材料表面技术.pptx

第一节 概 述;第一节 概 述; 材料表面技术的目的与作用 ; 材料表面技术的目的与作用 ; 材料表面技术的目的与作用 ; 材料表面技术可以有效地且最经济地改善表面性能或赋予基体材料所没有的表面特性，因而其应用极其广泛。既可满足表面耐磨、耐蚀、强化、加工与装饰的需要，又可开辟光、电、磁、声、热、化学与生物等方面的特殊功能领域。所涉及的基体材料包括金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料，其中主要是金属材料。; 材料表面技术的应用 ; 材料表面技术的应用 ; 材料表面技术的应用 ; 材料表面技术的应用 ; 表面技术的作用原理、工艺特点及应用范围各不相同，其种类很多，目前尚无公认统一的分类方法。若按学科特点分类，表面技术大致分为下述三方面。;表面技术的分类;表面技术的分类;表面技术的分类;第二节 电镀和化学镀;电 镀;电 镀;电 镀;电 镀; （一）基本原理 化学镀是在无外加电场的情况下，镀液中的金属离子在还原剂的作用下，通过催化在镀件（金属件或非金属件）表面上的还原沉积过程。从本质上讲，化学镀仍然是个电化学过程。 化学镀的关键点有二：其一是还原剂的选择，最常用的有次磷酸盐、甲醛等；其二是镀层金属具有选择性。;化 学 镀;化 学 镀; 通过化学或电化学手段，使金属表面形成稳定的化合物膜层的方法即称化学转化膜技术。其成膜机理是金属与特定腐蚀液（化学介质）接触而在一定的条件下发生（电）化学反应，由于浓差极化和阴极极化作用，在金属表面转化产生一层坚固、稳定的化合物膜。与电镀、化学镀等覆层技术相比，化学转化膜的生成必须有基体金属的直接参与，因而膜与基体金属的结合强度较高。;主要用途;主要用途;主要用途;主要用途; 金属表面化学氧化处理具有成本低、快速方便、设备简易、应用范围广等优点，在某些国家，化学氧化的规模甚至超过了电镀和电化学氧化。;化学氧化;化学氧化;化学氧化;化学氧化; 阳极氧化是将金属零件（如铝件）作为阳极放置于适当的电解液中（如硫酸、铬???、草酸等水溶液），在外加电流的作用下，表面生成氧化膜的方法。由于材料和阳极氧化工艺参数不同，阳极氧化膜具有不同的厚度（从几微米到几百微米）、颜色和特性，从而可适应不同的用途。;铝及铝合金的阳极氧化;铝及铝合金的阳极氧化; 将金属放入含有锰、锌、铁的磷酸盐中进行化学处理，使其表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法，即是磷化处理（简称磷化）。磷化膜厚度一般在1～50μm之间，呈多孔结构，表现出吸附、耐蚀、减摩等特性。磷化处理的成本低，简便且生产率高，被广泛用于汽车、船舶、航天、军工、机械制造及家电等工业。;磷化处理;磷化处理;磷化处理; 将金属或金属镀层放入含有某些添加剂的铬酸或铬酸盐溶液中，通过化学或电化学的方法在金属表面生成以铬酸盐（三价铬或六价铬）为主的膜的方法，即为金属的铬酸盐处理，有时也称钝化。铬酸盐膜的主要特性有：①对基体金属的保护作用 铬酸盐膜与基体结合力较强，结构较紧密，化学稳定性高，耐蚀性良好。②表面装饰性 铬酸盐膜的颜色丰富，从无色透明或乳白色到黄色、金黄色、绿色（淡绿、暗绿）、橄榄色和褐色。铬酸盐处理工艺常用作钢铁材料的锌、镉等镀层的后处理，以进一步提高镀层的耐蚀性；也可用作有色金属如铝、铜、锌、锡、镁及合金的表面防护。; 将涂料（液体或固体粉粒）通过各种方法涂敷并结合在材料表面的涂敷技术，应用极为广泛，本节简要介绍其中几种主要技术。; 用有机高分子涂料通过一定的方法涂敷于材料或制品表面、形成涂膜的全部工艺过程，称为涂装。;涂料与涂装;涂料与涂装;涂料与涂装;涂料与涂装;涂料与涂装;涂料与涂装;涂料与涂装;涂料与涂装;涂料与涂装; 材料表面粘涂技术是粘结技术的一个分支，它是将特种功能的胶粘剂（通常是在胶粘剂中加入有机或无机填料，如二硫化钼、金属粉末、陶瓷粉末和树脂粉末）直接涂敷于材料表面，使之具有耐磨、耐蚀、耐热、绝缘、导电、导磁、防辐射等功能的一项新技术，目前主要用于零件的表面强化与修复，也可使其获得某种特殊功能。;粘 涂; 热喷涂技术是利用各种热源，使各种固体喷涂材料加热到熔化或软化状态，通过高速气流使其雾化，然后喷射、沉积到经过预处理的工件表面而形成具有各种不同性能的涂层。目前，热喷涂已广泛用于宇航、国防、机械、冶金、石油、化工、运输、电力及轻工部门，有望成为一门独立的应用科学技术。;热喷涂;热喷涂;热喷涂;热喷涂;热喷涂;热喷涂;热喷涂; 热浸镀是将基体金属（工件）浸在另一种低熔点的液态金属中，在工件表面发生一系列的反应而产生所需的金属镀层，主要用来提高金属构件的防护能力（耐蚀与耐热）。;热