2013-表面工程浅析.ppt

材料表面工程 浙江大学金属材料研究所 凌国平 linggp@zju.edu.cn 第一讲：本课程的进行方式5.7 获取知识的方法 生而知之、学而知之、困而知之 学而知之 间接经验 知道、理解 会用才算真知 困而知之 直接经验 创造的源泉 从哪里获取专业知识？ 学校、教师 自学 专业知识的载体及知识的新鲜度 书本（几年） 期刊（半年） 会议论文（3个月） 实验室之间的直接交流（必威体育精装版知识） 网络（更快、更方便、更高效） 可信度？ 网络中的哪个资源？ 浙江大学图书馆 本课程的教学安排 以往学生综述选题例 06年夏季03级论文标题 07年夏季04级论文标题 08年夏季05级论文标题 以往学生的ppt 05学生优秀ppt 06学生优秀ppt 冷冻出来的陶瓷-陈翼 挑战肉眼极限-徐旻 表面色彩的产生-曾伟 07学生优秀ppt 08学生优秀ppt 本课的结束形式 交一篇综述性文章，考核以下内容： 知识的收集 带着问题去看资料 如何从信息海洋中找到我们需要的知识 如何总结？ 国内、国外现状 研究了什么？得到了些什么结果？ 还存在哪些问题？ 解决问题的方法设想 提出实验方案证实或证伪 本课的结束形式 知识的表达 知识表达出来才能与人共享，成为知识 表达是一个重新思考的过程 表达是创造 “想说未说” 表达的方式 口头表达 文字表达 艺术 如何更好的表达 首先要有表达的强烈愿望 本课的结束形式 考核成绩由三部分组成 平时成绩 口头表达成绩 综述文章成绩 综述文章要求 自由选择题目 内容包括该内容的国内外研究现状 符合综述论文的规范写法（参考文献等） 最好能指出所存在的问题（90以上） 进一步提供解决该问题的实验方案（加分） 可参考期刊中类似的论文 本课程的教材 《材料表面工程》 王兆华, 2011 各种期刊 中国表面工程 腐蚀及防护 材料保护 表面技术 Sicence，Nature Thin Film Surface and Coatings Technology 同学讲解的时间安排 5月30日：学生第1组及讲评 6月4日 学生第2组、第3组 6月6日：学生第4组、第5组 6月9日 学生第6组、第7组 6月13日：学生第8组、第9组 6月18日， 学生第10组、第11组 6月20日：学生第12组、第13组 6月25日 学生第14组、第15组 6月27日：学生第16组，总结点评 表面工程历史 英国T. Bell(英国伯明翰大学教授) 氮化 → 氮化＋PVD法TiN Surface Engineering（1984） 1985年，英国第一届表面工程国际会议 1986年，国际热处理与表面工程联合会 1987年，英国第二届国际会议 1988年，日本第三届国际会议 中国，1987年12月在北京成立表面工程研究所 88年11月全国首届表面工程现状与未来研讨会 浙江大学，89年开课 The 20th Congress of International Federation for Heat Treatment and Surface Engineering October 23-25, 2012 ?Beijing ?China 表面工程的内容 第二讲：表面失效机理：磨损 何谓磨损？ 固体表面相对运动，机械或化学作用→材料损失 磨损种类及机理 粘着磨损： 磨粒磨损： 疲劳磨损： 冲蚀磨损： 微动磨损： 腐蚀磨损： 耐磨损表面处理技术 高硬度涂层 Fe3C，Cr 金刚石镀膜 TiN（渗氮+TiN） 减摩涂层 抗粘着磨损 MoS2 Ni-P-PTFE 涂层的制备方法 渗碳 镀Cr、化学镀Ni-P PVD、CVD 表面失效机理：疲劳 交变应力引起材料低应力断裂 大多数情况下，疲劳裂纹起源于表面 夹杂物、网状碳化物、偏析等均不利 抗疲劳方法 表面形成压应力（喷丸） 赵振业院士-抗疲劳制造 各种表面处理会产生不同的应力状态 酸性化学镀镍：压应力 碱性化学镀镍：拉应力 钢铁表面脱碳：拉应力 5.9 复习 课程的进行方式 课程的教学安排 课程的结束形式 表面工程历史 表面工程内容 对表面的要求 表面失效机理 表面处理技术 表面分析技术 表面失效机理 磨损及抗磨表面处理 疲劳及抗疲劳表面处理 表面失效机理：腐蚀 材料三大失效之一 外观的丧失 功能的丧失 为什么会腐蚀？ 是什么样的腐蚀？ 外观？ 材质？ 环境？ 腐蚀理论 按机理 化学腐蚀 电化学腐蚀 理论 氧化热力学与动力学 吉布斯自由能 瓦格纳抛物线规律 电化学热力学与动力学 能斯特方程等 电化学腐蚀 热力学：腐蚀电池 阳极、阴极、电解液、短路 阳极：Me-ne=Men+，金属溶解腐蚀 能斯特方程：E＝E0＋RT/nF ln a n+ 宏观腐蚀电池 电偶腐蚀：异种金