表面工程学填空题复习备课讲稿
【精品】表面工程复习整理
1、电镀(1）定义:电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中，以被镀基体为阴极,通过电解作用，使（2)镀液组成：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。
主盐：是指镀液中能在阴极上沉积出来所要求镀层金属的盐，用于提供金属离子。
络合剂:作用在于获得络合离子,起到阴极极化作用。
附加盐:用于提高电镀液的导电性。
缓冲剂:用来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，保证阳极处于活化状态而能正常地溶解。
添加剂：用以改善镀层性能性质的物质。
(3）电流效率：是指实际析出物质的质量与理论计算析出物质的质量之比。
（4）分散能力:是指电镀液所具有的使金属镀层厚度均匀分布的能力。
(5）改善分散能力方法:1在电镀液中加入一定量的强电解质,2采用络合物电解液,3加入适量的添加剂,4合理安排电极的位置及距离,5使用异形电极。
(6）覆盖能力：是指电镀液所具有的使镀件的深凹处沉积上金属镀层的能力。
（7）极化:指的是有电流通过电极时，电极电位偏离平衡电极电位的现象。
（8)电沉积过程：液相传质，电化学反应和电结晶.液相传质的三种方式：电迁移、对流和扩散。
（9）金属共沉积的条件：两种金属中至少有一种金属能从其盐类的水溶液中沉积出来；两种金属的析出电位要十分接近。
（10）改变电位的方法：1改变镀液中金属离子的浓度;2采用络合剂；3采用适当的添加剂。
2、电刷镀(1)定义：是在被镀零件表面局部快速电沉积金属镀层的技术，其本质上是依靠一个与阳极接触的垫或刷提供电镀需要的电解液的电镀。
（2)优缺点：与常规电镀比，优点：1设备简单，携带方便;2工艺简单，操作简单；镀层种类多，与基材结合力强,力学性能好；4沉积速度快。
缺点：劳动强度大，消耗镀液较多，消耗阳极包缠材料。
（3)设备:直流电源、镀笔及供液、集液装置。
（4）阳极包裹的作用:1贮存刷镀用的溶液，2防止阳极与被镀件直接接触，3过滤阳极表面所溶下的石墨粒子。
《表面工程学》复习资料
《表⾯⼯程学》复习资料《表⾯⼯程学》复习资料1、表⾯⼯程技术:指为了满⾜特定得⼯程需求,就是材料或零部件表⾯具有特殊得成分,结构与性能得化学,物理⽅法。
2、表⾯⼯程技术分类:(1)表⾯改性技术(2)表⾯微细加⼯技术(3)表⾯加⼯三维成型技术(4)表⾯合成新材料技术。
表⾯:⼀般将固相与⽓相之间得分界⾯称为表⾯。
界⾯:把固相之间得分界⾯称为界⾯3、典型得固相表⾯:(1)理想表⾯,(2)洁净表⾯与清洁表⾯(3)机械加⼯表⾯(4)⼀般表⾯。
4、典型固体界⾯:界⾯指两个块体相之间得过渡区①空间尺度——原⼦间⼒作⽤影响范围⼤⼩②状态——材料与环境条件特征。
(1)基于固相晶粒尺⼨与微观结构差异形成得界⾯(⽐尔⽐层:离表⾯约5nm得区域内,点阵发⽣强烈畸变,形成得厚度约1~100nm得晶粒极微⼩得微晶层。
它具有粘性液体膜似得⾮晶态外观,不仅能将表⾯覆盖得很平滑,⽽且能流⼊裂缝或划痕等表⾯不规则处;下⾯为塑性流变层)(2)基于固相组织或晶体结构差异形成得界⾯(3)基于固相宏观或成分差异得界⾯。
宏观成分差异形成得界⾯:冶⾦结合界⾯、扩散结合界⾯、外延⽣长界⾯、化学键结合界⾯、分⼦键结合界⾯、机械结合界⾯。
5、吸附对材料⼒学性能得影响——莱宾杰效应:许多情况下,由于环境介质得作⽤,材料得强度,塑性,耐性,耐磨性等⼒学性能⼤⼤降低,产程原因:(1)不可逆转物理过程与物理化学过程引起得效应(2)可逆物理过程与可逆物理化学过程引起得效应,这些过程下降,固体表⾯⾃由能,并不同程度地改变材料本⾝得⼒学性能。
这种因环境介质得影响及表⾯⾃由能减少导致固体强度,塑性降低得现象,称为莱宾杰尔效应。
特征:(1)环境介质得影响有很明显得化学特征。
(2)只要很少得表⾯活性物质就可以产⽣莱宾杰尔效应。
(3)表⾯活性熔融物得作⽤⼗分迅速(4)表⾯活性物质得影响可逆(5)莱宾杰尔效应得产⽣需要拉应⼒与表⾯活性物质同时起作⽤。
本质:就是⾦属原⼦对活性介质得吸附,使表⾯原⼦得不饱与键得到补偿,使表⾯能降低,改变表⾯原⼦间得相互作⽤,使⾦属表⾯得强度降低。
表面结构培训复习题讲解学习
一、填空题练习1．60JS9的公差为0.074mm，上偏差为+0.037 mm，其最大实体尺寸为59.963 mm，最小实体尺寸为60.037 mm。
2．Φ20的孔，上偏差为+0.006mm，下偏差为-0.015mm，则孔的基本偏差为+0.006 mm，孔的公差为0.021 mm。
3.的公差为0.030mm，气最大实体尺寸为。
4.滚动轴承的精度等级中，0级轴承精度最低，应用最广。
5．测量或评价表面粗糙度时，应规定取样长度、评定长度、基准线及评定参数。
6．平键联结中，键与键槽宽度的配合应采用基轴制，为避免装配困难，应规定轴键槽对轴线、轮毂键槽对孔心线的对称度公差。
7．包容要求采用的理想边界是最大实体边界，主要用于保证孔、轴配合性质。
8．最大实体要求采用的理想边界是最大实体实效边界，主要用于保证自由装配。
9．尺寸公差带的大小由标准公差决定，位置由基本偏差决定，公差等级分为20 级，依次为IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18 。
10．规定优先采用基孔制的目的是减少定值刀具及量具的规格和数量。
11．要求去除材料加工表面粗糙度的算术平均偏差上限值不得大于12.5μm，则在图样上标注12.5 。
12．利用同一加工方法，加工Φ50H7的孔和Φ100H7的孔，两孔加工的难易程度相当（相同）。
13．在装配图上，滚动轴承内圈与轴颈的配合应标注轴颈公差带代号。
14．某轴的实际被测轴线上，各点距基准轴线的距离最近为2μm，最远为4μm，则同轴度误差值为8μm 。
15．被测要素遵循独立原则是指其尺寸公差和几何公差各自独立，应分别满足要求。
16.测量或评价表面粗糙度时，国家标准规定了评定长度来限制、减弱表面加工不均匀性对测量结果的影响。
17．基本偏差一般为靠近零线或位于零线的那个极限偏差。
18.孔、轴基本偏差各分为28 种。
19．配合是指基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系。
20．基孔制是指基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。
材料表面工程复习大纲
材料表面工程复习大纲一、绪论1、表面工程技术：是利用各种物理、化学和机械的方法，改变基材表面的形态、化学成分、组织结构和应力状况而使其具有某种特殊性能，从而满足特定的使用要求的技术。
2、表面工程技术是表面工程学的核心和实质，其内涵为：①表面涂镀技术；②表面薄膜技术；③表面改性技术；④复合表面工程技术。
3、零件在服役过程中，主要失效的形式为：腐蚀、磨损、疲劳、断裂。
二、固体表面的物理化学特征1、界面指两相接触的约几个分子厚度的过渡区，或两种不同相之间的交界区称为界面。
若其中一相为气体，这种界面通常称为表面。
表面应是液体和固体与其饱和蒸气之间的界面，但习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面。
2、固体材料的界面有三种：表面、晶界和相界。
3、实际表面？清洁表面？理想表面？实际表面：一是所谓“内表面层”，它包括基体材料和加工硬化层；另一部分是所谓“外表面层”，它包括吸附层、氧化层等。
清洁表面：清洁表面是经过特殊处理（即保证组成上的确定性）后，保持在超高真空下的表面（即保证表面不随时间而改变）。
理想表面：是一种理论上的结构完整的二维点阵平面。
4、理想表面的前提条件：忽略了晶体内部周期性势场在晶体表面中断的影响；忽略了表面原子的热运动、热扩散和热缺陷等；忽略了外界对表面的物理化学作用等。
5、清洁表面偏离三维周期性结构的主要特征应该是：表面台阶、表面弛豫、表面重构。
6、台阶表面：台阶表面不是一个平面，它是由有规则的或不规则的台阶所组成。
7、最常见的表面重构有两种类型：缺列型重构和重组型重构。
8、表面粗糙度：指加工表面上具有的较小间距的波峰和波谷所组成的微观几何形状误差，也称微观粗糙度。
表面粗糙度主要是由加工过程中刀具与工件表面间的摩擦、切削分离工件表面层材料的塑性变形、工艺系统的高频振动以及刀尖轮廓痕迹等原因形成。
9、残余应力按其作用范围分为：宏观内应力和微观内应力两类。
宏观内应力：由于材料各部分变形不均匀而造成的宏观范围内的内应力。
表面工程学复习资料
表面工程学复习资料第一章绪论1．表面工程技术：为满足特定的工程需求，使材料或零部件表面具有特殊的成分、结构和性能的化学、物理方法与工艺。
2．表面工程技术内涵：（1）表面改性技术。
能够提高零部件表面的耐磨性、耐蚀性、抗高温氧化性能，或使材料表面具有特殊功能（磁性能、光电性能）的有关技术。
（2）表面加工技术。
能在单晶硅表面制作大规模集成电路的光刻技术、离子刻蚀技术。
（3）表面合成技术。
借助各种手段在材料表面合成新材料的技术，离子注入制备或合成新材料。
（4）表面加工三维合成技术将二维表面加工累积成三维零件的快速原型制造技术。
（5）上述几个要点的组合或综合3．表面工程技术的分类：（1）表面改性技术：表面组织转换技术、表面涂镀技术、表面合金化和掺杂技术（2）表面微细加工技术（3）表面加工三维成型技术——快速原型制造⑷表面合成新材料技术4.表面工程技术功能：①提高耐腐蚀、耐磨性、耐疲劳、耐辐射性能，表面自润滑性；②实现表面自修复性（自适应、自补偿、自愈合），生物相容性。
第二章表面工程技术的物理化学基础1.理想表面：无限晶体中插进一个平面，将其分成两部分后所形成的表面，并认为半无限晶体中的原子位置和电子密度都和原来的无限晶体一样。
2.洁净表面：尽管材料表层原子结构的周期性不同于体内，但如果其化学成分仍与体内相同，这种表面就成为洁净表面。
3.清洁表面：指零件经过清洗（脱脂、浸蚀等）以后的表面，与洁净表面必须用特殊的方法才能得到不同。
4.典型固体界面分类：（1）基于固相晶粒尺寸和微观结构差异形成的界面（2）基于固相组织或晶体结构差异形成的界面（3）基于固相宏观差异形成的界面：冶金结合界面、扩散结合界面、外延生长界面、化学键结合界面、分子键结合界面、机械结合界面5.物理吸附和化学吸附的区别：P12 表2-16.摩擦分类（实际工作条件差别）干摩擦，边界润滑摩擦、流体润滑摩擦、滚动摩擦7.固体润滑覆膜分类：（1）粘结固体润滑膜（2）化学反应法固体润滑膜（3）电镀和气相沉积方法形成固体润滑膜8.影响固体材料粘着磨损性能的因素：（1）润滑条件或环境。
《表面工程学》复习题总结
1,摩擦磨损与腐蚀摩擦:相互接触的物体相对运动时产生的阻力，称为摩擦。
按实际工作的条件的差别，可以将摩擦分为四类，即干摩擦，边界润滑摩擦，流体润滑摩擦和滚动摩擦。
磨损：指相对运动的物质摩擦过程中不断产生损失或残余变形的现象。
拨照磨损机理的不同，可将磨损分为粘着磨损，磨粒磨损，疲劳磨损，腐蚀磨损，微动磨损, 冲蚀磨损和高温磨损。
最基本的是粘着磨损，磨粒磨损，疲劳磨损和腐蚀磨损。
腐蚀：就是材料与环境介质作用而硬气的恶化变质或破坏。
按照材料腐蚀原理的不同，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
化学腐蚀是金属在干燥的气体介质中或不导电的液体介质中发生的腐蚀，腐蚀过程无电流产生。
电化学腐蚀是指金属在导电的液态介质中因电化学作用导致的腐蚀,在腐蚀过程中有电流产生。
金属腐蚀的主要形式有三种，即局部腐蚀,全而腐蚀和机械力作用下的腐蚀。
局部腐蚀主要分为:点蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀，电偶腐蚀。
2,热扩渗形成热扩渗的基本条件有三个:1,渗入元素必须能够与基体金属形成固溶体或金属件化合物。
2,欲渗元素与基材之间必须有直接接触。
3,被渗元素在基体金属中要有一定的渗入速度。
渗层形成机理：1，产生渗剂元素的活性原子并提供给基体金属表而。
2.渗剂元素的活性原子吸附在基体金属表面上随后被基体金属所吸收，形成最初的表面固溶体或金属间化合物，建立热扩渗所必须的浓度梯度。
3,渗剂元素原子向基体金属内部扩散，基体金属原子也同时向渗层中扩散，使扩散层增厚，即扩散层成长过程，简称扩散过程。
3,热喷涂热喷涂是采用各种热源使涂层材料加热熔化或半熔化，然后用髙速气体使涂层材料分散细化并髙速撞击到基体表而形成涂层的工艺过程。
涂层形成的大致过程是：涂层材料经加热熔化和加速一►撞击基_►冷却凝固形成涂层涂层材料的喷涂速度主要由焰流速度决定，同时也与材料的粒径有关。
凋整喷嘴与工件的距离到最佳位置非常重要。
热喷涂工艺流程包括基体表而预处理，热喷涂，后处理，精加工等过程。
表面工程复习资料
表面热处理及化学热处理3.1 表面热处理定义：仅对材料的表面加热、冷却，而不改变其成分的热处理工艺，称表面热处理。
3.1.1 表面淬火技术的原理和特点一、表面淬火技术的定义与分类（1）定义：采用特定热源将钢铁材料表面快速加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）之上，快速冷却，发生马氏体相变，形成表面强化层的工艺，称表面淬火技术。
（2）分类：根据热源不同，可分为：感应加热火焰加热激光加热电子束加热·Ac1：钢加热时，开始形成奥氏体的温度。
·Ac3：亚共析钢加热时，所有铁素体都转变为奥氏体的温度（3）适用范围1.碳含量在0.35%—1.20%的中、高碳钢；2.基体相当于中碳钢的普通灰铁、球铁、可锻铸铁、合金铸铁；3.中碳钢与球铁最适合。
中碳钢最适合表面淬火的原因①中碳钢经预先热处理（正火或调质）后进行表面淬火，不但心部有较高综合力学性能，且表面有较高硬度和耐磨性；②高碳钢表面淬火后，表面硬度和耐磨性虽高，但心部塑性与韧性较低；③低碳钢表面强化效果不显著。
二、表面淬火技术与常规淬火技术的区别①加热速度高，钢的相变点温度大幅度提高；②加热速度高，奥氏体晶粒及亚结构显著细化；③加热速度很高时，钢产生无扩散奥氏体相变；④冷速快，硬度高；⑤热源能量密度越高，加热速度越快，硬度越高；⑥加热速度高，渗碳体难以充分溶解，奥氏体成分不均匀，显微硬度不均匀；⑦需预先热处理，使碳化物或自由铁素体均匀、细小分布。
三、表面淬火层的组织与性能1、组织沿试样横截面分三个区：淬硬区、过渡区、心部（1）淬硬区：全部马氏体（2）过渡区：马氏体+自由铁素体（3）心部：原始组织2、表面淬火层的性能①硬度比普通淬火工艺高2-5HRC；②耐磨性比普通淬火好；③提高轴类零件的疲劳强度；④缺口敏感性下降。
3.1.2 感应加热表面热处理（1）原理：工件放在有足够功率输出的感应线圈中，在高频交流磁场作用下，产生很大感应电流，由于集肤效应而集中分布于工件表面，使受热区迅速加热到钢的相变临界温度之上，然后在冷却介质中快速冷却，使工件表层获得马氏体。
2019.12表面工程复习题-4页word资料
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）。
表面工程学复习习题集
习题集一一、名词解释：（1）表面工程技术：表面工程技术是指为了满足特定的工程需求，使材料或零件表面具有特殊的成分、结构和性能（或功能）的化学、物理方法与工艺。
（2）洁净表面：尽管材料表层原子结构的周期性不同于体内，但如果其化学成分与体内相同，这种表面就称为洁净表面，它允许有吸附物，但其覆盖率应该非常低。
（3）离子渗氮：是指利用辉光放电现象，将含氮气体介质电离后渗入工件表面从而获得表面渗氮层的工艺。
（3）离子渗镀：利用低真空辉光放电产生的离子轰击工件表面，形成热扩渗层的工艺。
（4）热喷涂：热喷涂是用专用设备把某种固体材料熔化并使其雾化,加速喷射到机件表面,形成一特制薄层,以提高机件耐蚀、耐磨、耐高温等性能的一种工艺方法。
（2）疲劳磨损：在滚动接触过程中，由于交变接触应力的作用而产生表面接触疲劳，使材料表面出现麻点或脱落的现象。
（2）磨粒磨损：由外界硬质颗粒或硬表面的微峰在摩擦副对偶表面相对运动过程中引起表面擦伤与表面材料脱落的现象，称为磨粒磨损。
（5）金属腐蚀：金属材料与环境介质作用而引起的恶化变质或破坏，按腐蚀原理的不同可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
（3）化学腐蚀：是金属在干燥的气体介质中或不导电的液体介质中发生的材料与介质作用引起的恶化变质或破坏即为化学腐蚀，化学腐蚀过程并无电流产生。
（5）电化学腐蚀：是指金属在导电的液态介质中因电化学作用导致的腐蚀，在腐蚀过程中有电流的产生（1）表面淬火技术：采用特定热源将钢铁材料表面快速加热到Ac3(亚共析)或Ac1 (过共析)之上,然后快冷,使之发生马氏体相变,形成表面强化层的工艺过程.（4）热扩渗：将工件放在特殊介质中加热，使介质中某种或几种元素渗入工件表面，形成合金层或渗杂层的工艺，就称为热扩渗技术。
（8）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。
《表面工程学》课件
通过本课件，您将了解表面工程学的定义、应用领域、基本原理、常见表面 处理技术以及发展前景，希望能为您带来启发和新的知识。
课程介绍
本课程将深入探讨表面工程学的重要性和应用，为您揭示其在不同行业中的 巨大潜力。
表面工程学的定义
表面工程学是研究对材料表面进行改性和处理的学科，旨在改善材料的功能性、性能和外观。
表面工程学的应用领域
表面工程学广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备、医疗器械等行业， 在提升产品质量和性能方面发挥着关键作用。
表面工程学的基本原理
1 材料相互作用
通过控制表面与环境的相 互作用，实现材料性能的 优化。
2 界面工程
通过调整材料与界面之间 的相互作用，改变材料表 面的性质。
3 涂层技术
Байду номын сангаас结
通过本课程，您对表面工程学的重要性和应用领域有了更深刻的了解。继续探索和学习，将为您的事业带来无 限可能。
利用各种涂层技术，增强 材料的抗腐蚀性、耐磨性 和导热性。
常见表面处理技术
等离子体表面处理
利用等离子体反应，对材料表面 进行清洁和改性。
电镀工艺
通过电解过程，在材料表面形成 金属或合金涂层。
激光刻蚀
利用激光束对材料表面进行精确 刻蚀，实现图形和文字的印刻。
表面工程学的发展前景
随着科技的不断进步和工业需求的增长，表面工程学将继续发展，为各行各 业带来更多创新和突破。
表面工程学复习
表面工程学复习名词解释表面能：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。
表面扩散：是指原子、离子、分子以及原子团在固体表面沿表面方向的运动。
当固体表面存在化学势梯度场，扩散物质的浓度变化或样品表面的形貌变化时，就会发生表面扩散。
洁净表面：尽管材料表面原子结构的周期性不同于体内，但其化学成分仍与体内相同的表面。
清洁表面：一般之零件经过清洗（脱脂、侵蚀）以后的表面。
滚光：将零件放入盛有磨料和化学溶液的滚筒中，借滚筒的旋转使零件与磨料、零件与零件表面相互摩擦，以达到清理零件表面的过程。
电化学抛光：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。
表面淬火：采用特定热源将钢铁材料表面快速加热到AC3或AC1之上，然后使其快速冷却，形成表面强化层的工艺过程。
表面形变强化：在金属的表面形变过程中当外力超过屈服强度后，要塑性变形继续进行必须不断增加外力，从而在真实的应力-应变曲线上表现为应力不断上升。
等离子体热扩渗: 利用低真空中气体辉光放电产生的离子轰击工件表面，形成热扩渗层的工艺过程。
液体热扩渗：将工件浸渍在熔融的液体中，使表面渗入一种或几种元素的热扩渗工艺方法。
化学镀:：在无外加电流的状态下，借助合适的还原剂，使镀液中的金属离子还原成金属，并沉积到零件表面的一种镀覆方法。
复合镀：在电镀或化学镀溶液中加入非溶性的固体微粒，并使其与主体金属共沉积在基体表面，或把长纤维迈入或卷缠于基体表面后沉积金属，形成一层金属基的表面复合材料的过程。
合金镀：在一种溶液中，两种或两种以上金属离子在阴极上共沉积，形成均匀细致镀层的过程。
堆焊：在零件表面熔覆一层耐磨、耐蚀、耐热等具有特殊性能合金属的技术。
热喷焊:采用热源使涂层料在机基体表面重新融化或部分熔化，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。
表面工程学---教学大纲
《表面工程学》课程教学大纲课程代码：050241025课程英文名称：Surface engineering课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0适用专业：金属材料工程大纲编写（修订）时间：2017.11一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标1．课程地位：表面工程学是必修、专业学位课。
2．教学目标：通过本课程的学习使学生了解现代表面技术基本知识。
掌握有关材料表面的基本概念和某些重要理论，对现代表面技术的形成、分类、涵义和内容有一定深度的了解。
通过一些典型的表面技术来掌握其主要设备、技术路线、工艺实施、分析检验和具体应用等，从而使学生对现代表面技术的形成、现状和发展有基本的了解。
积极培养学生理论联系实际以及开拓创新的能力，为学习其它有关专业课程和将来从事生产技术工作奠定必要的理论基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.知识方面的基本要求：掌握表面工程学的定义和内涵、表面工程技术的特点与意义、表面工程技术的分类。
掌握典型固体表面与界面；掌握金属腐蚀原理和防护技术，材料磨损原理及其耐磨性。
掌握表面工程技术的预处理工艺。
掌握表面淬火技术的原理与特点；掌握感应加热淬火技术、火焰加热表面淬火技术、激光淬火、电阻加热表面淬火技术、表面形变强化技术的原理。
掌握热扩渗技术的基本原理；掌握热扩渗工艺的分类、等离子体热扩渗。
掌握电镀、化学镀的基本原理与工艺；掌握常用单金属电镀、合金电镀、复合镀技术。
掌握磷化、铬酸盐钝化膜；掌握转化膜的基本特性及用途、化学氧化、草酸盐钝化、电化学氧化、着色技术。
掌握涂料的基本组成及其作用、涂料成膜机理、涂装材料；掌握涂装工艺。
掌握物理气相沉积方法中蒸发镀、溅射镀和离子镀的原理及特点；掌握各类化学气相沉积方法的原理及特点，分子束外延制膜方法。
了解常用工业激光器及激光加工系统，掌握激光表面改性技术；掌握离子束表面改性技术、电子束表面改性技术的特点及应用。
掌握常用微细加工技术、纳米工艺、生物芯片技术。
表面科学与工程复习资料
表面科学与工程复习资料1、什么是清洁表面，清洁表面包括哪些？（P10）清洁表面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物理、化学效应的表面。
包括弛豫、重构、台阶化、吸附、偏析。
2、固体表面有哪些特性？其中物理吸附与化学吸附有哪些区别？（P17-19）（1）、固体表面特性表现在以下几个方面：①固体表面分子（原子）的运动受缚性；②固体表面的不均一性；③固体表面的吸附性；3、什么是贝尔比层？（P22 倒数第三段）晶格畸变随深度变化，在最外的约5—10nm厚度可能会形成一种非晶态层，称为贝尔比层。
4、金属的真实表面层有几层？（P24 图）有3层：加工应变层、氧化层、吸附层。
5、金属的表面处理的目的是什么？有哪些方法？（P28-P30）目的：①去除表面氧化层、、吸附层、锈、焊渣、毛刺等；②获得表面粗糙度；③获得清洁表面。
方法：①机械性清理包括机械磨光和抛光、滚光和刷光、喷砂获喷丸；②脱脂包括化学脱脂、有机溶剂脱脂、水剂脱脂、电化学脱脂；③除锈包括化学侵蚀、抛光和电化学抛光。
7、用犁沟变形机制、微观切削模型解释磨料磨损过程？（P40-41）（1）犁沟变形机制模型如图所示，当磨粒的形状与位向不利于切削时，磨粒将使材料产生犁沟变形，即将材料推向前方或两侧并使沟底及沟槽附近的材料产生塑性变形。
后继的磨粒可能把沟槽附近的材料压平，也可能使已经犁沟变形的材料遭受再一次的犁沟变形，如此反复，将导致材料的加工硬化和其他强化作用，最后产生裂纹、断裂而形成磨损。
（2）微观切削机理磨粒作用在材料表面的力可以分解为法向分力（正压力）和切向分力（摩擦力）。
在法向分立作用下，磨粒压入材料表面形成压痕，在切向分力作用下，磨粒向前推进。
微观切削的基本形式如图所示，当具有锐利棱角和适当迎角的磨粒与材料表面发生相对运动时，就会像刀具一样对材料进行进行切削而形成切屑。
虽然切屑磨损量在总磨损量中所占的比例很大，但是，磨粒与表面接触发生切削的概率并不大，当磨粒形状较圆钝时，当磨粒与被磨材料表面间的夹角（迎角）太小时，或者表面材料塑性很高时，往往磨粒在表面滑过后只犁出一条沟来，把材料推向两边或前面，而不能切削出磨屑来。
表面工程期末复习及实验幻灯片PPT
I主语人称代词如同英语中人称代词主格，用作主语。
1）1）1）tu 用作家人、好友间；vous（您）礼貌、尊重。
2）2）2）第三人称也可用作（它，它们）＊抽象名词前，一般用定冠词Je n’aime pas le café。
＊名词作表语，表身份、职业、国籍时，可省冠词Je suis étudiant.＊定冠词le les前有介词à，de 时，要缩合au（à + le) ，aux (à + les） , du （de + le ) , des ( de + les ）。
Nous allons au magasin。
III名词1．1．1．阴阳性人与动物的自然性别或固定用法un étudiant/ une étudiante le frère/ la so e ur une valise mon bureau 某些行业无阴性，但可用于女性un professeur 2．2．2．复数词尾加s 但不发音；un stylo/des stylos，une chaise / des chaises；-s –x –z 单复数相同un cours / des cours；—eau, —au, -eu结尾复数加x 但不发音un tableau / des tableaux;—al结尾复数改为—aux un journal/ des journaux3．3．3．种类月份、星期、语种在法语中不属于专用名词，词首不用大写décembre, françaisIV动词变位法语按动词变位分为三组：第一组-er结尾；第二组-ir结尾；第三组-re, —oir, -ir结尾直陈式现在时(英语中的现在进行时和一般现在时）中，第一组动词变位如下：parlerje parle vous parleztu parles nous parlonsil parle ils parlentV一般疑问句1．陈述句型，语调上升V ous parlez anglais ?2．主谓倒置，中加—Etes—vous médecins ？第三人称单数不以t，d结尾时 A-t—il un manuel de français ？3．疑问词放前Est-ce qu’elle a un manuel de français ? GRAMMAIREI主有形容词mon amie。
表面工程学填空题复习
表面工程学填空题复习(总2页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1、理想表面实际不存在（是理论分析的基础）。
实际表面存在表面能。
2、表面的不平整性包括粗糙度和波纹度。
前者指较短距离内出现的凹凸不平，后者指一段较长距离内出现一个峰和谷的周期。
3、典型固体表面：理想表面；洁净表面与清洁表面；机械加工过的表面；一般表面（要求进行表面预处理。
）典型固体界面：基于固相晶粒尺寸和微观结构差异形成的界面；基于固相组织或晶体结构差异形成的界面；基于固相宏观成分差异形成的界面（冶金等6种）。
4、TLK模型（当温度为0K时－理想表面;当温度在0K以上时－实际表面）5、原子的扩散途径除了最基本的体扩散过程外，还有表面扩散、晶界扩散和位错扩散(短路扩散)。
6、固体和液体的表面均处于空间三向不对称状态，故存在表面自由能和表面张力。
7、液体表面自由能和表面张力在数值上是相等的，容易测定。
固体的表面张力很难准确测定。
8、常用表面自由能来描述材料表面能量的变化。
9、固体表面的吸附可分为物理吸附（吸附力：范德华力，弱）和化学吸附（化学键，强）两类。
10、表面能高的更容易润湿。
11、粗糙表面的铺展系数远大于光滑表面的（当cosθ＞0时），当SL/S=0时，铺展（完全润湿）；当SL/S＜0时，不铺展（不完全润湿或完全不润湿）；当SL/S ＞0时，自动展开， Young方程已不适用。
12、摩擦分为四类：干摩擦；边界润滑摩擦；流体润滑摩擦；滚动摩擦13、摩擦学三“定律”：①摩擦力与两接触体之间的表观接触面积无关(第一定律)；②摩擦力与两接触体之间的法向载荷成正比(第二定律)；③两个相对运动物体表面的界面滑动摩擦阻力与滑动速度无关(第三定律)。
14、表面工程技术的作业环境基本要求：通风、清洁、安全15、金属腐蚀的三种主要形式：局部腐蚀、全面腐蚀、在机械力作用下的腐蚀。
15、表面淬火技术的分类：感应加热淬火、火焰淬火、激光淬火、电子束淬火等表面淬火层的组织（淬硬区、过渡区、心部组织(基材)）与性能（高硬度、压应力）16、感应加热淬火技术（加热方式：连续加热；同时加热)是应用最广泛的表面淬火技术。
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表面工程学填空题复
习
1、理想表面实际不存在（是理论分析的基础）。
实际表面存在表面能。
2、表面的不平整性包括粗糙度和波纹度。
前者指较短距离内出现的凹凸不平，后者指一段较长距离内出现一个峰和谷的周期。
3、典型固体表面：理想表面；洁净表面与清洁表面；机械加工过的表面；一般表面（要求进行表面预处理。
）典型固体界面：基于固相晶粒尺寸和微观结构差异形成的界面；基于固相组织或晶体结构差异形成的界面；基于固相宏观成分差异形成的界面（冶金等6种）。
4、TLK模型（当温度为0K时－理想表面;当温度在0K以上时－实际表面）
5、原子的扩散途径除了最基本的体扩散过程外，还有表面扩散、晶界扩散和位错扩散(短路扩散)。
6、固体和液体的表面均处于空间三向不对称状态，故存在表面自由能和表面张力。
7、液体表面自由能和表面张力在数值上是相等的，容易测定。
固体的表面张力很难准确测定。
8、常用表面自由能来描述材料表面能量的变化。
9、固体表面的吸附可分为物理吸附（吸附力：范德华力，弱）和化学吸附（化学键，强）两类。
10、表面能高的更容易润湿。
11、粗糙表面的铺展系数远大于光滑表面的（当cosθ＞0时），当SL/S=0时，铺展（完全润湿）；当SL/S＜0时，不铺展（不完全润湿或完全不润湿）；当SL/S ＞0时，自动展开， Young方程已不适用。
12、摩擦分为四类：干摩擦；边界润滑摩擦；流体润滑摩擦；滚动摩擦
13、摩擦学三“定律”：
①摩擦力与两接触体之间的表观接触面积无关(第一定律)；
②摩擦力与两接触体之间的法向载荷成正比(第二定律)；
③两个相对运动物体表面的界面滑动摩擦阻力与滑动速度无关(第三定律)。
14、表面工程技术的作业环境基本要求：通风、清洁、安全
15、金属腐蚀的三种主要形式：局部腐蚀、全面腐蚀、在机械力作用下的腐蚀。
15、表面淬火技术的分类：感应加热淬火、火焰淬火、激光淬火、电子束淬火等
表面淬火层的组织（淬硬区、过渡区、心部组织(基材)）与性能（高硬度、压应力）
16、感应加热淬火技术（加热方式：连续加热；同时加热)是应用最广泛的表面淬火技术。
回火温度较低，可自回火。
17、火焰加热表面淬火技术组织特征：过渡区较宽。
18、激光淬火技术：自激冷淬火、自淬火;组织与性能特征：淬硬区、过渡区、心部组织(基材) //单道硬化区域小，硬度大幅度提高、硬度分布不均匀。
19、电阻加热表面淬火技术：电接触加热法电解液加热法（冷却方式均为自淬火）
20、渗氮层 相（表面，）具有高脆性。
21、液体热扩渗分类：盐浴法、热浸法、熔烧法。
热浸锌或铝就是将钢材或工件浸渍到熔融锌液或铝液中，使钢材或工件表面形成锌及锌铁合金层或铝及铝合金层的方法。
22、热浸渗过程：溶解形成合金层；扩散形成固溶体或金属间化合物；包络获得纯金属层(与电镀层相似)
23、热浸渗工艺种类：溶剂法(湿法和干法)、氧化还原法(森吉米尔法)。
24、等离子体种类：高温高压等离子体（核聚变）；低温低压等离子体（热扩渗）；高温低压等离子体（热喷涂）
25、等离子体热扩渗利用的是异常辉光放电区。
一般通过调整气压来控制辉光层厚度：气压越高，辉光层越薄，亮度越集中。
26、离子渗氮工件为阴极。
离子渗氮的工艺过程：装炉；气体放电；加热、渗氮；保温；出炉。
27、热喷涂涂层形成：涂层材料经加热熔化和加速→撞击基体→扩展→冷却凝固→涂层
28、热喷涂技术应避免完全未熔和过热
29、热喷涂工艺流程：基体表面预处理（清理、粗化、粘结底层）、热喷涂、后处理、精加工等过程。
粘结底层适用于太薄或太硬的基体材料。
涂层的后处理包括封孔处理和致密化处理。
30、多孔隙是热喷涂层的固有缺陷。
31、致密化处理：重熔致密化处理；高温致密化处理；复合工艺处理。
32、等离子喷焊一般采用双电源。
33、热喷焊材料的熔点要求比基体熔点低，有自脱氧造渣性能(自熔性)。
34、堆焊时必定会产生过渡层(成分或/和组织不同)，应避免产生脆性相。
35、减少堆焊层内应力的方法： (1)焊前预热(2)焊后缓冷(3)堆焊底层
36、在电镀中，过电位主要由电化学极化和浓差极化产生的。
37、化学镀的形式：置换沉积;接触沉积;还原沉积。
38、化学镀镍层是一种非晶态镀层。
化学镀铜溶液为碱性溶液。
39、不同的非金属材料在电镀前的前处理步骤基本相同：粗化（机械和化学粗化）、脱脂、敏化、活化和化学镀
40、氧化膜防护性能较差，需通过用肥皂或重铬酸钾溶液处理，或者进行涂油处理。
41、真空在薄膜技术中的作用：减少杂质；减少散射；有利于蒸发等进行。
42、PVD种类：真空蒸发镀膜(蒸发镀膜、蒸镀)；真空溅射镀膜(溅射镀膜、溅射)；离子镀膜(离子镀)；分子束外延(MBE)。
43、蒸发系统：真空系统；蒸发源系统；基板系统。
44、薄膜形成机理：核生长型；单层生长型；混合生长型。
45、真空的作用：有利于蒸发进行。
46、蒸发源分类：电阻法（常用方法）；电子束法；高频法；激光法。
蒸发源形状：主要考虑：湿润性。
47、溅射镀膜：靶材：阴极 (阴极溅射)；基片(工件)：阳极；工作气体：惰性气体(Ar)
48、常用溅射方法——电极结构：二极溅射、三或四极溅射、磁控溅射
绝缘薄膜：射频溅射
49、高温是CVD法的一个重要特征
50、CVD法的主要工艺参数：温度；反应物配比；压力
湿法（溶液镀膜法）
电镀
化学镀
阳极氧化法LB法
干法PVD法
蒸发
溅射
离子镀
镀膜。