破窗器原理
●材料表面技术实施路径: 表面涂覆、表面改性、表面加工。箱包提手
●表面涂覆: （1）金属覆盖层: 电镀化学镀热浸镀喷镀（喷涂）真空溅射离子镀化学气相沉积; （2）非金属覆盖层: 化学氧化阳极氧化磷酸盐处理铬酸盐处理涂料覆盖玻璃钢衬里橡胶衬里搪瓷衬里防锈油脂陶瓷衬里。 ●表面改性技术关键有: 喷丸强化表面热处理化学热处理等离子扩渗处理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。
●固体材料与气体界面: 清洁表面、实际表面、理想表面。
●表面周围原子排列调整方法: 自行调整、靠外来原因。
●清洁表面分为: 台阶表面、弛豫表面、重构表面、吸附表面、偏析表面。
●清洁表面是指不存在任何吸附、催化反应、杂质扩散等物理化学效应表面。
●实际表面: 在材料实际应用过程中, 材料表面是要经过一定加工处理(切割、研磨、抛光等), 材料又在大气环境(也可能在低真空或高温)下使用。材料可能是单晶、多晶、非晶体。这类表面称为实际表面。
●理想表面：对于没有杂质单晶, 作为零级近似可将其清洁表面理想为一个理想表面。
●偏析表面: 不管表面进行多么严格清洁处理, 总有部分杂质由体内偏析到表面上来, 从而使固体表面组成与体内不一样, 称为偏析表面。
●吸附表面: 在清洁表面上有来自表面周围空间吸附在表面上质点所组成表面。
●表面粗糙度是指加工表面上含有较小间距峰和谷所组成微观几何形状特征。
●表面粗糙度与波纹度、宏观几何形状误差不一样是: 相邻波峰和波谷间距小于1mm, 而且大致呈周期性起伏。
●表面粗糙度产生原因: 关键由加工过程中刀具与工件表面间摩擦、切屑分离工件表面层材料塑性变形、工艺系统高频振动以及刀尖轮廓痕迹等原因形成。
●固体表面自由能和表面张力与液体相比: 1）固体表面自由能中包含了弹性能。表面张力在数值上不等于表面自由能。2）固体表面张力是各向异性。3）实际固体表面绝大多数处于非平衡状态, 决定固体表面形态关键是形成固体表面时条件以及它所经历历史, 而表面张力影响变得次要。4）固体表面自由能和表面张力测定非常困难。
第三章
●电解: 在外加直流电源作用下, 电解质阴阳离子两极发生氧化还原反应过程。
●电镀是指借助外界直流电作用, 利用电解原理, 使导电体(比如金属)表面沉积一层金属或合金层。
●有槽电镀: 将零件作为阴极放在含有欲镀金属盐类电解质溶液中, 并使阳极形状符合零件待镀表面形状, 经过电解作用而在阴极上发生电沉积现象形成电镀层。
目：耐蚀、耐磨、装饰、钎焊及导电、磁、光学。
●电镀时金属电沉积过程: ①液相传质②电化学还原③电结晶
●电镀液: 主盐、络合剂、导电盐、缓冲剂、阳极活化剂、添加剂。
●电镀工艺过程包含电镀前预处理﹐电镀及镀后处理三个阶段。
●镀前预处理目是为了得到洁净新鲜金属表面﹐为最终取得高质量镀层作准备。关键进行脱脂、去锈蚀、去灰尘等工作。
●镀后处理: 钝化处理、除氢处理。
●影响电镀层质量基础原因: ①镀层金属本性②镀液③电镀规范④pH值及析氢⑤基体金属及表面质量⑥前处理。
●电镀分类: 单金属电镀、合金电镀、复合电镀、非金属材料电镀。
●合金电镀: 在阴极上同时沉积出两种或两种以上金属, 形成结构和性能符合要求镀层工艺过程。
●金属共沉积条件: ①组成合金镀层金属中, 最少有一个金属能单独从其盐水溶液中沉积出来。②两种金属析出电位要十分靠近。
●电镀合金影响原因: 镀液组分、工艺参数。
●合金电镀与热冶金合金相比, 关键特点: ①轻易取得高熔点与低熔点金属组成合金。②可取得热熔相图没有合金。③轻易取得组织致密、性能优异非晶态合金。④在相同合金成份下, 电镀合金与热熔合金比, 硬度高, 延展性差。
●合金电镀与单金属镀层相比, 关键特点: ①合金镀层结晶更细致, 镀层更平整、光亮。②能够取得非晶结构镀层。③合金镀层含有单金属所没有特殊物理性能。④合金镀层可含有比组成它们单金属层更耐磨、耐蚀、更耐高温, 并有更高硬度和强度。⑤不能从水溶液中单独电沉积W, Mo, Ti, V等金属可与铁族元素（Fe, Co, Ni）共沉积形成合金。⑥经过成份设计和工艺控制, 可得到不一样调合金镀层, 含有愈加好装饰效果。
●复合电镀: 在镀覆溶液中加入非水溶性固体微粒, 使其与主体金属共同沉积形成镀层电镀工艺。
●电刷镀又称涂镀、刷镀, 是从有槽电镀技术上发展起来一个新电镀方法。它也是利用电化学原理, 在金
u型管属工件表面局部有选择地快速沉积金属镀层, 达成恢复零件尺寸和改变零件表面性能目。
刷镀溶液特征: ①金属离子含量较高。②镀液温度范围比较宽。③镀液性质比较稳定。④均镀能力和深镀能力很好。⑤镀液毒性与腐蚀性较小。
电刷度特点: ①设备简单, 携带方便, 不需镀槽②工艺简单, 操作方便, 能够局部电镀。③镀层与基体材料结协力强, 力学性能好④镀层厚度能够正确控制⑤沉积速度快, 槽镀10～15倍。耗电量为槽镀几十分之一。⑥电镀液温度低, 对零件无影响⑦污染小, 适用材料广泛⑧劳动强度大, 消耗阳极包缠材料。
●化学镀: 在没有外电流经过情况下, 利用化学方法使溶液中金属离子还原为金属并沉积在基体表面, 形成镀层一个表面加工方法。
自行葫芦●化学镀与电镀相比优点: ①化学镀不需要外电源, 设备简单、操作轻易, 可用于多种基体; ②均镀能力和深镀能力好; ③镀层晶粒细、空隙小, 力学性能、物理性能和化学性能优良。
●化学镀可分为置换镀和化学还原镀。
置换镀: 以电位较负金属工件浸在电位较正金属盐溶液中, 使电位较正金属被还原而沉积在工件表面还原镀: 在金属催化作用下, 经过可控制氧化还原反应而产生金属沉积过程。
●影响镀层质量原因: 渡液主盐、还原剂、络合剂、稳定剂、光亮剂、pH值、温度。
第五章
●表面涂敷技术: 将涂料经过多种方法涂布于材料表面一个技术。
●涂装用有机涂料是涂于材料或制件表面而能形成含有保护、装饰或特殊性能(如绝缘防腐、标志等)固体涂膜一类液体或固体材料之总称。
●涂装: 将有机涂料经过一定方法涂覆于材料或制件表面, 形成涂膜全部工艺过程。
涂装工艺: 使涂料在被涂表面形成涂膜全部工艺过程。
涂装工艺通常工序以下: 涂前表面预处理→涂布→干燥固化。
●高压无气喷涂: 利用低压(0.4-0.6MPa)压缩空气带动高压泵, 将涂料加压到10-20MPa压力, 经高压喷特殊喷嘴喷出形成涂层。
特点: 没有通常压缩空气喷涂时涂料微粒回溅及漆雾飞扬现象; 生产率高, 比压缩空气喷涂提升几倍至几十倍。适宜喷涂高粘度涂料, 一次可获100-300mm厚度涂层。
●静电喷涂: ①用静电喷使油漆雾化并带上正电荷, 与接地工件间形成高压静电场, 静电引力使漆膜沉积在工件表面形成均匀漆膜。
②静电喷涂比一般喷涂生产率高, 成膜质量好。
③静电喷涂常见于大批大量生产中汽车、自行车、家用机电设备自动生产线上。
粘结或粘合: 用胶粘剂将多种材料或制件连结成为一个牢靠整体方法。
弱电工程布线粘涂技术作为粘结技术一个分支, 是将特种功效胶粘剂直接涂敷于材料表面, 使之含有耐磨、耐蚀、耐热、绝缘、导电、导磁、防辐射等功效一项新技术。关键用于零件表面强化与修复, 也可使其取得某种特殊功效。
粘涂通常工艺过程: 表面预处理（清洗、粗化、活化）→配胶→涂敷（刮涂法、刷涂法、模压法等）→固化（室温或加热固化）→后处理（如清理、修整或表层机械切削、磨削加工）
●热喷涂技术是采取气体、液体燃料或电弧、等离子弧、激光等作热源, 使金属、合金、金属陶瓷、氧
化物、碳化物、塑料以及它们复合材料等喷涂材料加热到熔融或半熔融状态, 经过高速气流使其雾化, 然后喷射、沉积到经过预处理工件表面, 从而形成附着牢靠表面层加工方法。
●热喷涂特点: 使零件表面取得多种不一样性能。工艺灵活。应用广泛。涂层厚度能够控制。可喷涂材料多。生成效率高。工件受热温度在250℃以下, 不会发生畸变或改变淬火组织。
涂层形成份四个阶段: 喷涂材料被加热达成熔化或半熔化状态; 融滴雾化阶段: 喷涂材料熔化后, 在高速气流作用下, 熔滴被击碎成小颗粒呈雾状; 飞行阶段: 细小雾状颗粒在气流推进下向前飞行, 颗粒取得一定动能; 在产生碰撞瞬间, 颗粒动能转化成热能付予基材, 并沿预处理凹凸不平表面产生变形, 变形颗粒快速冷凝并产生收缩, 呈扁平状粘结在基材表面。
涂层结合包含涂层与基体表面结合和涂层内部结合。涂层与金属表面结合强度称为结协力。涂层内部结合强度称为内聚力。
涂层性能特点: 结合强度低; 良好贮油和减摩性能; 涂层抗拉强度通常比基体低; 硬度取决于喷涂材料、方法及工艺; 涂层强度低、硬而脆; 机加工性能差。
●热喷涂工艺过程: 表面预处理（脱脂去油、除锈、表面粗化）→预热→喷底层（或过渡层）→喷工作层→后处理（如重熔、封闭等）
电弧喷涂基础原理是将两根被喷涂金属丝作自耗性电极, 连续送进两根金属丝分别与直流正负极相连接。在金属丝端部短接瞬间, 因为高电流密度, 使两根金属丝间产生电弧, 将两根金属丝端部同时熔化, 在电源作用下, 维持电弧稳定燃烧; 在电弧发射点背后由喷嘴喷射出高速压缩空气使熔化金属脱离金属丝并雾化成微粒, 在高速气流作用下喷射到基材表面而形成涂层。
与火焰喷涂相比含有以下优点: 热效率高; 生成效率高; 喷涂成本低; 涂层结合强度高; 能够制备假合金涂层, 只需利用两根成份不一样金属丝便可制备假合金涂层, 取得部分特殊功效。
●热浸镀（简称热镀）: 将工件浸在熔融液态金属中, 在工件表面发生一系列物理和化学反应, 取出冷却后表面形成所需金属镀层方法。关键用来提升金属构件防护能力。
热浸镀工艺过程包含前处理、热浸镀、后处理三个阶段。
按前处理不一样, 分为: 熔剂法、保护气体还原法
●热镀锌性能特点: 隔离作用、电化学保护作用、耐磨性好、粘着性强
●镀铝钢板与镀锌钢板相比, 含有下列优点: (1)在海洋、工业、潮湿等条件下, 耐蚀性愈加好。另外还有良好耐硫化物腐蚀性能。(2)优良耐热性。致密氧化膜能够阻止镀层深入氧化, 所以镀铝钢板可在500℃长久使用。(3)良好热反射性。(4)无毒。
第六章
●表面改性: 采取某种工艺手段使材料表面取得与其基体材料不一样组织结构、性能一个技术。
材料经表面改性处理后, 既能发挥基体材料力学性能, 又能使材料表面取得多种特殊性能。
●表面强化是使金属表面在外力作用下产生塑性变形, 使表层金属组织结构发生改变, 从而提升零件性能一个加工方法。
基础原理是经过机械手段（液压、内挤压和喷丸等）在金属表面产生压缩变形, 使表面形成形变硬化层, 从而提升零件性能。
在此形变硬化层中产生两种改变: 一是在组织结构上, 亚晶粒极大地细化, 位错密度增加, 晶格畸变度增大; 二是形成了高宏观残余压应力。表面强化能提升金属表面硬度、疲惫强度、耐磨性和耐腐蚀性等。关键方法有: 滚压、挤压、撞击和喷丸等。
●喷丸处理是利用高速喷射出砂丸和铁丸, 对工件表面进行撞击, 使之产生形变硬化层并引进残余压应力, 以提升零件部分力学性能和改变表面状态工艺方法。
●表面热处理是指仅对零部件表层加热、冷却, 从而改变表层组织和性能而不改变成份一个工艺, 是最
基础、应用最广泛材料表面改性技术之一。原理: 当工件表面层快速加热时, 工件截面上温度分布是不均匀, 工件表层温度高且由表及里逐步降低。假如表面温度超出相变点以上达成奥氏体状态时, 随即快冷可取得马氏体组织, 而心部仍保留原组织状态, 从而得到硬化表面层。
●表面淬火: 将工件表面快速加热到淬火温度, 然后快速冷却, 使工件表面取得一定深度淬火组织, 而心
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