表面工程-绪论

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1、第一章绪论材料外表工程技术1.1外表工程简介2“承旋〞，酒器，东汉建武年间，现藏于北京故宫博物院兽形盒砚，东汉制，出土于1980年陕西临潼姜寨新石器时代墓葬品，由石砚、盒身、盒盖三局部组成中国古代的鎏金工艺外表工程技术源远流长日本刀的覆土烧刃世界三大名刃之一1.1外表工程简介外表工程技术源远流长1.1外表工程简介RawmaterialenergyProductProductSurfaceEngineeringGoodproduct+“SurfaceEngineeringistreatmentofthesurfaceandnear-surfacereg

2、ionsofamaterialtoallowthesurfacetoperformfunctionsthataredistinctfromthosefunctionsdemandedfromthebulkofthematerial〞----fromASMMetalHandbook“Solidsarecomposedofabulkmaterialcoveredbyasurface.ThesurfacewhichboundsthebulkmaterialiscalledtheSurfacephase.Surfaceengineeringinvolvesa

3、lteringthepropertiesoftheSurfacePhaseinordertoreducethedegradationovertime.〞-----fromWikipedia“材料外表工程是材料外表处理技术的总称〞------赵文轸1.1外表工程简介1.1外表工程简介外表工程形成一门独立的学科是近20来年的事：1983年外表工程的概念被首次提出1986年国际热处理联合会更名为国际热处理与外表工程联合会1987年中国机械工程学会外表工程研究所成立1988年?外表工程?杂志创刊，后更名为?中国外表工程?2000年全国焊接学会原“堆焊与热喷涂

4、专业委员会〞正式更名为“堆焊及外表工程专业委员会〞。外表工程是由多个学科交叉、综合、开展起来的新兴学科，它以“外表〞为研究核心，在有关的学科理论的根底上，根据零件外表的失效机制，以应用各种外表技术及其复合为特色，逐步形成了与其它学科密切相关的外表工程根底理论主要是：外表层失效分析理论、外表摩擦与磨损理论；外表腐蚀与防护理论；外表〔界面〕结合与复合理论等。外表工程学科体系外表工程的开展不仅在学术上丰富了材料科学、冶金学、机械学、电子学等学科，而且开辟了新的研究领域，如高能束冶金学、等离子体物理学、动态金属学、摩擦化学、微观摩擦学等。外表工程的学科体系概

5、括为图1。外表工程学图1表面工程基础理论外表工程技术外表加工技术外表检测技术外表工程技术设计为了更有效地发挥外表工程的应用效果，在确定采用某种外表工程技术之前，要进行科学的外表工程技术设计。首先要了解对加工或者修复零件的性能要求和零件失效分析结果，如磨损、腐蚀失效分析。再针对上述要求依据工程条件进行外表工程技术的设计。9基于学科特点的分类“国家自然科学基金委?金属材料科学?战略报告〞1.2材料外表工程技术的分类外表处理技术外表改性技术外表涂覆技术原子沉积：沉积物以原子、离子、分子和粒子集团等原子尺度的粒子形态在材料外表上形成覆盖层，如电镀、化学镀、物

6、理气相沉积、化学气相沉积等。颗粒沉积：沉积物以宏观尺度的颗粒形态在材料外表上形成覆盖层，如热喷涂、搪瓷涂覆等。整体覆盖：它是将涂覆材料于同一时间施加于材料外表，如包箔、贴片、热浸镀、涂刷、堆焊等。外表改性：用各种物理、化学等方法处理外表，使之组成、结构发生变化，从而改变性能，如外表处理、化学热处理、电子束外表处理、离子注入等。1.2材料外表工程技术的分类基于技术作用原理的分类金属陶瓷高分子复合材料1.2材料外表工程技术的分类金属材料层；陶瓷材料层；高分子材料层复合材料层基于材料的分类基于工艺特点的分类1.2材料外表工程技术的功能与分类1.2材料外表工

7、程技术的分类基于工艺的分类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还有一些复合的外表处理技术，如：等离子喷涂与激光辐照复合；热喷涂与喷丸复合；化学热处理与电镀复合；激光淬火与化学热处理

8、复合；化学热处理与气相沉积复合等等141.3外表工程技术的应用外表工程有关的外表性能外表工程技术的应用外表工