理化分析在表面工程技术方面的应用与发展

理化分析在表面工程技术方面的应用与发展
1．概述
机械零部件、工程构件发生的失效破坏，所导致的经济损失非常巨大，而磨损、腐蚀和断裂是机械构件的三大主要破坏形式。这些破坏绝大部分都产生于构件表面。因此提高表面质量和采用表面防护措施延缓和控制表面的破坏，成为解决上述问题的有效方法，这样就促进了表面工程科学和表面技术的形成与发展。
表面工程技术将会成为二十一世纪在材料学科中一个非常重要的领域。技术的发展离不开试验和分析，理化分析一直在表面工程技术分析中起着重要的作用，表面层的状况和质量都需要通过理化分析来检验和判定。理化分析作为一个传统的分析领域，其分析的重点也将随着新技术发展而转变，分析技术也在不断的发展提高，表面工程技术不断的发展，领域不断的扩展，也将使理化分析领域不断的扩展和发展。
2．表面工程技术简述
随着工程应用发展的需要，表面工程技术已成为目前重点发展的关键技术之一，并且已形成了一门新兴学科——表面工程学。
2.1传统表面技术及发展
传统的表面强化技术如表面淬火、表面渗碳、氮化等属于热处理工艺的一部分，是比较古老的表面强化工艺。但是这些工艺仍在发展。如表面化学热处理从液体法发展到气体法，目前又发展了真空化学热处理和离子轰击化学热处理；表面淬火由传统的中频淬火、高频淬火又发展了激光加热表面淬火；传统电镀工艺与近代激光技术结合形成了激光电镀等等。
2.2表面工程技术分类
通常将表面工程技术分为表面涂镀技术、表面扩渗技术和表面热处理三个领域。表面涂镀技术是将液态涂料敷在材料表面，或者是将镀料原子沉积在材料表面，从而获得晶体结构、化学成分和性能有益于基体材料的涂层或镀层。此类技术有有机涂装、热浸镀、热喷涂、电镀、化学镀和气相沉积等：表面扩渗技术是将原子渗入(或离子注入)基体材料的表面，改变基体表面的化学成分，从而达到改变其性能的目的，它主要包括化学处理、阳极氧化、表面合金化和离子注入等。表面热处理技术是通过加热或机械处理，在不改变材料表层化学成分的情况下，使其结构发生变化，从而改变其性能。常用的表面处理技术包括表面淬火、激光重熔和喷丸等。
2.3一些新兴发展的表面工程技术
2.3.1热喷涂技术
热喷涂是采用专用设备利用热源将金属或非金属材料加热到熔化或半熔化状态，用高速气流将其吹成微小颗粒并喷射到机件表面，形成覆盖层。最初发展的是线材喷涂，而后出现了火焰粉末喷涂技术，火焰喷焊工艺：20世纪50年代发展了