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论文
题目：简朴易行的表面沾涂技术
学院：商学院
姓名：赵 宇
学号：
时间：2023年12月12日
有幸选到湖南科技大学机电工程学院的选修课--神奇的表面工程，对于我这个文科生来说，感到不久乐，也很合胃口，转眼间，一个学期又过去了，到了写论文的时候。通过自己所学以及查阅资料，这门选修课涉及概论、使零件表硬内韧的表面热解决技术、立竿见影的喷丸强化技术、变化无穷的摩擦化学转移膜技术、多姿多彩的气相沉积技术、所向披靡的三束及其改性技术、点石成金的电刷镀技术、喷枪射彩虹，零件换新装的热喷涂技术、简便易行的表面粘涂技术、1+1＞2的复合表面技术这几节课，而本论文，我从“简便易行的表面粘涂技术”这方面写起。
----前言
随着生产的发展，人们对工业设备和零部件乃至生活用品等的“皮肤”和外表提出了越来越高的规定（承受高温、高载荷，具有高硬度、高抗腐蚀性和高耐疲劳性能以及美观、耐用等），这样就出现了各种新的表面工程技术。
“削铁如泥”是武侠小说中常见的一个字眼，但要使刀剑实现这一功能，就需要进行特殊的解决。
运用各类金属的性能规律，通过表面热解决使金属材料表面硬、内部韧，充足发挥其潜能，这样，使用起来就可以“游刃有余”了。
单一的材料和单一的表面技术往往具有一定的局限性，很难满足性能上的各种规定，这就使复合材料和复合表面技术应运而生。采用表面工程技术的复合可以获得性能优异的表面涂层。
表面工程技术分布在各个领域中，例如表面改性、表面解决、表面涂覆等等。复合表面工程技术将两种以上表面工程技术复合在一起，可以取得更佳的效果。
随着高新技术的发展，表面工程技术层出不穷。如随着对物质的第四态即等离子态的结识，等离子喷涂、离子注入等技术蓬勃发展；激光的发现，促使激光熔敷、激光重熔等各种激光表面改性技术纷纷涌现；微波、电子束的发展促使诸如电子束物理气相沉积等技术发展迅猛；纳米技术的出现促使摩擦化学转化膜等技术在航空航天、汽车等领域的应用前景更加广泛。
新材料的出现给表面工程改性技术带来了新的活力，除金属材料外，出现了陶瓷材料、合成材料、塑料、纳米材料、非晶态材料、超导材料等，使机器设备及零件的皮肤和外衣的质量发生了质的改变。各种特殊功能的规定又促使了表面材料的不断发展，如隐身材料、抗磁性材料、导电、降噪声材料及抗高温腐蚀材料等层出不穷。
知识经济的到来又对环保、节能、节材等提出了更高的规定，无节制地浪费和消耗的时代将一去不复返了。重新制造的出现正适应了这一规定，表面工程技术可以使大批机器设备零件再生，并可节能、节材、减少污染、减少成本，是先进制造技术的新的重要领域。
表面工程逐步形成了自己的学科体系，在实际中得到了广泛的应用。
而其中的表面沾涂技术，更是重中之重，由于一个产品的外观在第一印象中最为重要，人要脸，树要皮，各个器件更是如此，而进入现代社会，表象更是被看重，所以，此方面的发展，受人重视。
表面解决即是通过一定的方法在工件表面形成覆盖层的过程，其目的是赋以制品表面美观、防腐蚀的效果。
特点： 表面工程是经表面预解决后，通过表面涂覆、表面改性或多种表面工程技术复合解决，改变固体金属表面和非金属表面的形态、化学成份和组织结构和应力状态，以获得所需要表面性能的系统工程。表面工程综合了多个领域的基础理论、技术和最新成果。表面工程技术因在基体材料表面制造了一层涂层或薄膜，或通过表面改性赋予材料许多特殊性能，使材料的表面性能大大优于材料基体，不仅能大大延伸基体材料的应用领域，并且解决了许多领域中材料无法满足环境规定的问题。表面工程技术在解决人类发展中碰到资源、能源、环境等共同问题中起着不可替代的重要作用。
粘涂工艺的应用：近些年，粘涂技术在设备维修领域的应用得到了飞速发展，它除用于绝缘、导电、密封、堵漏外，还广泛用于零件的耐磨损、耐腐蚀修复和预保护涂层，也用于修补零件上的各种缺陷如裂纹、划伤、尺寸超差、铸造缺陷等。国内外许多研究部门在粘涂层的研制、涂敷工艺及应用方面做了许多工作，获得了满意的效果。
进行的表面解决方法都归结于以下常用几种方法：
电镀 ：将接受电镀的部件浸于具有被沉积金属化合物的水溶液中，以电流通过镀液，使电镀金属析出并沉积在部件上。一般电镀有镀锌、铜、镍、铬、铜镍合金等，有时把煮黑（发蓝）、磷化等也涉及其中。
热浸镀锌：通过将碳钢部件浸没温度约为510℃的溶化锌的镀槽内完毕。其结果是钢件表面上的铁锌合金渐渐变成产品外表面上的钝化锌。热浸镀铝是一个类似的过程。
机械镀：通过镀层金属的微粒来冲击产品表面，并将涂层冷焊到产品的表面上。 一般螺丝多采用电镀方式，但用在电力、高速公路等室外的六角木螺钉等用热浸锌。
电镀的效果：电镀的质量以其耐腐蚀能力为重要衡量标准，另一方面是外观。耐腐蚀能力即是模仿产品工作环境，设立为实验条件，对其加以腐蚀实验。
电镀产品的质量从以下方面加以控制：
外观：制品表面不允许有局部无镀层、烧焦、粗糙、灰暗、起皮、结皮状况和明显条纹，不允许有针孔麻点、黑色镀渣、钝化膜疏松、龟裂、脱落和严重的钝化痕迹。
镀层厚度：紧固件在腐蚀性大气中的作业寿命与它的镀层厚度成正比。～ in(4～12um). 热浸镀锌：标准的平均厚度为54 um（称呼径≤3/8为43 um），最小厚度为43 um（称呼径≤3/8为37 um）。
镀层分布：采用不同的沉积方法，镀层在紧固件表面上的聚集方式也不同。电镀时镀层金属不是均匀地沉积在外周边沿上，转角处获得较厚镀层。在紧固件的螺纹部分，最厚的镀层位于螺纹牙顶，沿着螺纹侧面渐渐变薄，在牙底处沉积最薄，而热浸镀锌正好相反，较厚的镀层沉积在内转角和螺纹底部，机械镀的镀层金属沉积倾向与热浸镀相同，但是更为光滑并且在整个表面上厚度要均匀得多。
氢脆：紧固件在加工和解决过程中，特别在镀前的酸洗和碱洗以及随后的电镀过程中，表面吸取了氢原子，沉积的金属镀层然后俘获氢。当紧固件拧紧时，氢朝着应力最集中的部分转够，引起压力增高到超过基体金属的强度并产生微小的表面破裂。氢特别活动并不久渗入到新形成的裂隙中去。这种压力-破裂-渗入的循环一直继续到紧固件断裂。通常发生在第一次应力应用后的几个小时之内。为了消除氢脆的威胁，紧固件要在镀后尽也许快地加热烘焙，以使氢从镀层中渗出，烘焙通常在375-4000F（176-190℃）进行3-24小时。 由于机械镀锌是非电解质的，这事实上消除了氢脆的威胁。
自催化镀，一般称为"化学镀"、"无电镀"等自催化镍磷镀及工业应用无电解镀镍是目前国际上发展速度较快的表面解决工艺。它以无公害、操作简朴和可镀基底广泛以及镀层良好的耐磨耐腐性能受到工业界普遍瞩目和青睐。自催化镍磷镀技术，是目前国际上发展速度最快的低温表面强化高新技术。
浸渍镀，采用硫酸铜、硫酸亚锡为主盐的置换反映浸镀法在钢铁件表面制得金黄色铜锡合金层。通过添加含氟系阴离子及羧基系阴离子的络合剂 、控制铜、锡离子的置换反映速度 、获得 1 5%～ 39%铜含量的合金镀层 、外观呈 1 8～ 2 2K金色 、膜层结合力好 、耐蚀性优良 化学镀仿金的类型有两种 、一种是使用还原剂的化学还原型 、所形成的镀膜一般为赤褐色或色泽不好的金色 、其镀膜的附着力差。浸镀即置换镀或接触镀 、是一种无需外界电流或还原剂 、运用两种金属的电位差产生的电动势驱动的置换反映。浸渍镀设备少、效率高、成本低。
阳极氧化接近表面镀层解决，金属或合金的电化学氧化。将金属或合金的制件作为阳极，采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能，如表面着色，提高耐腐蚀性 、增强耐磨性及硬度，保护金属表面等。例如铝阳极氧化，将铝及其合金置于相应电解液(如硫酸、铬酸、草酸等)中作为阳极，在特定条件和外加电流作用下，进行电解。阳极的铝或其合金氧化 ，表面上形成氧化铝薄层 ，其厚度为5～20微米 ，硬质阳极氧化膜可达60～200微米 。阳极氧化后的铝或其合金，提高了其硬度和耐磨性，可达250～500公斤／平方毫米，良好的耐热性 ，硬质阳极氧化膜熔点高达2320K ，优良的绝缘性 ，耐击穿电压高达2023V ，增强了抗腐蚀性能 ，在ω＝。
热浸镀锌，俗称"铅水"。
热浸镀锡，热浸镀锡其重要是将待镀物运用一半自动工全自动方式经连续的水洗、酸洗藉以清除待镀物表面沾污的污物及锈点后，经浸渍助焊剂以利后续的镀锡加工之后再浸渍锡液，而后再经连串的撒甩、敲捶、回转等环节后，藉以去除镀物本体上多余的锡液及使锡液均匀的布设于其上，再施以冷却干燥后，即可依上述环节而得一对工作物产生热浸镀锡的作用 （15）阴极溅射，具有足够能量的带电粒子或中性粒子碰撞物体表面时，可把能量传递给表面的原子。只要表面原子获得的能量大于自身的电离能，就能摆脱周边原子的束缚而离开物体表面，这种现象称为溅射。
真空镀(Vacuum Plating) ，真空镀重要涉及真空蒸镀、溅射镀和离子镀几种类型，它们都是采用在真空条件下，通过蒸馏或溅射等方式在塑件表面沉积各种金属和非金属薄膜，通过这样的方式可以得到非常薄的表面镀层，同时具有速度快附着力好的突出优点，但是价格也较高，可以进行操作的金属类型较少，一般用来作较高档产品的功能性镀层，例如作为内部屏蔽层使用。
离子镀(Ion Plating)，离子镀在真空条件下，运用气体放电使气体或被蒸发物质部分电离，并在气体离子或被蒸发离子镀原理图物质离子的轰击下，将蒸发物质或其反映物沉积在基片上的方法。其中涉及磁控溅射离子镀、反映离子镀、空心阴极放电离子镀（空心阴极蒸镀法）、多弧离子镀（阴极电弧离子镀）等。
表面硬化：所谓表面硬化法是指通过适当的方法使零件的表层硬化而零件的心部仍然具有强韧性的解决。通过这种解决，可以改善零件的耐磨性以及耐疲劳性，而由于零件的心部仍然具有良好的韧性和强度，因此对冲击载荷有良好的抵抗作用。常用的表面硬化解决方法重要有渗碳、氮化、硬质阳极氧化、镀铬、表面淬火以及渗金属等。
总而言之，神奇的表面工程想要做好，几方面缺一不可，这就规定我们，从实际出发，不断革新技术、完善流程，在21世纪不断进步的科技发展中开创自己的一片天地，将表面工程技术日臻完善，责无旁贷！