李曦恒 張建宏 劉 洋

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淺析無機(jī)粉體材料的表面處理方法

李曦恒 張建宏 劉 洋

（沈陽理工大學(xué)）

無機(jī)粉體材料的飛速發(fā)展促進(jìn)了表面工程技術(shù)的發(fā)展，無機(jī)粉體材料的應(yīng)用使表面工程桂術(shù)呈現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力．無機(jī)表面工程成為表面工程領(lǐng)域新的重要發(fā)展方向。本文對(duì)無機(jī)粉體材料的表面處理方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。

無機(jī)粉體材料；表面處理；方法

引言

無機(jī)粉體材料在表面工程領(lǐng)域得到了應(yīng)用，并取得了良好效果。表面工程是經(jīng)表面預(yù)處理后，通過表面涂覆、表面改性或多種表面工程技術(shù)復(fù)合處理，改變固體金屬表面或非金屬表面的形態(tài)、化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)，以獲得所需要表面性能的系統(tǒng)工程。隨著無機(jī)技術(shù)研究的深入，具有力、熱、聲、光、電、磁等特異性能的許多低維、小尺寸、功能化的無機(jī)結(jié)構(gòu)表面層能夠顯著改善材料的組織結(jié)構(gòu)或賦予材料新的性能。無機(jī)轟面工程是咀無機(jī)材料和其它低維非平衡材料為基礎(chǔ)，通過特定的加工技術(shù)或手段，對(duì)固體表面進(jìn)行強(qiáng)化．改性。超精細(xì)加工或賦予表面新功能的系統(tǒng)工程。無機(jī)粉體材料在無機(jī)表面工程中扮演了重要角色。

一、無機(jī)粉體材料在表面工程中的應(yīng)用

表面工程的最大優(yōu)勢(shì)是能夠制備出優(yōu)于本體材料性能的表面功能薄層，賦予零件耐高溫、防腐蝕、耐瞎損、抗疲勞、防輻射等性能，這層表面材料與制作部件的整體材料相比，厚度薄，面積小，但卻承擔(dān)著工作部件的主要功能。表面工程中無機(jī)材料的研究與應(yīng)用主要集中在無機(jī)粉體對(duì)涂覆層的功能改性、減摩技術(shù)中無機(jī)顆粒的原位動(dòng)態(tài)修復(fù)以及無機(jī)材料表面修飾等領(lǐng)域。

1.機(jī)械部件的磨損，主要發(fā)生在邊界潤(rùn)滑和混合潤(rùn)滑狀態(tài)下，摩擦改進(jìn)劑是降低其摩撩磨損最有效的途徑之一。近年來，一種新型摩擦修復(fù)潤(rùn)滑油添加劑暢銷國(guó)際市場(chǎng)。摩擦修復(fù)是指在摩擦過程中，由于潤(rùn)精介質(zhì)及環(huán)境的摩擦物理、化學(xué)作用，對(duì)磨損表面具有一定補(bǔ)償?shù)摹靶迯?fù)”現(xiàn)象。摩擦修復(fù)型添加劑的作用機(jī)理是在摩擦條件下，在摩擦表面上沉積、結(jié)晶、鋪展成膜．使磨損得到一定補(bǔ)償，并具有一定抗磨減摩作用。表面工程研究中心研究了表面修飾的硼酸鹽潤(rùn)滑油添加劑的摩擦學(xué)性能。研究表明，一些無機(jī)材料可在某種程度上優(yōu)異地體現(xiàn)這一作用機(jī)理。

2.熱噴涂技求是表面工程領(lǐng)域中十分重要的技術(shù)，在各種新型，優(yōu)勢(shì)熱噴潦技術(shù)斷涌現(xiàn)的情況下．無機(jī)熱噴涂技術(shù)已成為搏噴涂技術(shù)重要的發(fā)展方向。熱噴涼無機(jī)淙層組成可分為三糞：?jiǎn)我粺o機(jī)材料蹤層體系；兩種(或多種)無機(jī)材料構(gòu)成的復(fù)合埭層體系；添加納術(shù)材料的復(fù)臺(tái)體系。研究開發(fā)工作主要集中在第三種，在傳統(tǒng)緣覆層技術(shù)基礎(chǔ)上，添加納術(shù)顆粒材料，可在較低成本情況下，使涂覆層功能得到飛躍性提高。例如，有關(guān)無機(jī)組織和涂層熱噴涂過程的研究顯示出良好的發(fā)展前景，采用技術(shù)制備了無機(jī)涂層，在涂層組織中可以觀察到，無機(jī)級(jí)微粒散布于非晶態(tài)富相中，結(jié)合良好，涂層顯微硬度明顯增大：美國(guó)無機(jī)材料公司通過特殊粘結(jié)處理制成專用熱噴涂無機(jī)粉，用等離子噴緣方法獲得了無機(jī)結(jié)構(gòu)的涂層．結(jié)合強(qiáng)度比商用粉末涂層提高2～3倍，磨?？鼓p能力是粉末涂層的3倍．彎曲試驗(yàn)比商用粉末涂層提高2～3倍．表明無機(jī)結(jié)構(gòu)涂層具有良好的性能。采用大氣等離子噴涂制備了無機(jī)涂層。熱噴涂無機(jī)材料的研究尚處于試驗(yàn)階段，從已有的研究結(jié)果來看，用熱噴涂技術(shù)制備的納術(shù)結(jié)構(gòu)涂層性能優(yōu)異具有良好的應(yīng)用前景，但制作涂層的成本還艱制著它的廣泛應(yīng)用。

3.表面粘接技術(shù)是指聚臺(tái)物與磐特殊功能填料如石墨、二硫化鉬、金屬粉末、陶瓷粉未和纖維組成的復(fù)合材料埭救于零件表面實(shí)現(xiàn)特定用途的一種表面程技術(shù)。無機(jī)材料困其優(yōu)異的特性，在表面牯涂與膠粘技術(shù)領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。無機(jī)級(jí)金剛石粉是用爆炸技術(shù)合成的新材料，俄、美等國(guó)在無機(jī)金剛石糟的應(yīng)用開發(fā)方面，已做了大量的研究工作。將無機(jī)粉體加入到密封膠中，能使粘接效果和密封膠的密封性大大提高。表面包覆一層具有親水性的有機(jī)材料，添加到有機(jī)膠中形成一種網(wǎng)絡(luò)狀硅石結(jié)構(gòu)抑制了膠體的流動(dòng)，并使固化速度加快，提高了粘接效果，由于顆粒小，增加密封膠的密封性，表面工程研究中心研制的含金剛石的無機(jī)膠粘劑具有優(yōu)異的耐磨性和很高的膠接強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)表明，隨著無機(jī)級(jí)金剛石在膠粘劑中加入量的增加．涂層的耐磨性提高，

結(jié)束語

無機(jī)材料的發(fā)展是提高表面工稃技術(shù)先進(jìn)性的重要?jiǎng)恿?；無機(jī)表面工程已經(jīng)成為表面工程領(lǐng)域新的發(fā)展方向：在諸多的無機(jī)表面工程技術(shù)中，無機(jī)粉體材料的應(yīng)用占了主導(dǎo)地位，主要研究趨勢(shì)是無機(jī)粉體對(duì)涂覆層的強(qiáng)化與功能改性。同時(shí)，無機(jī)薄膜材料的制各、金屬表面無機(jī)晶化等技術(shù)在表面工程顴域也顯示出廣闊應(yīng)用前景。無機(jī)表面工程技術(shù)將在維修工程和再制造工程領(lǐng)域發(fā)揮作用，對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)具有重要意義。

[1]師昌緒．序言表面工程與維修．徐濱士等主編．北京：機(jī)械工業(yè)出版社．1996.

[2]馬世寧，姜長(zhǎng)軍，等．無機(jī)材料同體潤(rùn)滑干膜在重載車輛上的應(yīng)用．中國(guó)工程機(jī)械學(xué)會(huì)z001年學(xué)術(shù)交流告論文集上海：2001．8

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[5]徐濱士，歐忠文，馬世寧．中國(guó)機(jī)械工程，2000，11(6)：

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李曦恒（第一作者）（出生年-1994）性別：女 籍貫：四川省仁壽縣文林鎮(zhèn)。 專業(yè)或研究方向：粉體材料科學(xué)與工程。 單位：沈陽理工大學(xué) 郵編：

張建宏(第二作者）（出生年——1995） 性別：男 籍貫:云南省楚雄彝族自治州祿豐縣專業(yè)或研究方向:粉體材料科學(xué)與工程 單位：沈陽理工大學(xué) 郵編：110159

劉洋(第三作者）（出生年——1994） 性別：女 籍貫:遼寧省錦州市凌海市 專業(yè)或研究方向:粉體材料科學(xué)與工程 單位：沈陽理工大學(xué) 郵編：110159