现代表面技术(缩减后+红色考卷内容).doc

《现代表面技术》复习思考题 表面处理技术的最早应用是什么？其目的是什么？ 答：表面处理技术的最早应用是进行钢的淬火，其目的是使钢的表面获得坚硬层。 表面处理技术的主要目的是什么？ 答：（1）提高材料抵御环境作用能力。 （2）赋予材料表面某种功能特性。 （3）实施特定的表面加工来制造构件、零部件和元器件等。 3.表面处理技术主要有哪二条途径进行实施？ 答：（1）施加各种覆盖层。 （2）用机械、物理、化学等方法，改变材料表面的形貌、化学成分、相组成、微观结构、缺陷状态或应力状态，即采用各种表面改性技术。 5．简述表面处理技术的四种基本类型。 答：（1）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表面上形成覆盖层，如电镀、化学镀、物理气相沉积、化学气相沉积等。 （2）颗粒沉积。沉积物以宏观尺度的颗粒形态在材料表面上形成覆盖层，如热喷涂、搪瓷涂敷等。 （3）整体覆盖。它是将涂覆材料于同一时间施加于材料表面，如包箔、贴片、热浸镀、涂刷、堆焊等。 （4）表面改性。用各种物理、化学等方法处理表面，使之组成、结构发生变化，从而改变性能，如表面处理、化学热处理、激光表面处理、电子束表面处理、离子注入等。 7.试列举10种常用的表面覆盖技术。 答：常用的表面覆盖技术：电镀、电刷镀、化学镀、涂装、粘结、堆焊、熔结、热喷涂、塑料粉末涂敷、电火花涂敷等。 8.试列举8种表面改性技术。 答：表面改性技术：喷丸强化、表面热处理、化学热处理、等离子扩渗处理（PDT）、激光表面处理、电子束表面处理、高密度太阳能表面处理、离子注入表面改性。 13.固体可分为哪两类？材料按其特性可分为哪几类？按作用分为哪几类？ 答：固体大致分为晶体和非晶体两类。 按照材料特性，可将它分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料三类。 固体材料按所起的作用可分为结构材料和功能材料两大类。 14.何谓界面？何谓清洁表面？何谓实际表面？ 答：界面：两种不同相之间的交界区称为界面。 清洁表面：经过诸如离子轰击、高温脱附、超高真空中解理、蒸发薄膜、场效应蒸发、化学反应、分子束外延等特殊处理后，保持在10-6Pa~10-9Pa超高真空下外来沾污少到不能用一般表面分析方法探测的表面。 实际表面：暴露在未加控制的大气环境中的固体表面，或者经过一定加工处理（如切割、研磨、抛光、清洗等），保持在常温和常压（也可能在低真空或高温）下的表面。 15.何谓理想表面结构？何谓TLK模型？ 答：理想表面结构：理想表面是一种理想的结构完整的二维点阵平面。 TLK模型：TLK中的T表示低晶面指数的平台（Terrace），L表示单分子或单原子高度的台阶（Ledge），K表示单分子或单原子尺度的扭折（Kink）。 16．简述实际表面的三个表征指标。 答：（1）表面粗糙度：表面粗糙度是指加工表面上具有的较小间距的峰和谷所组成的微观几何形状特性。 （2）贝尔比层和残余应力：在固体材料最外的5nm~10nm厚度可能会形成一种非晶态层，称为贝尔比层。贝尔比层具有较高的耐磨性和耐蚀性，但是在其他许多场合，贝尔比层是有害的。 残余应力：无论是宏观塑性变形、热膨胀不均匀还是缺陷都会产生宏观或微观的内应力。 （3）表面氧化、吸附和沾污：吸附是固体表面吸引气体与之结合，以降低固体表面能的作用。 18.电镀具有哪几种功能？ 答：电镀具有防护、装饰等功能。 19.电镀液的主要成份及其作用是什么？ 答：（1）主盐：用于提供金属离子； （2）络合剂：络合主盐中的金属离子形成络合物； （3）附加盐：主要用于提高电镀液的导电性，有些附加盐还能改善镀液的深镀能力、分散能力，产生细致的镀层； （4）缓冲剂：用来稳定溶液酸碱度； （5）阳极活化剂：提高阳极开始钝化的电流密度，从而保证阳极处于活化状态而能正常地溶解； （6）添加剂：改善镀层的性能，在镀层中起到光亮、整平、润湿和抑雾的作用。 20.何谓电流效率？其影响如何？ 答：电流效率就是实际析出物质的质量与理论计算析出物质的质量之比。 提高电流效率可以加快沉积速度，节约能源，提高劳动生产率，电流效率有时还会影响镀层的质量。 21.何谓电镀液的分散能力？它与哪些因素有关？ 答：电镀溶液的分散能力是指电镀液所具有的使金属镀层厚度均匀分布的能力，也称均镀能力。它与镀液电阻率ρ、极化率△ψ/△J、以及阴阳两极间的距离l、阴极形状△l有关。阴极形状越简单，阴阳两极间距离越远，镀液导电性越好，阴极极化率越高，越有利于二次电流的均匀分布，即电镀液的分散能力越强。 22.何谓电镀液的覆盖能力？ 答：电镀液的覆盖能力是指电镀液所具有的使镀件的深凹处沉积上金属镀层的能力，亦称