材料表面工程复题
名词解释
表面工程技术：满足特定工程需求材料零部件表面具特殊成分结构性(功)化学物理方法工艺
表面：严格意义指材料表面包括原子动原子间势原子中原子核电子动势等
洁净表面：材料表层原子结构周期性体化学成分体相表面
清洁表面：般指零件清洗(脱脂浸蚀等)表面
区：洁净表面允许吸附物覆盖率应该非常低洁净表面特殊方法清洁表面易实现常规清洗程洁净表面清洁程度清洁表面高
吸附作：物体表面原子分子力场饱吸引周围物质(气体液体)分子力
磨损：相运动物质摩擦程中断产生损失残余变形现象
腐蚀：材料环境介质作引起恶化变质破坏
极化：腐蚀电池工作时阴阳极间电流通阴阳极间电位差(实际电极电位)初始电位差现象
钝化：金属表面状态改变引起金属表面活性突然变化表面反应速度急剧降低现象(阳极反应受阻现象)
表面淬火：特定热源钢铁材料表面快速加热 Ac3(亚析钢)者 Ac1(析钢)(奥氏体化)然快速冷发生马氏体相变形成表面强化层工艺程
喷丸强化：利高速喷射细弹丸室温撞击受喷工件表面表层材料结晶温度产生弹塑性变形呈现较残余压应力提高工件表面强度疲劳强度抗应力腐蚀力表面工程技术 (喷丸强化技术)
热扩渗：工件放特殊介质中加热介质中某种种元素渗入工件表面形成合金层(掺杂层)工艺(化学热处理技术)
热喷涂：采种热源涂层材料加热熔化半熔化然高速气体涂层材料分散细化高速撞击基体表面形成涂层工艺程
热喷焊：采热源涂层材料基体表面重新熔化部分熔化实现涂层基体间涂层颗粒间冶金结合消孔隙表面处理技术(喷焊)
堆焊：零件表面熔敷层耐磨耐蚀耐热等具特殊性合金层技术
电镀：含欲镀金属盐类溶液中直流电作镀基体金属阴极欲镀金属惰性导体阳极通电解作基体表面获结合牢固金属膜表面工程技术
化学镀：外加电流状态助合适原剂镀液中金属离子原成金属沉积零件表面种镀覆方法
复合电镀：电镀化学镀溶液中加入非溶性固体微粒体金属沉积基体表面长纤维埋入卷缠基体表面沉积金属形成层金属基表面复合材料程(弥散镀分散镀)
转化膜技术：通化学电化学方法金属表面形成稳定化合物膜层改变金属外观(形状尺寸)类技术
真空蒸发镀膜：真空室加热蒸发容器中形成薄膜原材料原子分子表面气化逸出形成蒸气流入射固体（基片基板衬底工件）表面凝结形成固态薄膜方法
溅射镀膜：高粒子轰击固体表面通量传递固体原子分子逸出表面沉积基片工件表面形成薄膜方法
离子镀膜：真空条件直流电场引起放电阳极兼作蒸发源基片放阴极气体离子蒸发物质轰击蒸发物质反应物镀基片
二简答题
1表面工程技术涵(分类)
表面改性技术表面合成材料技术表面加工技术表面加工三维合成技术
2表面工程技术特点意义
表面工程技术具般整体材料加工技术具备优点
1）作基材表面远离表面基材部组织性影响制备表面性基材性相差复合材料
2）采表面涂(镀)表面合金化技术取代整体合金化普通廉价材料表面具特殊性仅节约量贵重金属幅度提高零部件耐磨性耐蚀性提高劳动生产率降低生产成
3）兼装饰防护功力推动产品更新换代
4）表面薄膜技术表面微细加工技术具微细加工功制作规模集成电路光导纤维集成光路太阳薄膜电池等元器件基础技术
5）二维表面处理技术已发展成三维零件制造技术（生长型制造法）仅幅度降低零部件制造成设计生产速度成倍提高
6）表面工程技术已成制备新材料重方法材料表面制备整体合金化难做特殊性合金等
3表面工程技术中结合界面类型结合强度特点
1）冶金结合界面 特点：结合强度高承受较外力载荷易服役程中发生剥落
2）扩散结合界面 特点：覆层基材间成分梯度变化形成原子级混合合金化
3）外延生长界面 特点：理应较结合强度具体取决形成单晶层衬底结合键类型分子键价键离子键金属键等
4）化学键结合界面 特点：结合强度较高界面韧性较差表面发生粘连氧化腐蚀等化学作会产生化学键结合界面
5）分子键结合界面 特点：覆层基材(衬底)间未发生扩散化学作结合强度较低
6）机械结合界面 特点：结合强度高起辅助作
4固体表面吸咐种类特点
固体表面吸附分物理吸附化学吸附两类
5写出 Young 方程说明润湿润湿
Young 方程：
Young 方程反映润湿角三相界面张力间定量关系：
5表面粗糙度两种常表达方式
6常见磨损种类通表面技术提高耐磨性？
磨损分七类：
粘着磨损
磨粒磨损
基
疲劳磨损
腐蚀磨损
微动磨损
蚀(包括气蚀)磨损
高温磨损
提高零件耐磨性途径：
1）工程结构合理设计
2）零件磨损机理预测分析耐磨材料选择
3）材料表面耐磨减摩处理
7 腐蚀材料腐蚀原理分两类？
化学腐蚀电化学腐蚀
8 金属腐蚀形式金属材料腐蚀控制防护方法
金属腐蚀形式：局部腐蚀全面腐蚀机械力作腐蚀
金属材料腐蚀控制防护方法：1．产品合理设计正确选材 2．电化学保护 3．表面覆层表面处理 4．加入缓蚀剂
9表面预处理作工序
作：清材料表面杂质露出材料(金属)色处活化状态获清洁表面甚洁净表面提高表面覆层质量覆层基材结合强度
表面预处理工序包括脱脂锈获取定程度粗糙度表面等部分
10形成热扩渗层基条件
1)渗入元素必须够基体金属形成固溶体金属间化合物
2)欲渗元素基材间必须直接接触
3)渗元素基体金属中定渗入速度
4)(化学反应提供活性原子热扩渗工艺)该反应必须满足热力学条件(产生活性原子反应衡常数>1)
11热扩渗层形成机理
1) 产生渗剂元素活性原子提供基体金属表面
活性原子提供方式：热激活法化学反应法（常方法）
2)渗剂元素活性原子吸附基体金属表面基体金属吸收形成初表面固溶体金属间化合物建立热扩渗必须浓度梯度
3)渗剂元素原子基体金属部扩散基体金属原子时渗层中扩散扩渗层增厚扩渗层成长程(简称扩散程)
扩散机理：间隙式扩散置换式扩散空位式扩散机理
12 常热浸渗方法
热浸渗工艺种类：
溶剂法(湿法干法)氧化原法(森吉米尔法)两种方法脱脂锈表面保洁方式分类
热扩渗锌层具良耐腐蚀力更高硬度耐磨性渗铝种保持工件基体韧性提高表面抗氧化耐腐蚀力方法
热浸锌层耐腐蚀性：保护膜保护阴极保护作
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名词解释
表面工程技术：满足特定工程需求材料零部件表面具特殊成分结构性(功)化学物理方法工艺
表面：严格意义指材料表面包括原子动原子间势原子中原子核电子动势等
洁净表面：材料表层原子结构周期性体化学成分体相表面
清洁表面：般指零件清洗(脱脂浸蚀等)表面
区：洁净表面允许吸附物覆盖率应该非常低洁净表面特殊方法清洁表面易实现常规清洗程洁净表面清洁程度清洁表面高
吸附作：物体表面原子分子力场饱吸引周围物质(气体液体)分子力
磨损：相运动物质摩擦程中断产生损失残余变形现象
腐蚀：材料环境介质作引起恶化变质破坏
极化：腐蚀电池工作时阴阳极间电流通阴阳极间电位差(实际电极电位)初始电位差现象
钝化：金属表面状态改变引起金属表面活性突然变化表面反应速度急剧降低现象(阳极反应受阻现象)
表面淬火：特定热源钢铁材料表面快速加热 Ac3(亚析钢)者 Ac1(析钢)(奥氏体化)然快速冷发生马氏体相变形成表面强化层工艺程
喷丸强化：利高速喷射细弹丸室温撞击受喷工件表面表层材料结晶温度产生弹塑性变形呈现较残余压应力提高工件表面强度疲劳强度抗应力腐蚀力表面工程技术 (喷丸强化技术)
热扩渗：工件放特殊介质中加热介质中某种种元素渗入工件表面形成合金层(掺杂层)工艺(化学热处理技术)
热喷涂：采种热源涂层材料加热熔化半熔化然高速气体涂层材料分散细化高速撞击基体表面形成涂层工艺程
热喷焊：采热源涂层材料基体表面重新熔化部分熔化实现涂层基体间涂层颗粒间冶金结合消孔隙表面处理技术(喷焊)
堆焊：零件表面熔敷层耐磨耐蚀耐热等具特殊性合金层技术
电镀：含欲镀金属盐类溶液中直流电作镀基体金属阴极欲镀金属惰性导体阳极通电解作基体表面获结合牢固金属膜表面工程技术
化学镀：外加电流状态助合适原剂镀液中金属离子原成金属沉积零件表面种镀覆方法
复合电镀：电镀化学镀溶液中加入非溶性固体微粒体金属沉积基体表面长纤维埋入卷缠基体表面沉积金属形成层金属基表面复合材料程(弥散镀分散镀)
转化膜技术：通化学电化学方法金属表面形成稳定化合物膜层改变金属外观(形状尺寸)类技术
真空蒸发镀膜：真空室加热蒸发容器中形成薄膜原材料原子分子表面气化逸出形成蒸气流入射固体（基片基板衬底工件）表面凝结形成固态薄膜方法
溅射镀膜：高粒子轰击固体表面通量传递固体原子分子逸出表面沉积基片工件表面形成薄膜方法
离子镀膜：真空条件直流电场引起放电阳极兼作蒸发源基片放阴极气体离子蒸发物质轰击蒸发物质反应物镀基片
二简答题
1表面工程技术涵(分类)
表面改性技术表面合成材料技术表面加工技术表面加工三维合成技术
2表面工程技术特点意义
表面工程技术具般整体材料加工技术具备优点
1）作基材表面远离表面基材部组织性影响制备表面性基材性相差复合材料
2）采表面涂(镀)表面合金化技术取代整体合金化普通廉价材料表面具特殊性仅节约量贵重金属幅度提高零部件耐磨性耐蚀性提高劳动生产率降低生产成
3）兼装饰防护功力推动产品更新换代
4）表面薄膜技术表面微细加工技术具微细加工功制作规模集成电路光导纤维集成光路太阳薄膜电池等元器件基础技术
5）二维表面处理技术已发展成三维零件制造技术（生长型制造法）仅幅度降低零部件制造成设计生产速度成倍提高
6）表面工程技术已成制备新材料重方法材料表面制备整体合金化难做特殊性合金等
3表面工程技术中结合界面类型结合强度特点
1）冶金结合界面 特点：结合强度高承受较外力载荷易服役程中发生剥落
2）扩散结合界面 特点：覆层基材间成分梯度变化形成原子级混合合金化
3）外延生长界面 特点：理应较结合强度具体取决形成单晶层衬底结合键类型分子键价键离子键金属键等
4）化学键结合界面 特点：结合强度较高界面韧性较差表面发生粘连氧化腐蚀等化学作会产生化学键结合界面
5）分子键结合界面 特点：覆层基材(衬底)间未发生扩散化学作结合强度较低
6）机械结合界面 特点：结合强度高起辅助作
4固体表面吸咐种类特点
固体表面吸附分物理吸附化学吸附两类
5写出 Young 方程说明润湿润湿
Young 方程：
Young 方程反映润湿角三相界面张力间定量关系：
5表面粗糙度两种常表达方式
6常见磨损种类通表面技术提高耐磨性？
磨损分七类：
粘着磨损
磨粒磨损
基
疲劳磨损
腐蚀磨损
微动磨损
蚀(包括气蚀)磨损
高温磨损
提高零件耐磨性途径：
1）工程结构合理设计
2）零件磨损机理预测分析耐磨材料选择
3）材料表面耐磨减摩处理
7 腐蚀材料腐蚀原理分两类？
化学腐蚀电化学腐蚀
8 金属腐蚀形式金属材料腐蚀控制防护方法
金属腐蚀形式：局部腐蚀全面腐蚀机械力作腐蚀
金属材料腐蚀控制防护方法：1．产品合理设计正确选材 2．电化学保护 3．表面覆层表面处理 4．加入缓蚀剂
9表面预处理作工序
作：清材料表面杂质露出材料(金属)色处活化状态获清洁表面甚洁净表面提高表面覆层质量覆层基材结合强度
表面预处理工序包括脱脂锈获取定程度粗糙度表面等部分
10形成热扩渗层基条件
1)渗入元素必须够基体金属形成固溶体金属间化合物
2)欲渗元素基材间必须直接接触
3)渗元素基体金属中定渗入速度
4)(化学反应提供活性原子热扩渗工艺)该反应必须满足热力学条件(产生活性原子反应衡常数>1)
11热扩渗层形成机理
1) 产生渗剂元素活性原子提供基体金属表面
活性原子提供方式：热激活法化学反应法（常方法）
2)渗剂元素活性原子吸附基体金属表面基体金属吸收形成初表面固溶体金属间化合物建立热扩渗必须浓度梯度
3)渗剂元素原子基体金属部扩散基体金属原子时渗层中扩散扩渗层增厚扩渗层成长程(简称扩散程)
扩散机理：间隙式扩散置换式扩散空位式扩散机理
12 常热浸渗方法
热浸渗工艺种类：
溶剂法(湿法干法)氧化原法(森吉米尔法)两种方法脱脂锈表面保洁方式分类
热扩渗锌层具良耐腐蚀力更高硬度耐磨性渗铝种保持工件基体韧性提高表面抗氧化耐腐蚀力方法
热浸锌层耐腐蚀性：保护膜保护阴极保护作
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