表面处理技术(20201219125623)
表面处理技术
6.材料表面处理的类型有哪些，列举至少5个产品的5个零件（5种不同的表面处理方法），并附图说明此表面处理的简要工艺流程及目的作用。
一、水龙头电镀电镀：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。
镀层性能不同于基体金属﹐具有新的特征。
根据镀层的功能分为防护性镀层﹐装饰性镀层及其它功能性镀层。
电镀工艺过程：一般包括电镀前预处理﹐电镀及镀后处理三个阶段。
有机溶剂除油→化学除油→水洗→阴极电解活化→闪镀镍→水洗→活化→水洗→镀光亮镍→水洗→钝化→水洗→水洗→热水洗→甩干→烘干→验收。
电镀的作用：a．防腐蚀b．防护装饰c．抗磨损d．电性能：根据零件工作要求，提供导电或绝缘性能的镀层e．工艺要求二、煎烤炉外壳铝合金氧化着色阳极氧化是目前最基本和最通用的铝合金表面处理的方法。
阳极氧化可分为普通阳极氧化和硬质阳极氧化。
铝及铝合金电解着色所获得的色膜具有良好的耐磨、耐晒、耐热和耐蚀性。
然而，铝阳极氧化膜具有很高孔隙率和吸附能力，容易受污染和腐蚀介质侵蚀，心须进行封孔处理，以提高耐蚀性、抗污染能力和固定色素体。
工艺过程：第一步铝在硫酸溶液中进行常规阳极氧化,第二步阳极氧化后的多孔性氧化膜在金属盐的着色液中电解着色。
作用：1保护材料防腐蚀；2形成多孔性的氧化膜，容易上色装饰；应用：于现代建筑铝型材生活产品的装饰防蚀。
三、汽车外壳静电喷涂静电喷涂：利用电晕放电原理使雾化涂料在高压直流电场作用下荷负电，并吸附于荷正电基底表面放电的涂装方法。
工艺过程：工件前处理→喷粉→固化→检查→成品作用：1、保护，加强耐候性；2、美化装饰作用四、变速箱内的各种工件钢的热处理——淬火——回火工艺过程：淬火就是将钢加热到Ac3或Ac1点以上某一温度，保持一定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体和(或)贝氏体组织的热处理工艺。
回火就是钢件淬硬后，再加热到低于Ac1点以下某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。
表面处理技术
表面处理技术第一节概论人们使用表面技术已经有悠久的历史。
我国早在战国时代已进行钢的淬火，使钢的表面获得坚硬曾。
欧洲使用类似的技术也有很长的历史。
但是，表面技术的迅速发展是从工业革命开始的，尤其是最近30多年发展更为迅速。
一方面人们在广泛使用和不断试验的过程中积累了丰富的经验；另一方面自60年代末形成的表面科学使表面技术进入了一个新的发展时期。
1.1 表面处理技术的涵义广义地说，表面技术是直接与各种表面现象或过程有关的，能为人类造福活被人们利用的技术。
表面处理的对象非常广泛,从传统工业到现在的高科技工业,从以前的金属表面到现在的塑料,非金属的表面.它使材料更耐腐蚀 ,更耐磨耗,更耐热,它使材料之寿延长,此外改善材料表面之特性,光泽美观等提高产品之附加价值,所有这些改变材料表面之物理,机械及化学性质之加工技术统称为表面处理 (surface treatment) 或称为表面加工(surface finishing)。
1.2 使用表面处理技术的目的现在表面技术的应用十分广泛。
对于固体材料来说，使用表面技术的主要目的是：（1）提高材料抵御环境作用的能力；（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1.3 表面处理技术的重要性表面处理工业虽然不是工业之主流,但只有透过表面处理,制品的特性及价值才能充份发挥出来.应用电镀(plating),阳极处理(anodizing),化成处理(convesion coating),涂装(coating) 等工业技术,达到防蚀,增进可焊性,润滑性,耐磨性,附着性及钢材防止渗碳等的多项目的.所以表面处理为各种加工制造工业不可或缺的过从传统工业到近代高科技,表面处理技术一直扮演非常重要性之角色.例如宇宙飞船,人造卫星,集成电路等之发展表面处理技术都有决定性之影响.由于表面处理对材料月异,带动相关科技工程之进步。
公共基础知识表面处理技术基础知识概述
《表面处理技术基础知识概述》一、引言表面处理技术在现代工业中占据着至关重要的地位。
它不仅能够改善材料的外观，还能提高材料的性能，延长其使用寿命，满足各种不同的应用需求。
从日常生活中的五金制品到高科技领域的航空航天设备，表面处理技术都发挥着不可或缺的作用。
本文将对表面处理技术的基础知识进行全面的阐述与分析，包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势。
二、基本概念1. 表面处理的定义表面处理是指通过物理、化学或机械等方法，在材料表面形成一层具有特定性能的覆盖层，以改善材料的表面性能，如耐腐蚀性、耐磨性、装饰性等。
2. 表面处理的目的（1）提高材料的耐腐蚀性：通过在材料表面形成一层耐腐蚀的覆盖层，如电镀、化学镀、热浸镀等，可以有效地防止材料在恶劣环境下的腐蚀。
（2）提高材料的耐磨性：采用表面淬火、渗碳、渗氮等表面强化技术，可以提高材料的表面硬度和耐磨性，延长材料的使用寿命。
（3）改善材料的装饰性：通过电镀、喷涂、阳极氧化等方法，可以在材料表面形成各种颜色和光泽的覆盖层，提高材料的装饰性。
（4）提高材料的其他性能：如提高材料的导电性、导热性、绝缘性等。
3. 表面处理的分类（1）按处理方法分类：可分为物理表面处理、化学表面处理和机械表面处理。
- 物理表面处理：包括真空镀膜、离子注入、激光表面处理等。
- 化学表面处理：包括电镀、化学镀、热浸镀、化学转化膜等。
- 机械表面处理：包括喷砂、抛丸、磨光、滚光等。
（2）按处理目的分类：可分为防护性表面处理、装饰性表面处理和功能性表面处理。
- 防护性表面处理：主要目的是提高材料的耐腐蚀性和耐磨性。
- 装饰性表面处理：主要目的是改善材料的外观，提高其装饰性。
- 功能性表面处理：主要目的是提高材料的特定性能，如导电性、导热性、绝缘性等。
三、核心理论1. 表面物理化学表面物理化学是研究材料表面的物理和化学性质的学科。
它涉及到表面张力、表面能、吸附、润湿等概念。
在表面处理过程中，了解材料表面的物理化学性质对于选择合适的处理方法和工艺参数至关重要。
自然科学知识：材料和工程的表面处理技术
自然科学知识：材料和工程的表面处理技术表面处理技术是材料和工程领域中非常关键的技术之一，其主要目的是改善材料或产品的表面性能，使其具有更好的耐用性、强度、耐磨性、耐腐蚀性等特性，同时也能够实现更美观的外观效果。
本文将从表面处理技术的定义、类别、应用领域以及未来发展等角度进行探讨。
一、表面处理技术的定义表面处理技术是指通过改变材料表面物理、化学或机械性质的方法，从而获得所需要的表面性能的技术。
表面处理技术可以涉及到对材料表面物理性质的改变，如表面清洁、打磨、抛光等；可以涉及到对材料表面化学性质的改变，如电镀、喷涂、涂层、氧化等；也可以涉及到对材料表面机械性质的改变，如增强表面硬度、耐磨性等。
二、表面处理技术的类别1.清洗类表面处理技术清洗类表面处理技术是指利用各种清洗剂或机械力量清除材料表面附着物的方法。
这种技术广泛应用于半导体、电子、汽车等行业，能够减少表面缺陷，提高材料表面的可靠性和稳定性。
2.表面涂层类表面处理技术表面涂层类表面处理技术是指利用各种化学或物理涂层方法在材料表面形成一定厚度和特定性质的薄层。
涂层材料可以是金属、非金属、光敏物质等。
这种技术广泛应用于航空航天、汽车、机械等行业，能够显著提高材料表面的耐磨、耐腐蚀等性能。
3.表面改性类表面处理技术表面改性类表面处理技术是指在材料表面产生一定的化学物理变化，从而改变材料原有的性质。
本类技术主要包括注塑、电镀、氧化、阳极化等技术，其主要应用于汽车、电子、半导体等行业，能够大大提高材料的表面硬度、抗腐蚀性、机械强度等性质。
三、表面处理技术的应用领域表面处理技术广泛应用于各种领域，具有很高的经济效益和社会效益。
下面列举了一些典型的应用领域。
1.电子行业电子行业中的芯片、集成电路、显示屏等产品，表面处理技术是不可或缺的关键环节。
通过表面清洗、氧化、电镀等技术的应用，能够提高产品稳定性和可靠性。
2.汽车行业汽车构成多种材料，如铝、钢、玻璃等，通过表面处理技术能够提高车身外观效果，同时也是提高汽车耐用性和安全性的重要手段。
表面处理技术
（2）耐磨涂层 喷涂各种铁基、镍基和钴基耐磨合金涂 层或氧化铝耐磨陶瓷涂层，用于提高零件表面耐磨性能， 延长其使用寿命.也可用于修复因磨损失效的机械零部件。
（3）耐高温涂层 用于改善金属材料的抗高温氧化性能， 如用等离子喷涂陶瓷涂层。
1.化学热处理的基本过程
1）介质(渗剂)的分解：分解的 同时释放出活性原子。 如：渗碳 CH4→2H2+[C] 氮化 2NH3→3H2+2[N] 2）工件表面的吸收：活性原 子向固溶体溶解或与钢中某 些元素形成化合物。
3）原子向内部扩散。 氮化扩散层
2.钢的渗碳 是指向钢的表面渗 入碳原子的过程。
1）渗碳目的 提高工件表面硬度、 井式气体渗碳炉 耐磨性及疲劳强度，同时保持心部良好的韧性。 2）渗碳用钢 为含0.1-0.25%C的低碳钢。碳高则心部韧性降低。
3）渗碳ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ法
① 气体渗碳法 将工件放入密封炉内，在 高温渗碳气氛中渗碳。 渗剂为气体(煤气、液化气 等)或有机液体(煤油、甲 醇等)。 优点：质量好，效率高； 缺点：渗层成分与深度不易控制。 气体渗碳 法示意图
? 具有氧化与脱碳作用的气体，如O2、CO2和H2O等,它 们在高温下都会使工件表面产生强烈的氧化和脱碳,在 气氛中应严格控制。
? 具有还原作用的气体，如H2和CO，它们不仅能保护工 件在高温下不发生氧化，而且还能将已氧化的铁还原。 另外，CO还具有弱渗碳的作用。
? 中性气体，如N2在高温下与工件既不发生氧化、脱碳， 也不增碳。一般做保护气氛使用。
②固体渗碳法 将工件埋入渗剂中，装箱密封后在高温下加热渗碳。 渗剂为木炭。 优点：操作简单； 缺点：渗速慢，劳 动条件差。
09-表面处理技术
② 防磨损:通过喷涂修复已磨损的零件，或在零件易磨损部位预先喷涂 上耐磨材料，如风机主轴、高炉风口、汽车曲轴、机床主轴、机床导轨、 柴油机缸套、油田钻杆、农用机械刀片等。
③ 特殊功能层:通过喷涂获得表层某些特殊性能，如耐高温、隔热、 导电、绝缘、防幅射等，在航空航天和原子能等部门应用较多。
1.电弧喷涂
由于等离子弧可以达到理想的高温，能瞬间熔化任何材料的 粉末，因此可喷涂的材料不受熔点限制，可以喷涂各种金属 及其合金、金属陶瓷、陶瓷、自熔性材料以及复合材料等。
方法 项目
喷涂材料
工件材质
微 粒 温 度 (C)
微 粒 速 度 (m /s ec )
工 件 温 度 (C)
涂层结合 喷 涂 件 直 径 (mm) 涂 层 厚 度 (mm)
根据需要选择不同的覆层材料，可以获得耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、 耐热等方面的一种或数种性能，也可以获得其它特殊性能的涂层。这些涂 层能够满足各种尖端技术的特殊需要，也能使普通材料制成的零件获得特 殊的表面性能，从而成倍地提高零件的使用寿命，或使报废零件得到再生。
热喷涂的应用
① 防腐蚀:主要用于大型水闸钢闸门、造纸机烘缸、煤矿井下钢结构、 高压输电铁塔、电视台天线、大型钢桥梁、化工厂大罐和管道的防腐喷 涂。
（2）真空溅射
溅射是指荷能粒子在电场作用下，高速轰击固体表面 （靶），经过能量交换与转移，使固体原子（或分子）从表 面射出的现象。
辉光放电：在低气压（1～
10Pa的稀薄气体中，在两 个电极间加上电压时产生 的一种气体放电现象。
（3）离子镀
定义: 在真空条件下，利用气体放电使被气化的物质（镀 料）部分离子化，使这些带电的粒子轰击衬底表面，同时 沉积于衬底上并形成薄膜的一种气相沉积法。
表面处理技术
表面处理与改性技术及其在制造行业中的应用摘要：随着制造业的进一步发展，表面技术和改性技术在工程制造中也逐渐凸显了越来越高的重要性，本文简单介绍了表面技术与改性技术及其在制造业中应用的一些实例。
如激光处理、等离子处理等均有列举。
前言表面处理：它是通过机械和化学的方法处理后，能在产品的表面上形成一层保护机体的保护层。
在自然界中能达到稳定状态，增加机体的抗蚀性和增加产品的美观，从而提升产品的价值。
表面处理种类的选择首先要从使用环境，使用寿命，人为欣赏的角度出发，当然经济价值也是考虑的核心所在。
表面处理的流程包括前处理，成膜，膜后处理。
包装，入库。
出货等工序，其中前处理包括机械处理，化学处理。
机械处理包括喷吵，抛丸，打磨，抛光，打蜡等工序。
机械处理目的使产品表面剔除凹凸不平，补救表面其它外观不良现象。
化学处理使产品表面的油污锈迹去除，并且形成一层能使成膜物质更好的结合或和化成活性金属机体，确保镀层有一个稳定状态，增加保护层的结合力，从而达到保护机体的作用。
表面改性：是指通过改变基质表面的化学成分以改善表面结构和性能的技术。
采用化学的、物理的方法改变材料或工件表面的化学成分或组织结构以提高机器零件或材料性能的一类热处理技术。
它包括化学热处理(渗氮、渗碳、渗金属等);表面涂层(低压等离子喷涂、低压电弧喷涂、激光重熔复合等门薄膜镀层(物理气相沉积、化学气相沉积等)和非金属涂层技术等。
这些用以强化零件或材料表面的技术，赋予零件耐高温、防腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射、导电、导磁等各种新的特性。
使原来在高速、高温、高压、重载、腐蚀介质环境下工作的零件，提高了可靠性、延长了使用寿命，具有很大的经济意义和推广价值。
表面处理技术简介与举例一．铝材表面处理铝材常见的化学处理有铬化，喷漆，电镀，化学镀，阳极氧化，电泳等工艺。
其中机械处理有拉丝，抛光，喷吵，打磨，等工艺：1．铬化铬化会便产品表面形成一层化学转化膜，膜层厚度在0.5-4um，这层转化膜吸附性好，主要作为涂装底层。
表面处理主要工艺方法介绍
表面处理工艺表面处理技术介绍一、什么叫做表面处理表面处理：以最经济和最有效的方法改变产品表面及近表面区的形态、化学成分和组织结构，有效地改善和提高产品的装饰性能、耐腐蚀性能和耐磨性能，延长产品的使用寿命。
常见的表面处理：电镀，化学镀，转化膜技术，物理气相沉积，化学气相沉积，热喷涂，热浸镀，喷砂，化学转化，阳极氧化，涂装等；表面处理技术还能赋予材料表面各种光、电、磁、热、声、化学以及功能转换等特性。
1．各种光的表面技术：镜子；防反光；2．各种电的表面技术：绝缘的镀银，金，铜；导电的用塑料保护3．各种磁的表面技术：隐身技术（重点）4．热的表面技术：红外，吸收红外，防热；5．声的表面技术：防声纳6．化学：钢材镀锌表面处理的种类表面处理根据产品的使用要求可以分为：防护型表面处理，如电镀、氧化（化学氧化、电化学氧化）、装饰型表面处理（如涂装、、功能型表面处理，总的来说，没有明显的划分界限，其主要目的是延长产品的使用寿命，最大程度的节省和利用资源。
二、钣金加工中为什么要进行表面处理？1．钣金加工所用的材料多为冷轧板、热轧板、电解板、白口铁、不锈钢、铝合金板及型材、铜材等，这些材料暴露在大气中，与空气中的水分和氧充分接触后，会发生电化学反应，从而造成材料表面腐蚀，同时物理及化学性质不同的材料间相互接触也会由于彼此间的电位差而形成原电池，从而造成接触腐蚀。
为避免钣金加工中材料在各加工工序间及成品在存放及使用中发生腐蚀，生产中通过对材料进行表面处理方式来控制腐蚀的产生或延缓腐蚀的产生，从而减少由于腐蚀的产生而造成产品返修或报废，尽可能地节约资源及生产成本。
2．各种材料经过钣金加工转化为商品时，为了满足顾客的需求及商品给予人视觉上的美感，就对产品外观作各种表面处理，如电镀、氧化着三、在钣金加工业中铝合金材料通常需进行哪些表面处理？在钣金加工业中，铝合金材料通常需进行以下表面处理：无色化学氧化、黑色化学氧化、金黄色化学氧化、拉丝无色化学氧化、喷砂无色化学氧化、光亮无色化学氧化、喷砂光亮阳极氧化、化学氧化着色、化学氧化后涂装（喷漆、喷粉），其中氧化层有导电与绝缘两种；硬质、耐磨等；前处理四、磷化工艺A、磷化工艺流程：预脱脂----脱脂----流动水洗----流动水洗----表调----磷化----流动水洗----流动水洗----纯水洗----烘干B、前处理生产线喷淋线、浸泡线装生产前为何要进行磷化处理？1、磷化是通过化学的方法使铁基材或锌基材与磷酸盐发生反应而生成一层致密的化学转化膜的过程。
表面处理技术工艺流程
表面处理技术工艺流程表面处理技术可是个很有趣的事儿呢！它就像给东西化妆一样，能让原本普通的物件变得超级酷炫或者更加耐用。
那这表面处理技术都有啥工艺流程呢？咱们这就来唠唠。
一、预处理。
这预处理啊，就像是化妆前要洗脸一样重要。
首先得把要处理的表面清理干净，要是表面脏兮兮的，后续的处理可就没法好好进行啦。
这清洁的方法有不少，比如说机械清洁。
机械清洁就像是用小刷子使劲儿刷掉脏东西似的。
像那些锈迹斑斑的铁制品，可能就得用砂纸打磨，把锈迹都磨掉，让表面变得光溜溜的。
还有化学清洁呢，这就像是用特殊的清洁剂来洗脸。
比如一些金属表面可能会有油污，就可以用专门的化学试剂把油污溶解掉，让表面恢复干净清爽的状态。
除了清洁，有时候还得进行表面的粗化处理。
为啥要粗化呢？这就好比给墙面刷漆之前，要把墙面弄得粗糙一点，这样漆才能更好地附着在上面。
对于一些光滑的表面，可能会采用喷砂或者刻蚀的方法来粗化，让表面有一些小小的坑洼或者纹理，方便后续的涂层或者其他处理能够牢牢地粘在上面。
二、表面涂层处理。
清洁和粗化完了，就可以开始给表面穿上漂亮的“衣服”啦，也就是表面涂层处理。
涂层处理的种类可多啦。
1. 电镀。
电镀就像是给东西穿上一层亮晶晶的金属外套。
比如说在一些塑料小饰品上电镀一层金属，就能让它看起来像真的金属制品一样高大上。
电镀的过程有点像魔法呢。
把要电镀的物件放在一种特殊的电解液里，然后通上电，溶液里的金属离子就会像小士兵一样，整整齐齐地跑到物件的表面，一层一层地堆积起来，最后就形成了一层均匀的金属涂层。
2. 涂装。
涂装就比较常见啦，就像咱们给家具刷漆一样。
不过这里的涂装可不像咱们自己在家刷漆那么简单。
在工业上，涂装之前要调配好涂料的比例，确保颜色均匀，质地合适。
然后可以用喷枪把涂料均匀地喷在物体表面，这就要求喷枪的操作手法要很熟练，不然喷出来的漆可能就一块厚一块薄的，就像化了个不均匀的妆一样难看。
也有用刷涂或者浸涂的方法，不管哪种方法，目的都是让物体表面均匀地覆盖上一层涂料，起到保护或者装饰的作用。
表面处理技术的应用及注意事项
表面处理技术的应用及注意事项引言：表面处理技术是一种在工业生产中广泛应用的技术方法，用于改善材料表面的性能和质量。
通过对材料表面进行处理，可以提高材料的耐蚀性、耐磨性、附着力和光泽度等。
本文将介绍表面处理技术的应用领域和注意事项。
一、应用领域1. 金属制品加工在金属制品加工行业，表面处理技术被广泛应用于除锈、除油和防腐等环节。
例如，将金属制品浸入酸性溶液中腐蚀一段时间，可以去除表面的氧化物和污垢，达到除锈效果。
而在防腐方面，常用的方法是在金属表面涂覆一层防锈漆，以隔绝金属与空气的接触。
2. 汽车行业汽车行业是表面处理技术的重要应用领域之一。
例如，在汽车制造过程中，会对金属表面进行喷砂处理，以去除表面的氧化物和光亮度，提高车身外观质量。
此外，对汽车车身进行喷漆是不可或缺的一步，这需要在车身表面涂覆底漆、色漆和清漆，以保护车身免受氧化、腐蚀和磨损的影响。
3. 电子产品制造在电子产品制造行业，表面处理技术有着重要的应用。
例如，PCB电路板的制造中，常常会使用化学腐蚀法来去除不需要的金属层，以实现电路板的电气隔离。
此外，对于电子产品的外壳加工，也需要进行阳极氧化、喷涂或电镀等处理，以提高外观质量和电磁兼容性。
二、注意事项1. 安全防护在进行表面处理技术时，必须注重安全防护，以避免对工人和环境造成伤害。
例如，对于含有有害物质的处理方法，必须佩戴防护手套、护目镜和呼吸器等个人防护设备。
同时，要确保处理过程在通风良好的环境下进行，以保证有害气体及污染物能够及时排除。
2. 设备维护定期维护和保养表面处理设备是确保其正常运行和提高处理效果的关键。
定期检查设备的电气连接、喷嘴和过滤器等部件的状态，并进行清洁和更换。
同时，保持设备的清洁和干燥也是必要的，以避免设备内部生锈和腐蚀。
3. 处理工艺控制在进行表面处理技术时，严格控制处理工艺是确保处理效果稳定的重要因素。
根据材料的性质和要求，选择适当的处理工艺和处理参数。
同时，要监控处理过程中的液体浓度、温度和时间等参数，以确保处理效果的稳定性和一致性。
表面处理技术
表面处理技术（及其发展趋势）概论表面技术为国际性的关键技术之一，是新材料、光电子、微电子、3C等许多先进产业的基础技术。
大量表面技术属于高技术范畴，在今后知识经济社会发展过程中将占有重要的地位。
人们使用表面技术已有几千年的历史，但表面技术的迅速发展是从19世纪工业革命开始的，最近30多年则发展得更为迅速。
一方面人们在广泛使用和不断试验摸索过程中积累了丰富的经验，另一方面60年代末形成的表面科学给预了有力的促进，从而使表面技术进入了一个新的发展时期。
表面处理技术是一个宏大的概念，涉及的领域非常广泛，包括的面也十分宽广，应用行业更是无限。
但表面处理作为一个特殊的边缘科学，其概念、范畴、现状和发展趋势目前集团的许多同仁还不太清楚，对集团的应用和未来前景也还不是很了解，对此，本人就自己这些年来对这一领域的关注和研究的心得作一介绍，供高层主管们在规划集团未来技术发展方向时参考，也希望本文能给对此问题感兴趣的同仁有所帮助。
表面技术不仅是一门广博精深的具有极高实用价值的基础技术，还是一门新兴的边缘科学，在学术上丰富料材料科学、冶金学、机械学、电子学、物理学、化学等学科，开辟了一些列新的研究领域。
表面技术的种类繁多，过去是分散在各个领域，它们的发展一般是分散的。
现在表面技术开始有了自己坚实的理论基础，人们将各类表面技术相互联系起来，探讨共性，然后从更高的角度来指导各类表面技术的发展。
一、表面处理技术工程的概念表面处理技术工程也可简称为“表面处理”、“表面技术”或“表面工程”，它是将材料表面与基体一起作为一个系统进行设计，利用表面改性技术，薄膜技术和涂层技术，使材料表面获得材料本身没有而又希望具有的性能的系统工程。
二、表面处理技术的分类它包括下列几个部分：表面失效分析表面磨损与摩擦表面腐蚀与防护表面界面结合与复合复合表面技术化学转化膜技术表面改性技术技术表面涂层（厚膜）技术表面薄膜技术表面化学粘涂技术摩擦化学膜技术表面机械强化技术表面预处理技术 表面层的机械加工 表面层的特种加工表面几何特性与检测表面力学特性与检测物理及化学特性与检测表面分析技术表面层结构设计 表面层材料设计 表面层工艺设计 表面工程车间设计及表面工程车表面工程技术经济分析下面就相关领域做一些介绍：（一）表面覆盖技术1.电镀它是利用电解作用，即把具有导电性的工件表面与电解质溶液接触，并作为阴极，通过外电流的作用，在工件表面沉积与基体牢固结合的镀覆层。
表面处理技术培训课程共张课件
采用环保型的表面处理技术和清 洁生产工艺，如电镀替代技术、 无氰电镀、环保涂装等，以减少 对环境的负面影响。
表面处理技术的安全风险与防范措施
安全风险
表面处理过程中可能产生有毒有害气体、腐蚀性液体和高温等危险因素，对人体健康和 环境造成危害。
防范措施
加强设备维护和安全检查，确保设备正常运行；定期进行员工安全培训，提高员工的安 全意识和应急处理能力；建立完善的安全管理制度和应急预案，确保事故发生时能够及
智能化表面处理技术的发展趋势
01
02
03
自动化控制
通过引入自动化控制系统 ，实现表面处理的智能化 控制，提高表面处理的精 度和效率。
智能检测
利用智能检测技术对表面 处理后的质量进行检测， 提高表面处理的合格率和 稳定性。
智能优化
通过智能优化算法对表面 处理工艺进行优化，提高 表面处理的性能和降低成 本。
分类
包括电镀、化学镀、阳极氧化、热喷 涂、激光熔覆、等离子喷涂等多种技 术。
表面处理技术的应用领域
01
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
02
03
04
航空航天
提高飞机和航天器的耐蚀性和 耐磨性，延长使用寿命。
汽车工业
增强汽车零部件的耐蚀性和装 饰性，提高燃油经济性和安全
性。
能源领域
保护和修复风力发电和核能设 备，提高设备可靠性和安全性
化学镀技术
总结词
化学镀是一种利用化学还原剂在金属表面还原沉积金属或合金的过程，以达到防 腐、美观和特殊功能等目的。
详细描述
化学镀技术适用于各种金属和非金属材料，如钢铁、铜、铝、玻璃和塑料等。通 过选择适当的化学镀液和工艺参数，可以获得均匀、致密的镀层，提高产品的耐 腐蚀性、耐磨性和导电性等性能。
表面处理技术在化工中的应用
新型表面处理材料的探索与应用
纳米材料：具 有优异的物理、 化学性能，可 应用于表面处
理技术
生物材料：具 有生物相容性、 可降解性等优 点，可应用于 环保型表面处
理技术
复合材料：结 合多种材料的 优点，可提高 表面处理技术 的性能和稳定
性
智能材料：具 有自我修复、 自适应等特性， 可应用于智能 表面处理技术
腐蚀
化学镀：通过 化学反应在金 属表面形成一 层保护膜，防
止腐蚀
阳极氧化：在 金属表面形成 一层氧化膜，
防止腐蚀
涂层：在金属 表面涂上一层 保护膜，防止
腐蚀
高分子材料改性
改性目的：提 高材料的性能
和功能
改性方法：表 面处理技术， 如涂层、接枝、
交联等
改性效果：提 高材料的耐磨 性、耐腐蚀性、
耐热性等
表面处理技术包括电镀、喷涂、热处理、化学处理等。
表面处理技术在化工行业中的应用广泛，如化工设备、管道、阀门等部件的表面处理。
表面处理技术的应用可以提高化工设备的使用寿命，降低维护成本，提高生产效率。
表面处理技术在化工中的作用
提高化工产品的 性能和稳定性
改善化工产品的 外观和质感
延长化工产品的 使用寿命
或合金镀层
优点：无需电 镀设备，操作 简便，成本低
应用：广泛应 用于化工、电 子、机械等领
域
常见类型：化 学镀镍、化学 镀铜、化学镀
锌等
喷涂
原理：通过喷枪 将涂料喷涂到物 体表面，形成一 层均匀的涂层
特点：涂层均匀， 附着力强，耐腐 蚀，耐磨损
应用：广泛应用 于汽车、家电、 建筑等领域
技术：包括静电 喷涂、空气喷涂、 无气喷涂等
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
表面处理技术一、金属的腐蚀按原理分：1. 化学腐蚀（缓慢的、均匀的、没有腐蚀电流产生）——化学浸蚀溶解2. 电化学腐蚀（有腐蚀电流产生，快速的、不均匀的）是最广泛的腐蚀形式按破坏形式分：点蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、丝状腐蚀、磨损腐蚀等。
按腐蚀介质分：大气腐蚀、土壤腐蚀、海水腐蚀、生物腐蚀、融盐腐蚀等二、电化学腐蚀原理1. 阴极，阳极、腐蚀介质（电解液）构成原电池，阳极发生腐蚀溶解，产生腐蚀电流。
铜锌电池原理图2. 金属的标准电极电位金属活动性顺序表（钾钙钠镁铝锌铁锡铅（氢）铜汞银铂金）活性越强，电位越负，自然界没有金属态存在（如钠、钾、铝）；电位越正，自然界有金属态存在（如铜、银、金）。
稳态能级——原子序数小的碱金属、碱土金属很容易失去电子达到稳态能级，形成金属离子。
大原子序数金属表面电子多，能级较高，较小的能量不容易引起电子跃迁，稳态发生变化，因此，性质很稳定。
3. 电位差两种材料由于标准电极电位的不同，导致两者之间形成电位差。
如果有腐蚀介质存在，就会发生电化学腐蚀。
如钢材，是由铁和碳组成，如果将钢材直接暴露在潮湿的空气中，钢材就会很快的腐蚀生锈。
电位差越大的合金材料，越容易腐蚀，如硬铝12（铝铜合金）和铝镁合金相比，铝镁合金耐蚀性明显好于铝铜合金。
另如铝压铸件、锌铝压铸件。
三、金属的防护1. 电镀/ 化学镀几种保护方式①牺牲阳极一一阳极性镀层（钢铁表面各种镀锌、铜表面镀镍等）②惰性隔离层——阴极性镀层（铝合金化学镀镍，铜合金镀银、金）镀层必须致密无空隙，否则，腐蚀将会加剧。
③镀层组合——铜+镍（双层或三层）+铬，铜+镍+金，利用层间电位差将纵向大电流腐蚀转化为横向小电流分散的均匀腐蚀，2. 转化膜钝化层——表面形成一层致密的惰性膜层，阻止了底层的进一步腐蚀。
钢铁的发蓝，磷化、铝的化学氧化和阳极氧化，不锈钢的钝化，铜的氧化3. 涂层各种有机涂料——通过固化成膜，在金属表面形成一层致密的有机保护膜。
按成膜物质来分：酚醛树脂涂料、醇酸涂料、丙烯酸涂料、聚酯涂料、环氧树脂涂料、聚氨酯涂料等。
按分散形式来分：有机溶剂涂料（单组分、双组分）、水性涂料、无溶剂涂料（粉末涂料）。
4. 表面改姓化学热处理（渗碳、渗氮、碳氮共渗），物理气相沉积（真空蒸发镀、真空溅射镀、离子注入），激光改姓、电子束改性。
四、镀覆层的设计选择1. 环境条件分类良好条件：不暴露在大气中，相对湿度不大于70%，密封条件下，不受腐蚀介质作用。
一般条件：非露天，一般大气条件，相对湿度不大于95%。
恶劣条件：户外、露天，受各种腐蚀介质作用，相对湿度会大于95%。
特殊条件：高温、低温、耐磨、特殊介质环境。
2. 接触偶两种材料的电位差大小决定了接触偶得大小。
电位差越大，腐蚀越快。
一般条件下，标准电极电位差不超过0.5 伏时，可以安全使用。
接触偶等级：0 级——不引起接触腐蚀可安全使用1 级——引起接触腐蚀，但影响不严重，在多数场合下可以使用，热带海洋环境例外。
（需进行涂装）2 级——引起严重的接触腐蚀，除在有空调的干燥室内或密封良好的条件下，一般不宜采用。
（必须用绝缘垫片隔离）接触偶设计过程中，应尽量避免大阴极小阳极现象出现。
3. 镀覆层设计原则镀覆层设计时须考虑以下各项因素：①零件的材料、结构、形状、配合公差②零件储存和使用环境条件特征③金属镀覆层的特性和分类、应用范围、厚度系列与选择原则④金属材料接触偶级别⑤镀覆的目的和各种性能要求⑥镀覆层的表示方法根据电化学特征，结构设计中尽量避免两端盲孔等溶液无法进入或流动的区域和结构，当孔较小、较深时，要增加工艺横孔，以提高溶液流动性和改善电场分布，提高镀层均匀性和可镀性。
黑色金属电镀后会不同程度的产生氢脆抗疲劳性能下降，需要受力的高强度钢和薄壁零件，要注意氢脆、疲劳和应力集中等。
镀层组合不可随意设计，必须经过试验验证性能满足各项要求的镀层组合才可以采用。
带有螺纹连接、压合、搭接、铆接、电焊、单面焊等组件，因存在缝隙，原则上不可以进行镀覆。
应注意镀覆层的使用温度范围，超过允许的使用范围时，不仅会导致性能无法达到，甚至可能引起基体金属的开裂和脆断。
在密闭情况下，应考虑有机挥发气氛对锌镉镀层的腐蚀作用。
五、结构设计中常见镀覆层介绍1. 镀锌镀锌层为银白色，钝化后具有不同的颜色。
彩虹色钝化——耐蚀性好，膜层导电，装饰性差。
工艺成熟，应用最广泛，蓝白色钝化——装饰性好，耐蚀性差，适用于使用环境好、要求不高的零件银白色钝化——装饰性好，耐蚀性差，适用于使用环境好、要求不高的零件黑色钝化——有一定的装饰性、耐磨性好、耐蚀性好，适用于有一定装饰和耐磨要求的零件。
军绿色钝化——有一定的装饰性、耐蚀性很好、导电性差，适用于有一定外观装饰和好的防腐性能要求的零件。
对于钢和铜，锌是阳极性镀层，在一般环境下有较好的防护性能。
但在海水、海雾直接接触的情况下，其防护性能不如镉镀层。
丧3不厨材料和锻圧杲相互接融时的接鮭履等级2）H.WX 合 «U5h合金■‘4）杠、饲复合■层） 5>lCrl8Ni9Ti 的不傍钢$«>»»地区（无工址大气形响用l«b 7）»«JtK （无工业大0-1 ».20s M r M 化处理2S«» 釜K24炭積H 钱2含金 钳«r 划4>21«8«g r M 化处現僉、«化处理i215141W 合金•«化他理2*««•»化处理«««•«化处理«和ST935tt 《A s不傅«««w ・w 化处理M s3 S a2 -制・賈«・育9|Il-4rlrsrlrl «!一1-2 2 21 金&、値31幽2 1〜26 不赁•! o0 D>Zwaw.Rft 处理 3_9 I 钢做窮 To "TiTfi ~~ i?j «7«^r 13 I IT*砖铁 16 ia幽 l:停合轨饨化处用 219快合金、钝化处理 2 20 I 帳钳、氧化处理 "H |怛愎件•惋化处理一! 1 0 |1~彳 22T F T - 02二 2 2 二2 R« « t t t t 110-10钢機件、代化处理 U 15 23 伍与具合金 24 貴M使用温度不应超过250 度，否则会产生镉脆，再低于70度的环境和高于70 度的水中，耐蚀性显著下降。
在密封和空气不流通时，非金属挥发物（低分子羧酸、酚、醛、氨气）能腐蚀锌镀层。
促使其迅速产生“白霜” 。
2. 镀镍镀层为稍带淡黄的银白色，对于钢为阴极性镀层，因此，单层镍不宜作防护层，常以铜+镍+铬复合镀层作为防护层具有良好的抗氧化性，在300——600度条件下能防止零件氧化，常温下具有磁性，加热到360 度失去磁性。
硬度低于铬，只能承受轻微的磨擦。
但镀层较硬不易扩善，因此经常做为贵金属电镀和许多装饰性镀层的中间层。
由于不同的添加剂可以镀出成分不同镍镀层，因此派生出许多性能不同的镀镍层并可以进行组合：暗镍、半光亮镍、光亮镍、高硫镍、黑镍、珍珠镍。
镀层特性目前，暗镍已很少使用，其优点：镀层无应力，缺点：外观差，不耐指纹，镀液对杂质敏感，工艺不稳定。
半光亮镍：优点是镀层基本无应力，可取代暗镍。
缺点是使用添加剂，含量难以化验，只能根据试片和经验判定，精确控制有一定的难度。
光亮镍：优点是外观装饰性好，可以达到镜面光亮，镀层硬度较高，缺点：镀层有脆性，不适用于需弯曲或垂直受力的零件，表面如果不在镀装饰铬，外观很容易氧化变色，耐磨性也不如铬层。
高硫镍：镀层夹杂的硫含量较高，镀层活性较强，作为半亮镍和两镍的中间层，提高镍层间的电位差，将纵向腐蚀转化为横向腐蚀，起到牺牲阳极的作用，现在已很少采用。
黑镍：有一定硬度和消光性，可以缓解视觉疲劳。
但镀层颜色不耐久，适用于光学、武器和铭牌等相关部件，缺点耐蚀性差，须有后处理。
工艺稳定性也不太好。
珍珠镍：又叫缎面镍，沙镍。
外观装饰性镀层，具有雾面效果。
底层需亮镍打底。
缺点是工艺稳定性较差。
3. 镀硬铬和镀装饰铬镀铬层的颜色为稍带浅蓝色调的的银白色，铬的标准电极电位比铁低，但由于铬在大气中具有钝化能力，所以铬镀层对于钢是阴极性镀层，对于铜合金（黄铜除外）是阳极性镀层，对于铝合金是阴极性镀层。
硬铬硬铬层硬度为HV900—1200。
硬铬镀层具有较高的耐热性，400 度时开始氧化，并且，硬度随之降低。
硬铬镀层具有高硬度和低的磨擦系数。
有很高的耐磨性，但镀层脆不能承受弯曲和冲击。
镀铬过程对钢基体的力学性能有影响，疲劳性能下降幅度较大。
装饰铬装饰铬镀层具有很高的反光性能，并能长时间保持其反光性。
由于铬镀层本身具有微裂纹且多孔，因此，单层铬镀层不宜作防护层用。
要提高耐蚀能力，必须先镀铜再镀双层镍。
底层采用酸性镀铜或氰化镀铜，然后镀半光亮镍+光亮镍（半光亮镍厚度至少要达到镍层总厚度的三分之二），最后镀0.3 微米的铬即可。
镀装饰铬必须达到镜面光亮才可镀铬，否则达不到装饰效果。
镀黑铬镀层呈深灰色至黑色，比黑镍镀层耐磨性好，镀层硬度HV130 —150，在一般的大气条件下较稳定，有良好的消光性能，适用于光学零件，使用时颜色会逐渐减退。
4. 化学镀镍化学镀镍层对于钢、铝及铝合金是阴极性镀层，对于铜及铜合金（黄铜除外）是阳极性镀层。
化学镀镍层是层状结构，孔隙率低，其耐蚀性比镀镍好得多。
镀层硬度比较高，稍有脆性，镀层中含有磷，因此对导电性和导磁性有显著影响。
磷含量越高，镀层硬度越高，耐蚀性越好。
钢表面化学镀镍层经400度热处理后，硬度可以达到HV900-1100，可以取代硬铬层。
镀层具有类似于不锈钢的外观，镀层抗氧化性也比较强。
由于是化学沉积，镀层均匀性比电镀好很多，适用于形状复杂，要求镀层均匀且有防腐或耐磨要求的零件。
缺点是工艺较复杂，成本较高。
5. 铝合金化学导电氧化氧化膜比较薄，硬度低，不耐磨，不能锡焊（能点焊），具有较小的接触电阻，根据膜厚和工艺不同，颜色有无色、浅黄色、黄绿色和彩虹色。
有一定的耐腐蚀性。
适用于要求导电且有一定耐蚀性要求的零件。
6. 铝合金阳极氧化硫酸阳极氧化阳极氧化是一般铝合金最常用的防护和装饰方法。
膜层具有较高的防护能力，膜层多孔，与油漆的结合力良好，经重铬酸钾、热水封闭空隙，可以提高膜层的耐腐蚀性，用染料填充孔隙，可以得到所需要的各种颜色（含硅铝合金除外），但着色后的膜层防护性能低于重铬酸钾、热水填充的膜层。
膜层经150 度以上烘烤时，会出现发纹，随着温度升高发纹变短变细，数量增多，但对耐蚀性无明显影响。