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XuetangX

现代表面工程

Yangzhou University via XuetangX

Overview






《现代表面工程》课程是为机械、材料、车辆、农机、化工、建筑、水利、环境等工科专业研究生开设的学科基础课。现代表面工程是一门广博精深且具有极高应用价值的关键基础技术,也是正在迅速发展的综合性学科,融合了材料科学、力学、物理、化学等多个学科门类的最新学术成果。本课程力求通过简明易懂的课堂教学,在理解现代表面技术基本原理的基础上,掌握常用表面技术的应用,全面构建现代表面技术的知识框架。本课程兼顾基础知识与前沿应用,在阐明基本概念和理论的基础上,从典型表面工程技术入手,着重介绍新进展及新应用。

本课程系统介绍了现代表面工程的基本概念和理论,阐述了不同表面工程技术的形成、分类、涵义和特点,通过热喷涂、化学气相沉积和物理气相沉积等典型表面技术说明主要设备、技术线路和工艺实施方案,重点介绍在耐磨、防腐和耐高温等领域的应用进展。通过本课程学习,使学生掌握表面物理化学基础知识;掌握各种表面处理技术,如:热喷涂、化学气相沉积和物理气相沉积等典型表面工程技术的原理及应用方向,了解表面工程技术在减摩耐磨涂层、表面防腐涂层、表面耐气蚀涂层、表面耐高温腐蚀涂层和表面热障涂层方面的应用。通过本课程的学习,能够在科研及工作中合理选用相关表面技术解决复杂工程问题。通过本课程的学习,达到以下目标:

①掌握材料表面科学的基本知识,并能结合材料物理、化学基本理论,理解表面状态对其性能的主要影响机制,并能够从理论角度提出改善材料表面性能的主要途径。

②掌握并运用常见表面技术的基本原理,针对材料的服役环境及性能要求,选择适宜的表面处理技术并给出相应的处理工艺。

③能够结合表面技术的基本原理设计并实施材料表面强化、改性和加工的相关实验,分析实验结果,得出有效结论。

④能够选用恰当的测试方法和现代技术工具,表征材料表面成分、结构和性能,并以此预测材料在特点服役环境下的工作寿命,建立材料表面处理工艺-成分-结构-性能间的关系,为材料表面性能的优化提升提供思路和依据。




Syllabus

  • 第一章 绪论
    • 1.1 现代表面的作用
    • 1.2 固体表面物理化学特点
    • 1.3 材料失效的基本形式
    • 1.4主要的现代表面工程技术
  • 第二章 表面加工技术的热源特性
    • 2.1 气体放电的基本特征
    • 2.2 等离子体的气体特征
    • 2.3 燃烧火焰概述
    • 2.4高能电子束的特点
  • 第三章 热喷涂
    • 3.1 热喷涂技术概念
    • 3.2 熔滴碰撞基体基本行为
    • 3.3 粒子碰撞沉积涂层结构
    • 3.4 粒子碰撞沉积涂层结构
  • 第四章 化学气相沉积
    • 4.1 CVD沉积涂层原理
    • 4.2 沉积过程的化学反应
    • 4.3各种材料沉积工艺
    • 4.4 CVD的应用
  • 第五章 物理气相沉积
    • 5.1 真空蒸镀
    • 5.2 溅射镀膜
    • 5.3 离子镀膜
  • 第六章 表面耐磨涂层
    • 6.1 摩擦磨损机理
    • 6.2 热喷涂耐磨合金涂层
    • 6.3 热喷涂耐磨陶瓷及金属-陶瓷涂层
    • 6.4 气相沉积耐磨薄膜
  • 第七章 表面防腐涂层
    • 7.1 金属腐蚀机理
    • 7.2 金属腐蚀破坏的试验及表征方法
    • 7.3 金属腐蚀常用防护涂层
  • 第八章 表面耐气蚀涂层
    • 8.1 金属气蚀破坏机理
    • 8.2 金属气蚀破坏研究的试验
    • 8.3 金属气蚀常用防护涂层
  • 第九章 表面耐高温腐蚀涂层
    • 9.1 高温氧化机理
    • 9.2 高温腐蚀机理
    • 9.3 耐高温腐蚀图层的特点
  • 第十章 表面热障涂层
    • 10.1 热障涂层结构和材料
    • 10.2 热障涂层的之辈工艺
    • 10.3 热障涂层的失效模式
    • 10.4 热障涂层的应用及发展趋势
    • 现代表面工程期末考试试卷

Taught by

Chao ZHANG, Duoli Wu, Xinlong Wei, and Jinkun Xiao

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