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1、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
2、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）
3、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。（6）化学镀：又称无电镀，即在无外电流通过的情况下，利用还原剂将电解质溶液中的金属离子化学还原在呈活性催化的工件表面，沉积出与基体牢固结合的镀覆层。（3）
4、发蓝处理：（4）涂装技术：将有机涂料涂覆于物体表面并干燥成膜的的表面工程技术称之为涂装技术。1理想表面：是一种理论的结构完整的二维点阵平面。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，这种表面结构称为重构（或再构）。3离子镀膜：它是将工件放入真空室，并利用气体放电原理将部分气体和蒸发源逸出的气相粒子电离，在离子轰击的同时，把蒸发物或其反应产物沉积在工件表面成膜。4化学镀：是指在没有外电流通过的情况下，利用化学方法使溶液中的金属离子还原为金属并沉积在基体表面，形成镀层的一种表面加工方法。 5电解着色：是把经阳极氧化的铝及其合金放入含金属盐的电解液中
5、进行电解，通过电化学反应，使进入氧化膜微孔中的重金属离子还原为金属原子6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。7表面弛豫：表面上原子的这种位移（压缩或膨胀）称为表面弛豫。 8溅射镀膜：将工件放入真空室，并用正离子轰击作为阴极的靶（镀膜材料），使靶材中的原子、分子逸出，飞至工件表面凝聚成膜。 9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。10化学转化膜：通过化学或电化学手段，使金属表面形成稳定的化合物膜层的方法，这种经过化学处
6、理生成的膜层称之为化学转化膜。11吸附（固体与液体的作用之一）：吸附是固体表面吸引气体与之结合，以降低固体表面能的作用。12自扩散：在一个单组分的基底上同种原子的表面扩散称为自扩散 13简单盐镀液：14磷酸盐膜：是金属在磷酸盐溶液中形成的膜，其成膜过程称为磷化。15冶金结合：将喷涂层再加热重熔，涂层与基体互熔并扩散称冶金结合 16吸收（固体与液体的作用之一）：吸引是固体的表面和内部都容纳气体，使整个固体的能量发生变化。 17多相扩散：在表面上其它种吸附原子的扩散称为多相扩散18氧化物膜：是金属在含有氧化剂的溶液中形成的膜，其成膜过程叫氧化 19镀硬铬：在各种基体材料上镀较厚的铬层，镀层厚度一般
7、在20um以上20扩散结合：当薄膜和衬底材料具有可溶性或部分可溶性时，若给界面层的原子1至10ev能量，则可促使原子通过薄膜与衬底界面进行互相扩散，形成薄膜与衬底间的扩散结合。（1）相界面：（4）界面：（7）标准电极电位：二、填空题：（1）表面工程技术的内涵包括：(表面改性技术)、(表面涂镀技术)、(表面合金化和渗杂技术)、(表面微细加工技术)、(表面加工三维成型技术)、(表面合成新材料技术)。表面工程技术的特点和意义：( )、( )、( )、( )、( )。按照表面工程技术的特点可以将其分为（表面改性）、（表面加工）、（表面加工三维成型）和（表面合成新材料）等几大类。（2）实际上，原子的扩散
8、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，后三种扩散都比第一种扩散快，又称短路扩散。在扩散传质中，固体表面的原子的活动能力最高，其次为（晶界）原子，再次为位错原子，体内原子活动能力最低。（3） 严格意义上表面能应是指材料表面的（内能）它包括（原子的动能）、（原子的势能）以及原子中原子核和电子的动能和势能。表面张力和表面自由能是从不同角度反映了物质表面分子受力不平衡的特性。（4） 润湿角为0和180时，相应地称为（ 完全 ）润湿和（ 完全不 ）润湿。（5）固体表面吸附可分为（物理吸附）和（化学吸附）两类。（7）按腐蚀形态可把腐蚀分为（局部腐蚀）和（全面腐蚀）两
9、大类。（8）关于钝化的机理目前主要有（成相膜理论）和（吸附理论）两种。（9）溶液中至少有两个组成部分，即，溶剂和溶质，它们都可能被固体吸附，但被吸附的程度不同，如果吸附层内溶质的浓度比体相大，称为（ 正 ）吸附，反之称为（ 反 ）吸附。（10）按磨损的机理的不同，可以将磨损分为（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）和（ ）七大类。最基本的是、（粘着磨损）（磨粒磨损）、（疲劳磨损）和（腐蚀磨损）。（12）按腐蚀机理可把腐蚀分为（化学腐蚀）和（电化学腐蚀）两大类。（13）激光淬火的不足之处在于单道淬火的激光区域宽度有限，通过多道搭接，实现大面积淬火，容易产生（回火软带）。因此多采用螺旋扫描
10、避免之。为了提高钢铁对激光束的吸收率，应该对钢铁工件进行表面（黑化）处理。（14）喷丸强化技术，是利用高速喷射的细小弹丸在室温下撞击受喷工件表面，使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。（15）通过辉光放电获得的（等离子体），实际上是正离子、负离子、分子、中性原子、电子、光子等各种粒子的复合体。是与固、液、气态不同的第四态。（16）热喷涂涂层间主要依靠（机械结合），结合强度较低，而且存在孔隙。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
11、隙，这就是热喷焊技术。（17）等离子喷涂采用（等离子火焰）作为热源对喷涂材料进行加热的。（18）喷焊过程包括预热、喷粉和重熔。预热目的是（使工件表面湿气蒸发，产生一定的热膨胀，减少焊层应力，提高喷粉沉积效率。）（19）对工件进行焊前（预热）和焊后（缓冷）以及采用堆焊底层的方法可以减少堆焊层内应力。（20）不同溶液和工艺参数下得到的镀层，性能和用途也不同。按镀层的性能可将其分为（ ）、（ ）和（ ）三类。（21）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。（22）转
12、化膜按其形成机理可分为（化学转换膜）和（电化学转换膜），按其成分，有（氧化膜）、（磷酸盐膜）、（铬酸盐膜）和（草酸盐膜）；按用途可分为功能性膜、防护性、装饰性膜；（23）电化学氧化指在电解质溶液中，在直流电的作用下，以（ 惰性导体材料 ）为阴极，以（ 工件 ）为阳极，通过电解作用，在基体表面上获得结合牢固的氧化膜的表面工程技术。（24）铝和铝合金是最容易着色的金属，其主要着色方法以下三类。 A（ 自然显色 ） B（ 吸附着色 ） C（ 电解显色 ）（25）将有机涂料涂覆于物体表面并干燥成膜的过程称之为（ 涂装技术 ）。一般涂料主要是由成膜物质、（ 颜料 ）、（ 溶剂 ）、（ 助剂 ）四部分组成
13、。（26）成膜物质分为两大类，其中一类称为非转化型成膜物质，它们在涂装成膜过程中组成结构不发生变化，即成膜物质与涂膜的组成相同。另一类成膜物质称为转化型成膜物质，它们在成膜过程中组成结构发生变化，形成与其原来组成结构完全不同的涂膜。（27）气相沉积可分为（ 物理气相沉积 ）和（ 化学气相沉积 ）两大类。三、判断题：对的打，错的打。（1）固体表面吸附可分为：物理吸附和化学吸附两类。 （ ）（2）表面能高的固体比表面能低的固体更容易被液体所润湿。 （ ）（3）一种摩擦方式里通常包含几种磨损机理。 （ ）（4）化学腐蚀依照表面反应速度及氧化膜的致密程度的不同，金属氧化的动力学过程有三种典型的情况。提
14、高材料抗氧化能力的重要途径就是改变材料的表面成分，使其氧化动力学曲线呈对数变化。 （ ）（5）腐蚀电位值越负的金属越容易腐蚀。 （ ）（6）腐蚀原电池中小阴极、大阳极相对于大阴极小阳极更为有害。 （）（7）腐蚀速率是指金属在单位时间t、单位面积S上所损失的重量，腐蚀速率也可采用单位时间的腐蚀深度来表示，腐蚀速率也还可以用腐蚀电流密度ic表示。 （）（8）金属作为阳极腐蚀时，失去电子越多，流出的电量越大，金属溶解就越多，腐蚀程度也就越大。（）（9）表面淬火比一般淬火的表面硬度高其原因是因为表面淬火的零件含碳量高。 （）（10）电阻加热表面淬火技术是在工件中通以低压大电流，利用工件表面或紧靠工件表面的周围介质中形成高电阻而产生的热效应将工件表面快速加热到相变温度以上并淬火的工艺方法.()（11）使气体由良绝缘体变成导体的现象成为气体放电。气体中带电粒子的存在和一定电场强度的存在是气体放电的必要条件。 （）（12）辉光放电时阴阳极间的电位降落均匀，发光强弱也一样。 （）（13）在阴极材料、气体介质、两极间距离固定的条件下，阴极辉光区的大小取决于炉内气压的大小。气压越高，辉光层越薄，亮度越集中。 （）（
