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第5讲表面工程披术 引言 表面工程形成一门独立的学科虽然只是近20年的事,但其发展之快、涉 及范围之广、对人们生产生活影响之大是当初大多数人所始料未及的。表面 工程的概念由英格兰伯明翰大学教授汤·贝尔( Tom Bell)于1983年首次提 出,现已发展成为跨学科的边缘性、综合性、复合型学科。 表面工程是将材料表面与基体一起作为一个系统进行设计,利用表面改 性技术、薄膜技术和涂镀层技术,使材料表面获得材料本身没有而又希望具 有的性能的系统工程。可以说,在材料表面上所发生的各种技术都是表面工 程的一部分。 表面工程以最经济和最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,或赋予材料一种全新的表面。一方面它可有效地改善和 提高材料和产品的性能(耐蚀、耐磨、装饰性能),确保产品使用的可靠性和 安全性,延长使用寿命,节约资源和能源,减少环境污染:另一方面还可赋 予材料和器件特殊的物理和化学性能。随着现代科学技术的发展,表面工程 技术在表面物理和表面化学理论的基础上,融汇了现代材料学,现代信息技 术,现代工程物理,现代医学,现代农学,现代制造技术,在工业、农业、 能源、医学、信息、工程、环境和与人类生活密切相关的领域取得了突飞猛 进的发展 1.袁面工租的形成与产业的发長 表面工程技术可以追溯到古代。早在遥远的年代,人类就己在木材表面 涂刷桐油来增强木材的强度、抗水性和防虫蛀。3千多年前中国的大漆,2 千多年前秦始皇墓中青铜剑表面改性就是极好的例证。20世纪80年代在秦 始皇墓二号坑出土了19把青铜剑,经历了二千多年时光的考验,竞光亮如新 锋利如初,甚至可以切断一根发丝,实在是一个奇迹。经分析,这是因为表第 5 讲 表面工程技术 引言 表面工程形成一门独立的学科虽然只是近 20 年的事,但其发展之快、涉 及范围之广、对人们生产生活影响之大是当初大多数人所始料未及的。表面 工程的概念由英格兰伯明翰大学教授汤·贝尔(Tom Bell)于 1983 年首次提 出,现已发展成为跨学科的边缘性、综合性、复合型学科。 表面工程是将材料表面与基体一起作为一个系统进行设计,利用表面改 性技术、薄膜技术和涂镀层技术,使材料表面获得材料本身没有而又希望具 有的性能的系统工程。可以说,在材料表面上所发生的各种技术都是表面工 程的一部分。 表面工程以最经济和最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,或赋予材料一种全新的表面。一方面它可有效地改善和 提高材料和产品的性能(耐蚀、耐磨、装饰性能),确保产品使用的可靠性和 安全性,延长使用寿命,节约资源和能源,减少环境污染;另一方面还可赋 予材料和器件特殊的物理和化学性能。随着现代科学技术的发展,表面工程 技术在表面物理和表面化学理论的基础上,融汇了现代材料学,现代信息技 术,现代工程物理,现代医学,现代农学,现代制造技术,在工业、农业、 能源、医学、信息、工程、环境和与人类生活密切相关的领域取得了突飞猛 进的发展。 1.表面工程的形成与产业的发展 表面工程技术可以追溯到古代。早在遥远的年代,人类就已在木材表面 涂刷桐油来增强木材的强度、抗水性和防虫蛀。3 千多年前中国的大漆,2 千多年前秦始皇墓中青铜剑表面改性就是极好的例证。20 世纪 80 年代在秦 始皇墓二号坑出土了 19 把青铜剑,经历了二千多年时光的考验,竟光亮如新、 锋利如初,甚至可以切断一根发丝,实在是一个奇迹。经分析,这是因为表
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