有待于进一步探索。 1. 1 高能喷丸技术 喷丸处理也称预应力喷丸处理,这是一种给金属零件表面喷射金属细小颗粒(直径170～630μm) 、玻璃或陶瓷颗粒的加工技术。在喷丸作用下,金属零件表面相当于进行了一次冷锻。在处理过的表面中部得到一种应力,可以抵抗小裂缝的产生。高能喷丸是多 方向的机械载荷以高速率不断地撞击被处理材料表面,不断的多方向的机械力使不同方向的位错增殖运动,从而导致不同方向的塑性变形。由于塑性变形主要集中于表面层,导致表面层位错密度增高,随高能喷丸的进行,位错运动、湮灭、重排形成小角度晶界,从而在大晶粒内部形成亚晶粒,随高能喷丸的继续进行亚晶粒之间取向变大形成大角度晶界,最后形成取向随机的细小晶粒。影响喷丸强度的因素有喷丸大小、喷丸硬度、喷丸速度、喷射角度、喷丸的破碎量等。 1. 2 超声冲子冲击技术 应用超声冲子冲击工艺,可在Fe 或不锈钢表面获得晶粒的平均尺寸为10～20 nm 的表面层。该技术的优点是可以在复杂形状零件表面获得纳米晶表面层。该技术为整体材料的纳米晶化处理提供一个基本途径。 1. 3 激光表面处理技术激光表面处理技术在材料表面形成一定厚度的处理层,使材料表面性能发生改变,从而提高零件的耐磨、耐蚀、耐疲劳等一系列性能。激光表面处理技术首先用于黑色金属的处理,并获得广泛应用。近几年来,又应用于有色金属的表面处理。实践证明,激光表面处理技术已因其本身固有的优点而成为发展迅速、有前途的表面处理方法。激光表面处理技术主要包括激光淬火(激光相变硬化) 、激光退火、激光冲击硬化、激光熔化凝固硬化(激光晶粒细化硬化) 、激光上釉(激光非晶化) 、激光合金化、激光熔覆和激光气相沉积等技术。 1. 4 纳米热喷涂技术 热喷涂纳米涂层分为三类:单一纳米涂层体系;两种纳米材料构成的复合涂层体系:添加纳米颗粒材料的复合体系。目前研究工作集中在第三种,即在传统 [ Last edited by bwtren on 2008-6-4 at 16:05 ] |
6楼2008-06-04 16:04:00
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涂覆层技术基础上,添加复合纳米材料,在较低成本下,使涂覆层功能得到显著提高。 1. 5 SMA T 技术(表面机械研磨处理) SMA T 技术是使材料表面产生往复强烈塑性变形的表面机械处理技术。利用SMA T 技术实现工业纯钛的表面纳米化,再通过X2射线衍射、透射电镜等试验手段对钛的表米纳米化机理进行探讨,用显微硬度仪对表面纳米化后钛的硬度进行测定,研究随处理时间的不同表面硬度的差异。在外加载荷的重复作用下,材料表面的粗晶组织通过不同方向产生的强烈塑性变形而逐渐细化至纳米量级。这种由表面机械加工处理导致的表面自身纳米化的过程包括:材料表面通过局部强烈塑性变形而产生大量的缺陷,如位错、 晶、层错和剪切带;当位错密度增至一定程度时,发生湮没、重组,形成具有亚微米或纳米尺度的亚晶,另外随着温度的升高,表面具有高形变储能的组织也会发生再结晶,形成纳米晶;此过程不断发展,最终形成晶体学取向呈随机分布的纳米晶组织。 |
7楼2008-06-04 16:05:17
8楼2008-06-05 10:05:43
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