现代表面技术复习题

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2015-2016现代表面工程复习参考题及答案

2015-2016现代表面工程复习参考题及答案

1、简述热喷涂原理及其工艺特点。

原理:采用各种热源将粉状或丝状固体材料加热到熔融或半熔融状态,通过高速气流使其雾化,然后高速喷射、沉积到经过预处理的工件表面,从而形成附着牢固的表面层。

特点:①涂层材料取材范围广②可用于各种基体③可使基体保持较低温度、基材变形小④工艺灵活⑤工效高、操作程序少、速度快⑥涂层厚度可调范围大⑦可得到特殊的表面性能⑧成本低、经济效益显著缺点:①结合强度低;②材料利用率低;③热效率低;④均匀性差;⑤孔隙率高。

2、什么是腐蚀电池?简述腐蚀电池的工作原理。

概念:金属材料在电解质溶液中发生的腐蚀属于电化学腐蚀,这种腐蚀是通过在金属暴露表面上形成的原电池进行的,这种原电池叫做腐蚀电池。

工作原理:蚀电池的阳极上是金属的氧化反应,导致金属的破坏;腐蚀电池的阴极上发生某些物质的还原反应。

3、简述析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理。

析氢腐蚀是指还原氢原子成氢气的腐蚀,常见的是牺牲锌阳极腐蚀Zn+H2O=ZnO+H2↑吸氧腐蚀就是和氧原子结合产生的氧化腐蚀,常见的是铁的电化腐蚀4Fe+3O2=2Fe2O34、简述微观腐蚀电池的概念。

列举四种微观腐蚀电池。

金属表面的电化学不均匀性,在金属表面出现许多微小的电极,从而构成各种微观电池,简称为微电池。

四种:1.表面化学成分的不均匀性引起的微电池2.金属组织不均匀性构成的微电池3.金属物理状态的不均匀性引起的微电池 4.金属表面膜不完整引起的微电池5、简述全面腐蚀的特点。

全面腐蚀特点:腐蚀作用发生在整个金属表面,以同一腐蚀速率向金属内部蔓延,均匀或不均匀都有可能,危险相对较小,可以事先预测,设计时可以根据机器、设备要求的使用寿命估算腐蚀速度。

在材料表面进行金属溶解反应和去极剂物质还原反应的地区,即阳极区和阴极区尺寸非常微小,甚至是超显微级的,并且彼此紧密接近。

腐蚀过程通常在整个金属表面上以均匀的速度进行,最终使金属变薄至某一极限值而破坏。

从工程技术上说,这类腐蚀形态并不危险,因为只要根据试件浸入所处介质的试验,就能准确地估计设备的寿命,还可以用增加壁厚的办法延长设备的使用年限。

表面工程与技术复习题

表面工程与技术复习题

一. 填空题填空题1.1. 固体表面吸附分为物理吸附、化学吸附两类。

物理吸附中表面与被吸附质间的力是范德华力。

在化学吸附中,吸附质与固体表面形成了化学键,强度比范德华力大得多。

华力。

在化学吸附中,吸附质与固体表面形成了化学键,强度比范德华力大得多。

2.2.液体在固体表面上铺展的现象,液体在固体表面上铺展的现象,称为润湿现象,通常用润湿角θ来描述润湿程度,θ减小,润湿性增加。

润湿性增加。

3.3.电镀是利用(电解(原理或方式)电镀是利用(电解(原理或方式))使金属或合金沉积在工件表面,形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程,电镀时被镀工件作为(阴极)。

4.4.电解液使阴极工作镀层厚度均匀分布的能力叫做叫做分散能力,电解液使阴极工作镀层厚度均匀分布的能力叫做叫做分散能力,影响分散能力的因素包括电化学因素和几何因素。

电化学因素和几何因素。

5.5.形成化学转换膜的方法有两类。

形成化学转换膜的方法有两类。

形成化学转换膜的方法有两类。

电化学方法为阳极氧化,电化学方法为阳极氧化,化学方法为化学氧化,化学方法为化学氧化,磷盐酸盐磷盐酸盐处理,铬酸盐处理,草酸盐处理。

处理,铬酸盐处理,草酸盐处理。

6.6.热喷涂(采用各种热源使涂层材料加热熔化或半熔化)热喷涂(采用各种热源使涂层材料加热熔化或半熔化),然后用(高速气体使涂层材料分散细化)并以很高的速度喷射到事先准备好的工件表面上形成覆层的过程。

散细化)并以很高的速度喷射到事先准备好的工件表面上形成覆层的过程。

7.7.化学镀是一个在催化条件下发生的氧化还原反应过程。

化学镀溶液有金属离子、络合剂、化学镀是一个在催化条件下发生的氧化还原反应过程。

化学镀溶液有金属离子、络合剂、还原剂、稳定剂和缓冲剂等组成。

还原剂、稳定剂和缓冲剂等组成。

8.8.高能量密度的粒子束高能量密度的粒子束(简称高能束)是指高密度光子,电子,离子组成的激光束,电子束,离子束。

离子束。

9.9.气相沉积技术可分为气相沉积技术可分为(物理气相沉积)、(化学气相沉积),其中(物理气相沉积)包括(蒸发镀膜)(溅射镀膜)和(离子镀膜)。

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现代表面技术复习题答案第一章1课程的性质、特点“古老T实用T广泛T发展”。

2,课程的地位、重要性“重点发展的学科”。

1按照膜层形成方式及其作用原理,表面技术可以分为哪些类型?(1)原子沉积⑵ 颗粒沉积⑶ 整体覆盖⑷ 表面改性2、固体材料界面有哪三种?(1)表面--固体材料与气体或液体的分界面;(2)晶界(或亚晶界)--多晶材料内部成分、结构相同的界面。

而取向不同的晶粒(或亚晶)之间(3)相界--固体材料中成分、结构不同的两相之间的界面。

3、何谓清洁表面?何谓实际表面?清洁表面:经过诸如离子轰击、高温脱附、超高真空解理、蒸发薄膜、场效应蒸发、化学反应、分子束外延等特殊处理后,保持在10-6 Pa—10-9Pa超高真空下外来沾污少到不能用一般表面分析方法探测的表面。

实际表面:暴露在未加控制的大气环境中的固体表面,或者经过一定加工处理(如切割、研磨、抛光、清洁等),保持在常温和常压(也可能在低真空或者高温)下的表面。

4、清洁表面为何存在各种类型的表面缺陷?从热力学来看,表面附近的原子排列总是趋于能量最低的稳定状态。

达到该稳定状态的方式有两种:一是自行调整,表面原子排列情况与材料内部明显不同;二是依靠表面的成分偏析和表面对外来原子或分子的吸附以及这两者的相互作用而趋向稳定态,因而使表面组分与材料内部不同。

所以清洁表面必然存在各种类型的表面缺陷。

5、简述表面驰豫和表面重构并画出结构示意图。

表面弛豫:表面原子的上、下位移(压缩或膨胀)称为表面驰豫。

表面重构:在平行于基底的表面上,原子的平移对称性与体内显著不同,原子位置作了较大幅度的调整,这种表面结构称为重构(或再构)。

缺列型重构:是表面周期性地缺失原子列造成的超结构。

重组型重构:并不减少表面的原子数,但却显著地改变表面的原子排列方式。

6、什么是贝尔比层?它有什么特点?贝尔比(Beilby)层:金属在切割、研磨和抛光时,表面原子来不及回到平衡位置,造成一定程度的晶格畸变,深度可达几十微米。

现代PVD表面工程技术期末复习内容及答案

现代PVD表面工程技术期末复习内容及答案

PVD1810.221.PVD:真空蒸镀、溅射镀膜、离子镀。

2.真空泵的分类:气体传输泵、气体捕集器。

3.弧源、磁过滤器、真空靶室和其他附属部分4.PVD的前处理:清洗、去毛刺、喷砂抛光等。

5.分析膜层组织形貌可以采用:金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜。

6.涂层的微观结构和形状最终决定了其性质。

7.衍射峰位角2θ是反映衍射方向的问题,主要与辐射波长,晶胞类型,晶胞大小及形状有关。

遵循布拉格方程。

8.涂层结合力的检测方法:划痕、压痕、球痕测试法。

9.常见的应力测试方法:X射线和电子衍射法,试样变形分析法和光干涉法。

10.靶材按成分分为:单质金属、合金、陶瓷靶材。

11.PVD涂层的研究方向:设备、涂层组元、涂层膜结构、涂层纳米化。

12.真空泵主要分为:气体传输泵、气体捕集泵。

13.靶材形状分为:矩形平面靶材,圆形平面靶材和圆柱靶材。

14.传统靶材制造方法包括:铸造,粉末冶金和非金属粉末。

15.零件的主要失效形式:腐蚀、磨损、疲劳、断裂。

16.涂层内应力主要分为热应力和涂层生长应力。

17.涂层厚度的检测方法:断面法、球痕法、无损检测法。

判断题1.与化学气相沉积相比,物理气相沉积温度高、无污染。

(错,温度低)2.真空度即是气体的稀薄程度。

(错,真空度是指处于真空状态下的气体稀薄程度。

)3.与溅射镀和离子镀相比,蒸镀结合性能最好。

(错,最差)4.对刀具喷砂处理可起到刃口细化作用。

(对)5.氮铝化钛涂层是紫黑色,附着力比氮化钛涂层大,耐热性能优越(对)6.清洗是PVD涂层前必不可少的一道工序。

(对)7.刀具涂层要求周边厚度一致,因此涂层过程中必须有三个转动惯量。

(对,自转,公转,大工件台转动)8.在工业领域内,通常用自来水进行漂洗。

(错,杂质多)9.在刀具刃尖涂层沉积最厚,涂层内应力更高。

(对)10.一般情况下,涂层与基体的界限越明显,则涂层结合力越好。

(错,越明显越差)11.相比于平面靶材,旋转管靶材利用率较大。

表面工程复习题答案

表面工程复习题答案

1.洁净表面:表面化学成份和体内相同。

表面吸附物的覆盖几率很低。

2.TLK 模型:平台(Terrace) - 台阶(Ledge) -扭折(Kink)模型。

基本思想是:在温度相当于0K 时,表面原子呈静态。

表面原子层可认为是理想平面,其中原子作二维周期罗列,并且不存在缺陷和杂质。

当温度从0K 升到T 时,由于原子的热运动,晶体表面将产生低晶面指数的平台、一定密度的单份子或者原子高度的台阶、单份子或者原子尺度的扭折以及表面吸附的单原子及表面空位等。

3.界面:固相之间分界面。

4.外延生长界面:在单晶体表面沿原来的结晶轴向生长成的新的单晶层的工艺过程,就称为外延生长。

形成的界面称为外延生长界面。

5.机械结合界面:指涂层和基体间的结合靠两种材料相互镶嵌在一起的机械连接形成6. 润湿:液体在固体表面上铺展的现象。

7. 边界润滑磨擦:对偶件的表面被一薄层油膜隔开,可使磨擦力减小2-10 倍,并使表面磨损减少。

但是在载荷一大的情况下,油膜就会被偶件上的微凸体穿破,磨擦系数通常在0.1 摆布。

8.喷焊层的稀释率:普通将基材熔入喷焊层中的质量分数称为喷焊层的稀释率,用公式表示为η=B/(A+B) ,η为喷焊层的稀释率,A 为喷焊的金属质量,B 为基体熔化的金属质量。

9.自熔合金:就是在常规合金成份基础上加入一定含量的硼、硅元素使材料的熔点大幅度降低,流动性增强,同时提高喷涂材料在高温液态下对基材的润湿能力而设计的。

10.激光熔凝:就是用激光把基材表面加热到熔化温度以上,然后靠基材本身的导热使熔化层表面快速冷却并结晶的热处理工艺。

11.化学转化膜:如果介质是人为选定的,而且表面金属的这种自身转化能够导致生成附着坚固、在水和给定介质中难溶的稳定化合物,金属表面上这样得到的化合物膜层称为化学转化膜。

12.老化处理:钝化膜形成以后要烘干,称为老化处理。

13.发蓝处理:是使钢铁表面生成稳定的氧化物Fe O ,可获得蓝黑色和黑色的氧化膜。

表面工程复习题

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表面工程作业第一章作业1,何谓表面工程,简述它在国民经济中重要性。

从广义上讲,表面技术是直接与各种表面现象或过程有关的,能为人类造福或被人们利用的技术表面技术主要包括:表面覆盖(在材料的表面施加各种覆盖层)、表面改性、表面加工以及表面湿润、表面催化、膜技术等。

表面工程技术既可对材料表面改性,制备多功能(防腐、耐磨、耐热、耐高温、耐疲劳、耐辐射、抗氧化以及光、热、磁、电等特殊功能)的涂、镀、渗、覆层,成倍延长机件的寿命;又可对产品进行装饰;还可对废旧机件进行修复。

采用表面工程措施的费用,一般虽然占产品价格的5%~10%,却可以大幅度地提高产品的性能及附加值,从而获得更高的利润,采用表面工程措施的平均效益高达5~20倍以上。

2,表面工程技术的发展趋势及其原因是什么一、研究复合表面技术二、完善表面工程技术设计体系三、开发多种功能涂层四、研究开发新型涂层材料五、深化表面工程基础理论和测试方法的研究六、扩展表面工程的应用领域七、积极为国家重大工程建设服务八、向自动化、智能化的方向迈进九、降低对环保的负面效应第二章作业1,洁净的表面结构有哪几种各有什么特点3,贝尔比层是怎样形成的具有什么特点固体材料经过切削加工后,在几个微米或者十几个微米的表层中可能发生组织结构的剧烈变化,既造成一定程度的晶格畸变。

这种晶格的畸变随深度变化,而在最外的,约5nm-10nm 厚度可能会形成一种非晶态层。

这层非晶态称为贝尔比层。

其成分为金属和它的氧化物,而性质与体内明显不同。

4,大气环境下,金属和陶瓷粉体的表面通常是什么结构含有什么成分金属:结构:形成贝尔比层成分:一般为金属/过渡层/空气。

金属/空气极为少见。

过渡层中常由氧化物、氮化物、硫化物、尘埃、油脂、吸附气体(氧、氮、二氧化碳和水汽等)所组成。

过渡层为氧化物最常见,由于一些金属元素的氧化态可变,因此在氧化层中也包含不同氧化态的氧化物。

陶瓷粉体:纳米粉能够从空气中吸附大量的水,在表面形成羟基层和多层物理吸附水。

表面技术复习题答案

表面技术复习题答案

1 材料表面工程技术为什么能得到社会的重视获得迅速发展?1)社会生产、生活的需要2)通过表面处理大幅度提高产品质量3)节约贵重材料4)实现材料表面复合化,解决单一材料无法解决的问题5)良好的节能、节材效果6)促进了新兴工业的发展2 表面工程技术的目的和作用是什么?目的:(1)提高材料抵御环境作用能力。

(2)赋予材料表面某种功能特性。

包括光、电、磁、热、声、吸附、分离等等各种物理和化学性能。

(3)实施特定的表面加工来制造构件、零部件和元器件等。

作用:改善或赋予表面各种性能3 为什么说表面工程是一个多学科的边缘学科?材料表面工程是一门很新的边缘学科,它不但涉及到诸如:表面物理学、表面化学、金属学、陶瓷学、高分子学、传热学、传质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。

4按照材料特性,可将固体材料分为哪几类:可以分为:金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料三类5固体材料的界面有那三类1)表面—固体材料与气体或液体的分界面2)晶界—多晶材料内部成分、结构相同而取向不同晶粒之间的界面3)相界—固体材料中成分、结构不同的两相之间的界面6结构材料的定义,主要用途有那些结构材料是以力学性能为主的工程材料,主要用来制造工程建筑中的构件、机械装备中的零件以及工具、模具等。

7功能材料的定义,主要用途有那些利用物质的各种物理和化学特性及其对外界环境敏感的反应,实现各种信息处理和能量转换的材料,这类材料常用来制造各种装备中具有独特功能的核心部件。

8正常的磨损可分为哪三个阶段跑合阶段;稳定磨损阶段;剧烈磨损阶段9.镀层如何分类?怎样选择使用?1)按使用性能可分为:①防护性镀层②防护-装饰性镀层③装饰性镀层④耐磨和减磨镀层⑤电性能镀层⑥磁性能镀层⑦可焊性镀层⑧耐热镀层⑨修复用镀层2)按镀层与基体金属之间的电化学性质可分为:阳极性镀层和阴极性镀层3)按镀层的组合形式,可分为:单层镀层和复合镀层4)按镀层成分分类,可分为:单一金属镀层、合金镀层及复合镀层选择使用:首先要了解镀层是否具有所要求的使用性能,然后按照零件的服役条件及使用性能要求,选用适当的镀层,还要按基材的种类和性质,选用相匹配的镀层;另外要依据零件加工工艺选用适当的镀层;此外,要考虑镀覆工艺的经济性。

现代表面技术考试题库

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1.表面技术的广义含义1.表面技术的基础和应用理论;2.表面处理技术;3.表面加工技术;4.表面分析和测试技术;5.表面技术设计2.化学镀Ni还原剂是次磷酸钠、络合剂是琥珀酸、作用是与镍离子形成稳定的络合物,用来控制可供反应的游离镍离子含量控制沉积速度,改善镀层外观;化学镀Cu还原剂是甲醛、络合剂是酒石酸钾钠、作用是用于与铜离子形成络合物,防止Cu(OH)2沉淀生成。

3.钢铁上阳极镀层是,阴极镀层是当金属与镀层发生电化学腐蚀形成原电池时,镀层作为原电池的阴极,就是阴极镀层,作为阳极就是阳极镀层。

阳极镀层更有利于基体金属的保护。

4.电镀、化学镀试样阳、阴极5.电沉积、共沉积基本条件电沉积:1.电极电位足够负;2.不可以比H还负共沉积:1.电极电位足够负,但不能比H还要负;2.两种金属中至少有一种金属能从其水溶液中沉积出来;3.两种金属的电位要十分接近。

6.阳极氧化特点,微弧氧化特点及应用阳极氧化膜:1.氧化膜内部致密,外部疏松的双层结构;2.疏松多孔;3.很高的耐磨性;4.较好的耐蚀性;5.很高的电绝缘性;6.良好的绝热性;7.结合力很强用途:作为涂镀层的底层也可提高金属的装饰效果;提高金属表面的耐磨性;用作电解电器的绝缘层微弧氧化:1.内部致密、表层多孔的双层膜;2.厚度10~30微米;3.直接用耐磨加润滑,多孔结构又有利于减少摩擦压力,多孔结构可以做成润滑油;4.对于厚膜而言,可以将疏松层打磨掉,露出致密层进行防腐;5.表面微孔结构,一般是不穿透,致密层直达基体,因而具有耐磨性;6.微孔是等离子体放电通道,在高温高压下孔内组份发生溶化、熔融、汽化向外喷射类似火山口的形貌。

用途:1.阀金属的强度、耐磨、耐蚀;2.生物医用阀金属合金;3.功能应用,半导体氧化物TiO2。

7.按作用原理表面工程可以分为1.原子沉积:原子在基体上凝聚、生核、长大、成膜,如电镀、PVD、CVD2.颗粒沉积:熔化的液滴或细小的固体颗粒在外力作用下于基体表面凝聚、沉积或烧结形成的表面涂层3.整体覆盖:将涂覆材料于同一时间施加于材料表明4.表面改性:用各种物理、化学等方法处理表面,使之组成、结构发生变化,从而改变性能,如表面热处理、化学热处理8.固体清洁表面类型1.表面弛豫:表面最外层原子与第二层原子之间的距离不同于体内原子间距(缩小或增大;也可以有些原子间距增大,有些减小)2.表面重构:在平行基底的表面上,原子的平移对称性与体内显著不同,原子位置作了较大幅度的调整3.表面偏析:表面原子是从体内分凝出来的外来原子4.表面缺陷:化学吸附:外来原子(超高真空条件下主要是气体)吸附于表面,并以化学键合;化合物:外来原子进入表面,并与表面原子键合形成化合物;台阶:表面不是原子级的平坦,表面原子可以形成台阶结构9.电镀、化学镀的转化膜化学法:氧化处理,磷化处理,铬酸盐处理电化学法:阳极氧化,微弧氧化9.物理气相沉积概念,有哪些方法它是在真空条件下,利用各种物理方法,将镀料汽化,直接沉积到基体表面上的方法。

表面工程复习题1

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表面工程复习题一、名词解释1.表面重构:在平行基底的表面上,原子的平移对称性与体内显著不同,原子位置作了较大幅度的调整,这种表面结构的变化称为重构。

2.集肤效应:集肤效应也称为趋肤效应或表面效应。

当直流电流流过导体时,导体截面上任意一点的电流密度是均匀的。

但是,当交流电通过导体时,导体截面上电流密度分布是不均匀的,愈接近表面电流密度愈大,愈接近心部电流密度愈小,这种电流密度倾向于表面增大的现象称之为集肤效应。

3.表面张力:是表面能的一种表现,是由于原子间的作用力以及在表面和内部的排列状态的差别所引起的。

4.邻近效应:当两个相互平行且互相靠近的导体分别通入交流电时,由于电磁感应的作用,两个导体中的电流密度要重新分配。

如果在任何瞬间两平行导体中的电流方向都相同,则电流密度聚集在两导体的外侧面,这种现象称为邻近效应。

5.冷喷涂:指在常温下或较低的温度下,由超音速气、固两相气流将涂层粉未射击到基板形成致密涂层。

6. 稀释率:在覆层中局部熔化的基材所占的比例称为稀释率,其表达式为d = B/( B+f )式中d为稀释率;B为基材在覆层截面中所占面积;f为堆焊填充金属在覆层截面中所占面积。

7. 热喷焊:采用热源使涂层材料在基体表面重新熔化或部分熔化,实现涂层与基体之间、涂层内颗粒之间的冶金结合、消除孔隙,这就是热喷焊技术。

8.复合电镀:通过金属电沉积的方法,将一种或数种不溶性的固体颗粒,均匀地夹杂到金属层中所形成的特殊镀层叫复合镀层,这种利用金属电沉积制备复合镀层的方法叫复合电镀。

9.物理气相沉积:在真空条件下,利用各种物理方法,将镀料气化成原子、分子或使其离子化为离子,直接沉积到基体表面上的方法。

物理气相沉积法主要包括真空蒸镀、溅射镀膜、离子镀膜等。

10.激光:20世纪60年代出现的人造光源,其全称为light amplification by stimulation emission of Radiation ——辐射的受激发射光放大,简称laser。

表面技术复习题答案

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表面技术复习题答案一、选择题1. 表面张力的单位是:A. N/mB. J/m²C. PaD. dyne/cm答案:A2. 表面活性剂在水溶液中形成:A. 胶束B. 悬浮液C. 乳状液D. 溶液答案:A3. 表面张力的测量方法不包括:A. 毛细管上升法B. 滴重法C. 浮力法D. 离心法答案:D4. 表面张力对液体的流动特性有重要影响,以下哪个说法是错误的:A. 表面张力可以增加液体的粘度B. 表面张力可以减少液体的流动阻力C. 表面张力可以影响液体的润湿性D. 表面张力可以影响液体的蒸发速率答案:B5. 表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)是指:A. 表面活性剂开始形成胶束的浓度B. 表面活性剂完全形成胶束的浓度C. 表面活性剂溶液表面张力最低的浓度D. 表面活性剂溶液粘度最大的浓度答案:A二、填空题6. 表面张力是液体表面分子之间相互吸引力的体现,它使得液体表面具有____的倾向。

答案:收缩7. 在液体表面形成一层膜,可以降低液体的表面张力,这层膜通常由____组成。

答案:表面活性剂8. 表面活性剂的亲水头和疏水尾分别决定了其在水溶液中的____和____。

答案:溶解性;聚集性9. 表面活性剂在降低表面张力的同时,也会影响液体的____,从而改变其流动特性。

答案:粘度10. 表面活性剂的分子结构通常包括____和____两部分。

答案:亲水头;疏水尾三、简答题11. 简述表面活性剂在工业应用中的作用。

答案:表面活性剂在工业应用中主要起到降低表面张力、增加润湿性、稳定泡沫、乳化、分散等多种作用,广泛应用于洗涤剂、化妆品、食品加工、制药、涂料等行业。

12. 描述表面张力对液体蒸发速率的影响。

答案:表面张力较高的液体,其分子间吸引力较强,蒸发速率相对较慢;而表面张力较低的液体,分子间吸引力较弱,蒸发速率较快。

四、计算题13. 假设有一块面积为0.01平方米的液体表面,表面张力为0.07 N/m,计算该液体表面所受的表面张力力。

表面技术考试题及答案

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表面技术考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 表面张力的单位是:A. 牛顿(N)B. 帕斯卡(Pa)C. 焦耳(J)D. 牛顿每米(N/m)2. 表面活性剂的分子结构特征是:A. 亲水头和疏水尾B. 亲水尾和疏水头C. 亲水亲油双链D. 疏水疏油双链3. 关于表面张力的描述,以下哪项是错误的?A. 表面张力是分子间作用力的体现B. 表面张力总是使液体的表面积减小C. 表面张力与液体的温度无关D. 表面张力可以影响液体的润湿性4. 以下哪种现象不属于表面张力引起的?A. 水滴在荷叶上形成球状B. 肥皂泡的形成C. 水银柱在玻璃管中的上升D. 液体在毛细管中的上升5. 表面活性剂在降低表面张力方面的作用是:A. 增加表面张力B. 减少表面张力C. 保持表面张力不变D. 使表面张力波动6. 表面活性剂在溶液中的聚集形态称为:A. 胶束B. 悬浮液C. 乳液D. 泡沫7. 以下哪种物质不属于表面活性剂?A. 肥皂B. 洗洁精C. 酒精D. 洗发水8. 表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)是指:A. 表面活性剂开始形成胶束的浓度B. 表面活性剂完全溶解的浓度C. 表面张力达到最低点的浓度D. 表面活性剂开始沉淀的浓度9. 在润湿过程中,接触角的大小与以下哪个因素无关?A. 固体的表面能B. 液体的表面张力C. 液体的温度D. 液体的粘度10. 表面活性剂在工业应用中,以下哪项不是其主要功能?A. 乳化作用B. 清洁作用C. 杀菌作用D. 起泡作用二、简答题(每题10分,共30分)1. 请简述表面张力的定义及其在日常生活中的应用。

2. 解释什么是临界胶束浓度,并举例说明其在实际中的应用。

3. 描述表面活性剂在洗涤过程中的作用机制。

三、计算题(每题25分,共50分)1. 已知某液体的表面张力为72 mN/m,求该液体在一定温度下形成半球形液滴的半径。

2. 假设一个表面活性剂的分子质量为700 g/mol,其在水溶液中的CMC为1×10^-5 mol/L。

现代表面技术复习重点(必考)

现代表面技术复习重点(必考)

现代表面技术钱苗根,姚寿山,张少宗编著第一章表面技术概论1.表面技术的主要提高路径:施加各种覆盖层(电镀,化学镀,涂装,粘结,堆焊,熔结,热喷涂,塑料粉末涂覆,热浸镀,真空蒸镀,溅射镀,离子镀,化学气相沉积,分子束外延,离子束合成薄膜技术等)和表面改性技术(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,离子注入表面改性等)。

第二章表面科学的某些基本概念和理论1.固体材料的界面有三种:表面(固体材料与气体或液体的分界面);晶界,或亚晶界(多晶材料内部成分、结构相同而取向不同晶粒或亚晶之间的界面);相界(固体材料中成分、结构不同的两相之间的界面)2.表面的两种对象:清洁表面(是指不存在任何污染的化学纯表面,即不存在吸附、催化反应或杂质扩散等一系列物理、化学效应的表面)、实际表面(暴露在未加控制的大气环境中的固体表面,或者经过一定加工处理保持在常温和常压下的表面)。

3.清洁表面在几个原子层范围内的偏离三维周期性结构的主要特征有:表面弛豫、表面重构和表面台阶结构。

4.实际表面的一些重要情况:①表面粗糙度,是指加工表面上具有较小间距的峰和谷所组成的微观几何形状特征;②贝尔比层和残余应力,具有较高的耐磨性和耐蚀性;③表面氧化和吸附、沾污,吸附有物理和化学吸附。

第三章电镀和化学镀1.电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中,以被镀基体金属为阴极,通过电解作用使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来,形成镀层的一种表面加工方法。

2.电镀液的组成及作用:主盐,提供金属离子;络合剂,形成络合物,提高阳极开始钝化电流密度;附加盐,提高电镀液的导电性;缓冲剂,稳定溶液酸碱度的物质;阳极活化剂,提高阳极开始钝化的电流密度,从而保证阳极处于活化状态而能正常的溶解;添加剂,显著改善镀层的物质。

3.电镀溶液的分散能力是指电镀液中所具有的使金属镀层厚度均匀分布的能力,也称均镀能力;镀液的分散能力越好,在不同阴极部位所沉积出的金属层厚度就越均匀。

现代表面技术(缩减后+红色考卷内容)

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现代表面技术(缩减后+红色考卷内容)《现代表面技术》复习思考题1.表面处理技术的最早应用是什么?其目的是什么?答:表面处理技术的最早应用是进行钢的淬火,其目的是使钢的表面获得坚硬层。

2.表面处理技术的主要目的是什么?答:(1)提高材料抵御环境作用能力。

(2)赋予材料表面某种功能特性。

(3)实施特定的表面加工来制造构件、零部件和元器件等。

3.表面处理技术主要有哪二条途径进行实施?答:(1)施加各种覆盖层。

(2)用机械、物理、化学等方法,改变材料表面的形貌、化学成分、相组成、微观结构、缺陷状态或应力状态,即采用各种表面改性技术。

5.简述表面处理技术的四种基本类型。

答:(1)原子沉积。

沉积物以原子、离子、分子和粒子集团等原子尺度的粒子形态在材料表面上形成覆盖层,如电镀、化学镀、物理气相沉积、化学气相沉积等。

(2)颗粒沉积。

沉积物以宏观尺度的颗粒形态在材料表面上形成覆盖层,如热喷涂、搪瓷涂敷等。

(3)整体覆盖。

它是将涂覆材料于同一时间施加于材料表面,如包箔、贴片、热浸镀、涂刷、堆焊等。

(4)表面改性。

用各种物理、化学等方法处理表面,使之组成、结构发生变化,从而改变性能,如表面处理、化学热处理、激光表面处理、电子束表面处理、离子注入等。

7.试列举10种常用的表面覆盖技术。

答:常用的表面覆盖技术:电镀、电刷镀、化学镀、涂装、粘结、堆焊、熔结、热喷涂、塑料粉末涂敷、电火花涂敷等。

8.试列举8种表面改性技术。

答:表面改性技术:喷丸强化、表面热处理、化学热处理、等离子扩渗处理(PDT)、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。

13.固体可分为哪两类?材料按其特性可分为哪几类?按作用分为哪几类?答:固体大致分为晶体和非晶体两类。

按照材料特性,可将它分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料三类。

固体材料按所起的作用可分为结构材料和功能材料两大类。

14.何谓界面?何谓清洁表面?何谓实际表面?答:界面:两种不同相之间的交界区称为界面。

2010.12表面工程复习题

2010.12表面工程复习题

现代表面处理技术复习题一、填空题1、按形成途径材料的表面大致可划分为、、、、、、、几种。

2、固体的表面特性主要表现在、、、、。

3、零件脱脂的方法主要有、、、几种。

4、由摩擦副的运动形式,摩擦主要有、、、。

5、按磨损机理分通常磨损主要分、、、、。

6、铝合金阳极氧化膜的封闭处理方法主要有、、、。

1、固体的表面特性主要表现在、、、、。

2、零件脱脂的方法主要有、、、几种。

3、由摩擦副的运动形式,摩擦主要有、、、。

4、按磨损机理分通常磨损主要分、、、、。

5、应力腐蚀发生的3个条件是、、。

6、由涂料的3种固化成膜类型有、、。

7、铝合金阳极氧化膜的封闭处理方法主要有、、、。

8、固体的表面特性主要表现在、、、、。

9、零件脱脂的方法主要有、、、几种。

10、由摩擦副的运动形式,摩擦主要有、、、。

11、按磨损机理分通常磨损主要分、、、、。

12、应力腐蚀发生的3个条件是、、。

13、由涂料的3种固化成膜类型有、、。

14、铝合金阳极氧化膜的封闭处理方法主要有、、、。

二、不定项选择题1、对涂装设备安全要求最高的一种为。

(2分)A、空气喷法B、高压无空气喷法C、静电喷法 D电泳法2、在讨论腐蚀问题时,通常规定电位较低的电极称为。

(2分)A、阳极B、阴极C、正极D、负极3、大批量电镀小螺钉可选。

(2分)A、挂镀B、刷镀C、滚镀D、连续电镀4、为达到心部强韧抗冲击、表层硬而耐磨,可选。

(4分)A、中碳钢调质加表层淬火B、20Cr等低碳钢渗碳、淬火加低温回火C、38CrMoAl等调质加表层渗氮 D、45钢调质加表层镀铬5、机床主轴可由:A、45#钢(调质+表面淬火+低温回火);B、40Cr(调质+表面淬火+低温回火);C、20CrMnTi(渗碳+淬火+低温回火);D、38CrMoAl(调质+氮化)等材料及工艺制造,上述其中成本最高的是(1分),最不抗冲击及抗重载的为(1分),精度高且变形最小的为(1分);(单选)淬透性最低的为(1分),淬透性最高的为(1分),最耐热耐蚀的为;(1分);(单选)轴心部可能为低碳马氏体,表层为高碳马氏体的为;(2分)表面、心部成分相同的为;(2分)(多选)表面处理应安排在半精加工之(前、后)(2分)。

(整理)表面工程复习题2023年修改整理

(整理)表面工程复习题2023年修改整理

一、名词解释1、表面工程技术:指为满足特定的工作需求,使材料或零部件表面具有特别的成分、结构和性能(或功能)的化学、物理方法与工艺。

2、表面扩散:是指原子、分子、离子或原子团在固体表面沿表面方向的运动。

3、表面能:材料表面的内能,包括原子的动能、原子间的势能以及原子中原子核和电子的动能和势能。

4、吸附作用:物体表面上的原子或分子力场不饱和,有吸引力四周其它物质(主要是气体、液体)分子的能力。

5、磨损:指摩擦体接触表面的材料相对运动中由于机械力作用,间或有化学作用的使材料不断损耗的现象。

6、腐蚀:材料与环境介质作用而引起的恶化变质或破坏。

7、极化:腐蚀电池工作时,阴、阳极之间有电流通过,使得电极电位值与初始电位值有一定的偏离,使阴、阳极之间的电位差比初始电位差要小得多的现象。

8、钝化:由于金属表面状态的改变引起金属表面活性的猛然变化,使表面反应速度急剧降低的现象。

9、表面淬火:采纳特定的热源将钢铁材料表面快速加热到Ac3(对亚共析钢)或者Ac1(对过共析钢)之上,接着使其快速冷却并发生马氏体相变,形成表面强化层的工艺过程。

10、喷丸强化:利用高速喷射的细小弹丸在室温下撞击到受喷工件的表面,是表层材料在再结晶温度下产生弹、塑性变形,并呈现较大的残余压应力,从而提高工件表面强度、疲劳强度和抗应力腐蚀能力的表面工程技术。

11、热扩渗:是指将工件放在特别介质中加热,是介质中某一种或几种元素渗入工件表面,形成合金层的工艺。

12、热喷涂:采纳各种热源使涂层材料加热熔化或半熔化,接着用高速气体使涂层材料分散细化并高速撞击到基体表面形成涂层的工艺过程。

13、热喷焊:采纳热源使涂层材料在基体表面重新熔化或部分熔化,实现涂层与基体之间,涂层内部颗粒之间的冶金结合,消除空隙。

14、堆焊:是指在零件表面熔敷上一层耐磨、耐蚀、耐热等具有特别性能合金层的技术。

15、电镀:指在含有欲镀金属的盐类溶液中,在直流电的作用下,以被镀基体金属为阴极,以欲镀金属或其他惰性导体为阳极,通过电解作用,在基体表面上获得结合牢固的金属膜的表面工程技术。

现代表面技术-期末考试资料

现代表面技术-期末考试资料

第一章:电解抛光原理现在世界各界人士争论很多,被大家公认的主要为黏膜理论。

该理论主要为:工件上脱离的金属离子与抛光液中的磷酸形成一层磷酸盐膜吸附在工件表面,这种黏膜在凸起处较薄,凹处较厚,因凸起处电流密度高而溶解快,随黏膜流动,凹凸不断变化,粗糙表面逐渐被整平的过程。

油污的危害⏹油是不导电的,会影响材料的导电性能⏹会影响与基体的结合力(主要)⏹会污染后续加工的工作液⏹油在高温下会裂解成小分子物质,会污染空气皂化:油脂(多为植物油)与除油液中的碱起化学反应生成肥皂的过程矿物油(非皂化性油脂)乳化剂作用生成乳浊液的过程,称为乳化磷化处理:把金属放入含有Mn、Fe、Zn的磷酸盐溶液中进行化学处理,使金属表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜的方法。

发生驰豫原因:表面的原子周期性突然破坏了,表面上的原子会发生相对于正常位置的上、下位移以降低体系能量表面重构:即表面原子重新排列,形成不同于体内的晶面,在平行基底的表面上,原子的平移对称性与体内显著不同,原子位置作了较大幅度的调整。

表面粗糙度与波纹度是实际表面的基本特征。

为什么要进行表面前处理清除被处理材料表面附着的杂质,使处理后的材料表面的原子和处理介质(气相或液相)的原子相接触,原子直接在材料本体(基体)上沉积或材料内部扩渗。

有利于提高涂层与基体材料之间的结合强度化学抛光:在适当介质溶液中,工件仅依靠化学侵蚀作用而达到抛光的过程电化学抛光:也称电解抛光,在适当的溶液中进行阳极电解,令金属工件表面平滑并产生金属光泽的过程电化学抛光:又叫电解抛光是以被抛工件为阳极,不溶性金属为阴极,两极同时浸入到电解槽中,通以直流电而产生有选择性的阳极溶解,从而达到工件表面光亮度增大的效果表面清洗的目的1、作为前处理技术的一部分,为下一步表面加工打基础2、作为一项单独表面处理技术,可提高工件寿命或恢复工件原状态或节能需要(锅炉清除水垢,提高热效率)3、消除工件(设备)隐患,提高安全性,消毒,灭菌,除放射性污染,有利于人体健康。

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现代表面技术复习题答案第一章1,课程的性质、特点:“古老→实用→广泛→发展”。

2,课程的地位、重要性“重点发展的学科”。

第二章表面科学的基本概念和理论1、按照膜层形成方式及其作用原理,表面技术可以分为哪些类型?(1)原子沉积(2)颗粒沉积(3)整体覆盖(4)表面改性2、固体材料界面有哪三种?(1) 表面--固体材料与气体或液体的分界面;(2) 晶界(或亚晶界)--多晶材料内部成分、结构相同而取向不同的晶粒(或亚晶)之间的界面。

(3) 相界--固体材料中成分、结构不同的两相之间的界面。

3、何谓清洁表面?何谓实际表面?清洁表面:经过诸如离子轰击、高温脱附、超高真空解理、蒸发薄膜、场效应蒸发、化学反应、分子束外延等特殊处理后,保持在10-6 Pa-10-9Pa超高真空下外来沾污少到不能用一般表面分析方法探测的表面。

实际表面:暴露在未加控制的大气环境中的固体表面,或者经过一定加工处理(如切割、研磨、抛光、清洁等),保持在常温和常压(也可能在低真空或者高温)下的表面。

4、清洁表面为何存在各种类型的表面缺陷?从热力学来看,表面附近的原子排列总是趋于能量最低的稳定状态。

达到该稳定状态的方式有两种:一是自行调整,表面原子排列情况与材料内部明显不同;二是依靠表面的成分偏析和表面对外来原子或分子的吸附以及这两者的相互作用而趋向稳定态,因而使表面组分与材料内部不同。

所以清洁表面必然存在各种类型的表面缺陷。

5、简述表面驰豫和表面重构并画出结构示意图。

表面弛豫:表面原子的上、下位移(压缩或膨胀)称为表面驰豫。

表面重构:在平行于基底的表面上,原子的平移对称性与体内显著不同,原子位置作了较大幅度的调整,这种表面结构称为重构(或再构)。

缺列型重构:是表面周期性地缺失原子列造成的超结构。

重组型重构:并不减少表面的原子数,但却显著地改变表面的原子排列方式。

6、什么是贝尔比层?它有什么特点?贝尔比(Beilby)层:金属在切割、研磨和抛光时,表面原子来不及回到平衡位置,造成一定程度的晶格畸变,深度可达几十微米。

这种晶格畸变是随深度变化的,而在最外层约5nm-10nm厚度可能会形成一种非晶态层,该膜层就称为贝尔比(Beilby)层。

其成分为金属和它的氧化物,而性质与体内明显不同。

贝尔比层具有较高的耐磨性和耐蚀性,这在机械制造时可以利用。

但是,在其它许多场合,贝尔比层是有害的,例如,在硅片上进行外延、氧化和扩散之前要用腐蚀法除掉贝尔比层,因为它会感生出位错、层错等缺陷而严重影响器件的性能。

第三章电镀和化学镀1、何谓电化学位?写出其数学表达式并说明其用途。

位于真空的孤立相的电位(一)、外电位ψ把单位正电荷从无穷远处的真空中移至带电物体表面10-4~10-5 cm 处所作的电功,称为该点的外电位。

外电位是紧靠带电物体表面处的电位,又称伏打(Volta )电位,它是可以测量的。

(二)、 表面电位χ任一表面层中,由于界面上的短程力场(范德华力,共价键力等)引起原子或分子偶极化并定向排列,使表面层成为一层偶极子层。

单位正电荷穿越该层所做的电功称为表面电位χ。

(三)、 内电位内电位-指物体内部某一点的电位。

在数值 上等于单位正电荷由无穷远处移到带电物体内时反抗电场力所作的功。

1mol 的Mn+共携Mn+带nF 库仑的电量,相应的电功为+nF Φ(P )。

因此,将1mol 的正离子Mn+移入相P 时,相P 的吉布斯自由能的变化为:仿照化学位μ的定义,将 称为电化学位。

就是离子Mn+在相P 中的电化学位。

定义了电化学位后,就可以象化学反应式的平衡条件一样,用下式来表达一个电极反应达到平衡的条件:2、什么是绝对电位? 写出数学表达式;简要说明为什么绝对电位无法测量?称为该电极系统的绝对电位。

Φe 表示电极反应处于平衡时该电极系统的绝对电位。

为了测量Cu 电极与水溶液之间的内电位之差,就要用一个高灵敏度的高阻测量仪器,例如电位差计或电阻输入很高的半导体电压表。

任何这种测量电位差的仪器都有两个输入端。

一个输入端用良电子导体材料做成的导线如Cu 导线同Cu 电极相连接。

测量仪器的另一个输入端就应当同另一个相,即水溶液相连接。

现在的问题是怎样才能做到使测量仪器的一个输入端同水溶液相连接?唯一的办法是用某一块金属M 一端插入水溶液中,而在水溶液上面的另一端则与一根导线,例如也是用Cu 导线连接,然后这根导线接测量仪器的另一个输入端。

这个电位差E 实际上是表示Cu/水溶液和M/水溶液两个电极系统所组成的原电池的电动势。

3、何谓参比电极?何谓标准电极? 选择一个电极系统来同被测电极系统组成原电池。

所选择的电极系统中,电极反应必须保持平衡,而且与该电极反应有关的反应物质的化学位应保持恒定。

这样的电极系统叫做参比电极。

以氢电极为标准电极,并规定它在任何温度下电极电位为零。

电极反应为: ()(),,_()n n p p n j T P M P M M m G nF m μμ+++⎛⎫∂=+Φ= ⎪ ⎪∂⎝⎭()_n p M μ+_0j j jνμ=∑()e ⎡⎤Φ=⎣⎦(sol)电极材料-ΦΦ()()j j e e e nF F μνμ⎡⎤Φ==+⎣⎦∑电极材料(sol)电极材料-ΦΦ()()()()()[][][]Cu sol e sol M e M Cu e E =Φ-Φ+Φ-Φ+Φ-Φ()e a H P H H a +=⇔++1)101325(212标准电极电位-在水溶液中,298K 时, 电极物质活度均为1时的电极电位,称为标准电极电位。

它表示电极物质在进行电极反应时,相对于标准电极的得失电子的能力。

4、何谓电池电动势?何谓电极电位?电极电位-是指一待测电极与标准电极组成的电池的电动势。

5、何谓过电位Δφ?何谓阳极极化?何谓阴极极化?过电位Δφ:在一定电流密度下的电极电位φ与平衡电位φ平的差值,称为过电位Δφ,即,Δφ=φ-φ平(2)阳极极化和阴极极化-由于电极上有净电流通过,电极电位显著地偏离未通净电流时的起始电位的变化的现象称为极化。

对于阳极电极电位和阴极电极电位偏离其平衡值(未通净电流)的现象,分别称为阳极极化和阴极极化。

6、简要说明产生阳极极化和阴极极化的原因。

(1)阳极活化极化。

阳极过程是金属离子从基体转移到溶液中并形成水化离子的过程金属离子进入到溶液里的速度小于电子从阳极迁移到阴极的速度,则阳极上就会有过多的带正电的荷的金属离子的积累,由此引起电极双电层上负电荷减少,于是阳极电位就向正方向移动,产生阳极极化。

这种极化称为活化极化或电化学极化。

(2)阳极浓差极化。

在阳极过程中产生的金属离子首先进入阳极表面附近的 溶液 中,如果进入到溶液中的金属离子向远离阳极表面的溶液扩散缓慢时,阳极附近的金属离子浓度增加,阻碍金属继续溶解,必然使阳极电位往正方向移动,产生阳极极化。

这种极化称为浓差极化。

浓差极化的过电位用ηc 表示。

(3)阳极电阻极化。

在阳极过程中,由于某种机制在金属表面上形成了钝化膜,阳极过程受到了阻碍,使得金属的溶解速度显著降低,此时阳极电位剧烈地向正方向移动,由此引起的极化称为电阻极化。

其过电位用ηr 表示。

(1)阴极活化极化阴极过程是接受电子的过程,即如果由阳极迁移过来的电子过多,由于某种原因阴极接受电子的物质与电子结合的速度进行得很慢,使阴极积累了剩余电子,电子密度增高,结果使阴极电位向负方向移动,产生阴极极化。

这种由于阴极过程或电化学过程进行得缓慢引起的极化称作阴极活化极化或电化学极化,其过电位用ηa 表示。

(2)阴极浓差极化。

阴极附近参与反应的物质或反应物扩散较慢引起的阴极过程受阻,造neO mH M O mH ne M n e n e +⋅→+⋅++22)(ne D ne D ⋅→+成阴极电子堆积,使阴极电位向负方向移动,由此引起的极化为浓差极化,其过电位用ηc 表示。

7、试简述阴极极化对金属电沉积过程的有益和有害影响。

阴极极化对镀层起的良好作用可分为两方面: 第一、有利于得到结晶细致、光亮的镀层;第二、有利于改善镀液的分散能力,使镀层分布均匀阴极的浓差极化:往往降低沉积速度,造成镀层粗糙、烧焦等毛病,阴极极化太大时, 会造成严重析氢、电流效率降低,影响镀层结合力,严重时,甚至造成起泡、起皮等缺陷。

8、法拉第电解第一定律? 法拉第电解第二定律? 法拉第常数F ?1.法拉第电解第一定律电极上所形成产电解物的质量W 与电流I 和通电时间t 成正比W =kIt=kQ 式中k 为比例常数。

2.法拉第电解第二定律 (三种表述法)当通过各电解液的总电量 Q 相同时,在电极上析出(或溶解)的物质的质量 W 同各物质的化学当量C (即原子量A 与原子价Z 之比值,C=A/Z )成正比。

W= kIt=kQ =k ’C 。

电解第二定律也可表述为:物质的电化学当量k 同其化学当量C 成正比,即:如通过的电量Q 相同,则析出或溶解的不同物质的化学“克当量”数相等,即每一物质的数量变化除以化学当量C 为一常数。

法拉第常数(F ):每摩尔电子所携带的电荷。

F=(6.02214×1023) ×(1.602176×10-19) = 96485.3383±0.0083C/mol9、简述采用次亚磷酸钠作为还原剂化学镀Ni-P 的反应机理?化学镀镍是用还原剂把溶液中的镍离子还原沉积在具有催化活性的表面上。

其反应式为:NiCm2+十R →Ni 十 mC 十OC 为络合剂、m 为络合剂配位体数目,R 、O 分别为还原剂的还原态和氧化态。

上式分解为:以次亚磷酸钠为还原剂反应机理:阴极反应: Ni 2+十H 2PO 2-十H 2O →H 2PO 3-+ Ni 十2H +阳极反应: R → O 十2e -10、什么是电偶腐蚀? 由于腐蚀电位不同,造成同一介质中异种金属接触处的局部腐蚀,就是电偶腐蚀(galvanic corrosion ),亦称接触腐蚀或双金属腐蚀。

Z A C k αα==常数(电量)==∆=∆=∆=∆.......44332211C W C W C W C W11、简要说明能斯特方程。

第四章金属的氧化、磷化及着色-化学转化膜1、钢铁的表面发蓝(黑)处理的基本原理?钢铁的表面磷化处理的基本原理?钢铁的氧化,亦称发蓝。

其实质是通过化学或电化学等方法,在其表面生成一层薄的氧化膜,膜层厚度为0.5~1.5μm,膜的主要成分为(Fe3O4) (即磁性氧化铁)。

钢铁在磷化液(某些酸式醋酸盐为主的溶液)中处理,在表面沉积形成一层不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的过程,称之为钢铁的磷化。

2、铝合金的化学氧化与电化学氧化的区别?3、画出铝合金阳极氧化的原理示意图.4、根据铝(镁、钛、钽等)合金阳极氧化的原理图以及氧化处理所用的电解质溶液成分、电流密度、电流波形、溶液温度、膜层性能特点、工件表面是否产生火花等,分别说明什么是:(1)阳极氧化?(2)硬质氧化?(3)瓷质氧化?(4)等离子体电解液(或者微弧)氧化?(5)哪种处理方法的氧化膜硬度最高?普通阳极氧化(硫酸、草酸、铬酸等阳极氧化)硬质阳极氧化1)溶液:获得硬质氧化膜溶液很多,如:硫酸、多种有机酸(如草酸、苹果酸、柠檬酸、丙二酸、磺基水杨酸)混合液。

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