表面工程学课件.pdfVIP

表 面 工 程 学 教 材 曾晓雁 等主编，表面工程学，机械工业出版社 参考书目 • 钱苗根 等编著，现代表面技术，机械工业出版社， • 赵文珍，材料表面工程导论，西安交通大学出版社 • 徐滨士，面向二十一世纪的表面工程，机械工业出版社 • 徐滨士 等，表面工程与维修，机械工业出版社 第一章 绪 论 材料表面工程技术的发展概况 表面工程技术是一门由多种学科发展而 来的技术组合，其发展历史悠久。  表面热处理：越王勾践青铜宝剑虽然在地下埋藏了2000多 年，但仍金光闪闪，刃口锋利异常；出土的秦兵马俑宝剑表面 是用铬盐氧化工艺处理的。  陶瓷：3000多年前的陶器就有了青釉技术，到了周朝出现 了琉璃，即多种彩色的釉，发展到唐朝成了世界闻名的 “唐三 彩”。 材料表面工程技术的发展概况 （2 ）  涂料：古代是用天然树脂或天然无机材料做涂料，以装饰 为主要目的。现代涂料种类繁多、功能化很强，如防腐涂料、 防火涂料、荧光涂料、隐身涂料等。  电镀：古代的镜子镀银。电镀从镀纯金属，如Zn、Ni、Cr、 Cu等发展到多种合金镀和复合镀，如陶瓷和金刚石粉复合镀、 塑料电镀等。镀的方法也多种多样，如热浸镀、电刷镀、化 学镀、气相沉积等。  涂层：有堆焊和热喷涂技术等。从一般装饰性和防护性涂 层发展到各种功能性涂层，包括使用条件苛刻的航空航天工 业。 材料表面工程技术的发展概况 （3 ）  电子行业：半导体技术、大规模集成电路、计算机存储技术。 从80年代初开始，表面工程技术得到快速 发展。1986年在布达佩斯举行的国际材料热 处理联合会理事会决定接受表面工程学科， 并且决定把联合会改名为 “国际热处理及表 面工程联合会”，联合会主席T ．Bell教授主 编 《国际表面工程》杂志。 目前，表面工程技术已经成为材料科学技 术的一个重要的非常活跃的领域。 表面工程学的起源 “表面工程”一词最早是由英国伯明翰大学Tom Bell教授在 80年代首先提出，国内的代表人是徐滨士院士。 Tom Bell教授简介： 英国伯明翰大学冶金与材料系教授，国际表面工程学创始人，英国皇家工程院 院士，国际热处理暨表面工程联合会(IFHTSE)名誉主席。由于他在国际上的威望和 对我国科学技术的贡献，2002年当选为中国工程学院外藉院士。2005年10月， Bell教授专程到青岛科技大学访问，被我校授予客座教授荣誉称号。 表面工程学的起源(2) 表面工程技术是科学技术、国民生产和人类日常生活不断 提高而产生的一门新兴学科。 （1）高新技术的发展对机件质量的要求越来越高，如要求高 耐磨、强耐蚀、抗高温及各种特殊功能。而现有的材料往往 不能满足需要。 （2 ）器件的微型化，使表面问题更为突出。 （3 ）人们希望通过表面改质，以普通材料代替昂贵材料以降 低成本。 表面工程学的起源(3) 世界各发达国家对表面工程高度重视，美国工程科学院在 为美国国会提供的2000年前集中力量加强发展的9项新科学技 术中，有关材料方面的仅有材料表面科学与表面技术的研究。 表面工程学是一门新兴边缘学科，涉及到物理学、化学、 金属学、陶瓷学、高分子学、腐蚀学、电子学、传热学等多 个学科的理论，而且其本身也溶入了诸多学科的新技术。 第一节 表面工程学的定义和内涵 1 表面工程技术的定义 利用化学、物理等方法与工艺赋予固体材料表面以特殊 的成分、组织结构和性能 （或功能），以满足特定需求的 技术。 2 表面工程技术的涵义 （研究内容） (1) 表面改性技术：能够给予材料表面某种特殊功能的技 术。 (2) 表面加工技术：能在材料表面加工具有某种细微结构 的技术。 (3) 表面合成材料技术：能在材料表面合成新材料的技术。 (4)