表面处理技术发展趋势介绍

表面处理技术发展趋势介绍
一、表面处理技术概述
新型表面功能覆层技术，包括低温化学表面涂层技术及超深层表面改性技术，它运用物理、化学或物理化学等技术手段来改变“材料及其制件表面成份和组织结构”，其特点是保持基体材料固有的特征，又赋予表面化所要求的各种性能，从而适应各种技术和服役环境对材料的特殊要求，因而它是制造和材料学科最为活跃的技术领域，又是涉及表面处理与涂层技术的交叉学科。这种新型表面处理技术最大的优势在于能以极少的材料和能源消耗制备出基体材料难以甚至无法获得的性能优异的表面薄层，从而获得最大的经济效益，它是一种优质高效的表面改性与涂层技术。优质、高效的表面改性与涂层技术其应用范围广阔：如金属表面处理；物理气相沉积；化学气相沉积；物理化学气相沉积技术；高能等离体表面涂层技术；金刚石薄膜涂层；多元多层复合涂层技术；表面改性及涂层性能预测及剪栽技术；性能测试与寿命评估等等。
新型低温化学气相沉积技术引入等离子体增强技术，使其温度降至600度以下，获得硬质耐磨涂层新工艺，所生产的高强度、高性能的涂层工艺，在高速、重负荷、难加工领域中有其特殊的作用。超深层表面改性技术可应用于绝大多数热处理件和表面处理件，可替代高频淬火，碳氮共渗，离子渗氮等工艺，得到更深的渗层，更高的耐磨性，产品寿命剧增，可产生突破性的功能变化。
二、表面处理技术现状及国内外发展趋势
随着基础工业及高新技术产品的发展，对优质、高效表面改性及涂层技术的需求向纵深延伸，国内外在该领域与相关学科相互促进的局势下，在诸如“热化学表面改性”、“高能等离子体表面涂层”、“金刚石薄膜涂层技术”以及“表面改性与涂层工艺模拟和性能预测”等方面都有着突破的进展。
1、热化学表面电镀技术现状及发展趋势
国外近年来重视对“可控气氛条件和真空条件下的渗碳，碳氮共渗等技术的研究，并已实现工业化。而在我国应用很少，相关的技术研究工作亦不够。可控气氛渗碳和真空渗碳技术是显着缩短生产周期，节能、省时，同时可提高工件质量，不氧化、不脱碳，保证零件表面耐腐蚀和抗疲劳性，并减少热处理后机加工余量及清理工时。
目前国际上碳势控制和监测，渗层布型控制等方面的研究成果已应用于实际生产，并用计算机进行在线动态控制。
2、PVD、CVD、PCVD技术现状及发展趋势
各种气相沉积是当前世界上着名研究机构和大学竞相开展的具有挑战的性的研究

课题。目前该技术在信息、计算机、半导体、光学仪器等产业及电子元器件、光电子器件、太阳能电池、传感器件等制造中应用十分广泛，在机械工业中，制作硬质耐磨镀层、耐腐蚀镀层、热障镀层及固体润滑镀层等方面也有较多的研究和应用，其中TiN等镀膜刀具的普及已引起切削领域中的一场革命，金刚石薄膜、立方氮化硼薄膜的研究也十分火热，并已向实用化方面推进。
在不同PVD、CVD工艺的基础上，通过发展和复合很多新的工艺和设备，如IBAD、PCVD与空心最新表面处理技术概述及其发展趋势。
总的来说，表面处理技术是一直向着环保的方向前进的，为此，本中心参照国外材料表面处理先进技术，结合我国的原材料市场，在中国科学院、化工部、冶金部及科技部等有关部门的协助下，经过几年的潜心研究，现成功地研制出一种代替电镀进行金属表面处理的最好项目--新一代环保型特种表面合金催化液。
新一代环保型特种表面合金催化液采用几种易购化工原料混合而成，主要具有以下三大特点：
1、 无毒无味，无三废排放，对人体不构成危害，对环境不造成污染，属国家大力提倡推广的绿色环保产品。
2、 工艺简单，使用方便快捷，不需外接电源，可直接将镀件放置在该催化液中浸泡20~40分钟，即可形成光亮如镜的表面，具有点石成金的功效，神奇般地将铁变成了不锈钢，既美观，又耐用。无论是催化液的生产，还是对工件进行处理，生产操作都十分便捷，全部使用国产易购原料，极适于企业单件或批量生产。
3、 成本低廉，每平方米的造价约10-15元（根据镀件要求，表面催化厚度不同，成本有所浮动，如纯装饰型表面，每平米成本仅为3-6元），仅为电镀铬的1/3，不锈钢的1/4。