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1、夏飞2011年11月30号涂层技术概述涂层技术概述表面技术有关内容表面技术有关内容 新型表面功能涂层技术新型表面功能涂层技术,包括低温化学表面涂层技术及超深层表面包括低温化学表面涂层技术及超深层表面改性技术改性技术,它运用物理、化学或物理化学等技术手段来改变它运用物理、化学或物理化学等技术手段来改变“材料及其材料及其制件表面成份和组织结构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其特点是保持基体材料固有的特征,又赋又赋予表面化所要求的各种性能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从而适应各种技术和服役环境对材料的特殊要求殊要求,因而它是制造和材料学科最为活
2、跃的技术领域因而它是制造和材料学科最为活跃的技术领域,又是涉及表面又是涉及表面处理与涂层技术的交叉学科。处理与涂层技术的交叉学科。涂层技术和应用涂层技术和应用薄膜和涂层制备方法薄膜和涂层制备方法1.热喷涂技术热喷涂技术利用热源将喷涂材料加热至溶化或半溶化状态，并以一定的速度喷射沉积到经过预处理的基体表面形成涂层的方法分类分类：低压等离子喷涂、大气等离子喷涂、爆炸喷涂、高速氧焰喷涂、中温喷涂,冷喷涂等特点特点：沉积速率快,但表面粗糙,需要后续处理, 适合较厚涂层2.物理气相沉积技术物理气相沉积技术(PVD)方法：方法：真空蒸镀,磁空溅射,电弧离子镀,激光辅助沉积,等离子辅助物理气相沉积,电 子束
3、物理气相沉积等特点特点：沉积速率慢,涂层质量好,适合一些精密的应用,如刀具模具,电子等行业3.化学气相沉积技术（化学气相沉积技术（CVD）方法：热丝CVD, 微波增强CVD, 等离子体增强CVD,有机化合物CVD 等特点：绕射性好,可以生长一些高温下才能生长的薄膜,但沉积温度高.4.湿法沉积湿法沉积电镀,化学镀等价格便宜.薄膜和涂层示例薄膜和涂层示例刀具涂层DDP光学镜片涂层光学滤镜光电涂层表面涂层主要分析方法表面涂层主要分析方法研究方法研究方法研究研究项目目显微/ 纳米压痕 涂层或与界面有关的硬度磨痕仪,台阶仪厚度测量划痕仪结合强度摩擦仪 摩擦,磨损性能和摩擦系数表面轮廓仪表面形貌,粗糙度测
4、量光学显微镜表面形貌电子显微镜,原子力显微镜显微组织结构,表面形貌X射线能谱仪 ,电子探针, X射线光电子能谱化学成分X射线衍射,电子衍射相结构,晶粒尺寸, 应力分析等涂层性能分析方法涂层性能分析方法硬度 厚度划痕实验摩擦磨损实验光学显微镜电子显微镜能谱分析XRD硬度硬度硬度代表抵抗硬物压入的能力硬度代表抵抗硬物压入的能力 Mohs硬度硬度矿物物1滑石2石膏3方解石 4萤石5磷灰石6长石7石英8黄玉9刚玉10金刚石自然界的矿物分为10个硬度等级,所有的物体应该在这个范围内 布氏硬度布氏硬度 压头: 球 (硬质合金或淬硬钢) 样品压头布氏和维氏硬度布氏和维氏硬度压头压头: 金字塔形 (金刚石)
5、样品d维氏硬度维氏硬度 显微硬度测量显微硬度测量 1. 定位定位2. 压痕压痕3. 硬度计算硬度计算纳米压痕方法纳米压痕方法对于涂层硬度的测量,压痕深度一般小于涂层厚度的十分之一,以避免基体的影响磨痕仪磨痕仪球坑法是一种简易实用的镀层厚度测试方法，球磨后，在镀层样品上形成一球坑，通过正确的测量分析，可快速得出镀层的准确厚度。基体 涂层球划痕仪划痕仪用金刚石压头划出划痕,看涂层的破裂情况,用临界载荷评价涂层结合表征涂层耐划伤能力结合力摩擦系数 (如果有配件)分析临界载荷(Lc)划痕形貌摩擦磨损摩擦磨损针盘式摩擦实验针盘式摩擦实验摩擦系数磨损寿命磨损速率光学显微镜光学显微镜扫描电子显微镜扫描电子显微镜Quelle: Wikipedia
