表面纳米化技术的应用
纳米技术在化学和材料科学中的应用
纳米技术在化学和材料科学中的应用纳米技术是一种高科技，它把物质分解成纳米尺寸的物质。
纳米技术在化学和材料科学中的应用越来越广泛，包括电子、光学、机械、磁性材料，以及医学和制药等领域。
在本文中，我们将以化学和材料科学为主题，讨论纳米技术在这些领域的应用。
一、纳米材料纳米材料指的是晶体尺寸在1-100纳米之间的材料，在这个尺度下，材料可能表现出与宏观材料完全不同的物理和化学性质。
纳米材料有许多独特的性质，例如高比表面积、高化学反应活性、形态可控性、表面能量巨大、超磁性和磁阻变效应等。
这些特殊性质赋予了纳米材料许多新的应用领域。
纳米材料的应用包括制备与催化、材料加工、生物医学、光电子学和能源转化。
其中，制备催化材料是将纳米材料应用于化学领域的主要应用之一。
由于纳米材料表面积大，与体积比例高，因此在化学反应中发挥着更重要的作用。
同时，纳米材料所表现出来的高化学反应活性还可以帮助催化剂快速反应，以节省能源和时间。
二、纳米生物学纳米生物学是利用纳米技术探索生物学的学科。
它结合了生物学、物理学、化学和工程学，探索细胞、生物分子、细菌和病毒等微观领域的生物学问题。
纳米技术在生物学中的应用包括基因疗法、生物传感器和分子成像等方面。
基因疗法是指利用基因工程技术研制针对遗传性疾病的治疗方法。
纳米技术可以为基因疗法提供一个新的平台。
一些研究人员利用纳米粒子作为基因递送载体，将需要传递的基因封装在纳米粒子中，然后将纳米粒子通过各种方式引导到病变的部位。
这种方法可以更有效地将基因传递到需要治疗的部位。
此外，纳米粒子也可以用于传递药物并优化药物疗效。
三、纳米催化剂纳米催化剂是纳米技术在化学和材料领域中的重要运用之一，它是指将纳米材料用作催化剂的一种方法。
由于纳米材料的高表面积，与普通材料相比，故可以更高效地催化反应，从而在化学合成等领域内发挥更为广泛的应用。
纳米催化剂有许多应用，如烃类反应和催化加氢等。
例如，在石油化工中，纳米催化剂可以催化合成石油化学产品，例如聚酯、聚氨酯、胺类和氧化物等。
铝合金表面纳米化处理的研究与应用
铝合金表面纳米化处理的研究与应用随着科技的不断发展，铝合金已经成为了一种广泛应用于工业制造、航空航天、汽车制造、建筑装饰等领域的材料。
而随着使用量的不断增加，表面的磨损和腐蚀问题也越来越显著。
为了保持铝合金的优良性能，提高其使用寿命，人们开始研究铝合金表面纳米化处理的方法，并在实际生产中得到了广泛应用。
一、铝合金表面纳米化处理的方法1、化学方法。
化学法是利用电化学反应、表面化学反应、化学还原等原理，在铝合金表面上形成氧化物、硫化物等有机基团自组装的纳米层，从而使铝合金表面发生结构和化学性质的改变，达到提高表面性能的目的。
2、物理方法。
物理方法是利用高能电子束、电磁场、离子束等物理力场对铝合金表面进行加工和改变其表面结构，从而达到提高表面性能的目的。
3、机械化学法。
机械化学法是在铝合金表面进行慢性机械磨损的同时，加入化学制剂，利用化学反应将纳米颗粒沉淀在铝合金表面造成可逆反应的新技术，使铝合金表面的微观形貌和化学性质发生了改变。
二、铝合金表面纳米化处理的应用铝合金表面纳米化处理不仅可以提高铝合金表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性，延长其使用寿命，而且可以改变铝合金表面的颜色、透明度等特性，从而在装饰方面得到广泛应用。
1、汽车业。
在汽车业中，铝合金是常用的车身材料。
通过表面纳米化处理技术，可以使汽车表面显示的色彩明亮、色泽鲜艳、光泽度强，更加美观大方。
同时还可以提高汽车表面的防曝光能力，延长汽车的使用寿命。
2、建筑装饰。
铝合金板材作为建筑装饰用材料广泛应用于各种建筑的幕墙、屋顶、门窗等场所。
通过表面纳米化处理技术，可以使建筑表面的防尘性、耐腐蚀性、耐磨性等性能得到大幅提升，同时让建筑表面更加美观。
3、航空航天。
铝合金材料是航空工业中最重要的材料之一。
通过表面纳米化处理技术，可以让铝合金材料的表面更加耐高温、耐腐蚀，在严酷的航天环境中更加的稳定和耐用。
4、电子业。
铝合金材料也是电子手机、电脑等设备中使用广泛的材料之一，通过表面纳米化处理技术，不仅可以让电子产品表面更加坚固、耐用，而且还可以达到抗污染、防尘、防刮的效果。
纳米技术在建筑材料中的应用
纳米技术在建筑材料中的应用随着科技的不断进步和发展，纳米技术逐渐成为一项备受关注的领域。
在建筑行业中，纳米技术的应用逐渐被广泛采用，并为建筑材料的开发和改良带来了许多新的机遇和挑战。
本文将探讨纳米技术在建筑材料中的应用，介绍其在材料性能、环境友好性和持久性方面所带来的优势。
首先，纳米技术在建筑材料中的应用使得材料的性能得到了显著的提升。
通过纳米材料的加入，建筑材料的硬度、强度和耐久性都得到了增强。
例如，采用纳米二氧化硅改性的水泥可以显著提高水泥的抗压强度，延长其使用寿命。
纳米碳纤维也可以用于增强混凝土的强度，使其更具抗震性能。
此外，纳米材料还能够优化建筑材料的导热性能和隔热性能，实现节能效果。
通过纳米技术的应用，建筑材料的功能得到了全面提升，满足了不同建筑环境和需求的要求。
其次，纳米技术在建筑材料中的应用还有助于提高环境友好性。
传统的建筑材料往往会对环境造成负面的影响，如排放有害物质和产生大量废弃物。
而纳米技术的应用可以减轻对环境的污染。
比如，使用纳米材料包覆传统材料表面，可以有效减少有害气体的排放，提高材料的耐候性和耐腐蚀性。
纳米材料还可以用于污染物的吸附和催化分解，实现对空气和水质的净化。
因此，纳米技术的应用有助于建筑材料的环境友好性改良，促进可持续建筑的发展。
此外，纳米技术在建筑材料中的应用还可以提高材料的持久性和耐久性。
通过纳米技术，可以改善建筑材料的防水性、耐久性和抗老化性能。
例如，纳米多孔材料能够增强建筑物表面的防水层，阻止水分渗透，进而延长材料的使用寿命。
纳米涂层也可以用于提高建筑材料的耐污性和防尘性，保持建筑外观的美观性。
纳米技术的应用可以增强材料的稳定性和耐用性，降低维修和更换的频率，从而降低了建筑的维护成本。
然而，纳米技术在建筑材料中的应用也面临一些挑战。
首先，纳米材料的成本仍然较高，导致其在建筑材料中的应用受到限制。
其次，纳米材料的稳定性和安全性也需要进一步研究和验证。
在纳米材料的制备和使用过程中，需要注意对环境和人体的潜在风险进行评估和控制。
纳米科技在化妆品与护肤品中的创新应用方法总结
纳米科技在化妆品与护肤品中的创新应用方法总结引言：随着科技的不断进步，纳米科技在各个领域都产生了巨大的影响，而化妆品与护肤品行业也不例外。
纳米科技在这个领域的创新应用，革新了传统的化妆品与护肤品生产方式，提升了产品的质量和功效，让人们拥有更好的美容体验。
本文将综合国内外相关研究成果，总结纳米科技在化妆品与护肤品中的创新应用方法。
一、纳米粒子在护肤品中的应用1. 纳米粒子在防晒产品中的应用纳米粒子具有较小的粒径，可以提供更高的遮盖率，使防晒产品在涂抹时更加均匀，并且能够更好地吸收紫外线。
同时，纳米粒子还可以通过光散射的作用，减少紫外线对皮肤的损害。
然而，需要注意的是，纳米颗粒的选择和配比对于防晒产品的效果至关重要，必须确保纳米颗粒的稳定性和安全性。
2. 纳米粒子在保湿产品中的应用纳米粒子具有较高的比表面积，可以更好地吸附水分子，并通过形成保湿膜的方式锁住水分，有效提高保湿产品的渗透性和持久性。
此外，纳米粒子还能够利用电磁波的性质，改善皮肤的渗透性，促进营养物质的吸收，使皮肤更加柔软和润泽。
二、纳米胶体在化妆品中的应用1. 纳米胶体在乳化产品中的应用纳米胶体由于其微小的尺寸和大比表面积，在乳化产品中起到了良好的乳化稳定作用。
纳米胶体可以有效地增加乳液的黏稠度和黏附性，使乳液更易于涂抹，更充分地扩展到皮肤表面。
此外，纳米胶体还能够增强乳液的化学稳定性，延长产品的保质期。
2. 纳米胶体在染发产品中的应用纳米胶体可以有效地改善染发产品的沉着性和保持性，使染发剂更容易被吸附在头发表面，并延缓染发剂的褪色。
同时，纳米胶体还能够提高染发剂的溶解性和均匀度，使染发效果更加自然和持久。
三、纳米微囊化技术在化妆品中的应用纳米微囊化技术是将活性成分封装在纳米级别的微囊中，以增强其在化妆品中的稳定性和渗透性。
这项技术不仅能够保护活性成分不受外界环境的影响，还能够控制成分的释放速度和方式，使成分在皮肤上逐渐释放，提高产品的持效性。
纳米防粘涂层原理
纳米防粘涂层原理引言:纳米防粘涂层是一种应用纳米技术的新型涂层材料，具有极高的防粘性能。
它在许多领域中得到广泛应用，如食品加工、医疗器械、航空航天等。
本文将介绍纳米防粘涂层的原理，并探讨其在实际应用中的优势。
一、纳米防粘涂层的原理纳米防粘涂层的原理是利用纳米颗粒的特殊性质，改变涂层表面的物理和化学特性，从而实现防粘的效果。
其主要原理包括：1. 纳米颗粒填充：纳米颗粒能够填充涂层表面的微小孔洞和凹凸不平的部分，形成类似“山峰”的结构。
这种结构能够减少涂层表面的粘附区域，从而降低粘附力。
2. 疏水性改善：纳米颗粒可以增加涂层表面的疏水性，使其具有较低的表面能。
这样，液体在涂层表面上的接触角增大，减少了液体与涂层的接触面积，从而降低了粘附力。
3. 摩擦力减小：纳米颗粒可以改变涂层表面的摩擦系数，使其变得更加光滑。
这样，粘附在涂层表面上的物质在受到外力作用时，摩擦力减小，更容易脱离涂层表面。
4. 化学反应抑制：纳米颗粒能够与空气中的氧气发生反应，形成一层氧化物膜，防止涂层表面的化学反应。
这样可以防止粘附物质与涂层发生化学反应，减少粘附力。
二、纳米防粘涂层的优势纳米防粘涂层相比传统涂层具有以下优势：1. 高效防粘：纳米防粘涂层能够显著降低物体表面的粘附力，减少粘附物质的沉积，从而减少清洗和维护的频率与成本。
2. 长期耐用：纳米颗粒填充涂层表面的微小孔洞和凹凸不平的部分，增强了涂层的硬度和耐磨性，延长了涂层的使用寿命。
3. 环境友好：纳米防粘涂层通常采用无毒、无害的材料，对环境和人体健康无害，符合绿色环保要求。
4. 多功能性：纳米防粘涂层可以根据不同的应用需求进行调整和改进，如改变颗粒大小、表面形貌等，实现不同领域的应用。
三、纳米防粘涂层的应用纳米防粘涂层在许多领域中得到广泛应用，以下是几个典型的应用案例：1. 食品加工：纳米防粘涂层可应用于烹饪锅具、烤盘等食品加工设备上，防止食物粘附，减少油脂的使用，提高食品的质量和口感。
金属材料表面纳米化研究与进展
表面技术第53卷第4期金属材料表面纳米化研究与进展杨庆，徐文文，周伟，刘璐华，赖朝彬*（江西理工大学 材料冶金化学学部，江西 赣州 341000）摘要：大多数金属材料的失效都是从其表面开始的，进而影响整个材料的整体性能。
研究表明，在金属材料表面制备纳米晶，实现表面纳米化，可以提升材料的表面性能，延长其使用寿命。
金属材料表面纳米化是指利用反复剧烈塑性变形让表层粗晶粒逐步得到细化，材料中形成晶粒沿厚度方向呈梯度变化的纳米结构层，分别为表面无织构纳米晶层、亚微米细晶层、粗晶变形层和基体层，这种独特的梯度纳米结构对金属材料表面性能的大幅度提升效果显著。
根据国内外表面纳米化的研究成果，首先对表面涂层或沉积、表面自纳米化以及混合纳米化3种金属表面纳米化方法进行了简要概述，阐述了各自优缺点，总结了表面自纳米化技术的优势，在此基础上重点分析了位错和孪晶在金属材料表面自纳米化过程中所起的关键作用，提出了金属材料表面自纳米化机制与材料结构、层错能大小有着密不可分的联系，对金属材料表面自纳米化机制的研究现状进行了归纳；阐明了表面纳米化技术在金属材料性能提升上的巨大优势，主要包括对硬度、强度、腐蚀、耐磨、疲劳等性能的改善。
最后总结了现有表面强化工艺需要克服的关键技术，对未来的研究工作进行了展望，并提出将表面纳米化技术与电镀、气相沉积、粘涂、喷涂、化学热处理等现有的一些表面处理技术相结合，取代高成本的制造技术，制备出价格低廉、性能更加优异的复相表层。
关键词：金属材料；表面纳米化；梯度纳米结构；纳米化机理；表面性能中图分类号：TG178 文献标志码：A 文章编号：1001-3660(2024)04-0020-14DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2024.04.002Research and Progress on Surface Nanocrystallizationof Metallic MaterialsYANG Qing, XU Wenwen, ZHOU Wei, LIU Luhua, LAI Chaobin*(Department of Materials Metallurgy and Chemistry, Jiangxi University ofTechnology, Jiangxi Ganzhou 341000, China)ABSTRACT: It is well known that the failure of most metallic materials starts from their surfaces, which in turn affects the overall performance of the whole material. Numerous studies have shown that the preparation of nanocrystals on the surface of metallic materials, i.e., surface nanosizing, can enhance the surface properties of materials and extend their service life. Surface nanosizing of metallic materials makes use of repeated violent plastic deformation to make the surface coarse grains gradually收稿日期：2023-02-23；修订日期：2023-06-29Received：2023-02-23；Revised：2023-06-29基金项目：国家自然科学基金项目（52174316，51974139）；国家重点研发计划项目（2022YFC2905200，2022YFC2905205）；江西省自然科学基金项目（20212ACB204008）Fund：National Natural Science Foundation of China(52174316, 51974139); National Key Research and Development Program of China (2022YFC2905200, 2022YFC2905205); Natural Science Foundation of Jiangxi Province (20212ACB204008)引文格式：杨庆, 徐文文, 周伟, 等. 金属材料表面纳米化研究与进展[J]. 表面技术, 2024, 53(4): 20-33.YANG Qing, XU Wenwen, ZHOU Wei, et al. Research and Progress on Surface Nanocrystallization of Metallic Materials[J]. Surface Technology, 2024, 53(4): 20-33.*通信作者（Corresponding author）第53卷第4期杨庆，等：金属材料表面纳米化研究与进展·21·refine to the nanometer level, forming nanostructured layers with gradient changes of grains along the thickness direction, including surface non-woven nanocrystalline layer, submicron fine crystal layer, coarse crystal deformation layer and matrix layer, and this unique gradient nanostructure is effective for the significant improvement of surface properties of metallic materials. The process technology and related applications of nanocrystalline layers on the surface of metallic materials in China and abroad are introduced, and the research progress of high-performance gradient nanostructured materials is discussed.Starting from the classification of the preparation process of gradient nanostructured materials and combining with the research results of surface nanosizing in China and abroad, a brief overview of three methods of metal surface nanosizing, namely, surface coating or deposition, surface self-nanosizing and hybrid nanosizing, was given, the advantages and disadvantages of each were discussed and the advantages of surface self-nanosizing technology were summarized. On the basis of this, the key role of dislocations and twins in the process of surface self-nanitrification of metallic materials was analyzed, and the mechanism of surface self-nanitrification of metallic materials was inextricably linked to the material structure and the size of layer dislocation energy, and the current research status of the mechanism of surface self-nanitrification of metallic materials was summarized. Finally, the key technologies required to be overcome in the existing surface strengthening process were summarized, and future research work was prospected. It was proposed to combine surface nanosizing technology with some existing surface treatment technologies such as electroplating, vapor deposition, tack coating, spraying, chemical heat treatment, etc., to replace the high-cost manufacturing technologies and prepare inexpensive complex-phase surface layers with more excellent performance.Techniques for the preparation of gradient nanostructured materials include surface coating or deposition, surface self-nanosizing, and hybrid surface nanosizing. Surface coating or deposition technology has the advantages of precise control of grain size and chemical composition, and relatively mature process optimization, etc. However, because the coating or deposition technology adds a cover layer on the material surface, the overall size of the material increases slightly, and there is a certain boundary between the coating and the material, and there will be defects in the specific input of production applications.In addition, the thickness of the gradient layer prepared by this technology is related to the deposition rate, which takes several hours to prepare a sample. The surface self-nanitrification technique, which generates intense plastic deformation on the surface of metal materials, has the advantages of simple operation, low cost and wide application, low investment in equipment and easy realization of unique advantages. The nanocrystalline layer prepared on the surface of metal materials with the surface self-nanitrification technique has a dense structure and no chemical composition difference from the substrate, and no surface defects such as pitting and pores, but the thickness of the gradient layers and nanolayers prepared by this technique as well as the surface quality of the material vary greatly depending on the process. Hybrid surface nanosizing is a combination of the first two techniques, in which a nanocrystalline layer is firstly prepared on the surface of a metallic material by surface nanosizing technology, and then a compound with a different composition from the base layer is formed on its surface by means of chemical treatment.To realize the modern industrial application of this new surface strengthening technology, it is still necessary to clarify the strengthening mechanism and formation kinetics of surface nanosizing technology as well as the effect of process parameters, microstructure, structure and properties on the nanosizing behavior of the material. For different nanosizing technologies, the precise numerical models for nanosizing technologies need to be established and improved, and the surface self-nanosizing equipment suitable for industrial scale production needs to be developed. In the future, surface nanosizing technology will be combined with some existing surface treatment technologies (e.g. electroplating, vapor deposition, adhesion coating, spraying, chemical heat treatment, etc.) to prepare a complex phase surface layer with more excellent performance, which is expected to achieve a greater comprehensive performance improvement of the surface layer of metal materials.KEY WORDS: metal material; surface nanocrystallization; gradient nanostructures; nanocrystallization mechanism; surface properties金属材料在基建工程、航空航天中扮演着重要角色，随着当今科学技术的高速发展，传统金属材料的局限性日趋明显，开发一种综合性能优异的金属材料迫在眉睫。
纳米技术在建筑材料中的发展与应用
纳米技术在建筑材料中的应用越来越广泛，其主要优势是可以带来材料的高性能和多功能特性，进而提高建筑材料的性能、耐久性和安全性。
以下是纳米技术在建筑材料中的一些发展与应用：
1. 纳米改性剂：通过添加纳米改性剂，可以对建筑材料进行表面改性，提高材料的耐久性、抗污染性和防水性等，从而提高材料的性能和寿命。
2. 纳米氧化物：纳米氧化物如二氧化钛和氧化锌等，可以用于建筑涂料和玻璃幕墙的制备，具有防紫外线、自清洁、抗菌等多种功能。
3. 纳米碳管：纳米碳管可以用于增强混凝土和增加其力学性能，同时还可以降低混凝土的渗透性和提高其耐久性。
4. 纳米气凝胶：纳米气凝胶可以用于隔热、保温和吸声等方面，可以有效地提高建筑墙体的节能性能。
5. 纳米硅酸盐：纳米硅酸盐可以用于制备高性能水泥基材料，如高强度混凝土、自密实混凝土等，同时还可以提高材料的抗裂性和耐久性。
总之，纳米技术在建筑材料中的应用领域广泛，可以带来很多新的功
能和性能，进而提高建筑材料的质量和安全性，促进建筑行业的可持续发展。
表面工程领域科学技术发展
表面工程领域科学技术发展随着科学技术的不断进步，表面工程领域也在飞速发展。
据统计，表面工程领域的年度增长率高达10%，为各领域的发展提供了重要的技术支持。
在表面工程领域，新型科学技术的应用与创新不断推动着行业的发展，为企业和社会的进步注入新的活力。
表面工程领域科学技术的发展迅速，主要得益于新材料、新工艺、纳米技术、3D打印技术等领域的日新月异。
表面工程科学与技术的主要应用领域包括制造业、能源、环境、医疗和航空航天等。
在这些领域，表面工程科学技术的应用可以对材料的表面性能进行有效的改善，从而降低能耗、提高效率，进而促进整体性能的提升。
表面工程领域中，新型科学技术的应用主要体现在以下几个方面：纳米技术为表面工程提供了新的解决方案，通过纳米涂层、纳米颗粒等的应用，有效提高材料的耐磨、耐腐蚀和绝缘性能。
3D打印技术在表面工程领域的应用也日益广泛，通过精密的打印技术，可以实现复杂结构的制造，满足多元化的应用需求。
然而，新型科学技术的应用也存在一定的挑战，如纳米技术的生产成本较高，3D打印技术的材料选择有限等。
面对表面工程领域科学技术的发展，技术创新与人才培养是推动行业持续进步的关键。
一方面，科研机构和高校在表面工程领域的研究投入大量资源，为科技创新提供了强大的动力。
另一方面，企业在人才培养和引进方面也做出了积极努力，通过与高校的合作、实践培训等方式，培养和储备了一批具有专业技能和创新精神的人才。
随着科技的不断发展，表面工程领域也将迎来更多的发展机遇和挑战。
未来，表面工程领域的科学技术可能会朝着以下几个方向发展：新材料的研发将为表面工程提供更多的可能性，如石墨烯、碳纳米管等新型纳米材料的应用将进一步优化材料的性能。
智能化和绿色化将是表面工程的重要发展方向，通过智能化技术的应用，可以实现表面工程的自动化和精细化；通过绿色化技术的应用，可以降低环境污染，实现可持续发展。
然而，面对未来的发展，表面工程领域也需面对一些挑战，如新材料的研发和应用成本较高，智能化和绿色化技术的推广需要政策支持和资金投入等。
纳米科技在医疗上有哪些应用？
纳米科技在医疗领域有许多潜在应用，包括但不限于以下几个方面：
1. 药物输送系统：纳米粒子可以被设计成载药载体，可以通过改变纳米粒子的表面性质和结构来实现对药物的控制释放，提高药物的生物利用度和靶向性，减少药物的副作用。
2. 影像诊断：纳米粒子可以作为造影剂用于影像诊断，如磁共振成像（MRI）和计算机断层扫描（CT），通过表面修饰和功能化可以提高对特定组织或细胞的选择性成像，提高诊断准确性。
3. 疾病治疗：纳米技术可以用于治疗癌症、心血管疾病、神经系统疾病等多种疾病。
例如，通过纳米粒子的靶向性，可以将药物直接输送到肿瘤组织，提高治疗效果；还可以利用纳米技术进行光热疗法、基因治疗等新型治疗方法。
4. 生物传感器：纳米材料可以用于制造高灵敏度的生物传感器，用于检测生物标志物、病原体等，有助于早期疾病诊断和监测治疗效果。
5. 组织工程和再生医学：纳米技术可以用于制造生物相容性
和生物活性的材料，用于组织工程和再生医学领域，如修复受损组织、重建器官等。
6. 疫苗和免疫治疗：纳米技术可以用于疫苗的制备和递送，提高疫苗的稳定性和免疫原性；还可以用于免疫治疗，如通过设计纳米颗粒激活或抑制免疫细胞，调节免疫反应。
纳米科技在医疗领域的应用还在不断发展和完善，有望为疾病诊断、治疗和预防提供更加有效和精准的方法。
纳米注塑应用
除湿干燥机
双层12组温控箱
2组12针温控箱
自动上料机
烘烤架
烘烤箱
镭雕机
NMT产品的潜在用途，超越了镁合金和铝合金压铸产品，具有非常 强的粘结力；
NMT产品可以拓展到一个广阔的领域，如手机、数码相机、个人计 算机以及移动通信电子产品等；
显示器箱体
移动通信产品
车载电脑面板
1.嵌件注塑代替压铸 优点：注塑凸台和肋板代替铝合金压铸产品；
纤维、碳纤维等，使材料的热膨胀收缩与金属相似。
金属件：
a.T处理后的金属件，到成型前请在常温保存 b.T处理后，用OPP袋等包装的金属件的使用期限为7天，打开包装后
请在无尘环境下进行管理，三小时内成型。
c.打开包装后严禁接触塑胶结合面（另外，水、油、人的口水、汗液 等都不允许接触结合面）
d.金属件注塑前要进行预热（金属件的温度低会造成结合不良） 注意：120°10分钟以上的加热会造成表面状态的变化，所以禁止
胚料NMT注塑前需先预热到145°度，与模具设定温度基本吻合才能顺利 装入模内注塑；
普通预热版
自动上料机上的预 热版
1）为了防止进行T处理的金属产品附着润滑油等脏污，模具的滑动不见 要设计成无油模式。
2）如果必须使用润滑油，要是用Teflon系列耐热200度以上的耐热润滑 油（因为金属产品上有润滑油附着的话容易引发不良）
T处理(浸泡)
油脂与污物 碱处理(脱脂与清洗)
清洗后干燥 干燥(待射出)
a.金属基材先经过成形加工
› 获得正确几何形状 › 避免金属基材多重加工造成纳米孔洞封孔
b.成形后的金属基材进行碱处理
› 碱处理其实就是碱洗，利用碱剂除污，尤其是那些作为保护金属 基材的防锈油
纳米技术在化妆品中的应用
纳米技术在化妆品中的应用随着科技的进步，纳米技术在众多领域中得到了广泛应用。
化妆品行业也不例外，纳米技术的引入为化妆品的研发和生产带来了新的突破和可能性。
本文将探讨纳米技术在化妆品中的应用，以及由此带来的影响和挑战。
一、纳米技术在化妆品中的应用1. 纳米载体技术纳米载体技术是指将活性成分包裹在纳米尺度的载体中，以增加成分的稳定性和渗透力。
通过纳米载体技术，化妆品中的活性成分可以更加精确地释放，提高吸收率和效果。
例如，将维生素C包裹在纳米载体中，可以增加其稳定性，并提高对皮肤的吸收能力，达到更好的美白效果。
2. 纳米微胶囊技术纳米微胶囊技术是将化妆品中的活性成分包裹在纳米尺度的微胶囊中，以延长成分的释放时间和效果。
这种技术可以使化妆品中的成分在皮肤表面停留更长的时间，增加吸收和作用的持久性。
比如，使用纳米微胶囊技术封装保湿成分，可以提供长时间的保湿效果，使肌肤保持水润。
3. 纳米金颗粒技术纳米金颗粒技术是将金颗粒控制在纳米尺度，并应用于化妆品中。
金颗粒具有良好的光学性质和催化性能，可以用于皮肤的美白、抗氧化和修复。
例如，将纳米金颗粒添加到美白面膜中，可以通过表面等离子共振效应来增强光反射，使肌肤看起来更加明亮。
二、纳米技术在化妆品中的影响与挑战1. 提高产品效果纳米技术的应用能够提高化妆品的吸收率和作用效果，使其更有效地满足消费者的需求。
然而，由于纳米技术的引入，化妆品成分的活性和渗透能力也可能增强，对人体健康和环境带来潜在风险，需要引起重视。
2. 安全性与风险评估纳米技术的应用为化妆品行业带来了新的挑战，需要进行更加严格的安全性评估和风险管理。
纳米颗粒的大小、形状和表面性质等因素会对其生物活性和安全性产生影响，因此需要制定相应的标准和监管措施，确保产品的安全性和稳定性。
3. 产品标识与消费者知情权随着纳米技术在化妆品中的应用越来越广泛，消费者对产品成分和安全性的关注也越来越高。
因此，化妆品企业应该提供明确的产品标识，包括成分以及纳米技术的使用情况，以增强消费者的知情权和选择权。
材料表面纳米化技术
-8
-6
-4
-2
0
2
4
Velocity/mm/s
图1 室温下Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9试样的穆斯堡尔谱 (a) 未照射 (b) 60W (c)80W (d) 140W
B C D E F G H I
6
8
Transmission Transmission
1.010 1.005 1.000
• 同质异能移d (IS)
• 同质异能移又称化学位移。同质异能移取决于原子核有 关的因子（核半径及其变化）以及与核外电子有关的因 子（原子核处电子电荷密度e|y(0)|2） ，其表达式可写 为 d=(1/5e0)Ze2R2(ΔR/R)(|y(0)|a2-|y(0)|S2)
其中R为原子核半径，|y(0)|a2和|y(0)|S2分别是放射源和 吸收源中原子核S层电子电荷密度。
No.4
激光功率/W 散光斑直径/mm
200
250
300
350
20
20
20
20
组织结构表征方法
• 穆斯堡尔谱测量与解谱方法 • 实验样品的X射线衍射分析 • 实验样品的透射电镜分析 • 实验样品的的显微硬度和磁性测量
磷酸锰铁锂碳包覆 掺杂 纳米化 技术
磷酸锰铁锂碳包覆掺杂纳米化技术磷酸锰铁锂（LiMnFePO4）是一种具有高能量密度和良好循环性能的正极材料，常用于锂离子电池中。
为了进一步提高其性能，可以采用碳包覆、掺杂和纳米化等技术进行改进。
1. 碳包覆技术：通过在LiMnFePO4颗粒表面形成一层碳包覆层，可以提高其电导率和抗氧化性能，从而提高电池的功率性能和循环寿命。
碳包覆层可以防止LiMnFePO4颗粒与电解液直接接触，减少极化现象，同时还可以稳定颗粒结构，防止颗粒的容积膨胀和粉化。
2. 掺杂技术：通过在LiMnFePO4晶格中引入其他元素的掺杂，可以调节晶体结构和缺陷，改善电子和离子传输性能。
常见的掺杂元素包括铝（Al）、钴（Co）、镍（Ni）等。
掺杂可以提高LiMnFePO4的电导率、离子扩散速率和循环稳定性，进而提高电池的性能。
3. 纳米化技术：通过控制合成过程和条件，可以制备出纳米级别的LiMnFePO4颗粒。
纳米化可以增加颗粒表面积，提高离子和电子传输速率，改善材料的反应动力学性能。
此外，纳米化还可以减少颗粒之间的扩散路径，提高颗粒的稳定性和循环寿命。
这些技术的应用可以综合提高磷酸锰铁锂正极材料的性能，包括提高能量密度、功率性能、循环寿命和安全性，从而推动锂离子电池在电动汽车、可再生能源储存等领域的应用。
1。
机械材料表面纳米化处理研究及应用
机械材料表面纳米化处理研究及应用近年来，随着科技的不断进步，机械材料表面纳米化处理逐渐成为研究的热点领域。
表面纳米化处理是指通过改变材料表面的结构和性质，使其具备更好的力学性能和化学活性。
这一技术已经被广泛应用于许多领域，包括航空航天、汽车制造和生物医学等。
首先，机械材料表面纳米化处理可以显著改善材料的硬度和耐磨性能。
通过利用纳米颗粒或纳米涂层，可以增加材料表面的硬度，从而增强其抗磨损能力。
比如，飞机发动机的涡轮叶片通常需要经受极高的磨损和高温腐蚀的考验，通过在叶片表面进行纳米化处理，可以大大延长其使用寿命。
其次，表面纳米化处理还可以改善材料的耐腐蚀性能。
很多金属在潮湿的环境下容易发生腐蚀，导致材料的性能下降。
通过纳米化处理，可以在材料表面形成一层致密的金属氧化物膜，阻断金属与周围环境的直接接触，从而提高其耐腐蚀性能。
这种技术在船舶制造和海洋工程中得到了广泛应用，可有效延长材料的使用寿命。
此外，表面纳米化处理还可以改善材料的润滑性能。
摩擦和磨损是很多机械设备运行过程中不可避免的问题，而纳米化处理可以在材料表面形成一层低摩擦的纳米润滑层，减少摩擦阻力，提高机械效率。
例如，纳米润滑层在汽车发动机零部件的制造中得到了广泛应用，可以降低零部件的摩擦损失，提高发动机的燃油效率。
此外，机械材料表面纳米化处理还可以应用于生物医学领域。
在生物医学工程中，纳米材料被广泛应用于药物输送、组织工程和生物传感器等方面。
通过在生物材料表面进行纳米化处理，可以改善材料的生物相容性和降解性能，从而提高生物医学材料的应用效果。
综上所述，机械材料表面纳米化处理是一项重要的研究领域，其应用潜力巨大。
通过改变材料表面的结构和性质，可以显著改善材料的力学性能、化学活性和生物相容性等方面。
尽管目前还存在一些挑战，如处理技术的成本和可扩展性等问题，但随着科技的不断进步，相信这一领域将会得到更多的突破和应用。
我们期待机械材料表面纳米化处理在各个领域的进一步发展和运用，为人类的生活和科技进步做出更大的贡献。
金属表面纳米化
表面自身纳米化及其研究进展摘要：金属材料表面自身纳米化，即在材料自身表面形成具有纳米结构的表面层。
纳米结构表层与基体之问没有明砬的界面，处理前后材料的外形尺寸基本没变，一方面克服了目前三维大尺寸纳米晶体材料制备的技术困难，另一方面又将纳米晶体材料的优异性能与传统金属材料相结合。
关键词：表面自身纳米化；性能；应用前言很多丁程上的应用只需要改善材料的表面性能．就可以提高整个材料的综合服役性能和使用寿命，因为材料的失效一般源于材料的表面，如材料的疲劳、磨蚀疲劳、腐蚀、摩擦磨损等。
另外，为了改进一些常见的材料加丁工艺，如材料的表面渗氮、渗铬，异种金属材料的固态扩散焊接等，迫切需要改善材料的表面性能。
显然，把纳米技术与表面改性技术相结合。
实现材料的表面纳米化。
将是一个非常有潜力的领域。
近年来，徐滨士等【1-2】提出纳米表面工程的概念。
为材料表面改性开创了新的途径。
表面纳米化处理是近几年表面强化方法研究的热点之一。
这种技术将纳米晶体材料的优异性能与传统工程金属材料相结合，在工业应用上具有广阔的应用前景。
众所周知，工程结构材料的失效多始于表面，而且材料的疲劳、腐蚀、磨损对材料的表面结构和性能很敏感。
因此，表面组织和性能的优化就成为提高材料整体性能和服役行为的有效途径。
1999年，h等⋯提出了金属材料表面自身纳米化(SufaceSelf-Nanocrystallization，SNC)的概念，即在材料自身表面形成具有纳米结构的表面层。
纳米结构表层与基体之间没有明显的界面，处理前后材料的外形尺寸基本不变。
这种表面自身纳米化技术，一方面克服了目前三维大尺寸纳米晶体材料制备的技术困难，另一方面又将纳米材料的优异性能应用到了传统工程材料的表面改性技术中。
因此，这种新材料新技术具有很大的工业应用价值。
目前，表面纳米化的研究主要集中于机械加工的方法。
本文将简要介绍表面自身纳米化处理的技术特点以及对疲劳、腐蚀、磨损等性能的影响。
化妆品中的纳米技术应用研究
化妆品中的纳米技术应用研究随着科技的不断进步，纳米技术在各个领域得到了广泛的应用。
化妆品行业也不例外，纳米技术的应用给化妆品带来了革命性的改变。
本文将介绍化妆品中的纳米技术应用研究，包括纳米粒子的制备、纳米包裹技术、纳米脂质体等。
一、纳米粒子的制备纳米技术的核心是制备纳米粒子，它们的大小一般在1-100纳米之间。
一种常用的方法是溶胶凝胶法。
溶胶凝胶法通过溶胶的胶化过程，使粒子尺寸减小到纳米级别。
另一种方法是气相沉积法，通过在气流中混合化学气体和反应气体，使反应发生，并在铝箔上形成纳米颗粒。
二、纳米包裹技术纳米包裹技术是将纳米粒子包装入化妆品中，以增强其吸附、持久性和效果。
纳米包裹技术可以使用聚酰胺材料，如聚乙烯酮或聚乙烯醇等，通过溶解和再凝胶化的方法将纳米粒子封装在材料中。
这种封装技术可以使纳米粒子在产品中更加稳定，并提供更好的效果。
三、纳米脂质体纳米脂质体是由磷脂类物质组成的微小胶囊。
这些胶囊具有很好的生物相容性和生物可降解性，可以用于控制释放时间和增强化妆品的吸收效果。
纳米脂质体可以通过溶剂蒸发法制备，将脂质和药物溶解在有机溶剂中，然后蒸发溶剂，形成纳米级别的脂质体。
四、纳米凝胶纳米凝胶是一种具有三维空间网络结构的凝胶，具有可逆的溶胀性能。
纳米凝胶在化妆品中的应用可以用于控制释放和延长效果。
它可以通过卵磷脂、聚乙二醇等材料制备而成，形成粘弹性的凝胶。
五、纳米包被技术纳米包被技术是一种通过改变纳米材料表面的化学性质，使其满足化妆品的应用需求。
例如，可以通过改变纳米材料的表面疏水性或亲水性，使其具有防水或保湿的效果。
纳米包被技术可以通过表面修饰和功能化来实现。
六、纳米载体技术纳米载体技术可以将化妆品成分负载在纳米材料上，以改善其稳定性和传递性。
纳米载体可以是纳米胶束、纳米微球等，可以通过溶剂挥发、溶剂溶胀和静电自组装等方法制备。
七、纳米生物传感技术纳米生物传感技术是将纳米材料作为传感器应用于化妆品中，用于检测和监测化妆品中的成分和功能。
纳米材料的表面修饰方法
纳米材料的表面修饰方法纳米材料是一种具有独特特性和广泛应用前景的材料，其尺寸在纳米尺度范围内。
纳米材料的表面修饰是实现其进一步应用和发挥其性能的关键步骤。
表面修饰可通过调整纳米材料表面的化学组成、物理结构和表面状态来改变其表面性质，并使其更好地适应特定的应用需求。
在本文中，将介绍几种常用的纳米材料表面修饰方法。
一、化学修饰方法化学修饰是通过在纳米材料表面引入不同的化学官能团来改变其表面性质。
常见的化学修饰方法包括表面修饰剂的吸附、共价键修饰和离子交换等。
1. 表面修饰剂的吸附：表面修饰剂是一种分子或离子，具有亲附于纳米材料表面的能力。
通过选择合适的表面修饰剂，可以在纳米材料表面形成一层有机或无机修饰层，从而实现对纳米材料的表面性质的调控。
常见的表面修饰剂有有机酸、有机胺和金属离子等。
2. 共价键修饰：共价键修饰是通过在纳米材料表面与修饰分子之间形成化学键来实现的。
这种修饰方法可以更稳定地固定修饰分子于纳米材料表面，防止修饰层的脱落。
常见的共价键修饰方法有硫醇修饰和硅烷修饰等。
3. 离子交换：离子交换是通过纳米材料表面的正负电荷与修饰分子之间发生相互吸附和离子交换反应来实现的。
通过选择合适的离子，可以改变纳米材料表面的电荷性质和电子结构，从而改变其表面活性和化学反应性。
离子交换还可用于纳米材料的纯化和改善其分散性。
二、物理修饰方法物理修饰是通过物理手段改变纳米材料的表面性质。
常见的物理修饰方法包括高温烧结、低温等离子体处理和等离子体聚合等。
1. 高温烧结：高温烧结是将纳米材料较高浓度的分散体进行加热处理，使其熔融和晶粒间发生固相扩散，进而形成致密的表面层。
这种方法可以提高纳米材料的力学性能和化学稳定性。
2. 低温等离子体处理：低温等离子体处理是将纳米材料暴露在等离子体中，通过等离子体中的离子轰击和激发来改变纳米材料表面的物理和化学性质。
这种方法可以增加纳米材料的表面粗糙度和改善其催化活性。
3. 等离子体聚合：等离子体聚合是通过在纳米材料表面施加等离子体的电场作用，使修饰分子在纳米材料表面发生聚合反应，形成致密的聚合物修饰层。
材料表面的纳米化
电镀法和化学镀法的特点对比
电镀与化学镀从原理上的区别就是电镀需要外加电源 和阳极发生氧化还原反应，而化学镀是依靠还原剂发生氧 化还原反应。 化学镀技术具有镀层均匀、气孔小、能在非导体上沉 积、对环境污染小、成本较低等优点。而且化学镀可以对 一些形状复杂的工件进行全表面施镀。 电镀因为有外加电源所以镀膜的速度比化学镀快。
材料表面的纳米化处理
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关于材料表面的纳米化处理
• 为什么进行材料表面的纳米化处理？
为了某些基体材料的使用寿命提高、催化效率提高、 表面强度提高、抗高温腐蚀性能增强、耐磨性增强而对 材料表面进行纳米级处理。 通常是在材料表面制备一层纳米薄膜。
材料表面纳米化处理的方法
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镀膜的四种纳米结构
1 纳米薄膜
3 纳米线
4 孔隙纳米线
2 孔隙纳米薄膜
化学镀制备纳米薄膜
• 金属盐溶液中加入还原剂，就会形成相应的金属纳米颗粒， 提前对受体表面进行活化处理，纳米颗粒就可以附着在受 体表面形成纳米薄膜。
化学镀中纳米颗粒的制备
电镀法制备纳米线
• 如上图所示，以铝基材料制备纳米线为例，在磨光的铝表 面使用硼酸处理形成纳米孔隙，再电镀需要加入金属，再 用磷酸对铝基进行适当腐蚀形成电镀金属的纳米线结构， 宏观上看就形成了一层纳米薄膜。
电镀法制备孔隙纳米线
• 在电镀法制备纳米线的基础上，对镀入的合金纳米线进行 选择性腐蚀就会得到三维网状空隙结构的孔隙纳米线。 • 此方法明显可以大幅提高某些作为催化剂的金属的比表面 积。
电镀法制备孔隙纳米薄膜
• 与电镀法制备孔隙纳米线原理相同，可以对多元的纳米薄 膜中某种或某些金属进行选择性腐蚀，形成三维网状孔隙 纳米薄膜。
纳米涂层材料
纳米涂层材料纳米涂层（nanocoating）是利用纳米科技制备的一种薄膜材料，具有纳米级尺寸效应，具有广泛的应用潜力。
纳米涂层材料可以应用于汽车、建筑、电子、航空航天等领域，具有防腐蚀、防污、防紫外线、耐磨、遮光等优异性能。
纳米涂层材料的制备过程主要是通过溶胶-凝胶法、物理气相沉积法、电化学沉积法等制备技术制备而成。
这种材料由纳米级微粒组成，所以具有高度的透明性，可以在物体表面形成极薄的保护层。
纳米涂层材料的厚度通常在1到100纳米之间，因此不会改变物体原有的外观和性能。
纳米涂层材料通常有多种功能，其中最主要的功能是防腐蚀。
纳米涂层材料可以形成一层致密的保护膜，阻隔外界氧气、水分和化学物质的侵蚀，保护物体表面不受腐蚀。
由于纳米涂层的膜层结构致密，内部微观结构均匀，因此其防腐蚀性能远远优于传统的涂层材料。
此外，纳米涂层材料还具有防污、防紫外线、耐磨、遮光等性能。
纳米涂层材料能够在物体表面形成一层超疏水薄膜，使得液体无法渗透进入表面，因此不容易被污物和污染物所附着；纳米涂层材料还能够吸收和反射紫外线，起到保护物体的作用；由于纳米涂层材料具有高硬度和耐磨性，因此可以延长物体的使用寿命；而且纳米涂层材料还可以在物体表面形成一层隔热膜，降低热能的传导。
纳米涂层材料的应用领域非常广泛。
在汽车领域，纳米涂层材料可以应用于车身和零部件的表面，延长汽车的使用寿命和保持车身光亮；在建筑领域，纳米涂层材料可以应用于玻璃、金属和混凝土等建筑材料的表面，提高建筑物的防污性能和美观程度；在电子领域，纳米涂层材料可以应用于手机、平板电脑等电子设备的表面，保护设备不受污染和磨损；在航空航天领域，纳米涂层材料可以应用于飞机和卫星的表面，提高飞行器的抗腐蚀能力和遮光性能。
总之，纳米涂层材料是一种具有多种功能的薄膜材料，可以应用于各个领域，具有很大的应用潜力。
随着纳米技术的不断发展，纳米涂层材料将会在未来得到更广泛的应用。
表面纳米化技术介绍
表面纳米化技术介绍
表面纳米化技术是指通过改变材料表面的形貌、结构和化学组成，使其具有纳米级别的特性和功能。
这种技术具有很高的应用价值和前景。
表面纳米化技术分为物理方法和化学方法。
物理方法包括刻蚀、溅射、离子束等，化学方法包括溶液法、气相沉积等。
这些方法可以用于制备纳米结构、纳米粒子、纳米管、纳米线等不同形态的材料。
表面纳米化技术在许多领域中得到了广泛应用，如催化、传感、生物医学、电子、能源等。
其中，纳米催化剂和纳米传感器是表面纳米化技术的主要应用之一。
纳米催化剂具有高效、选择性、稳定性等优点，因此在化学、环境、能源等领域中有重要的应用。
纳米传感器具有高灵敏度、高选择性和快速响应等特性，可以用于环境监测、生物医疗和食品安全等领域。
总之，表面纳米化技术是一种非常重要的技术，具有广泛的应用前景。
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冷焊 颗粒表面强烈的塑性变形，使
局部温度急剧升高，使颗粒之 间发生焊接
粘附 颗粒表面能不断升高，与磨球
和箱体表面发生吸附粘结，锤 击使颗粒与表面发生机械连接
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高能球磨过程中的固相反应－机械合金化
促均进一了的分组解织、(吸Fe附2Al和5)扩,渗散铝3个层过的程铝含量达55～56%wt,内外层成
粒分子差冲别击不工大件表面能除去表面氧化膜、净化表面
产2生0钢表的面渗缺锰陷层,增组加织表由面两活部性分,组有成利,于靠渗近入基原体子的的为吸一附层黑色组织,
强硬渗化度锰了较层扩高为散α;过外－程层F为e和以β白－色F为eM主n4组的成黑白相间组织,硬度比较低，
用这种机械能助渗工艺先后对渗铝、渗硅、渗铜、渗锰和Zn－ 渗Al铜共渗等111进02050～行了研4～究6，在4工20艺～4上60取得了1～较2 好的2503结～钢果674μ2，0℃ｍ使×渗渗4铜ｈ镀层温
度大大降低，渗镀时间缩短，获得了一定厚度的涂层并将这一
渗技锰术申请10了00专利。
300～460
机理
界面反应
▪ 相互碰撞的瞬间造成的界面温升诱发了化学反应 ▪ 反应速度取决于反应剂在产物层内的扩散速度 ▪ 球磨产生大量的新鲜表面, 维持反应的连续进行
固溶－分解
元素在金属基体内扩散形成过饱和固溶体, 随后进一步 球磨或热处理使过饱和固溶体分解,生成金属化合物。
自蔓延燃烧反应
组织细化、系统储能很高,SHS反应启动所需的临界温度 Tig下降, 某一瞬间碰撞处界面温度Tc>Tig时, 反应被启 动, 放出的大量热量使反应迅速完成。
工艺
渗用铝滚动箱9100替05～0代传统3～渗12箱，4使40整～6个00渗镀2工～艺4 在滚2600动～钢中7，5μ进56ｍ0行℃渗，×铝4渗层ｈ
剂粉末粒子冲击被加热的工件表面，将机械能(动能)与热能
渗(温硅度)相9150结05～0合，大4～幅10度降4低80了～5渗40镀温度1～，4 缩短2600了～钢渗705μ2镀0℃ｍ时×渗间4硅ｈ。层
2、颗粒冲击表面的物理过程
冲 击 前
a
100％ 动能
约90％塑性变形消耗 约80％热能 约10％储存能
冲 击 前
b
100％平移动能
约40％塑性变形消耗
约35％热能 约5％储存能
冲 击 前
c 100％平移动能
1％－10％ 动能
冲 击
后 环境因素的影响
粒子ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ射角度、颗粒
1％－5％弹性波能
速度、环境温度等
冲
1％转
击
动能量
后
60％平移能量
1％弹性波能
颗粒性质 粒子的形状、大小、
硬度、可破碎性
冲 击
材料的性能 5％－20％
转动能量
后
材料的物理性能、
5％－55％平移能量
强度性能
40％-80%塑性变形消耗
1％弹性波能
35％-70%热能 约5％-10%储存能
图3 颗粒冲击材料表面能量分配图
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20钢渗铜组织是由断续(或连续)的岛状白亮层（铁的铜固溶 运给体和动表）紧的面、靠粉的黑基末点色体粒阵的(子原α白冲 子-亮F击,e使层中工点组分件阵成布表原；F面e子3C时的激,屈活将氏脱其体位所)带,或形的黑成机白空械相位能间,(运的动动中能粒间)传子层
的以2发取不0钢现代断渗明热冲硅显激击层的活,与其孔空基隙机位体。械。之能间使存工在件一表个面富产碳生的大过量渡扩区散，所组需织的致空密位,未,
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冷喷涂涂层形成动力学模型
基体受到粒子冲击 后发生塑性变形、 下凹，形成最初的 粘结层；
粒子发生塑性变形 并从新排列；
粒子之间形成冶金 连接，孔隙被压缩；
进一步致密化，加 工硬化。
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研究内容 方法:激光束、离子束、电子束、电沉积技术、 PVD/CVD技术、溶胶－凝胶
材料:金属、金属间化合物、陶瓷 结构:复合结构、梯度结构、微晶/纳米结构
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表面技术方法
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表面上形成覆盖层
R理基.C可体.M以,cc引与u起n基e等再体结的相研晶互究或作晶表用粒明形，生长冷成喷，涂涂使层冷高，喷纯水涂Cu起层和到的Fe降涂硬低层度气增经加过流。热温处度 J的.K作ar用th,ik在ey喷an等涂采过用程N中2气水冷受喷热涂蒸Ti粉发，掉沉，积在效钢率基可体以上达制到备60
％了，二涂氧层化孔钛隙纳率米为涂10层-3，0％球；形采晶用粒He尺气寸喷涂分，布沉在积30效～率1可00以nm达 到未之8发间0％现。，氧化涂层物的相孔隙率小于10％，涂层中只含Ti相成分，而
晶粒细化在高能球磨固态反应中起D着=D很0ex重p{要-(Δ的E作f +用Δ。Em )/RT}
ΔEf--空位的形成能; ΔEm--迁移能
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高能球磨固相反应过程
金属或合金粉末球磨中，会诱发在常温或低温下难以 进行多相化学反应，这一过程使材料远离平衡状态。
3000
15000 2500-3100 3900
粉末加热区 粉末加热区
粒子速度 30
（m/s）
180
240
240 240-1200 240-610 610-1060 910
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3、冷喷涂技术
开发 20世纪80年代中期发现：当粒子的速度超过某一临界速度时，
差但,存用在25着μ涂m的层Cu难粒以子进时一可步以获增得厚致的密问的题涂。层 ,用N2气沉积效率
为50～60%，用He气时，沉积效率超过80%，涂层厚5μm，孔
隙文率献为报5道～了8％用。超涂音层速没火有焰氧化喷反涂应枪发,生将，纳涂米层溶的液硬度在高高，压单气 个体粒的子作在用冲下击注过入程喷中枪没,有纳发米生粒大子的在变较形，低高温度度致下密高。速冲向
可在表面和亚表面形成
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机械能作用下涂层制备实例
1、机械能助渗技术的研究
孙方法希泰等人粉在末2渗0世镀纪90年代初首先开发研机械究助出渗机械能助渗新技
元术素 。 温度/℃ 时间/h 温度/℃ 时间/h
多相化学反应过程是反应剂之间达到原子级结合、克 服反应势垒而发生化学反应的过程。
在球磨过程中：
强烈塑性变形, 显著降低了元素的扩散激活能, 冷焊、断裂, 组织细化,形成了无数的扩散/反应偶, 缺陷和纳米晶界、相界, 粉末活性被大大地提高。
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微观结构
形成原因－绝热剪切理论
冲击造成局部塑性变形, 局部区域出现明显温升。 导致的材料软化超过材 料由应变造成的硬化, 则该区域继续变形，发 展而形成白层。
形貌
由于应变集中的区域不 同, 而产生表面白层与 亚表面白层
在光学显微镜下呈白色特征。表面白层基本上平行于 表面, 厚度10～ 50μm不等。
颗粒沉积 沉积物以宏观尺度的颗粒形态在材料表面上 形成覆盖涂层
整体覆盖 将涂敷材料在同一时间施加于材料表面，形 成覆盖涂层
表面改性 用各种物理、化学的方法处理表面，使之组 织、结构、成分发生变化，从而改变性能
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冷文喷献涂报截道面了一冷般喷为涂两沉层积，纳表层米较结为构疏WC松-，Co靠涂近层基的体结较果为，致尽密 H管.K可re以ye试等验冷在喷涂金4属5μ基m体的上Cu粉沉，积沉数积十效微率米小的于W1C0-%C，o涂涂层层质，量
高能球磨固态扩散特点
细化，形成多层状复合颗粒。 塑性变形,内部缺陷(空位、位错等)增加,导致组 元间的扩散 室温下高能球磨过程中扩散与一般高温热激活扩 散有一定的差别差别，有3个明显的特点:
①扩散的温度较低 ②扩散距离很短; ③体系能量增高,扩散系数提高
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表面涂层制备方法
B C
A
A
A
n-B A
涂敷或沉积
n-A A
表面改性
n-X A
表面合金化
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塑性变形作用的物理过程
1、高能球磨过程 11
颗粒的塑性变形与粉碎 由颗粒内部的滑移引起的剪切
断裂；内部晶格分离开的断裂； 颗粒与颗粒间从滑移直到分开
4、机械镀
把经过镀前处理的零件放入机械镀的滚筒中,加入镀液 和冲击介质(玻璃丸),转动滚筒形成一个具有碰撞和搓 碾作用的流态环境。根据预定的镀层厚度加入金属粉和 药剂,在化学和机械碰撞的共同作用下使零件的表面形 成镀层