高分子改性论文

高分子改性论文 09013240### 学号: 广东石油化工学院 课 程 论 文 现代材料 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面改性 化工与环境工程 高分子材料应用技术 高分子专09-2 学 院: 专业: 班级: 学 生: ### 教 师(职称): 黄军左,教授, 完 成 时 间: 2011 年 11 月 29 日 现代材料表面改性 摘要:本文综述了现代材料表面改性的特性及应用领域进行了评价和探讨，同时对现代材料表面改性的发展前景进行了展望。 关键词:失效 表面改性 发展 分类 目的 意义 应用 前言: 机械零件失效一般都发生在工作面(表面)，因为机械零件相互接触的表面受力最大，最易摩擦磨损、疲劳而失效;零件表面易受外界环境中的水、气、某些化学介质的作用而腐蚀失效。 而现代材料表面改性技术就是采用在零件表面涂覆一层保护膜，或采用机械、物理、化学等方法，使材料表面的形貌、化学成份、相组成、微观结构、缺陷状态、应力状态得到改变，可非常有效地提高零件表面的抗磨损、耐腐蚀、抗疲劳性能。 近三十多年来，国内外许多学者研究和发明了多种材料表面改性技术，用它们来提高材料表面的抗磨损、耐腐蚀、抗疲劳能力取得了重大进展，并在工业应用中获得巨大成功，使现代材料表面改性技术成为国民经济中的重要产业之一，它在高、精、尖新技术发展中起到越来越重要的作用。 1.现代材料表面改性技术的发展 现代材料表面改性技术是一门由多种学科发展而来的技术组合，其发展经历了很长，很复杂的过程。 传统的表面改性技术，如表面热处理、表面渗碳等已有上百年的历史了。上世纪50年代高分子涂装技术有了非常大的发展，由古老的刷涂、空气喷涂发展为静电喷涂、流化床涂装、电泳涂装及静电涂装。 60年代以来，传统的淬火已由火焰加热发展为高频加热。后来，激光器与电子束装置的应用，出现了激光束、电子束的淬火技术。 电镀是一门古老的表面改性技术，相当长时间，电镀只能镀覆纯金属模，目前已能镀覆多种合金，也可以在表面上镀陶瓷和金刚石粉末，以增加表面的抗磨性。70年代以来，化学镀有了很大的发展，它已成为一个有效的镀覆手段。 近30年来，热喷涂得到了迅速的发展，国内外形成了一种热喷涂技术热，使它在多种工业部门得到了广泛应用，而且发展出多种类型的热喷涂技术。 激光束、电子束成功地应用于现代材料表面改性，出现了如激光表面涂敷、 2 激光表面合金化、激光表面淬火、电子束表面淬火、表面镀膜等等多种现代材料表面改性技术。 化学气相沉积、物理气相沉积，使镀膜技术迅速由最初的热蒸汽镀膜发展为一系列的现代表面镀膜技术，使镀膜温度大大降低，膜层质量有了很大的改进。 离子注入成功地应用于材料表面改性，可得到过饱和固溶体、非晶态和某些化合物层，有效地增加了材料表面的硬度，提高了耐磨性、抗疲劳性及抗腐蚀性，大大地延长了零件的使用寿命。上世纪90年代，全方位离子注入(等离子体浸泡式离子注入)克服了一般离子注入直射性限制，成功地用于复杂形状零件批量表面强化处理，使离子注入工业应用有了美好的前景。 现代材料表面改性技术的进步，一方面是传统工艺技术的革新，一方面是新工艺的出现，它们都是由于相关科学的发展对这门边缘科学的促进作用。反过来，现代材料表面改性技术的发展促进许多学科的发展和工业的进步。上世纪80年代，现代材料表面改性技术已被列为世界十项关键技术之一。目前，现代材料表面改性技术已成为材料科学技术的一个重要的非常活跃的领域。 2.现代材料表面改性技术的分类 现代材料表面改性技术是一门多学科的边缘科学，国内外都没有公认的分类方法。由于现代材料表面改性技术具有很强的工艺性，我们仅按工艺特点进行大致分，与此同时，现代材料表面改性技术离不开表面 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 与测试，它也构成现代材料表面改性技术的一个重要的部分。 (1)化学气相沉积 化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition)简称CVD，它是指在一定温度条件下，混合气体与基体(衬底)表面相互作用，使混合气体中某些成分分解，并在基体表面形成金属或化合物薄膜(镀层)的过程。 (2)物理气相沉积 在化学气相沉积(CVD)过程中，基体表面发生化学反应所需能量来源于外界热源对于基体表面的加热作用，因此CVD过程温度很高。物理气相沉积(PVD)不同于化学气相沉积(CVD)，在物理气相沉积(PVD)过程中，基体表面发生化学反应所需能量来源于等离子体粒子(电子、离子与中性粒子)，或电子束能量，或激光束能量等，并且等离子体粒子、电子束、激光束起到了化学反应的催化剂的作用，可使外界热源对于基体表面的加热作用大大减轻，因此PVD过程温度很低。 (3)热渗镀 热渗镀是用加热扩散的方法，把一种或几种元素渗入基体表面，得到一扩散合 3 金层，但有时基体表面还会残留一薄的覆层技术。该技术的突出特点是表面强化层的形成主要依靠加热扩散的作用，因而不存在结合力不足的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 (4)热喷镀 热喷涂是利用某种热源将涂层材料加热到熔融或半熔融状态，同时借助于焰流或高速气体将其雾化，并推动这些雾化后的粒子喷射到基体表面，沉积成具有某种功能的涂层技术。 (5)离子注入(包括束线离子注入与全方位离子注入或浸泡式离子注入) 金属表面注入某些离子后，可以得到一般冶金工艺很难得到的新的表面合金相，从而提高了金属表面的硬度、耐磨性、抗腐蚀性、抗疲劳性等性能，离子注入也可以改变材料的光、电、磁特性 (6)激光与电子束表面改性 激光束照射金属时，激光束能量会很快转变为金属晶格的动能，从而使金属表层迅速熔化，激光束部分能量被吸收，部分能量被反射。金属对激光的吸收因金属而异，金属的表面状态对于反射率极为敏感，表面越光滑反射率越高，表面杂质和氧化物会使反射率急剧变化。 电子束照射到材料表面时，入射电子会同材料的原子核及电子发生相互作用，由于入射电子与原子核的质量差别特别大，入射电子与原子核的碰撞基本上是弹性碰撞，因此入射电子能量传递主要是通过与基体的电子碰撞实现的，入射电子通过碰撞，入射电子的能量立即以热能形式传递给了点阵原子，入射电子的能量以极快速度沉积在材料表面层，使材料表面表面层迅速熔化，当电子束离开表面后，基体的热传导使熔化表面很快凝固。 (7)大气等离子体表面改性 -3-4离子镀原理图如图一所示。真空室抽至10~10Pa，通入惰性气体(Ar)，真空 -1度达1~10Pa，高压电源接在蒸发源(阳极)和基片(阴极)上，两极之间建立起低压气体放电的低温等离子体。基片成为辉光放电的阴极，其表面附近成为阴极位降暗区。惰性气体离子进入阴极位降暗区被阴极位降的电场加速，并轰击衬底(基片)表面，有效地清除基片表面的气体和污物。接着使镀料气化，蒸发的粒子进入等离子体区，并与等离子体区中的氩离子和被激发的惰性气体原子以及电子碰撞，其中一部分蒸发粒子被电离成正离子，而大部分蒸发原子达不到离化的能量，处于激发态。被电离的镀料离子和惰性气体离子一起受到负高压电场加速，以较高的能量轰击衬底(基片)和镀层的表面，并沉积成膜。这种荷能离子的轰击贯穿镀膜成核和生长的全过程。 4 图一.离子镀原理图 3.现代材料表面改性目的和意义 材料表面改性是指不改变材料整体(基体)特性，仅改变材料近表面层的物理、化学特性的表面处理手段，材料表面改性也可以称为材料表面强化处理。 5 现代材料表面改性目的:是把材料表面与基体看作为一个统一的系统进行 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 与改性，以最经济、最有效的方法改变材料近表面层的形态、化学成份和组织结构，赋予新的复合性能，以新型的功能，实现新的工程应用。 因此，现代材料表面改性一是可以使材料表面获得更好的表面特性，有效地延长零件使用寿命;二是可以用性能较差的合金钢代替优质合金钢，以节省优质合金钢材料;三是可以研制出新颖材料。这种多功能综合化，用于提高材料表面性能的各种现代表面改性技术统称为现代表面改性技术。现代表面改性技术适用于金属及其合金、陶瓷、玻璃、聚合物及半导体材料等多种现代材料。 4.现代材料表面改性技术的应用 现代材料表面改性技术是应用物理、化学、电子学、机械学、材料学等多种学科的最新知识，对产品或材料进行处理，赋予材料表面减磨、耐磨、耐蚀、耐热、隔热、抗氧化、防辐射以及声光电磁热等特殊功能的技术，不仅技术含量高，产品附加值高，而且节约材料资源，保护环节，降低能耗，所以它的应用非常广泛和重要，如航空航天工业，汽车工业，城市建设、家用电器工业、冶金、电力、石化、机械工业、功能材料和元器件、电子技术、环境保护、研究和制备先进新材料等等多种领域。 参考文献: [1]赵红英，王国全，张华等.功能高分子【J】.塑料工业，2002.30(4):23 [2]任显诚，白兰英，王贵恒等.高分子材料【J】.塑料工业，2002.30(5):42 [3]赵若飞，戴干策.PVC改性剂的合成研究【J】.材料研究学报，2002.16(2):141 [4]杨超，邱高.功能高分子【J】.高分子材料科学与工程， 2001.17(6):30 [5]H.F.Market.al(ed)EueyeloPedia【J】.SeiandTeehSuPPlement，1976.(l):307 [6] KMai，Li，YQiu.etal.【J】APPIPolymSei，2001.81:2679 [7]KMai，Li，HZeng.【J】APPIPolymSei，2001.(l):48 [8]KMai，Li，YQiu，etal.【J】APPIPolymSei，2001.80:2617 [9]王广文.化工新型材料【J】.高分子学报，2003.31(2):42 [10]赵辉，孙康，吴人洁.功能高分子【J】.功能高分子学报，2002.15(3):;251 [11]王贵恒主编.高分子材料成型与加工原理【M】.化学工业出版社，1998 6