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表面处理概论与理论知识 一、表面处理概论 1.1 表面处理( Surface Treatment ) 表面处理的对象非常广泛，从传统工业到现在的高科技工业，从以前的金属表面到现在的塑 料，非金属的表面.它使材料更耐腐蚀，更耐磨耗，更耐热，它使材料的寿命延长，此外改善材 料表面的特性，光泽美观等提高产品的附加价值，所有这些改变材料表面的物理，机械及化学性 质的加工技术统称为表面处理(surface treatment) 或称为表面加工(surface finishing) 。 1.1.1 金属表面处理(metal surface treatment) 金属经初步加工成型后需修饰金属表面，美化金属表面，更进一步改变金属表面的机械性质 及物理化学性质等的各种操作过程，称的为金属表面处理.或称的金属表面加工(metal surface finishing) 。 1.2 表面处理的目的 表面处理的目的可以分四大类: (1) 美观(appearance) 。 (2) 防护(protection) (3) 特殊表面性质(special surface properties) (4) 机械或工程性质(mechanical or engineering properties) (1) 美观(appearance) 为了提高制品的附加价值，赋予制品表面美观，例如装饰性电镀(decorative plating) Au， Ag ， Rh， Ni， Cr，黄铜等电镀 (electroplating) 。 (2) 防护(protection) 为了延长制品的寿命，再制品表面披覆(coating)耐腐蚀的材料，例如保护性电镀(protective plating) Zn ，Cd，Ni ，Cr，Sn 等电镀。 (3) 特殊表面性质(special surface properties) 1. 提高制品的导电性(electrical conductiuity)，例如电镀 Ag ，Cu 。 2. 提高焊接性(soderability)在通讯急电子工业应用，例如 Sn-Pb 合金电镀。 3. 提高光线的反射性(light reflectivity ) 例如宇宙飞船，人造卫星的外壳需反射光线，Ag 及 Rh 的 镀层被应用上。 4. 减小接触阻抗(contact resistance)例如在电子组件的 Au 及 Pd 电镀。 (4) 机械或工程性质(mechanical or engineering properties ) 1. 提高制品的强度(strenth)，例如塑料电镀。 2. 提高制品的润滑性 ( bearing propertries ) 例如多孔铬电镀(porous chromium plating)， 内燃机的 铝合金活塞 (piston) ，镀锡 Sn 以防止汽缸 (cylinder)壁刮伤。 3. 增加硬度(hardness)及耐磨性(wear resistance) ，例如硬铬电镀(hard chromium plating) 。 4. 提高制品的耐热性，耐候性，抗幅射线，例如塑料，非金属的电镀。 5. 渗碳(carburizing) ，氮化(nitriding) 的防止，例如钢铁表面硬化(case hardening)时在不要硬化部 份镀 Cu 。 1.3 表面处理的重要性 表面处理工业虽然不是工业的主流，但只有透过表面处理，制品的特性及价值才能充份发挥 出来.应用电镀(plating)，阳极处理(anodizing)，化成处理(convesion coating)，涂装(coating)等工业 技术，达到防蚀，增进可焊性，润滑性，耐磨性，附着性及钢材防止渗碳等的多项目的。所以表 面处理为各种加工制造工业不可或缺的过程。从传统工业到近代高科技，表面处理技术一直扮演 非常重要性的角色.例如宇宙飞船，人造卫星，集成电路等的发展表面处理技术都有决定性的影 响. 由于表面处理对材料月异，带动相关科技工程的进步。 1.4 表面处理技术的种类 从表面处理的特性可分类: 表面形成： 机械法 __ 珠击法，切削，搪磨，撒砂，精磨，研磨，超加工。 冶金法 __ 表面硬化，(淬火，渗碳，氮化) ，扩散皮膜法。 化学法 __ 电解研磨，酸洗，化学研磨，酸蚀雕刻。 表面披覆： 表面披覆__ 电镀，无电镀，热浸镀，熔射镀，真空蒸着，阴极喷溅，