表面技術(shù)復(fù)習(xí)資料

1、第二章&第三章1.表面：固體表面一個或數(shù)個原子層區(qū)域，由于表面粒子沒有鄰居粒子，其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)與固體內(nèi)部明顯不同。2.界面：一般至兩相交界處，嚴(yán)格講固固，液液，固液交界處均為界面。3.晶界：結(jié)構(gòu)相同而取向不同的晶體之間的界面。4.相界：由結(jié)構(gòu)不同或結(jié)構(gòu)相同而點陣參數(shù)不同的兩塊晶體想叫接而形成的界面。5.理想表面：是一種理論上的結(jié)構(gòu)完整的二維點陣平面。6.清潔表面：指沒有被其他任何物質(zhì)污染，也沒有吸附任何不是表面組分的其他原子或分子的表面，是我們在預(yù)處理中想要得到的表面。7.實際表面：存在缺陷，雜質(zhì)等現(xiàn)象的表面。8.機械加工表面：在磨削，研磨，拋光等機械作用下，金屬表面能形成特殊結(jié)

2、構(gòu)的表面層。9.表面弛豫：表面的原子周期性突然循環(huán)，表面上的原子會發(fā)生相對于正常位置的上下位移以降低體系能量，表面上的這種原子的位移稱為表面弛豫。10.表面重構(gòu)：平行基底的表面上，原子的平移對稱性與體內(nèi)顯著不同，原子位置作了大幅度的調(diào)整。11.表面臺階結(jié)構(gòu)：由于原子的熱運動，晶體表面產(chǎn)生一定密度的單分子或原子高度的臺階。12.表面粗糙度：加工表面上具有的較小間距的峰和谷所組成的微觀幾何形狀誤差，也稱微觀粗糙度。13.貝爾比層：固體材料經(jīng)切削加工后，在幾個微米或十幾個微米的表層中可能發(fā)生組織結(jié)構(gòu)的劇烈變化，使得表面約10nm的深度內(nèi)形成晶格畸變薄層。14.物理吸附：靠范德華力作用，對溫度比較敏感

3、，低溫下的單層有序結(jié)構(gòu)，吸附分子結(jié)構(gòu)無變化。15.化學(xué)吸附：形成化學(xué)鍵結(jié)合，存在電子轉(zhuǎn)移，結(jié)合強度比物理吸附大許多。16.固體的表面張力：是由于原子間的作用力以及在表面和內(nèi)部的排列狀態(tài)的差別而引起的。17.表面自由能：表層原子的能量遠(yuǎn)大于內(nèi)部原子，將高出的能量疊加后，平均在單位面積上的超額能量之比為比表面能，簡稱表面能。18.表面擴散：原子或分子沿表面的二維遷移。19.表面缺陷：金屬表面局部物理或化學(xué)性質(zhì)不均勻的區(qū)域。20.電極電位：金屬材料與電解質(zhì)接觸，將發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，在界面處形成雙電層并建立相應(yīng)的電位，存在的電位差就是金屬的電極電位。21.金屬表面的鈍化：由于金屬表面狀態(tài)的改變引起金屬表

4、面的活性的突然變化，使表面反應(yīng)速度急劇下降的現(xiàn)象。 活化：鈍化的相反過程。22.材料的磨損：材料三大主要失效形式之一。23.材料的耐磨性高低的表示：不屬于材料的固有特性，受到摩擦學(xué)系統(tǒng)中接觸條件，工況，環(huán)境，介質(zhì)等多方面因素的影響，是一個系疼性質(zhì)。材料的磨損表面始于表面，表面性能是決定材料耐磨性的關(guān)鍵。24.表面預(yù)處理方法的種類：表面平整（包括機械磨光或拋光，滾光和刷光）。表面清洗，鈍化，噴砂噴丸等。25.潤濕現(xiàn)象，潤濕程度的判斷：潤濕液體在表面接觸時的表面現(xiàn)象。可以用液滴在表面上的散開程度表征潤濕程度。26. 潔凈表面成分和結(jié)構(gòu)與體內(nèi)有何區(qū)別？為什么？如何獲得潔凈表面？機械加工表面、一般表面

5、的結(jié)構(gòu)是怎樣的？潔凈表面成分結(jié)構(gòu)與內(nèi)部不同，要4-6個原子過度。機械加工表面的成分包括貝爾比層和塑性變形層。一般表面結(jié)構(gòu)有各種氧化物的覆蓋。27. 化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的原理是什么？解釋金屬氧化動力學(xué)的三種典型曲線?；瘜W(xué)腐蝕：腐蝕過程中，無電流產(chǎn)生。 電化學(xué)腐蝕：有電流產(chǎn)生，在電解質(zhì)溶液中產(chǎn)生。1.直線生長規(guī)律2.氧化膜的拋物線生長規(guī)律3.氧化膜的對數(shù)生長規(guī)律28. 金屬材料在工業(yè)環(huán)境中被污染的實際表面是怎樣的？存在雜質(zhì)，缺陷等現(xiàn)象，具有一定的粗糙度，表面有各種氧化物覆蓋。29. 什么是金屬表面的極化、鈍化與活化？各對表面技術(shù)的實施有何影響極化：通過電流時，而引起兩級電流間電位差的減少，造成腐

6、蝕速度下降可用電極極化現(xiàn)象為材料表面提供保護(hù)。鈍化：大大降低了金屬的腐蝕速度，增加金屬的耐蝕性，鈍化膜使表面涂層，鍍層與金屬基體的結(jié)合力大幅度降低。活化：金屬表面凈化，增加金屬表面的化學(xué)活性區(qū)。30. 描述表面具體結(jié)構(gòu)的物理模型之一為TLK模型，這種模型描述的表面原子結(jié)構(gòu)對哪些表面技術(shù)形成的表面產(chǎn)生何種影響？闡述之。31. 解釋腐蝕原電池的原理：如果把兩種電極電位不同的金屬同時放在同一種電解液中或者在電解液中的兩種金屬直接接觸形成腐蝕原電池。電位較負(fù)的區(qū)域?qū)㈦x子化為陽極，電位較正的區(qū)域為陰極。32. 分析金屬材料腐蝕控制及防護(hù)方法產(chǎn)品合理設(shè)計與正確選材；電化學(xué)保護(hù)（陰極法和陽極法）；表面覆層及

7、表面處理；加入緩蝕劑33. 耐磨性屬于材料的固有特性嗎？與什么因素有關(guān)？不屬于。受到摩擦學(xué)系統(tǒng)中接觸條件，工況，環(huán)境，介質(zhì)等多方面因素的影響，是一個系統(tǒng)性質(zhì)，材料的磨損始于表面，表面性能是決定材料耐磨性的關(guān)鍵。34. 分析提高零件耐磨性的途徑？1工程結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計 ：工程結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計；零件磨損機理預(yù)測、分析和耐磨材料的選擇；材料表面耐磨與減磨處理。35. 在施用表面技術(shù)之前為何要進(jìn)行表面預(yù)處理？目的：去除表面影響后續(xù)表面技術(shù)的施用的一定阻礙物。36. 表面平整、清洗、表面磷化處理、表面鈍化、噴砂有何作用？ 表面平整可以去除工件表面的劃痕，毛刺，砂眼，焊縫殘留物，腐蝕痕跡和氧化皮等，提高金屬表

8、面的平滑程度。 表面清洗可以去除工件表面的灰塵，油污，水垢，銹蝕藻類，細(xì)菌等。表面磷化處理配合其他處理時，防護(hù)性可大大提高。表面鈍化可大大降低金屬的腐蝕速度，增加金屬的耐蝕性。 噴砂可除去工件表面的毛刺和磨痕，清除表面的銹蝕，積碳，焊渣與飛濺，漆層，并可形成一定的粗糙度。第四章1.電鍍：是指在直流電流的作用下，電解液中的金屬離子還原，并沉積到零件表面形成具有一定性能的金屬鍍層的過程。2.普通電鍍：指常規(guī)單金屬電鍍。3.合金電鍍：在一種溶液中，兩種或兩種以上金屬離子在陰極上共沉積，形成均勻細(xì)致鍍層的過程。4.復(fù)合電鍍：用電鍍方法使固體微粒與金屬共沉積，從而在基體上獲得基質(zhì)金屬上彌散分布微粒結(jié)構(gòu)的

9、復(fù)合鍍層。5.化學(xué)鍍：指在無外加電流的狀態(tài)下，借助合適的還原劑，使鍍層中的金屬離子還原成金屬，并沉積到零件表面的一種覆蓋方法。6. 畫圖說明電鍍基本原理。7.電鍍液的主要組成是什么？主鹽析出金屬的易溶于水的鹽類，能與析出的金屬離子形成絡(luò)鹽的成分，提高渡液導(dǎo)電性的鹽類；能保持溶液PH值在要求范圍內(nèi)的緩沖劑；有利于陽極溶解的助熔陰離子；影響金屬離子在陰極上析出的成分添加劑。8.鉻、鎳、鋅、銅鍍層的作用是什么？鍍鉻層：防護(hù)裝飾性鍍鉻目的是防止基體金屬生銹和美化產(chǎn)品的外觀。耐磨鍍鉻目的是提高機械零件的硬度，耐磨，耐蝕和耐溫等性能，還可以修復(fù)磨損零件和切削過度的零件，使這些零件重復(fù)使用。鍍鎳一般作為鍍鉻

10、的底層使用，僅提供機械保護(hù)。鍍鋅可提供機械保護(hù)和電化學(xué)保護(hù)。鍍銅僅能做中間層，防腐，耐磨中不太常用。9.合金電鍍與熱冶金相比有何特點？ 容易獲得高熔點與低熔點金屬組成的合金；可獲得熱熔相圖沒有的合金；容易獲得組織致密，性能優(yōu)異的非晶態(tài)合金；電鍍合金與熱熔合相比，硬度高，延展性差。10.闡述槽鍍（掛鍍、滾鍍）與電刷鍍的特點。掛鍍：尺寸較大工件。 滾鍍：尺寸小批量大 電刷度：設(shè)備簡單，攜帶方便，不需要大的渡槽設(shè)備；工藝簡單，操作方便，凡鍍筆能觸及到的地方均可電鍍，特別適用于不解體機件的現(xiàn)場維修和野外搶修； 鍍層種類多，與基體材料的結(jié)合力強，力學(xué)性能好，能滿足各種維修性能的要求； 沉積速度快，生產(chǎn)效

11、率高，但必須采用高電流密度進(jìn)行操作。 刷鍍液不含氰化物和劇毒藥品，故操作安全，對環(huán)境污染小。 11.非金屬是如何電鍍的？如何保證金屬鍍層與非金屬基體間的結(jié)合力？非金屬電鍍：在非金屬表面獲得金屬電鍍層非金屬電鍍前需要先金屬化：物理涂覆或化學(xué)鍍法。第五章1. 闡述化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的形成原理。與電鍍相比有何區(qū)別？ 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜是通過化學(xué)或電化學(xué)的方法使金屬表面形成穩(wěn)定的化合物膜層而不改變其金屬外觀的一類技術(shù)?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化膜與電鍍層、化學(xué)鍍層或有機涂層等其它表面處理層相比化學(xué)轉(zhuǎn)化膜：基體金屬發(fā)生溶解、參與反應(yīng)形成的是“難溶的化合物膜層” 不改變金屬外觀。2. 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜性質(zhì)與用途有哪些？(1)用于防護(hù)和裝飾(2)

12、提高涂膜與基體的結(jié)合力 (3)耐磨減摩(4)適用于冷成形加工(5)電絕緣性3簡述磷化膜的形成機理及其結(jié)構(gòu)。試述鋼鐵的發(fā)黑與發(fā)藍(lán)處理原理及應(yīng)用？金屬浸入熱的稀磷酸溶液中，會生成一層磷酸亞鐵(鋅、鋁等)膜。磷化膜是多孔的，膜越厚，晶粒越細(xì)，孔隙度越低。 鋼鐵的化學(xué)氧化俗稱發(fā)藍(lán)處理，膜的主要成分是Fe3O4。 根據(jù)制件的表面狀態(tài)、材料成分和氧化處理工藝規(guī)范的不同，可獲得藍(lán)黑色和黑色的氧化膜?；瘜W(xué)氧化常用于機械零件、精密儀器與儀表、武器和日用品的防護(hù)與裝飾。4畫出鋁的陽極氧化膜構(gòu)造示意圖。5化學(xué)轉(zhuǎn)化膜為什么一般都要進(jìn)行后處理? 轉(zhuǎn)化膜多孔為耐腐蝕要封孔處理。6主要著色法有哪些? 表面著色，自然著色，吸

13、附著色，電解著色第六章1.涂裝：用有機涂料通過一定的方法涂覆于材料或制件表面，形成涂膜的全部工藝過程。2.涂料的主要功能及組成： 功能：裝飾作用，涂裝可使物體具有色彩，光澤，平滑和立體性等，給人美的，舒適的感覺；保護(hù)作用，將物體表面覆蓋一層具有一定耐水性，耐污性，耐油性，耐化學(xué)腐蝕等性能的涂膜，可以大幅度延長物體的使用壽命；標(biāo)志作用，道路上各種標(biāo)志牌，工廠中用不同顏色的涂料來區(qū)分設(shè)備的作用或容器所裝物的性質(zhì)；特種功能，使物體獲得調(diào)節(jié)熱，電傳導(dǎo)性，防止生物附著，示溫，聲波，雷達(dá)波的反射和吸收，夜光等作用。3.涂料種類：溶劑揮發(fā)類；固劑干燥類4.涂料的命名：顏色或顏料名稱+成膜物質(zhì)名稱+基本名稱組

14、成。5.涂裝工藝過程：涂裝預(yù)處理涂裝干燥固化預(yù)處理：清除污垢、化學(xué)處理（磷化、鈍化）、消除缺陷、合適粗糙度涂布方法：各種類型干燥固化：自然干燥、人工干燥（加熱、照射）6.靜電噴涂：是用靜電噴槍使油漆霧化并帶負(fù)電荷，與接地的工件間形成高壓靜電場，靜電引力使漆霧均勻沉積在工件表面。7.電泳涂裝：將電泳漆用水稀釋到固體分為10-15%左右，加入電泳槽內(nèi)，將工件浸入作為電極，通以直流電時電泳漆中的樹脂和顏料移向工件，沉積在工件表面，烘干后形成均勻的漆層。8.粉末涂裝：以粉末形態(tài)進(jìn)行涂裝，經(jīng)熔融或交聯(lián)固化形成涂膜。9.熱噴涂：采用氣體、液體燃料或電弧、等離子弧、激光等作熱源，將粉末狀或絲狀的金屬或非金屬

15、噴涂材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，并用熱源自身的動力或外加高速氣流霧化，使噴涂材料的熔滴以一定的速度噴向經(jīng)過預(yù)處理的工件表面，依靠噴涂材料的物理變化和化學(xué)反應(yīng)，形成附著牢固的表面層的加工方法10.熱噴涂圖層結(jié)構(gòu)：由大小不一的扁平顆粒，不完全熔融粒子，熔滴發(fā)生氧化而形成的氧化膜，氣孔和粒子間互相熔融區(qū)組成。11.熱噴涂涂層結(jié)合力的特點：機械結(jié)合：凸凹不平表面相互咬合；物理結(jié)合：高速粒子撞擊，晶格范圍，范德華力；冶金結(jié)合：涂層粒子和基體產(chǎn)生擴散微區(qū)；粒子間結(jié)合：機械為主、擴散冶金也存在12.熱噴涂技術(shù)的主要優(yōu)點：各種基體材料：金屬、玻璃、陶瓷、有機材料；噴涂材料種類廣泛：金屬、合金、陶瓷、有機；方法

16、多樣：有十幾種之多。；噴涂工件不受限制：大面積、小工件均可；涂層厚度可控：幾十微米到幾毫米13.熱噴涂涂層材料的主要形式：線材：碳鋼絲、不銹鋼絲、鋁絲、銅絲、復(fù)合噴涂絲及鎳、銅、鋁的合金絲等。鋅絲。粉末：金屬及合金粉末、陶瓷粉、復(fù)合材料粉末和塑料顆粒等。鎳基合金粉。14.電弧噴涂：是將兩根被噴涂的金屬絲作為自耗性電極，輸送直流或交流電，利用絲材端部產(chǎn)生的電弧作為熱源來熔化金屬，用壓縮氣流霧化熔滴并噴射在基材表面形成涂層。15.等離子噴涂-是以電弧放電產(chǎn)生等離子體作為高溫?zé)嵩矗試娡糠勰┎牧蠟橹?，將噴涂粉末加熱至熔化或熔融狀態(tài)，在等離子射流加速下獲得很高速度，噴射到基材表面形成涂層。 特點：工作

17、氣體為氬氣或氦氣，工作溫度高，可熔化所有金屬，噴涂效率高，涂層致密結(jié)合強度高。 17.超音速噴涂：噴涂時，燃料氣體和助燃劑（O2）以一定的比例導(dǎo)入燃燒室內(nèi)混合，爆炸式燃燒，高溫燃?xì)饨?jīng)燃燒室上部燃燒頭內(nèi)的四根傾斜噴管進(jìn)入銅噴嘴，粉末由送粉氣（Ar或N2）定量沿燃燒頭內(nèi)碳化鎢中心套管送入高溫燃?xì)庵?。由高溫高速燃?xì)鈳С鰢娮欤苯訃娫诩?。整個噴槍由循環(huán)水冷卻。 特點：（1）粉粒溫度較低，氧化較輕，但只適于噴涂金屬粉末、CoWC粉末以及低熔點TiO2陶瓷粉末。 （2）粉粒運動速度高，噴涂效率高，涂層表面粗糙度低。（3）粉粒尺寸?。?053m）、分布范圍窄，否則不能熔化。（4）涂層結(jié)合強度、致密度高，無

18、分層現(xiàn)象。（5）噴涂距離可在較大范圍內(nèi)變動，而不影響噴涂質(zhì)量。（6）噪音大（120dB），需有隔音和防護(hù)裝置。18.爆炸噴涂涂層：利用氧氣和乙炔氣點火燃燒，造成氣體膨脹而產(chǎn)生爆炸，釋放熱能和沖擊波。熱能使噴涂的粉末熔融，沖擊波使熔融粉末以約800m/s速度噴射到零件表面上形成涂層。 特點：（1）結(jié)合強度高，Co-WC粉末，涂層結(jié)合強度可達(dá)100MPa以上，而等離子噴涂30MPa。 可以噴涂金屬、金屬陶瓷及陶瓷材料。（2）涂層致密，氣孔率很低（1%2%），表面平整；涂層表面加工后粗糙度低，工件表面溫度低。 （3） 設(shè)備價格高、噪音大； 由于氧化性氣氛等原因，國內(nèi)外使用還不 廣泛。19.堆焊：用焊

19、接的方法把填充金屬熔敷在基材金屬表面以滿足特定性能和尺寸要求的工藝過程，即可修復(fù)又可表面處理。熔融 結(jié)晶過程。方法：幾乎任何一種焊接方法都能用于堆焊?；鹧娑押?，手弧堆焊，埋弧自動堆焊，等離子弧堆焊，氣體保護(hù)堆焊。20.熱浸鍍：簡稱熱鍍，是將被鍍金屬材料浸于熔點較低的其他液態(tài)金屬或合金中進(jìn)行鍍覆的方法，形成合金層，多用于防腐蝕和抗氧化。熱鍍鋁：伴隨上世紀(jì)五十年代汽車工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，鍍鋁層優(yōu)異的抗大氣腐蝕性能，鐵鋁合金耐熱性好。熱鍍鋅：價廉而耐蝕性好，鋅的電位低，對鋼基體犧牲保護(hù)，用于保護(hù)鋼材防大氣腐蝕。21. 熱噴涂各種技術(shù)的特點比較。22.影響熱噴涂涂層質(zhì)量的因素有哪些？簡單分析之。設(shè)備，材

20、料，工藝和人員。嚴(yán)格分析控制這些因素，可以獲得優(yōu)良的熱噴涂圖層。23.熱噴涂涂層結(jié)構(gòu)中為何有氣孔存在？未融化顆粒的低沖擊性能；噴涂角度不同時造成的遮蔽效應(yīng)；凝固收縮和應(yīng)力釋放效應(yīng)。第七章1.表面改性技術(shù)定義及其作用：運用現(xiàn)代技術(shù)改變表面，亞表面的成分，結(jié)構(gòu)和性能的技術(shù)。作用：可以掩蓋基體材料表面的缺陷；延長材料和構(gòu)件的使用壽命；節(jié)約稀、貴材料；節(jié)約能源，改善環(huán)境；對各種高新技術(shù)的發(fā)展具有重要作用。2.表面形變強化基本原理:通過機械手段(滾壓、內(nèi)擠壓和噴丸等)在金屬表面產(chǎn)生壓縮變形，使表面形成形變硬化層，此形變硬化層的深度可達(dá)0.5mm1.5mm。3. 感應(yīng)加熱表面淬火技術(shù)原理及其組織和性能：將

21、工件放在感應(yīng)線圈中，在高頻交流磁場的作用下，產(chǎn)生很大的感應(yīng)電流，并由于集膚效應(yīng)而集中分布于工件表面，使受熱區(qū)迅速加熱到鋼的相變臨界溫度Ac3或Accm之上，然后在冷卻介質(zhì)中快速冷卻，使工件表層獲得馬氏體。 組織和性能：獲得的表面組織呈細(xì)小隱晶馬氏體，碳化物呈彌散分布，表面硬度比普通淬火的高2HRC3HRC，耐磨性也提高，這是因快速加熱時在細(xì)小的奧氏體內(nèi)有大量亞結(jié)構(gòu)殘留在馬氏體中所致。4.感應(yīng)加熱表面淬火的預(yù)先調(diào)質(zhì)處理的主要目的：一方面是為感應(yīng)加熱淬火做好組織準(zhǔn)備，同時也使工件在整個截面上具備良好的力學(xué)性能。5.金屬表面化學(xué)熱處理的基本工藝過程：首先將工件置于含有滲入元素的活性介質(zhì)中加熱到一定溫

22、度，使活性介質(zhì)通過分解(包括活性組分向工件表面擴散以及界面反應(yīng)產(chǎn)物向介質(zhì)內(nèi)部擴散)井釋放出欲滲入元素的活性原子、活性原子被表面吸附并溶入表面、溶入表面的原子向金屬表層擴散滲入形成一定厚度的擴散層，從而改變表層的成分、組織和性能6.化學(xué)熱處理滲層的基本組織類型：(1)形成單相固溶體，如滲碳層中的鐵素體相等。(2)形成化合物，如滲氮層中的相(Fe2-3N)，滲硼層中Fe2B等。(3)化學(xué)熱處理后，一般可同時存在固溶體、化合物的多相滲層。7.滲碳、滲氮、碳氮共滲：滲碳、滲氮、碳氮共滲等可提高材料表面硬度、耐磨性和疲勞強度，在工業(yè)中有十分廣泛的應(yīng)用。8.碳氮共滲：液體碳氮共滲以往稱氰化。碳氮共滲比滲碳

23、溫度低(700880)，變形小、且由于氮的滲入提高了滲碳速度和耐磨性。9.滲氮、氮碳共滲：滲氮、氮碳共滲是在含有氮，或氮、碳原子的介質(zhì)中，將工件加熱到一定溫度，鋼的表面被氮或氮、碳原子滲入的一種丁藝方法。滲氮工藝復(fù)雜，時間長，成本高，所以只用于耐磨、耐蝕和精度要求高的耐磨件，如發(fā)動機汽缸、排氣閥、閥門、精密絲桿等10.滲金屬的目的及其適用范圍：滲金屬方法是使工件表面形成一層金屬碳化物的一種工藝方法，即滲入元素與工件表層中的碳結(jié)合形成金屬碳化物的化合物層，如(Cr、Fe)7C3、VC、NbC、TaC等，次層為過渡層。此類工藝方法適用于高碳鋼，滲入元素大多數(shù)為W、Mo、Ta、V、Nb、Cr等碳化物

24、形成元素。為了獲得碳化物層，基材的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須超過0.45。11.低溫滲碳：600度，主要用于結(jié)構(gòu)鋼和鋼鐵。12.高溫滲碳：6001200度，主要用于鐵素體鋼和奧氏體鋼，難熔金屬。13.等離子體：是一種電離度超過0.1的氣體，是由離子、電子和中性粒子(原子和分子)所組成的集合體。14.離子轟擊陰極表面時發(fā)生的物理、化學(xué)現(xiàn)象：1.陰極濺射現(xiàn)象：中性原子或分子從陰極表面分離出來的 (也可看作蒸發(fā)過程)現(xiàn)象；2.凝附現(xiàn)象：陰極濺射出來的粒子與靠近陰極表面等離子體中活性原子結(jié)合的產(chǎn)物吸附在陰極表面的現(xiàn)象；3.陰極二次電子的發(fā)射現(xiàn)象；局部區(qū)域原子擴散和離子注入等現(xiàn)象。15.激光束表面處理的特點及其對

25、材料預(yù)處理的要求：特點：加熱速度快，可局部加熱，且自冷速度高；線加工，可以實現(xiàn)自動化精確控制；輸入功率小，工件變形??；反射率高，轉(zhuǎn)換率低，設(shè)備昂貴，不能大面積處理。 預(yù)處理要求：表面組織準(zhǔn)備，即通過調(diào)制處理等手段使鋼鐵材料表面具有較細(xì)的表面組織，以保證激光淬火時組織與性能的均勻，穩(wěn)定；表面黑化處理，以提高鋼鐵表面對激光束的吸收率。16.激光處理的應(yīng)用舉例：1.激光相變硬化：在固態(tài)下經(jīng)受激光輻照，其表層被迅速加熱到奧氏體溫度以上，并在激光停止輻射后快速淬火得到馬氏體組織的一種工藝。2.激光表面熔凝處理：利用能量密度很高的激光束在金屬表面連續(xù)掃描，使之迅速形成一層非常薄的融化層，并且利用基體的吸熱

26、作用使熔池中的金屬液以極高的速度冷卻，凝固，從而使金屬表面產(chǎn)生特殊的微觀組織結(jié)構(gòu)的一種表面改性技術(shù)。3.激光表面合金化：利用激光束使合金涂層與基體金屬表面混合融化，在很短時間內(nèi)形成不同化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)表面合金。4.激光表面熔覆：在金屬基體表面上預(yù)涂一層金屬，合金或陶瓷粉末，用激光束使添加層融化并使基體表面層微熔，從而得到一外加的熔覆層。17.電子束表面處理技術(shù)的特點：加熱和冷卻速度快；反射低，無需黑化；結(jié)構(gòu)簡單，磁控；電子束需要真空操作，無氧化但成本高，功率高，有X射線；磁化層厚度大，液相溫度低，溫度梯度小。18.離子注入表面處理技術(shù)及其特點：獎杯注入元素的原子利用離子注入機電離成帶正電荷的離子

27、，經(jīng)高壓電場加速后，高速轟擊工件的表面，使之注入工件表面一定深度的真空處理工藝。 特點：注入及注入后溫度可控，注入深度和分布可控；可真空處理，不氧化，表面粗糙度不改變，可大范圍也可區(qū)域；可注入任何元素，不受固溶度的限制；設(shè)備貴，復(fù)雜零件不行。19.離子滲氮的主要特點。離子滲氮速度快，尤其淺層滲氮更為突出；熱效率高，節(jié)約能源、氣源；滲氮的氮、碳、氫等氣氛可調(diào)整控制；可使用氨氣，壓力很低，用量極少,所以污染低，勞動條件好；溫度可在低于400以下進(jìn)行，工件畸變??；可用于不銹鋼、粉末冶金件、鈦合金等有色金屬的滲氮；設(shè)備較復(fù)雜，投資大，調(diào)整維修較困難，對操作人員的技術(shù)要求較高20.討論激光束表面處理時材

28、料表面發(fā)生的現(xiàn)象。表層材料受熱升溫；固態(tài)相變，溶化，蒸發(fā)，激光作用后冷卻。21.討論離子注入表面處理產(chǎn)生的效果1.硬度：C、N原子固熔于晶格間隙中，產(chǎn)生強烈的晶格畸變（固熔強化），形成化合物形成彌散強化。2.耐磨：雜質(zhì)離子大量分布位錯線周圍起釘扎作用，表面高硬度，析出物彌散強化，降低摩擦系數(shù)。3.抗疲勞：損傷缺陷阻礙位錯移動，彌散強化，表面壓應(yīng)力阻礙裂紋擴展。4.抗氧化：注入元素晶界富集，阻礙氧元素擴散，形成致密的氧化物阻擋層，改善氧化物塑性，防止氧化膜開裂，阻止陽離子向外擴散。5.耐腐蝕：致密氧化物改變表面電化學(xué)性能。第八章1.薄膜技術(shù)包含那些技術(shù)？1.薄膜材料與制備技術(shù)；2.薄膜沉積過程監(jiān)測控制技術(shù)；3.薄膜檢測技術(shù)與薄膜應(yīng)用技術(shù) 2.物理氣相沉積技術(shù)及其所包含的三種技術(shù)？真空蒸發(fā)鍍膜；濺射鍍膜；離子鍍膜3.物理氣相沉積的特點：鍍層材料廣泛；鍍層附著能力強，工藝溫度低；鍍層純度高，組織致密；設(shè)備復(fù)雜，一次投資比較大4.物理氣相沉積的基本過程：氣相物質(zhì)產(chǎn)生氣相物質(zhì)的輸送氣相物質(zhì)的沉積5.蒸發(fā)鍍膜、濺射鍍膜和離子鍍的原理及其特點相互比較？6.化學(xué)氣相沉積技術(shù)