表面工程复习题.doc

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1、. 表面工程作业  第一章作业 1，何谓表面工程，简述它在国民经济中重要性。 从广义上讲，表面技术是直接与各种表面现象或过程有关的，能为人类造福或被人们利用的技术表面技术主要包括：表面覆盖（在材料的表面施加各种覆盖层）、表面改性、表面加工以及表面湿润、表面催化、膜技术等。 表面工程技术既可对材料表面改性，制备多功能（防腐、耐磨、耐热、耐高温、耐疲劳、耐辐射、抗氧化以及光、热、磁、电等特殊功能）的涂、镀、渗、覆层，成倍延长机件的寿命；又可对产品进行装饰；还可对废旧机件进行修复。采用表面工程措施的费用，一般虽然占产品价格的5％～10％，却可以大幅度地提高产品的性能及附加值，从而获得更高的利润，采用

2、表面工程措施的平均效益高达5～20倍以上。   2，表面工程技术的发展趋势及其原因是什么？  一、研究复合表面技术二、完善表面工程技术设计体系 三、开发多种功能涂层四、研究开发新型涂层材料五、深化表面工程基础理论和测试方法的研究六、扩展表面工程的应用领域七、积极为国家重大工程建设服务八、向自动化、智能化的方向迈进九、降低对环保的负面效应  第二章作业  1，洁净的表面结构有哪几种？各有什么特点？ word专业资料.word专业资料.3，贝尔比层是怎样形成的？具有什么特点？ 固体材料经过切削加工后，在几个微米或者十几个微米的表层中可能发生组织结构的剧烈变化，既造成一定程度的晶格畸变。这种晶格的畸

3、变随深度变化，而在最外的，约5nm-10nm厚度可能会形成一种非晶态层。这层非晶态称为贝尔比层。其成分为金属和它的氧化物，而性质与体内明显不同。4，大气环境下，金属和陶瓷粉体的表面通常是什么结构？含有什么成分？ 金属：结构：形成贝尔比层 成分：一般为金属/过渡层/空气。 金属/空气极为少见。过渡层中常由氧化物、氮化物、硫化物、尘埃、油脂、吸附气体（氧、氮、二氧化碳和水汽等）所组成。过渡层为氧化物最常见，由于一些金属元素的氧化态可变，因此在氧化层中也包含不同氧化态的氧化物。   陶瓷粉体：纳米粉能够从空气中吸附大量的水,在表面形成羟基层和多层物理吸附水。 word专业资料.5，大气环境下，纳米陶

4、瓷粉团聚原因是什么？ (1)粉体变细,其比表面积增加,表面能增大,表面效应(如弛豫、偏析、吸附) 、量子尺寸效应(如能隙变宽等) 增强,熔点降低,使纳米粉的表面性质变得更加活跃,许多在加热条件下或高温下才发生的化学反应,在常温下已经很剧烈了  (2)大气环境下都有一层羟基,这是表面的悬键与空气中的O2 和水等反应形成的（lgd）。 (3)表面羟基层的形成,一方面使表面结构发生变化,减少了表面因弛豫现象而出现的静电排斥作用;另一方面,导致羟基间的范德华力、氢键的产生,使粉体间的排斥力变为吸引力,导致团聚（lgd）7，影响固体材料粘着磨损性能有哪些因素？ （1） 润滑条件或环境：在真空条件下大多数

5、金属材料的磨损十分严重。 （2） 硬度：对摩擦副材料的硬度而言，材料越硬，耐磨性越好。 （3） 晶体结构和晶体的互溶性：密排六方的材料摩擦系数最低，体心立方材料最word专业资料.高。冶金上互溶性好的一对金属摩擦副摩擦系数和磨损率都高。 （4） 温度：温度升高，磨损加剧。8.什么是zeta电位。 Zeta电位又叫电动电位或电动电势（ζ-电位或ζ-电势），是指剪切面(Shear Plane)的电位，是表征胶体分散系稳定性的重要指标。9，银粉到哪个尺寸不导电？ 粒径小于1微米  冷冻干燥法原理： 在低温下将湿凝胶中的水冻结成冰， 然后迅速抽真空降低压力， 在低温低压下使冰直接升华成蒸汽，实现固液分

6、离。    超声法基本原理： 通过超声空化作用产生的冲击波和微射流可以有效地使溶胶原 有的絮状结构解体、粘度降低、流动性增强。 10.大气环境下，不锈钢的表面结构成分与其基体成分有什么关系？word专业资料.第三章预习要点   1， 物理气相沉积与化学气相沉积个有什么特点，它们的区别是什么？沉积过程中若沉积粒子来源于化合物的气相分解反应，则称为化学气相沉积（CVD）； 否则称为物理气相沉积（PVD）。  word专业资料.．CVD（化学）的特点  （1）在中温或高温下，通过气态的初始化合物之间的气相化学反应而沉积固体。   （2）可以在大气压（常压）或者低于大气压下（低压）进行沉积。一般来说低

7、压效果要好些。   （3）采用等离子和激光辅助技术可以显著地促进化学反应，使沉积可在较低的温度下进行。   （4）镀层的化学成分可以改变，从而获得梯度沉积物或者得到混合镀层。  （5）可以控制镀层的密度和纯度。    （6）绕镀性好，可在复杂形状的基体上以及颗料材料上镀制。    （7）气流条件通常是层流的，在基体表面形成厚的边界层。    （8）沉积层通常具有柱状晶结构，不耐弯曲。但通过各种技术