湖大材料工程基础课件第七章 表面涂层与处理.ppt

第第7章章表面涂层与处理表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院 机机机机械械械械产产产产品品品品的的的的故故故故障障障障往往往往往往往往是是是是个个个个别别别别零零零零件件件件失失失失效效效效造造造造成成成成的的的的，而而而而零零零零件件件件失失失失效效效效往往往往往往往往是是是是由由由由于于于于局局局局部部部部表表表表面面面面造造造造成成成成的的的的，腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀从从从从零零零零件件件件表表表表面面面面开开开开始始始始，磨磨磨磨擦擦擦擦、磨磨磨磨损损损损在在在在零零零零件件件件表表表表面面面面发发发发生生生生，疲疲疲疲劳劳劳劳裂裂裂裂纹纹纹纹由由由由零零零零件件件件表表表表面面面面向向向向里里里里延延延延伸伸伸伸。如如如如果果果果采采采采用用用用表表表表面面面面处处处处理理理理技技技技术术术术将将将将机机机机械械械械产产产产品品品品中中中中那那那那些些些些易易易易损损损损零零零零件件件件的的的的易易易易损损损损表表表表面面面面的的的的失失失失效效效效期期期期延延延延长长长长，则则则则产产产产品品品品整整整整体性能就可以得到提高。体性能就可以得到提高。体性能就可以得到提高。体性能就可以得到提高。12/20/20222材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院n表表表表面面面面涂涂涂涂层层层层与与与与处处处处理理理理是是是是通通通通过过过过涂涂涂涂覆覆覆覆、表表表表面面面面改改改改性性性性或或或或多多多多种种种种表表表表面面面面技技技技术术术术复复复复合合合合处处处处理理理理，改改改改变变变变固固固固体体体体金金金金属属属属表表表表面面面面或或或或非非非非金金金金属属属属表表表表面面面面的的的的形形形形态态态态、化化化化学学学学成成成成分分分分、组组组组织织织织结结结结构构构构和和和和应应应应力力力力状状状状况况况况以以以以获获获获得所需要表面性能的加工方法。得所需要表面性能的加工方法。得所需要表面性能的加工方法。得所需要表面性能的加工方法。n作作作作用用用用：外外外外观观观观美美美美容容容容、免免免免受受受受环环环环境境境境损损损损伤伤伤伤、提提提提高高高高抗抗抗抗热热热热、抗抗抗抗磨损、抗疲劳以及电绝缘性等。磨损、抗疲劳以及电绝缘性等。磨损、抗疲劳以及电绝缘性等。磨损、抗疲劳以及电绝缘性等。n方法：方法：方法：方法：（1 1）涂抹一层薄的聚合物、陶瓷或金属涂层；）涂抹一层薄的聚合物、陶瓷或金属涂层；）涂抹一层薄的聚合物、陶瓷或金属涂层；）涂抹一层薄的聚合物、陶瓷或金属涂层；（2 2）通过扩散或离子注入等改变表面化学成分；）通过扩散或离子注入等改变表面化学成分；）通过扩散或离子注入等改变表面化学成分；）通过扩散或离子注入等改变表面化学成分；（3 3）利利利利用用用用喷喷喷喷砂砂砂砂或或或或喷喷喷喷丸丸丸丸处处处处理理理理对对对对表表表表面面面面进进进进行行行行简简简简单单单单的的的的机机机机械械械械强化。强化。强化。强化。12/20/20223材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院 常用的表面技常用的表面技常用的表面技常用的表面技术术术术有：有：有：有：堆堆堆堆焊焊焊焊技技技技术术术术、熔熔熔熔结结结结技技技技术术术术(低低低低真真真真空空空空熔熔熔熔结结结结、激激激激光光光光熔熔熔熔敷敷敷敷等等等等)，电电电电镀镀镀镀、电电电电刷刷刷刷镀镀镀镀及及及及化化化化学学学学镀镀镀镀技技技技术术术术，热热热热喷喷喷喷涂涂涂涂技技技技术术术术(火火火火焰焰焰焰喷喷喷喷涂涂涂涂、电电电电弧弧弧弧喷喷喷喷涂涂涂涂、等等等等离离离离子子子子喷喷喷喷涂涂涂涂、爆爆爆爆炸炸炸炸喷喷喷喷涂涂涂涂、高高高高能能能能超超超超声声声声速速速速喷喷喷喷涂涂涂涂等等等等)，粘粘粘粘接接接接技技技技术术术术、涂涂涂涂装装装装技技技技术术术术，物物物物理理理理与与与与化化化化学学学学气气气气相相相相沉沉沉沉积积积积技技技技术术术术(真真真真空空空空蒸蒸蒸蒸镀镀镀镀、离离离离子子子子溅溅溅溅射射射射、离离离离子子子子镀镀镀镀)，以以以以及及及及化化化化学学学学热热热热处处处处理理理理，激激激激光光光光相相相相变变变变硬硬硬硬化化化化、激激激激光光光光非非非非晶晶晶晶化、激光合金化、电子束相变硬化、离子注入等化、激光合金化、电子束相变硬化、离子注入等化、激光合金化、电子束相变硬化、离子注入等化、激光合金化、电子束相变硬化、离子注入等 12/20/20224材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院7.1表面涂层表面涂层一、上油漆一、上油漆特点：具有装饰特性特点：具有装饰特性特点：具有装饰特性特点：具有装饰特性与保护工件不受环与保护工件不受环与保护工件不受环与保护工件不受环境损伤的性能，工境损伤的性能，工境损伤的性能，工境损伤的性能，工艺简单，通常采用刷、蘸或喷的方法。艺简单，通常采用刷、蘸或喷的方法。艺简单，通常采用刷、蘸或喷的方法。艺简单，通常采用刷、蘸或喷的方法。典型工艺：静电上漆典型工艺：静电上漆典型工艺：静电上漆典型工艺：静电上漆给予涂料的微粒和上漆的表面以相反的电荷，给予涂料的微粒和上漆的表面以相反的电荷，给予涂料的微粒和上漆的表面以相反的电荷，给予涂料的微粒和上漆的表面以相反的电荷，涂料微粒被吸引到靶材的表面。（对容器拐角涂料微粒被吸引到靶材的表面。（对容器拐角涂料微粒被吸引到靶材的表面。（对容器拐角涂料微粒被吸引到靶材的表面。（对容器拐角处非常有效）处非常有效）处非常有效）处非常有效）12/20/20225材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院二、气相沉积二、气相沉积n物物物物理理理理气气气气相相相相沉沉沉沉积积积积（PVDPVD）：用用用用热热热热蒸蒸蒸蒸发发发发或或或或电电电电子子子子束束束束、激激激激光光光光束束束束轰轰轰轰击击击击靶靶靶靶材材材材等等等等方方方方式式式式产产产产生生生生气气气气相相相相物物物物质质质质，在在在在真真真真空空空空中中中中向向向向基基基基片片片片表表表表面面面面沉沉沉沉积积积积形形形形成成成成薄薄薄薄膜膜膜膜的的的的过过过过程程程程，包包包包括括括括：蒸蒸蒸蒸发镀膜、溅射沉积和离子镀膜等物理方法。发镀膜、溅射沉积和离子镀膜等物理方法。发镀膜、溅射沉积和离子镀膜等物理方法。发镀膜、溅射沉积和离子镀膜等物理方法。蒸蒸蒸蒸发发发发镀镀镀镀膜膜膜膜利利利利用用用用电电电电阻阻阻阻加加加加热热热热、高高高高频频频频加加加加热热热热、载载载载能能能能束束束束等等等等轰轰轰轰击击击击使使使使镀镀镀镀料料料料转转转转化化化化为为为为气气气气相相相相以以以以达达达达到到到到沉沉沉沉积积积积的的的的目目目目的的的的。其其其其中中中中激激激激光光光光物物物物理理理理气气气气相相相相沉沉沉沉积积积积方方方方法法法法可可可可以以以以高高高高效效效效、高高高高质质质质地地地地在在在在基基基基片片片片表表表表面面面面形形形形成成成成硬硬硬硬质质质质氧氧氧氧化化化化物物物物、氮氮氮氮化化化化物物物物陶陶陶陶瓷瓷瓷瓷膜膜膜膜、氧化铝膜、以及超导薄膜。氧化铝膜、以及超导薄膜。氧化铝膜、以及超导薄膜。氧化铝膜、以及超导薄膜。12/20/20226材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院 溅溅溅溅射射射射沉沉沉沉积积积积以以以以离离离离子子子子轰轰轰轰击击击击靶靶靶靶材材材材料料料料，使使使使其其其其溅溅溅溅射射射射并并并并沉沉沉沉积积积积到到到到基基基基体体体体材材材材料料料料上上上上称称称称为为为为溅溅溅溅射射射射沉沉沉沉积积积积。包包包包括括括括：二二二二极极极极溅溅溅溅射射射射、三三三三极极极极溅溅溅溅射射射射、四四四四极极极极溅溅溅溅射射射射、磁磁磁磁控控控控溅溅溅溅射射射射、射射射射频频频频溅溅溅溅射和反应溅射等技术。射和反应溅射等技术。射和反应溅射等技术。射和反应溅射等技术。离离离离子子子子镀镀镀镀 离离离离子子子子镀镀镀镀是是是是在在在在镀镀镀镀膜膜膜膜的的的的同同同同时时时时采采采采用用用用离离离离子子子子轰轰轰轰击击击击基基基基体体体体表表表表面面面面和和和和膜膜膜膜层层层层的的的的镀镀镀镀膜膜膜膜技技技技术术术术，包包包包括括括括空空空空心心心心阴阴阴阴极极极极离离离离子子子子镀镀镀镀和和和和多多多多弧弧弧弧离离离离子子子子镀镀镀镀等等等等，广广广广泛泛泛泛用用用用于于于于在在在在高高高高速速速速钢钢钢钢刀刀刀刀具具具具表表表表面面面面镀镀镀镀超超超超硬硬硬硬TiNTiN膜膜膜膜，在在在在涡涡涡涡轮轮轮轮机机机机叶叶叶叶片片片片上上上上镀镀镀镀防防防防热热热热腐蚀膜，可大大延长部件的使用寿命。腐蚀膜，可大大延长部件的使用寿命。腐蚀膜，可大大延长部件的使用寿命。腐蚀膜，可大大延长部件的使用寿命。12/20/20227材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院n化学气相沉积（化学气相沉积（CVD）利利利利用用用用气气气气态态态态物物物物质质质质在在在在固固固固体体体体表表表表面面面面上上上上进进进进行行行行化化化化学学学学反反反反应应应应，生生生生成固态沉积物的过程。成固态沉积物的过程。成固态沉积物的过程。成固态沉积物的过程。优优优优点点点点：沉沉沉沉积积积积速速速速率率率率高高高高，每每每每小小小小时时时时可可可可沉沉沉沉淀淀淀淀数数数数十十十十微微微微米米米米以以以以上上上上；通通通通过过过过调调调调节节节节参参参参数数数数可可可可以以以以控控控控制制制制沉沉沉沉积积积积层层层层的的的的化化化化学学学学组组组组成成成成、形形形形貌貌貌貌、晶晶晶晶体体体体结结结结构构构构和和和和晶晶晶晶向向向向等等等等，还还还还可可可可以以以以利利利利用用用用中中中中等等等等温温温温度度度度和和和和高高高高气气气气压压压压的的的的反反反反应应应应剂剂剂剂气气气气体体体体源源源源，来来来来沉沉沉沉积积积积高高高高熔熔熔熔点点点点的的的的相相相相，如如如如在在在在900900下下下下可可可可沉沉沉沉积积积积熔熔熔熔点点点点32253225的的的的TiBTiB2 2。化化化化学学学学气相沉积的处理温度相对比较低，沉积层均匀。气相沉积的处理温度相对比较低，沉积层均匀。气相沉积的处理温度相对比较低，沉积层均匀。气相沉积的处理温度相对比较低，沉积层均匀。12/20/20228材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院不不不不足足足足之之之之处处处处：基基基基体体体体材材材材料料料料要要要要加加加加热热热热，往往往往往往往往引引引引起起起起基基基基体体体体材材材材料料料料中中中中的的的的相相相相变变变变、晶晶晶晶粒粒粒粒的的的的长长长长大大大大和和和和组组组组分分分分的的的的扩扩扩扩散散散散；气气气气相相相相反反反反应应应应剂剂剂剂的的的的腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀性性性性常常常常常常常常会会会会影影影影响响响响基基基基体体体体材材材材料料料料，导导导导致致致致沉沉沉沉积积积积层层层层多多多多孔孔孔孔、粘粘粘粘着着着着力力力力低低低低和和和和化化化化学学学学污污污污染染染染；此此此此外外外外，化化化化学学学学气气气气相相相相沉沉沉沉积积积积是是是是平平平平衡衡衡衡过过过过程程程程，不不不不能能能能得得得得到到到到亚亚亚亚稳稳稳稳态态态态材料。材料。材料。材料。方方方方法法法法：常常常常压压压压化化化化学学学学气气气气相相相相沉沉沉沉积积积积、低低低低压压压压化化化化学学学学气气气气相相相相沉沉沉沉积积积积、激激激激光光光光化化化化学学学学气气气气相相相相沉沉沉沉积积积积、金金金金属属属属有有有有机机机机化化化化合合合合物物物物化化化化学学学学气气气气相沉积和等离子体化学气相沉积等。相沉积和等离子体化学气相沉积等。相沉积和等离子体化学气相沉积等。相沉积和等离子体化学气相沉积等。12/20/20229材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院涂涂涂涂层层层层材材材材料料料料：几几几几十十十十种种种种（主主主主要要要要是是是是金金金金属属属属碳碳碳碳化化化化物物物物、氮氮氮氮化化化化物物物物、硼化物和氧化物）和上百种反应体系。硼化物和氧化物）和上百种反应体系。硼化物和氧化物）和上百种反应体系。硼化物和氧化物）和上百种反应体系。例例例例如如如如硬硬硬硬质质质质合合合合金金金金刀刀刀刀具具具具+碳碳碳碳化化化化钛钛钛钛和和和和碳碳碳碳氮氮氮氮化化化化钛钛钛钛涂涂涂涂层层层层：硬硬硬硬度度度度可可可可达达达达基基基基体体体体的的的的二二二二倍倍倍倍，仅仅仅仅次次次次于于于于金金金金刚刚刚刚石石石石，润润润润滑滑滑滑性性性性和和和和耐耐耐耐磨磨磨磨性性性性很很很很好好好好，大大大大大大大大延延延延长长长长刀刀刀刀具具具具寿寿寿寿命命命命，改改改改进进进进工工工工件件件件的的的的表面质量。表面质量。表面质量。表面质量。又又又又如如如如钢钢钢钢铁铁铁铁碳碳碳碳化化化化钛钛钛钛涂涂涂涂层层层层复复复复合合合合材材材材料料料料作作作作为为为为工工工工模模模模具具具具或或或或耐耐耐耐磨磨磨磨部部部部件件件件，已已已已广广广广泛泛泛泛用用用用于于于于板板板板金金金金压压压压力力力力加加加加工工工工、纺纺纺纺织织织织、粉粉粉粉末末末末冶冶冶冶金金金金、陶陶陶陶瓷瓷瓷瓷、塑塑塑塑料料料料及及及及钢钢钢钢丝丝丝丝绳绳绳绳加加加加工工工工等等等等各各各各种种种种工工工工业业业业部部部部门。门。门。门。12/20/202210材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院三、热喷涂三、热喷涂n n定定定定义义义义：采采采采用用用用气气气气体体体体、液液液液体体体体燃燃燃燃料料料料或或或或电电电电弧弧弧弧、等等等等离离离离子子子子、激激激激光光光光等等等等作作作作热热热热源源源源，使使使使金金金金属属属属、合合合合金金金金、金金金金属属属属陶陶陶陶瓷瓷瓷瓷、氧氧氧氧化化化化物物物物、碳碳碳碳化化化化物物物物、塑塑塑塑料料料料及及及及其其其其复复复复合合合合材材材材料料料料等等等等喷喷喷喷涂涂涂涂材材材材料料料料加加加加热热热热到到到到熔熔熔熔融融融融或或或或半半半半熔熔熔熔融融融融状状状状态态态态，通通通通过过过过高高高高速速速速气气气气流流流流使使使使其其其其雾雾雾雾化化化化，然然然然后后后后喷喷喷喷射射射射、沉沉沉沉积积积积到到到到经经经经过过过过预预预预处处处处理理理理的工件表面，形成附着牢固的表面层的加工方法。的工件表面，形成附着牢固的表面层的加工方法。的工件表面，形成附着牢固的表面层的加工方法。的工件表面，形成附着牢固的表面层的加工方法。n n特性：特性：特性：特性：热喷热喷热喷热喷涂的种涂的种涂的种涂的种类类类类多、涂多、涂多、涂多、涂层层层层的功能多、的功能多、的功能多、的功能多、适用范围广；适用范围广；适用范围广；适用范围广；工件受热程度可控，不发生畸变；工件受热程度可控，不发生畸变；工件受热程度可控，不发生畸变；工件受热程度可控，不发生畸变；适用适用适用适用热喷热喷热喷热喷涂的零件范涂的零件范涂的零件范涂的零件范围宽围宽围宽围宽、厚度可调范围大；厚度可调范围大；厚度可调范围大；厚度可调范围大；设备简单设备简单设备简单设备简单、工艺灵活、工艺灵活、工艺灵活、工艺灵活、生生生生产产产产率高率高率高率高；操作环境较差，需加以防护。操作环境较差，需加以防护。操作环境较差，需加以防护。操作环境较差，需加以防护。12/20/202211材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院n涂层结合机理涂层结合机理（1 1）机械结合）机械结合）机械结合）机械结合（2 2）冶金）冶金）冶金）冶金-化学结合化学结合化学结合化学结合（3 3）物理结合物理结合物理结合物理结合12/20/202212材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院n热喷涂材料热喷涂材料 硬质耐磨复合粉末：硬质耐磨复合粉末：硬质耐磨复合粉末：硬质耐磨复合粉末：Co-WCCo-WC，NiCr-CrNiCr-Cr3 3C C22耐耐耐耐高高高高温温温温和和和和隔隔隔隔热热热热复复复复合合合合粉粉粉粉末末末末：ZrOZrO2 2，AlAl2 2OO3 3，TiOTiO2 2，Y Y2 2OO33绝缘和导电复合粉末：陶瓷氧化物；绝缘和导电复合粉末：陶瓷氧化物；绝缘和导电复合粉末：陶瓷氧化物；绝缘和导电复合粉末：陶瓷氧化物；CuCu、AgAg等等等等 减减减减摩摩摩摩润润润润滑滑滑滑复复复复合合合合粉粉粉粉末末末末：石石石石墨墨墨墨，MoSMoS，硅硅硅硅藻藻藻藻土土土土，聚聚聚聚四四四四氟乙烯氟乙烯氟乙烯氟乙烯 红红红红外外外外线线线线辐辐辐辐射射射射和和和和防防防防辐辐辐辐射射射射复复复复合合合合粉粉粉粉末末末末：AlAl2 2OO3 3-TiO-TiO2 2，NiO-CrNiO-Cr2 2OO3 312/20/202213材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院n喷涂方法喷涂方法火焰喷涂火焰喷涂火焰喷涂火焰喷涂电弧喷涂电弧喷涂电弧喷涂电弧喷涂等离子喷涂等离子喷涂等离子喷涂等离子喷涂12/20/202214材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院火焰喷涂火焰喷涂火焰喷涂火焰喷涂12/20/202215材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院12/20/202216材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院12/20/202217材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院12/20/202218材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院塑料粉末火焰喷涂技术塑料粉末火焰喷涂技术 利利利利用用用用燃燃燃燃烧烧烧烧气气气气体体体体形形形形成成成成的的的的火火火火焰焰焰焰将将将将塑塑塑塑料料料料粉粉粉粉末末末末加加加加热热热热到到到到熔熔熔熔融融融融状状状状态态态态并并并并喷喷喷喷射射射射到到到到工工工工件件件件表表表表面面面面，形形形形成成成成涂涂涂涂层层层层的的的的一一一一种种种种工工工工艺艺艺艺。用用用用压压压压缩缩缩缩空空空空气气气气将将将将塑塑塑塑料料料料粉粉粉粉末末末末通通通通过过过过喷喷喷喷枪枪枪枪的的的的中中中中心心心心管管管管道道道道喷喷喷喷出出出出；在在在在塑塑塑塑料料料料粉粉粉粉末末末末的的的的外外外外围围围围喷喷喷喷出出出出冷冷冷冷却却却却用用用用的的的的压压压压缩缩缩缩空空空空气气气气，以以以以构构构构成成成成幕幕幕幕帘帘帘帘；在在在在最最最最外外外外层层层层则则则则为为为为燃燃燃燃烧烧烧烧气气气气体体体体形形形形成成成成的的的的火火火火焰焰焰焰。这这这这样样样样，火火火火焰焰焰焰隔隔隔隔着着着着压压压压缩缩缩缩空空空空气气气气幕幕幕幕帘帘帘帘将将将将塑塑塑塑料料料料粉粉粉粉末末末末加加加加热热热热至至至至熔熔熔熔融融融融状状状状态态态态，从从从从而而而而在在在在工工工工件件件件上上上上形形形形成成成成涂涂涂涂层。层。层。层。12/20/202219材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院12/20/202220材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院12/20/202221材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院电电电电弧弧弧弧喷喷喷喷涂涂涂涂 以以以以电电电电弧弧弧弧为为为为热热热热源源源源，将将将将金金金金属属属属熔熔熔熔化化化化并并并并用用用用气气气气流流流流雾雾雾雾化化化化，使使使使熔熔熔熔融粒子高速喷到工件表面形成涂层的一种工艺。融粒子高速喷到工件表面形成涂层的一种工艺。融粒子高速喷到工件表面形成涂层的一种工艺。融粒子高速喷到工件表面形成涂层的一种工艺。12/20/202222材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院等离子等离子喷喷涂涂 以以以以等等等等离离离离子子子子弧弧弧弧为为为为热热热热源源源源的的的的热热热热喷喷喷喷涂涂涂涂。等等等等离离离离子子子子发发发发生生生生器器器器又又又又叫叫叫叫等等等等离离离离子子子子喷喷喷喷枪枪枪枪，根根根根据据据据工工工工艺艺艺艺的的的的需需需需要要要要经经经经进进进进气气气气管管管管通入氮气或氩气。通入氮气或氩气。通入氮气或氩气。通入氮气或氩气。也可以再通入也可以再通入也可以再通入也可以再通入(5510)%10)%的氢气。这的氢气。这的氢气。这的氢气。这 些气体进入弧柱区些气体进入弧柱区些气体进入弧柱区些气体进入弧柱区 后，将发生电离，后，将发生电离，后，将发生电离，后，将发生电离，成为等离子体。成为等离子体。成为等离子体。成为等离子体。12/20/202223材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院 由由由由于于于于钨钨钨钨极极极极与与与与前前前前枪枪枪枪体体体体有有有有一一一一段段段段距距距距离离离离，故故故故在在在在电电电电源源源源的的的的空空空空载载载载电电电电压压压压加加加加到到到到喷喷喷喷枪枪枪枪上上上上以以以以后后后后，并并并并不不不不能能能能立立立立即即即即产产产产生生生生电电电电弧弧弧弧，还还还还需需需需在在在在前前前前枪枪枪枪体体体体与与与与后后后后枪枪枪枪体体体体之之之之间间间间并并并并联联联联一一一一个个个个高高高高频频频频电电电电源源源源。高高高高频频频频电电电电源源源源接接接接通通通通使使使使钨钨钨钨极极极极端端端端部部部部与与与与前前前前枪枪枪枪体体体体之之之之间间间间产产产产生生生生火火火火花花花花放放放放电电电电，于于于于是是是是电电电电弧弧弧弧便便便便被被被被引引引引燃燃燃燃。电电电电弧弧弧弧引引引引燃燃燃燃后后后后，切切切切断高频电路。断高频电路。断高频电路。断高频电路。12/20/202224材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院 引引引引燃燃燃燃后后后后的的的的电电电电弧弧弧弧在在在在孔孔孔孔道道道道中中中中受受受受到到到到三三三三种种种种压压压压缩缩缩缩效效效效应应应应，温温温温度度度度升升升升高高高高，喷喷喷喷射射射射速速速速度度度度加加加加大大大大，此此此此时时时时往往往往前前前前枪枪枪枪体体体体的的的的送送送送粉粉粉粉管管管管中中中中输输输输送送送送粉粉粉粉状状状状材材材材料料料料，粉粉粉粉末末末末在在在在等等等等离离离离子子子子焰焰焰焰流流流流中中中中被被被被加加加加热热热热到到到到熔熔熔熔融融融融状状状状态态态态，并并并并高高高高速速速速喷喷喷喷打打打打在在在在零零零零件件件件表表表表面面面面上上上上。当当当当撞撞撞撞击击击击零零零零件件件件表表表表面面面面时时时时熔熔熔熔融融融融状状状状态态态态的的的的球球球球形形形形粉粉粉粉末末末末发发发发生生生生塑塑塑塑性性性性变变变变形形形形，粘粘粘粘附附附附在在在在零零零零件件件件表表表表面面面面，各各各各粉粉粉粉粒粒粒粒之之之之间间间间也也也也依依依依靠靠靠靠塑塑塑塑性性性性变变变变而而而而互互互互相相相相钩钩钩钩连连连连起起起起来来来来，随随随随着着着着喷喷喷喷涂涂涂涂时时时时间间间间的的的的增增增增长长长长，零件表面就获得了一定尺寸的喷涂层。零件表面就获得了一定尺寸的喷涂层。零件表面就获得了一定尺寸的喷涂层。零件表面就获得了一定尺寸的喷涂层。12/20/202225材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院12/20/202226材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院电火花表面强化电火花表面强化 通通通通过过过过电电电电火火火火花花花花放放放放电电电电的的的的作作作作用用用用把把把把一一一一种种种种导导导导电电电电材材材材料料料料涂涂涂涂敷敷敷敷熔熔熔熔渗渗渗渗到到到到另另另另一一一一种种种种导导导导电电电电材材材材料料料料的的的的表表表表面面面面，从从从从而而而而改改改改变变变变后后后后者表面物理和化学等性能的工艺方法。者表面物理和化学等性能的工艺方法。者表面物理和化学等性能的工艺方法。者表面物理和化学等性能的工艺方法。12/20/202227材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院四、电镀、电刷镀和化学镀四、电镀、电刷镀和化学镀n电镀电镀电镀电镀 定义定义定义定义：在含有欲镀金属的盐类溶液中，以被镀基：在含有欲镀金属的盐类溶液中，以被镀基：在含有欲镀金属的盐类溶液中，以被镀基：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，使溶液中欲镀金体金属为阴极，通过电解作用，使溶液中欲镀金体金属为阴极，通过电解作用，使溶液中欲镀金体金属为阴极，通过电解作用，使溶液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来，形成镀层属的阳离子在基体金属表面沉积出来，形成镀层属的阳离子在基体金属表面沉积出来，形成镀层属的阳离子在基体金属表面沉积出来，形成镀层的表面加工方法。的表面加工方法。的表面加工方法。的表面加工方法。电镀液的基本成分及其作用电镀液的基本成分及其作用电镀液的基本成分及其作用电镀液的基本成分及其作用(1)(1)主盐：镀液中在阴极沉积出所要求镀层的金属主盐：镀液中在阴极沉积出所要求镀层的金属主盐：镀液中在阴极沉积出所要求镀层的金属主盐：镀液中在阴极沉积出所要求镀层的金属盐盐盐盐(2)(2)导电盐：碱金属或碱土金属的盐类。导电盐：碱金属或碱土金属的盐类。导电盐：碱金属或碱土金属的盐类。导电盐：碱金属或碱土金属的盐类。12/20/202228材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院(3)(3)络络络络合合合合剂剂剂剂：使使使使待待待待镀镀镀镀的的的的金金金金属属属属离离离离子子子子以以以以络络络络离离离离子子子子形形形形式式式式存存存存在在在在，从从从从而而而而增增增增大大大大金金金金属属属属离离离离子子子子析析析析出出出出过过过过电电电电位位位位(增增增增大大大大极极极极化化化化作作作作用用用用)，使使使使镀镀镀镀层层层层细细细细致致致致紧紧紧紧密密密密、均均均均镀镀镀镀能能能能力力力力好好好好。常常常常用用用用络络络络合合合合剂剂剂剂有氰盐、焦磷酸盐、三乙醇胺和乙二胺等。有氰盐、焦磷酸盐、三乙醇胺和乙二胺等。有氰盐、焦磷酸盐、三乙醇胺和乙二胺等。有氰盐、焦磷酸盐、三乙醇胺和乙二胺等。(4)(4)阳阳阳阳极极极极活活活活化化化化剂剂剂剂：促促促促进进进进阳阳阳阳极极极极溶溶溶溶解解解解的的的的物物物物质质质质，如如如如卤卤卤卤素素素素离离离离子、酒石酸盐、柠檬酸盐子、酒石酸盐、柠檬酸盐子、酒石酸盐、柠檬酸盐子、酒石酸盐、柠檬酸盐(5)(5)缓缓缓缓冲冲冲冲剂剂剂剂：稳稳稳稳定定定定镀镀镀镀液液液液的的的的PHPH值值值值，主主主主要要要要有有有有弱弱弱弱酸酸酸酸、弱弱弱弱碱碱碱碱及其盐类。及其盐类。及其盐类。及其盐类。(6)(6)添添添添加加加加剂剂剂剂：改改改改善善善善镀镀镀镀层层层层的的的的质质质质量量量量，如如如如防防防防针针针针孔孔孔孔剂剂剂剂、光光光光亮亮亮亮剂、整平剂等。剂、整平剂等。剂、整平剂等。剂、整平剂等。12/20/202229材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院应用应用应用应用 镀锌防腐镀锌防腐镀锌防腐镀锌防腐(约占电镀的约占电镀的约占电镀的约占电镀的60%)60%)镀铜防护装饰性镀层的底层，钢铁镀铜防护装饰性镀层的底层，钢铁镀铜防护装饰性镀层的底层，钢铁镀铜防护装饰性镀层的底层，钢铁件的防渗碳，件的防渗碳，件的防渗碳，件的防渗碳，印刷线路板、塑料电镀等。印刷线路板、塑料电镀等。印刷线路板、塑料电镀等。印刷线路板、塑料电镀等。镀镍耐蚀镀镍耐蚀镀镍耐蚀镀镍耐蚀 镀铬美丽光泽、耐腐蚀、硬度高且摩擦系数小，镀铬美丽光泽、耐腐蚀、硬度高且摩擦系数小，镀铬美丽光泽、耐腐蚀、硬度高且摩擦系数小，镀铬美丽光泽、耐腐蚀、硬度高且摩擦系数小，可用于装饰、耐磨损和耐蚀可用于装饰、耐磨损和耐蚀可用于装饰、耐磨损和耐蚀可用于装饰、耐磨损和耐蚀。12/20/202230材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院电镀合金特点电镀合金特点电镀合金特点电镀合金特点(1)(1)可制取高熔点金属与低熔点金属组成的合金；可制取高熔点金属与低熔点金属组成的合金；可制取高熔点金属与低熔点金属组成的合金；可制取高熔点金属与低熔点金属组成的合金；(2)(2)可可可可制制制制取取取取平平平平衡衡衡衡相相相相图图图图没没没没有有有有的的的的、与与与与冶冶冶冶炼炼炼炼合合合合金金金金明明明明显显显显不不不不同的物相；同的物相；同的物相；同的物相；(3)(3)可获得非晶；可获得非晶；可获得非晶；可获得非晶；(4)(4)单单单单独独独独从从从从水水水水溶溶溶溶液液液液中中中中不不不不能能能能析析析析出出出出的的的的金金金金属属属属如如如如WW、MoMo、TiTi等可以合金形式析出，如等可以合金形式析出，如等可以合金形式析出，如等可以合金形式析出，如Ni-MoNi-Mo、CdCd-Ti-Ti；(5)(5)出现电位较负的金属优先析出的特异现象出现电位较负的金属优先析出的特异现象出现电位较负的金属优先析出的特异现象出现电位较负的金属优先析出的特异现象。12/20/202231材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院n电刷镀电刷镀电刷镀电刷镀 采采采采用用用用专专专专用用用用的的的的直直直直流流流流电电电电源源源源设设设设备备备备，电电电电源源源源的的的的正正正正极极极极接接接接镀镀镀镀笔笔笔笔，作作作作为为为为刷刷刷刷镀镀镀镀时时时时的的的的阳阳阳阳极极极极，电电电电源源源源的的的的负负负负极极极极接接接接工工工工件件件件，作作作作为为为为刷刷刷刷镀镀镀镀时时时时的的的的阴阴阴阴极极极极。镀镀镀镀笔笔笔笔通通通通常常常常采采采采用用用用高高高高纯纯纯纯细细细细石石石石墨墨墨墨块块块块作作作作阳阳阳阳极极极极材材材材料料料料，石石石石墨墨墨墨块块块块外外外外面面面面包包包包裹裹裹裹上上上上棉棉棉棉花花花花和和和和耐耐耐耐磨磨磨磨的涤棉套。的涤棉套。的涤棉套。的涤棉套。在在在在被被被被镀镀镀镀零零零零件件件件表表表表面面面面局局局局部部部部快快快快速速速速电电电电沉沉沉沉积积积积金金金金属属属属镀镀镀镀层层层层的的的的技技技技术术术术，本本本本质质质质是是是是依依依依靠靠靠靠一一一一个个个个与与与与阳阳阳阳极极极极接接接接触触触触的的的的垫垫垫垫或或或或刷刷刷刷提提提提供电镀需要的电解液的电镀。供电镀需要的电解液的电镀。供电镀需要的电解液的电镀。供电镀需要的电解液的电镀。12/20/202232材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院12/20/202233材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院 刷刷刷刷镀镀镀镀时时时时使使使使浸浸浸浸满满满满镀镀镀镀液液液液的的的的镀镀镀镀笔笔笔笔以以以以一一一一定定定定的的的的相相相相对对对对运运运运动动动动速速速速度度度度在在在在工工工工件件件件表表表表面面面面上上上上移移移移动动动动，并并并并保保保保持持持持适适适适当当当当的的的的压压压压力力力力。在在在在镀镀镀镀笔笔笔笔与与与与工工工工件件件件接接接接触触触触的的的的部部部部位位位位，镀镀镀镀液液液液中中中中的的的的金金金金属属属属离离离离子子子子在在在在电电电电场场场场力力力力的的的的作作作作用用用用下下下下扩扩扩扩散散散散到到到到工工工工件件件件表表表表面面面面，并并并并在在在在工工工工件件件件表表表表面面面面获获获获得得得得电电电电子子子子被被被被还还还还原原原原成成成成金金金金属属属属原原原原子子子子，这这这这些些些些金金金金属属属属原原原原子子子子在在在在工工工工件件件件表表表表面面面面沉沉沉沉积积积积结结结结晶晶晶晶，形形形形成成成成镀镀镀镀层层层层。随随随随着着着着刷镀时间的增长，镀层逐渐增厚。刷镀时间的增长，镀层逐渐增厚。刷镀时间的增长，镀层逐渐增厚。刷镀时间的增长，镀层逐渐增厚。12/20/202234材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院（1 1）优点：）优点：）优点：）优点：设备简单，携带方便，不需要大的镀槽；设备简单，携带方便，不需要大的镀槽；设备简单，携带方便，不需要大的镀槽；设备简单，携带方便，不需要大的镀槽；工艺简单，操作方便，特别适合不解体机件的现场工艺简单，操作方便，特别适合不解体机件的现场工艺简单，操作方便，特别适合不解体机件的现场工艺简单，操作方便，特别适合不解体机件的现场维修和野外抢修；维修和野外抢修；维修和野外抢修；维修和野外抢修；镀层种类多，与基体结合力强；镀层种类多，与基体结合力强；镀层种类多，与基体结合力强；镀层种类多，与基体结合力强；沉积速度快。沉积速度快。沉积速度快。沉积速度快。（2 2）缺点：）缺点：）缺点：）缺点：劳动强度大，消劳动强度大，消劳动强度大，消劳动强度大，消耗镀液较多，消耗阳极包缠材料。耗镀液较多，消耗阳极包缠材料。耗镀液较多，消耗阳极包缠材料。耗镀液较多，消耗阳极包缠材料。12/20/202235材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院n化学镀（自催化镀、无电解镀、化学镀（自催化镀、无电解镀、化学镀（自催化镀、无电解镀、化学镀（自催化镀、无电解镀、ElectrolessElectroless PlatingPlating）定定定定义义义义：在在在在没没没没有有有有外外外外电电电电流流流流通通通通过过过过的的的的情情情情况况况况下下下下，利利利利用用用用还还还还原原原原剂剂剂剂，在在在在镀镀镀镀层层层层物物物物质质质质溶溶溶溶液液液液中中中中进进进进行行行行化化化化学学学学还还还还原原原原反反反反应应应应，在在在在镀件的固液两相界面上析出和沉积得到镀层。镀件的固液两相界面上析出和沉积得到镀层。镀件的固液两相界面上析出和沉积得到镀层。镀件的固液两相界面上析出和沉积得到镀层。特特特特点点点点：可可可可在在在在复复复复杂杂杂杂的的的的镀镀镀镀件件件件表表表表面面面面形形形形成成成成均均均均匀匀匀匀的的的的镀镀镀镀层层层层；不不不不需需需需要要要要导导导导电电电电电电电电极极极极；通通通通过过过过敏敏敏敏化化化化处处处处理理理理活活活活化化化化，可可可可直直直直接接接接在在在在塑塑塑塑料料料料、陶陶陶陶瓷瓷瓷瓷、玻玻玻玻璃璃璃璃等等等等非非非非导导导导体体体体上上上上镀镀镀镀膜膜膜膜；镀镀镀镀层层层层孔孔孔孔隙隙隙隙率率率率低低低低，耐耐耐耐蚀蚀蚀蚀性性性性好好好好；溶溶溶溶液液液液稳稳稳稳定定定定性性性性差差差差，使用温度高，寿命使用温度高，寿命使用温度高，寿命使用温度高，寿命短。短。短。短。12/20/202236材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院镍、铜、钴、金、银等金属及合金都能采用化学镍、铜、钴、金、银等金属及合金都能采用化学镍、铜、钴、金、银等金属及合金都能采用化学镍、铜、钴、金、银等金属及合金都能采用化学镀的方法沉积。镀的方法沉积。镀的方法沉积。镀的方法沉积。非金属材料通过化学沉积方法也可以镀镍、铜、非金属材料通过化学沉积方法也可以镀镍、铜、非金属材料通过化学沉积方法也可以镀镍、铜、非金属材料通过化学沉积方法也可以镀镍、铜、金、银等，而且非金属材料电镀之前的表面金金、银等，而且非金属材料电镀之前的表面金金、银等，而且非金属材料电镀之前的表面金金、银等，而且非金属材料电镀之前的表面金属化主要靠化学镀。非金属材料在化学镀之前属化主要靠化学镀。非金属材料在化学镀之前属化主要靠化学镀。非金属材料在化学镀之前属化主要靠化学镀。非金属材料在化学镀之前的预处理比较复杂。的预处理比较复杂。的预处理比较复杂。的预处理比较复杂。12/20/202237材料工程基础表面涂层与处理材料科学与工程学院材料科学与工程学院1 1、封闭处理、封闭处理、封闭处理、封闭处理 对对对对于于于于多多多多孔孔孔孔的的的的非非非非金金