⑴ 1. 表面工程技术:
1. 表面工程技术: 是赋予材料或零部件表面以特殊的成分、结构和性能(或功能)的化学、物理方法与工艺,它的实施对象是固体材料的表面。
基材涉及几乎所有的工程材料,如金属、陶瓷、半导体材料、高分子材料、混凝土、木材、各类复合材料。
按照工艺特点的不同,表面改性技术可分为:表面组织转化技术,表面涂层、镀层及堆焊技术,表面合金化技术等三大类。
⑵ 表面工程的应用
1. 在改善和美化人们生活中的应用
2. 在保护、优化环境中的应用
(1)净化大气 采用化学气相沉积和溶胶-凝胶等技术制成的催化剂载体,可有效地治理被污染的大气。
(2)净化水质 过滤膜可采用化学气相沉积、阳极氧化和溶胶-凝胶等表面工程技术来制备。
(3)吸附杂质 采用表面技术制成的吸附剂,可使空气、水、溶液中的有害成分被吸附,还可去湿、除臭。
(4)活化功能 远红外具有活化空气和水的功能。
(5)绿色能源 表面工程技术是开发绿色能源的基础技术之一,许多绿色能源装置都应用了气相沉积镀膜和涂覆技术。
3.在结构材料中的应用
表面工程技术在耐腐蚀性和装饰性方面起着重要作用,同时在强化、耐磨、装饰等方面也起着重要作用。
(1)表面防护 表面防护主要是指材料表面防止化学腐蚀和电化学腐蚀等的能力。采用表面工程技术能显著提高结构件的防护能力。
(2)耐磨性 耐磨性是指材料在一定摩擦力条件下抵抗磨损的能力。它与材料特性以及载荷、速度、温度等磨损条件有关。利用热喷涂、堆焊、电刷镀和电镀等表面技术,在材料表面形成Ni基、Co基、Fe基、金属陶瓷等覆层,可有效地提高材料或制件的耐磨性。
(3)表面强化 主要指通过各种表面强化处理来提高材料表面抵御除腐蚀和磨损之外的环境作用的能力。
(4)表面装饰 具有光亮、色泽、花纹和仿照等功能。合理地选择电镀、化学镀、氧化等表面技术,可以获得镜面镀层、全光亮镀层、亚光镀层、缎状镀层,不同色彩的镀层,各种平面、立体花纹镀层、仿贵金属、仿古和仿大理石镀层等。
4.在功能材料和元器件中的应用
功能材料主要指具有优良的物理、化学和生物等功能,以及一些声、电、光、磁等互相转换功能,而被用于非结构目的的高技术材料,常用来制造各种装备中具有独特性能的核心部件。材料的功能特性与其表面成分、组织结构等密切相关。
(1)电学特性 利用电镀、化学镀、气相沉积、离子注入等技术可制备具有电学特性的功能薄膜及其元器件。
(2)磁学特性 通过气相沉积技术和涂装等表面技术制备出磁记录介质、磁带、磁泡材料、电学屏蔽材料、薄膜磁阻元件等。
(3)光学特性 利用电镀、化学镀、转化膜、涂装、气相沉积等方法,能够获得具有反光、光选择吸收、增透性、光致发光、感光等特性的薄膜材料。
(4)声学特性 利用涂装、气相沉积等表面技术,可以制备掺杂Mn-Zn铁氧体复合聚苯胺款频段的吸波涂层、红外隐身涂层、降低雷达波反射系数的纳米复合雷达隐身涂层,声反射和声吸收涂层以及声表面波器件等。
(5)热血特性 采用磁控溅射,涂装等方法制备。
(6)生物学特性 具有一定的生物相容性和物理化学性质的生物医学材料,利用等离子喷涂、气相沉积、等离子注入等方法形成的一用涂层,可在保持基体材料特性的基础上,提高基体表面的生物学性质、耐磨性、耐蚀性和绝缘性等,阻隔基体材料离子向周围组织溶出扩散,起到改善同人体机能的作用。在金属材料上制备生物陶瓷涂层,提高材料的生物活性,用作人造关节、人造牙等医学植入体。将磁性涂层涂覆在人体的一定穴位上,有治疗疼痛、高血压等功能。
(7)各种转换功能 采用表面工程技术可获得进行光-电,热-电,光-热,力-热,磁-光等转换功能的器件。
5.在再制造工程中的应用
(1)再制造工程的内涵 再制造工程是在维修工程和表面工程的基础上发展起来的新兴科学,是以产品全寿命周期论为指导,以实现废旧产品的性能提升为指标,以优质、高效、节能、节材和环保为准则,以先进生产技术和产业优化为手段,来修复、改造废旧产品的一系列技术措施或工程活动的总称。简而言之为是废旧产品高技术修复、改造的产业。其重要特征是,再制造以后的产品质量和性能达到或超过新品,成本只是产品的50%,可节能60%,节材70%,对环境的不良影响显著降低,可有力的促进资源节约型、环境友好型社会的建设。
(2) 再制造工程的效益和特色 效益体现在:废旧产品的零部件因被直接用作再制造的毛坯而不是回炉冶炼获得钢垫,避免了回炉时对能量的消耗和对环境造成的二次污染;避免了由钢锭到新零件的二次制造时对能源的再次消耗和对环境的再度污染。一方面提高了产品的绿色度,另一方面避免了成为固体垃圾而造成的环境污染。
表面工程技术的作用就是制备出由于本体材料性能的表面覆盖层,赋予工件表面耐蚀性、耐磨性即获得电、磁、光、声、热等功能。
⑶ 表面工程技术分为三类
表面工程技术分为三类,即表面改性、表面处理和表面涂覆技术
⑷ 简述表面工程技术按工艺特点分为哪几类
表面工程技术种类繁多,目前还没有统一的分类方法,可以从不同角度归纳、分类。按照作用原理,表面工程技术分为原子沉积、颗粒沉积、整体覆盖与表面改性等四种基本类型。亦有按表面层种类、表面功能特性、表面层形成的物理化学过程及实用工艺特点等进行分类。各具特点,但仍不能全面概括表面工程技术的全部内容,只有相对意义,因为有些工艺技术兼具不同类型的特点,不能简单地归结到哪一类中。所以通常进行综合分类,大致如下:①表面工程的基础和应用理论;②表面涂覆技术、表面改性技术和表面复合处理技术三部分;③表面加工技术;④表面分析和性能检测技术;⑤表面工程技术设计
⑸ 简要说明表面工程概念的含义,常用的表面工程手段或方法有哪些
表面工程是材料表面经预处理后,通过表面涂覆、表面改性或多种表面工程技术复合处理,改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态,以获得所需要表面性能的系统工程。
表面工程技术分为三类:表面合金化、表面覆层与覆膜技术和表面处理。
表面合金化:包括喷焊、堆焊、离子注入、转化膜技术、扩散渗入、激光熔敷、热渗镀等。
表面覆层与覆膜技术:包括电化学沉积、化学沉积、气相沉积、热喷涂、电镀、化学转化处理、电刷镀、化学镀、气相沉积、涂装、堆焊、金属染色、热浸镀等。
表面处理:包括激光、电子束热处理技术以及喷丸、辊压、孔挤等表面加工硬化技术,表面纳米化加工。
⑹ 表面工程技术的分类
表面工程技术分类:表面改性、表面处理、表面涂覆、复合表面工程、纳米表面工程技术。表面工程与人们的生产、生活息息相关。 工艺 实现手段 电镀 合金电镀、复合电镀、电刷镀、非晶态电镀和非金属电镀 涂装 特殊用途、特殊类型的新涂料和涂装工艺 堆焊 埋弧自动堆焊、振动电弧堆焊、CO2保护自动堆焊和等离子堆焊 热喷涂 火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂和爆炸喷涂 热扩渗 固体渗、液体渗、气体渗和等离子渗 化学转化膜 化学氧化、阳极氧化、磷酸盐膜和铬酸盐膜 彩色金属 整体着色、吸附着色及电解着色 气相沉积 化学气相沉积和物理气相沉积 三束改性 激光束改性、电子束改性和离子束改性
⑺ 生活中经常碰到的机电产品中哪些部位应用了表面工程技术
很多,如产品表面的装饰,有喷漆、喷塑、电镀、镀锌等等。
⑻ 生活中经常碰到的那些机电产品中哪些部位应用了表面工程技术
你好
电镀硬铬一般应用于模具的产品位的表面。 电镀硬铬经处理后,模具、工件有如下优点: 一、表面平整、光洁、易于脱模,为保证产品之光洁、平整。 二、不会生锈,一点锈斑都不会有。 三、镀的过程中原零件变形小,表层镀铬后可增强硬度(HR65以上),耐高温达500℃、耐腐蚀、防酸、耐磨损。 四、如果零件尺寸不到位,可以通过加几c铬来达到尺寸。 五、根据产品之特点,达到视觉、立体的效果,确保产品的稳定的表面质量。
选择一个常见物品,如暖气包:表面可以刷油漆,可以喷塑,也可以热镀锌或电镀。你可以逐项分析出表面技术的特点(优缺点)和成本对比,最后得出你的选择结论。
希望能够帮助到你
⑼ 表面工程技术与日常生活有什么关系
表面工程技术与日常生活的关系:
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。因此,开展表面工程学的研究,改善材料的表面性能,对于提高零件的使用寿命和可靠性;对于改善机械设备的性能、质量,增强产品的竞争能力;对于推动高新技术的发展;对于节约资源、美化人类生活,减少环境污染等方面都具有重要意义,其经济效益和社会效益是显而易见的。
开展表面工程学的研究,不仅在于其经济意义,还在于其具有重要的学术价值。美国工程科学院为美国国会提供的2000年前集中力量加强发展的9项新科学技术中,有关材料方面的仅有材料表面科学与技术的的研究。在我国材料表面改性作为传统材料性能优化的基础研究也列入国家自然科学基金“九五”优先资助领域。在国家的节能节材九五规划中建议将发展表面工程作为重大措施之一,并列出节能、节材示范项目。表面科学的研究可为表面技术的研究提供一定的理论指导;表面新技术的开发和完善又提出许多新的学术课题,表面工程学的研究也有力地促进了相关学科的发展。