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摘 要:表面工程技术是一项新的关键性技术,它在不改变材料本身质量和材质的情况下赋予或改变材料的一些特性,在社会的建设与发展,在科研和生产,军事与航天等各领域都得到了广泛的应用。本文从热浸镀、热喷涂这两重要方面介绍了表面工程技术的发展及其应用。
关键词:表面工程技术 发展应用 热浸镀 热喷涂
随着社会经济的发展,科学技术的不断更新,表面工程技术的发展以及其应用都得到了广泛的关注。它是表面处理和表面镀层与表面改性的总称。它以各类物理和化学方法在不改变材料本身质量与材质的情况下赋予或改变材料的一些特性。从而使得材料能更加广泛的满足和应用到各类领域的需要中去。它是用于防腐耐磨、修复强化、装饰美观的一项重要技术,对表面工程技术的发展应用进行认真的分析和探讨对社会的发展有着积极重要的作用。
1 热浸镀
热浸镀是一种对金属制品表面进行处理的技术,简称热镀。一般的做法就是将成品的金属制品放入熔触的金属液体当中,使得其金属制品与镀层材料發生反应,进行结合,产生新的特性和功能,从而满足需要,主要是为了防腐和装饰。
由于热浸镀的金属制品的表面的镀层都比较厚,所以经过热浸镀的金属制品能有效的长期处于腐蚀环境中,可以满足在腐蚀环境中的工作需求,代替一些贵重的防腐蚀材料来应用到工作生产中。一般的应用到热浸镀上的镀层材料为锡、铅、锌,但由于锡价格昂贵,大量应用到热浸镀的镀层材料中会提高成本,达不到实用性的要求,而铅具有毒性,所以也不能广泛的应用,除了一些特殊的非用不可的领域,基本上热浸镀锡和热浸镀铅一般已经推出了市场,而被作为大量应用和推广的是热浸镀锌,它实用性高,应用范围广,已经是作为防腐处理的首选。热浸镀锌已经被商业化生产200多年,这种防腐方法最早被美国设立专利,并在美国首先建立第一条镀锌生产线,从而为现代利用热浸镀锌防腐打下基础。
随着时代的发展,现代社会对镀层的成本要求和镀层的抗腐蚀耐用性能要求越来越高,所以寻找一种成本低廉,抗腐蚀性能优秀的材料和方法越来越重要。终于,在1972年,美国率先研究出了一种叫做合金钢板的热浸技术。应用这种技术制作出的金属制品不仅具有锌的牺牲阳极特性,还具有铝的耐持久性和耐高温等特性,随后便大量的投入生产应用。再接下来的几年,合金钢板的发展迅速,其优异的耐腐蚀性和成型性被世界广泛的认同,并且合金钢板的生产工艺条件并不复杂和昂贵,所以被大量应用到生产,到1997年,拿Galfan合金镀层钢板为例,全世界的总产量就达到了100万吨。
总的来说,合金镀层能使得其产品适应更多的应用环境,并且可以应用到目前普通镀锌产品的一切应用领域。它对环境的保护明显,而且成本比较低,还具有优秀的耐用性,一般合金镀层的产品都比一般的镀层产品使用年限更久,而且性能更好。在一些先进发达国家,都积极推广合金镀层产品,应用到了社会建设的方方面面,在民用和军用上都大有作为,在各类防腐工程中均得到了许多良好的应用效果。
我国也随着时代的发展,在建设基础设施方面大量应用镀层产品,每年的需求量都在上百万吨,而随着农业的现代化,镀层产品在农业上的应用前景更加广阔。
2 热喷涂
热喷涂技术是一种在金属产品表面上沉积陶瓷涂层的技术。它有效的将陶瓷的耐高温性和耐磨耐腐蚀等特性与金属的可塑性与强韧性以及导电导热等特性结合起来。它相对于热浸镀技术更为复杂,设计到的学科和方面更为广阔,对一些边缘科学的要求更加苛刻,而且也是当今世界重点研究与发展的一个技术。在热喷涂材料中,还分为了金属材料和特殊金属材料,陶瓷材料和生物材料以及有机聚合物材料,按照涂层的结构又分了更多的种类,随着应用领域的要求不断提高,目前热喷涂材料的发展趋势主要是纳米材料和新型合金或非品材料等。
在热喷涂技术的应用中,首先引入的航空领域,航空航天要求材料耐热耐腐蚀,还要求其有效屏蔽电磁干扰以及能高温超导等,所以热喷涂技术在航空航天领域得到不断的发展,其各类性能都有效的得到了提高。并且热喷涂材料的耐高温特性是航空航天领域看中的一个关键,在航空发动机的进口处,温度已经达到了合金的熔化温度,如果在合金材料表面覆合上耐高温的陶瓷材料,那便能有效的提高发动机叶片的耐高温能力。
最新热门的超导技术也是应用热喷涂技术,应用其能大大提高超导材料实用化,在各类传感器以及电子设备等方面都有很好的发展前景。而对于电子电力工业上,陶瓷的优秀介电绝缘性能能大大提高介电常数,使得在电容器等电子电力器材能满足高温下的绝缘要求。
还有值得一提的是医用生物陶瓷涂层等离子喷涂技术,利用其强度高,化学结合性好,表面等特点,能广泛的应用到医学上对人体硬组织的修复中,推动医学的快速发展。还有新型复合材料等,这些都能对社会的发展带来巨大的推动作用。
总之,随着科技的发展,社会建设的需求,表面工程技术的重要性越来越明显,其中热浸镀和热喷涂等技术在实际应用中具有广泛的实用性。它对防腐耐磨、修复强化、装饰美观等来说,都是一项重要技术,所以对表面工程技术的发展应用进行认真的分析和探讨对社会科技的发展有着积极重要的作用,可以为社会的生产带来巨大的经济效益。
参考文献:
[1]闻立时,黄荣芳《先进表面工程技术发展前沿》[J],真空,2004(05).
[2]庞建超,李世杰,曹晓明《现代表面工程技术的发展及应用》[J],天津冶金,2005(01).
[3]周永强,李午申,冯灵芝《表面工程技术的发展与应用》[J],焊接技术,2001(04).
关键词:表面工程技术 发展应用 热浸镀 热喷涂
随着社会经济的发展,科学技术的不断更新,表面工程技术的发展以及其应用都得到了广泛的关注。它是表面处理和表面镀层与表面改性的总称。它以各类物理和化学方法在不改变材料本身质量与材质的情况下赋予或改变材料的一些特性。从而使得材料能更加广泛的满足和应用到各类领域的需要中去。它是用于防腐耐磨、修复强化、装饰美观的一项重要技术,对表面工程技术的发展应用进行认真的分析和探讨对社会的发展有着积极重要的作用。
1 热浸镀
热浸镀是一种对金属制品表面进行处理的技术,简称热镀。一般的做法就是将成品的金属制品放入熔触的金属液体当中,使得其金属制品与镀层材料發生反应,进行结合,产生新的特性和功能,从而满足需要,主要是为了防腐和装饰。
由于热浸镀的金属制品的表面的镀层都比较厚,所以经过热浸镀的金属制品能有效的长期处于腐蚀环境中,可以满足在腐蚀环境中的工作需求,代替一些贵重的防腐蚀材料来应用到工作生产中。一般的应用到热浸镀上的镀层材料为锡、铅、锌,但由于锡价格昂贵,大量应用到热浸镀的镀层材料中会提高成本,达不到实用性的要求,而铅具有毒性,所以也不能广泛的应用,除了一些特殊的非用不可的领域,基本上热浸镀锡和热浸镀铅一般已经推出了市场,而被作为大量应用和推广的是热浸镀锌,它实用性高,应用范围广,已经是作为防腐处理的首选。热浸镀锌已经被商业化生产200多年,这种防腐方法最早被美国设立专利,并在美国首先建立第一条镀锌生产线,从而为现代利用热浸镀锌防腐打下基础。
随着时代的发展,现代社会对镀层的成本要求和镀层的抗腐蚀耐用性能要求越来越高,所以寻找一种成本低廉,抗腐蚀性能优秀的材料和方法越来越重要。终于,在1972年,美国率先研究出了一种叫做合金钢板的热浸技术。应用这种技术制作出的金属制品不仅具有锌的牺牲阳极特性,还具有铝的耐持久性和耐高温等特性,随后便大量的投入生产应用。再接下来的几年,合金钢板的发展迅速,其优异的耐腐蚀性和成型性被世界广泛的认同,并且合金钢板的生产工艺条件并不复杂和昂贵,所以被大量应用到生产,到1997年,拿Galfan合金镀层钢板为例,全世界的总产量就达到了100万吨。
总的来说,合金镀层能使得其产品适应更多的应用环境,并且可以应用到目前普通镀锌产品的一切应用领域。它对环境的保护明显,而且成本比较低,还具有优秀的耐用性,一般合金镀层的产品都比一般的镀层产品使用年限更久,而且性能更好。在一些先进发达国家,都积极推广合金镀层产品,应用到了社会建设的方方面面,在民用和军用上都大有作为,在各类防腐工程中均得到了许多良好的应用效果。
我国也随着时代的发展,在建设基础设施方面大量应用镀层产品,每年的需求量都在上百万吨,而随着农业的现代化,镀层产品在农业上的应用前景更加广阔。
2 热喷涂
热喷涂技术是一种在金属产品表面上沉积陶瓷涂层的技术。它有效的将陶瓷的耐高温性和耐磨耐腐蚀等特性与金属的可塑性与强韧性以及导电导热等特性结合起来。它相对于热浸镀技术更为复杂,设计到的学科和方面更为广阔,对一些边缘科学的要求更加苛刻,而且也是当今世界重点研究与发展的一个技术。在热喷涂材料中,还分为了金属材料和特殊金属材料,陶瓷材料和生物材料以及有机聚合物材料,按照涂层的结构又分了更多的种类,随着应用领域的要求不断提高,目前热喷涂材料的发展趋势主要是纳米材料和新型合金或非品材料等。
在热喷涂技术的应用中,首先引入的航空领域,航空航天要求材料耐热耐腐蚀,还要求其有效屏蔽电磁干扰以及能高温超导等,所以热喷涂技术在航空航天领域得到不断的发展,其各类性能都有效的得到了提高。并且热喷涂材料的耐高温特性是航空航天领域看中的一个关键,在航空发动机的进口处,温度已经达到了合金的熔化温度,如果在合金材料表面覆合上耐高温的陶瓷材料,那便能有效的提高发动机叶片的耐高温能力。
最新热门的超导技术也是应用热喷涂技术,应用其能大大提高超导材料实用化,在各类传感器以及电子设备等方面都有很好的发展前景。而对于电子电力工业上,陶瓷的优秀介电绝缘性能能大大提高介电常数,使得在电容器等电子电力器材能满足高温下的绝缘要求。
还有值得一提的是医用生物陶瓷涂层等离子喷涂技术,利用其强度高,化学结合性好,表面等特点,能广泛的应用到医学上对人体硬组织的修复中,推动医学的快速发展。还有新型复合材料等,这些都能对社会的发展带来巨大的推动作用。
总之,随着科技的发展,社会建设的需求,表面工程技术的重要性越来越明显,其中热浸镀和热喷涂等技术在实际应用中具有广泛的实用性。它对防腐耐磨、修复强化、装饰美观等来说,都是一项重要技术,所以对表面工程技术的发展应用进行认真的分析和探讨对社会科技的发展有着积极重要的作用,可以为社会的生产带来巨大的经济效益。
参考文献:
[1]闻立时,黄荣芳《先进表面工程技术发展前沿》[J],真空,2004(05).
[2]庞建超,李世杰,曹晓明《现代表面工程技术的发展及应用》[J],天津冶金,2005(01).
[3]周永强,李午申,冯灵芝《表面工程技术的发展与应用》[J],焊接技术,2001(04).