《表面工程期末复习及实验省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《表面工程期末复习及实验省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx（18页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、回回回回 顾顾顾顾第1页1.1.在表面预处理工艺中，采取电化学脱脂之所以比采取化学脱脂效果在表面预处理工艺中，采取电化学脱脂之所以比采取化学脱脂效果在表面预处理工艺中，采取电化学脱脂之所以比采取化学脱脂效果在表面预处理工艺中，采取电化学脱脂之所以比采取化学脱脂效果好，其原因在于电极上产生起泡对油膜存在好，其原因在于电极上产生起泡对油膜存在好，其原因在于电极上产生起泡对油膜存在好，其原因在于电极上产生起泡对油膜存在撕裂作用撕裂作用撕裂作用撕裂作用和和和和搅拌作用搅拌作用搅拌作用搅拌作用；2.2.在印刷线路板制造中，每年需要铜箔几百万平方米，铜箔制备普通在印刷线路板制造中，每年需要铜箔几百万平方米
2、，铜箔制备普通在印刷线路板制造中，每年需要铜箔几百万平方米，铜箔制备普通在印刷线路板制造中，每年需要铜箔几百万平方米，铜箔制备普通采取采取采取采取什么什么什么什么工艺？；工艺？；工艺？；工艺？；3.3.磷化可分为厚膜磷化和薄膜磷化，厚膜磷化膜厚可达磷化可分为厚膜磷化和薄膜磷化，厚膜磷化膜厚可达磷化可分为厚膜磷化和薄膜磷化，厚膜磷化膜厚可达磷化可分为厚膜磷化和薄膜磷化，厚膜磷化膜厚可达20um20um以上，膜以上，膜以上，膜以上，膜重可达重可达重可达重可达60g/m60g/m2 2。普通用作。普通用作。普通用作。普通用作防护膜层防护膜层防护膜层防护膜层；稍薄磷化膜（；稍薄磷化膜（；稍薄磷化膜（；
3、稍薄磷化膜（5.0g/m5.0g/m2 2以上）惯以上）惯以上）惯以上）惯用于用于用于用于冷作、耐磨、润滑和电绝缘冷作、耐磨、润滑和电绝缘冷作、耐磨、润滑和电绝缘冷作、耐磨、润滑和电绝缘等。薄膜磷化膜厚等。薄膜磷化膜厚等。薄膜磷化膜厚等。薄膜磷化膜厚15um15um，膜重范，膜重范，膜重范，膜重范围围围围3.0g/m 溶解速度；溶解速度；溶解速度；溶解速度；二、铝阳极氧化膜形成原理与过程？二、铝阳极氧化膜形成原理与过程？二、铝阳极氧化膜形成原理与过程？二、铝阳极氧化膜形成原理与过程？第7页定量分析氧化膜生长过程定量分析氧化膜生长过程定量分析氧化膜生长过程定量分析氧化膜生长过程（1 1）AB A
4、B段，数秒钟时间，电压急剧段，数秒钟时间，电压急剧段，数秒钟时间，电压急剧段，数秒钟时间，电压急剧上升。铝表面形成连续、无孔氧化铝上升。铝表面形成连续、无孔氧化铝上升。铝表面形成连续、无孔氧化铝上升。铝表面形成连续、无孔氧化铝膜。膜。膜。膜。无孔膜电阻大无孔膜电阻大无孔膜电阻大无孔膜电阻大，妨碍反应进行，妨碍反应进行，妨碍反应进行，妨碍反应进行，膜层厚度增加主要依赖于外加电压高膜层厚度增加主要依赖于外加电压高膜层厚度增加主要依赖于外加电压高膜层厚度增加主要依赖于外加电压高低。低。低。低。（2 2）BC BC段，电压上升到达最大值段，电压上升到达最大值段，电压上升到达最大值段，电压上升到达最大值
5、B B主要取决于电解液性质和温度，溶解主要取决于电解液性质和温度，溶解主要取决于电解液性质和温度，溶解主要取决于电解液性质和温度，溶解作用越大，电压峰值就越低。电压到作用越大，电压峰值就越低。电压到作用越大，电压峰值就越低。电压到作用越大，电压峰值就越低。电压到达一定数值后，达一定数值后，达一定数值后，达一定数值后，膜层局部被溶解或被膜层局部被溶解或被膜层局部被溶解或被膜层局部被溶解或被击穿，产生孔隙，氧化膜电阻下降击穿，产生孔隙，氧化膜电阻下降击穿，产生孔隙，氧化膜电阻下降击穿，产生孔隙，氧化膜电阻下降，电压随之下降（大约电压随之下降（大约电压随之下降（大约电压随之下降（大约10101515
6、）。）。）。）。（3 3）CD CD段，电压下降到段，电压下降到段，电压下降到段，电压下降到C C点后趋于点后趋于点后趋于点后趋于平稳，阻挡层厚度不再改变，氧化膜平稳，阻挡层厚度不再改变，氧化膜平稳，阻挡层厚度不再改变，氧化膜平稳，阻挡层厚度不再改变，氧化膜Al2O3Al2O3H2OH2O生成和溶解速度在一个基生成和溶解速度在一个基生成和溶解速度在一个基生成和溶解速度在一个基本恒定比本恒定比本恒定比本恒定比值值下下下下进进行，行，行，行，膜膜膜膜层层孔穴底部向孔穴底部向孔穴底部向孔穴底部向金属内部移金属内部移金属内部移金属内部移动动，伴随，伴随，伴随，伴随时间时间延延延延长长，孔穴加深，孔穴加
7、深，孔穴加深，孔穴加深变变成孔隙，孔隙成孔隙，孔隙成孔隙，孔隙成孔隙，孔隙间间膜膜膜膜层层加厚，成加厚，成加厚，成加厚，成为为孔壁，孔壁与孔壁，孔壁与孔壁，孔壁与孔壁，孔壁与电电解液接触部分不但解液接触部分不但解液接触部分不但解液接触部分不但溶解，而且被水化成溶解，而且被水化成溶解，而且被水化成溶解，而且被水化成为为Al2O3H2O Al2O3H2O，氧化膜变成导电多孔结构，可达，氧化膜变成导电多孔结构，可达，氧化膜变成导电多孔结构，可达，氧化膜变成导电多孔结构，可达100um100um甚至更甚至更甚至更甚至更高。当膜化学溶解速率高。当膜化学溶解速率高。当膜化学溶解速率高。当膜化学溶解速率膜生
8、成速率时，膜层到达极限厚度。膜生成速率时，膜层到达极限厚度。膜生成速率时，膜层到达极限厚度。膜生成速率时，膜层到达极限厚度。第8页三、莱宾杰尔效应？其显著特征是什么？三、莱宾杰尔效应？其显著特征是什么？三、莱宾杰尔效应？其显著特征是什么？三、莱宾杰尔效应？其显著特征是什么？因为环境介质影响，及表面自由能降低造成材料强度、塑性、耐磨因为环境介质影响，及表面自由能降低造成材料强度、塑性、耐磨性降低现象，即性降低现象，即莱宾杰尔效应莱宾杰尔效应。环境介质影响有很显著环境介质影响有很显著化学特征化学特征；1表面活性熔融物表面活性熔融物作用十分快速作用十分快速；3只要极少量表面活性物质就可以产生莱氏效应
9、；2表面活性物作用是表面活性物作用是可逆可逆；4莱氏效应产生需要莱氏效应产生需要拉应力拉应力与与活性物质活性物质同时起作用；同时起作用；5第9页 依靠直流电场引发放电，阳极兼作蒸发源，基依靠直流电场引发放电，阳极兼作蒸发源，基依靠直流电场引发放电，阳极兼作蒸发源，基依靠直流电场引发放电，阳极兼作蒸发源，基片放在阴极板上。真空室中在真空度为片放在阴极板上。真空室中在真空度为片放在阴极板上。真空室中在真空度为片放在阴极板上。真空室中在真空度为1e-31e-31e-1e-4Pa4Pa情况下，充入氩气使真空度抵达情况下，充入氩气使真空度抵达情况下，充入氩气使真空度抵达情况下，充入氩气使真空度抵达1e-
10、21e-21Pa1Pa范围。范围。范围。范围。在基片和蒸发源之间加上数百至数千直流电压，引在基片和蒸发源之间加上数百至数千直流电压，引在基片和蒸发源之间加上数百至数千直流电压，引在基片和蒸发源之间加上数百至数千直流电压，引发氩气电离，形成发氩气电离，形成发氩气电离，形成发氩气电离，形成低压气体放电低压气体放电低压气体放电低压气体放电等离子区。处于负等离子区。处于负等离子区。处于负等离子区。处于负高压高压高压高压基片被基片被基片被基片被等离子体包围，不停遭到氩离子高速轰等离子体包围，不停遭到氩离子高速轰等离子体包围，不停遭到氩离子高速轰等离子体包围，不停遭到氩离子高速轰击而溅射击而溅射击而溅射击
11、而溅射清洗并活化清洗并活化清洗并活化清洗并活化。然后接通交流电，使蒸发源。然后接通交流电，使蒸发源。然后接通交流电，使蒸发源。然后接通交流电，使蒸发源中膜料加热蒸发，中膜料加热蒸发，中膜料加热蒸发，中膜料加热蒸发，蒸发出粒子蒸发出粒子蒸发出粒子蒸发出粒子经过辉光放电等离子经过辉光放电等离子经过辉光放电等离子经过辉光放电等离子区时区时区时区时部分被电离部分被电离部分被电离部分被电离成正离子，经过成正离子，经过成正离子，经过成正离子，经过电场与扩散作用电场与扩散作用电场与扩散作用电场与扩散作用，高速打在基片表面。另外，高速打在基片表面。另外，高速打在基片表面。另外，高速打在基片表面。另外，大部分仍
12、处于激发态中大部分仍处于激发态中大部分仍处于激发态中大部分仍处于激发态中性蒸发粒子，在惯性作用下抵达基片表面，堆积成性蒸发粒子，在惯性作用下抵达基片表面，堆积成性蒸发粒子，在惯性作用下抵达基片表面，堆积成性蒸发粒子，在惯性作用下抵达基片表面，堆积成薄膜薄膜薄膜薄膜。在成膜同时，在成膜同时，在成膜同时，在成膜同时，氩离子继续轰击氩离子继续轰击氩离子继续轰击氩离子继续轰击基片，使膜层表基片，使膜层表基片，使膜层表基片，使膜层表面适中处于清洁与活化状态，利于膜继续沉积和生面适中处于清洁与活化状态，利于膜继续沉积和生面适中处于清洁与活化状态，利于膜继续沉积和生面适中处于清洁与活化状态，利于膜继续沉积和
13、生长。长。长。长。1.1.离子镀膜基本原理离子镀膜基本原理离子镀膜基本原理离子镀膜基本原理四、离子镀膜基本原理？特点？四、离子镀膜基本原理？特点？四、离子镀膜基本原理？特点？四、离子镀膜基本原理？特点？第10页 因为除了原子、分子外，还有部分能量可达几百、甚至上千电子伏特离子一因为除了原子、分子外，还有部分能量可达几百、甚至上千电子伏特离子一因为除了原子、分子外，还有部分能量可达几百、甚至上千电子伏特离子一因为除了原子、分子外，还有部分能量可达几百、甚至上千电子伏特离子一起参加成膜，这些离子能够打入基材内约几个纳米深度，大大提升膜层与基材间起参加成膜，这些离子能够打入基材内约几个纳米深度，大大
14、提升膜层与基材间起参加成膜，这些离子能够打入基材内约几个纳米深度，大大提升膜层与基材间起参加成膜，这些离子能够打入基材内约几个纳米深度，大大提升膜层与基材间结协力。结协力。结协力。结协力。（1 1）膜层与基材结协力高膜层与基材结协力高膜层与基材结协力高膜层与基材结协力高；（2 2）均镀能力强均镀能力强均镀能力强均镀能力强；惰性气体原子在放电时撞击蒸气镀膜离子，使之分散，提升其均镀能力。惰性气体原子在放电时撞击蒸气镀膜离子，使之分散，提升其均镀能力。惰性气体原子在放电时撞击蒸气镀膜离子，使之分散，提升其均镀能力。惰性气体原子在放电时撞击蒸气镀膜离子，使之分散，提升其均镀能力。（3 3）基体材料基
15、体材料基体材料基体材料与与与与镀膜材料镀膜材料镀膜材料镀膜材料能够广泛搭配。能够广泛搭配。能够广泛搭配。能够广泛搭配。基材能够是金属、陶瓷、玻璃、塑料等；镀膜材料也能够是金属和各类陶瓷基材能够是金属、陶瓷、玻璃、塑料等；镀膜材料也能够是金属和各类陶瓷基材能够是金属、陶瓷、玻璃、塑料等；镀膜材料也能够是金属和各类陶瓷基材能够是金属、陶瓷、玻璃、塑料等；镀膜材料也能够是金属和各类陶瓷材料。材料。材料。材料。离子镀膜是离子镀膜是离子镀膜是离子镀膜是真空蒸发真空蒸发真空蒸发真空蒸发和和和和溅射溅射溅射溅射相结合一个工艺。相结合一个工艺。相结合一个工艺。相结合一个工艺。2.2.离子镀膜特点离子镀膜特点离
16、子镀膜特点离子镀膜特点第11页五、给出五、给出五、给出五、给出YoungYoung方程，并指出润湿角方程，并指出润湿角方程，并指出润湿角方程，并指出润湿角改变对润湿现象影响改变对润湿现象影响改变对润湿现象影响改变对润湿现象影响？铺展指是一个什么现象？铺展指是一个什么现象？铺展指是一个什么现象？铺展指是一个什么现象？第12页当当SL/S0时候，液体在固体表面自动铺开时候，液体在固体表面自动铺开或者说润湿角已经不存在了。或者说润湿角已经不存在了。铺展是润湿最高标准铺展是润湿最高标准铺展是润湿最高标准铺展是润湿最高标准。当当SL/S0时候，液体在固体表面不铺展，负值越大表时候，液体在固体表面不铺展，
17、负值越大表示越难铺展。示越难铺展。固体界面固体界面固体界面固体界面粗糙度为粗糙度为粗糙度为粗糙度为i i i i时，（时，（时，（时，（2-92-92-92-9）修正为）修正为）修正为）修正为：上式表明，上式表明，粗糙表面铺展系数远大于光滑表面粗糙表面铺展系数远大于光滑表面粗糙表面铺展系数远大于光滑表面粗糙表面铺展系数远大于光滑表面。铺展系数铺展系数铺展系数铺展系数第13页 1.1.简单了解表面预处理有哪些工艺，怎样除脂；简单了解表面预处理有哪些工艺，怎样除脂；简单了解表面预处理有哪些工艺，怎样除脂；简单了解表面预处理有哪些工艺，怎样除脂；2.2.阳极氧化膜（阳极氧化膜（阳极氧化膜（阳极氧化膜
18、（AAOAAO）着色；）着色；）着色；）着色；3.3.极化；极化；极化；极化；4.4.电镀与电铸基本概念。电镀与电铸基本概念。电镀与电铸基本概念。电镀与电铸基本概念。5.5.复合电镀概念；复合电镀概念；复合电镀概念；复合电镀概念；6.6.合金电镀；合金电镀；合金电镀；合金电镀；7.7.热喷涂、热喷焊与堆焊区分与联络；热喷涂、热喷焊与堆焊区分与联络；热喷涂、热喷焊与堆焊区分与联络；热喷涂、热喷焊与堆焊区分与联络；8.8.磨损有哪些类型？了解其基本特点？磨损有哪些类型？了解其基本特点？磨损有哪些类型？了解其基本特点？磨损有哪些类型？了解其基本特点？9.9.润滑油为何能减小摩擦？润滑油为何能减小摩擦
19、？润滑油为何能减小摩擦？润滑油为何能减小摩擦？第14页试验类型试验类型试验类型试验类型：设计型：设计型：设计型：设计型要求要求要求要求：依据表面工程学所学内容，按照后面：依据表面工程学所学内容，按照后面：依据表面工程学所学内容，按照后面：依据表面工程学所学内容，按照后面试验要求，设计可行试验方案。不一定要求写出试验要求，设计可行试验方案。不一定要求写出试验要求，设计可行试验方案。不一定要求写出试验要求，设计可行试验方案。不一定要求写出全部工序详细工艺参数。全部工序详细工艺参数。全部工序详细工艺参数。全部工序详细工艺参数。盼各位同学尽快完成交过来，方便考试完后能尽盼各位同学尽快完成交过来，方便考
20、试完后能尽盼各位同学尽快完成交过来，方便考试完后能尽盼各位同学尽快完成交过来，方便考试完后能尽快登成绩。（考试成绩包含试验成绩）快登成绩。（考试成绩包含试验成绩）快登成绩。（考试成绩包含试验成绩）快登成绩。（考试成绩包含试验成绩）祝各位学习进步！祝各位学习进步！祝各位学习进步！祝各位学习进步！第15页试验（一）试验（一）试验（一）试验（一）金属表面氧化试验金属表面氧化试验金属表面氧化试验金属表面氧化试验（时间：时间：时间：时间：.3.30.3.30，S1409S1409）p30p30一、试验目标一、试验目标一、试验目标一、试验目标1.1.了解金属氧化物生长规律；了解金属氧化物生长规律；了解金属
21、氧化物生长规律；了解金属氧化物生长规律；2.2.掌握抗氧化能力与金属氧化动力学之间关系。掌握抗氧化能力与金属氧化动力学之间关系。掌握抗氧化能力与金属氧化动力学之间关系。掌握抗氧化能力与金属氧化动力学之间关系。3.3.二、试验方案二、试验方案二、试验方案二、试验方案4.4.试验材料、设备；试验材料、设备；试验材料、设备；试验材料、设备；5.5.试验方法、内容（理论）；试验方法、内容（理论）；试验方法、内容（理论）；试验方法、内容（理论）；6.6.三、分析讨论三、分析讨论三、分析讨论三、分析讨论第16页试验（二）试验（二）试验（二）试验（二）单金属电镀（铁基镀锌）单金属电镀（铁基镀锌）单金属电镀（
22、铁基镀锌）单金属电镀（铁基镀锌）（时间：时间：时间：时间：.4.1.4.1，G2302G2302）P130P130131131一、实验目了解电镀工艺过程；掌握电镀原理。二、实验方案实验材料、设备；实验方法、内容（理论）；三、分析讨论第17页试验（三）试验（三）试验（三）试验（三）薄膜制备及形貌分析薄膜制备及形貌分析薄膜制备及形貌分析薄膜制备及形貌分析 （电阻蒸发镀（电阻蒸发镀（电阻蒸发镀（电阻蒸发镀AlAl）（时间：时间：时间：时间：.4.6.4.6，S1409S1409）p219p219一、试验目标一、试验目标一、试验目标一、试验目标1.1.掌握镀膜前基片预处理工艺；掌握镀膜前基片预处理工艺
23、；掌握镀膜前基片预处理工艺；掌握镀膜前基片预处理工艺；2.2.掌握电阻加热蒸发镀膜原理；掌握电阻加热蒸发镀膜原理；掌握电阻加热蒸发镀膜原理；掌握电阻加热蒸发镀膜原理；3.3.二、试验方案（注：真空度二、试验方案（注：真空度二、试验方案（注：真空度二、试验方案（注：真空度5105103 3PaPa，AlAl膜料纯度膜料纯度膜料纯度膜料纯度99.99%99.99%，试验，试验，试验，试验设计过程中关于蒸发镀膜其它参数不要求给出）设计过程中关于蒸发镀膜其它参数不要求给出）设计过程中关于蒸发镀膜其它参数不要求给出）设计过程中关于蒸发镀膜其它参数不要求给出）4.4.试验材料、设备；试验材料、设备；试验材料、设备；试验材料、设备；5.5.试验方法、内容（理论）；试验方法、内容（理论）；试验方法、内容（理论）；试验方法、内容（理论）；6.6.三、分析讨论三、分析讨论三、分析讨论三、分析讨论第18页