1 薄膜与表面技术基础理论
1.1 概述
对固体材料而言,薄膜与表面技术实施的主要目的是以经济、有效的方法改变材料表面及近表面区的形态、化学成分和组织结构,使材料表面获得新的复合性能,以新型的功能实现新的工程应用。通过表面与薄膜技术与工程的优化设计与实施,可以达到下列目的:
(1)提高材料抵御环境的能力。
(2)赋予材料表面具有新的机械功能、装饰功能和特殊功能(包括声、电、光、磁及其转换和各种特殊的物理、化学性能)。
(3)弄清各类固体表面的失效机理和各种特殊的性能要求,实施特定的表面处理工艺来制备具有优异性能的构件、零部件和元器件等产品。
为达到上述目的,主要通过使用各种先进的涂镀技术,在材料的表面加上各种涂镀层。如涂层技术中的电镀、化学镀、涂敷、热喷涂、热浸镀、各种物理气相沉积、化学气相沉积、分子束外延、离子束合成等技术。另外,也采用各种表面改性技术及机械、物理、化学等方法使材料表面的形貌、化学成分、相组成、微观结构、缺陷状态、应力状态得到改变,其技术主要有表面热处理、喷丸强化、等离子体扩渗处理、三束(激光束、电子束、离子束)改性处理等。
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