методи: Газополум'яне розпорошення Плазмове розпорошення Детонаційне розпорошення Золь-гель процессГруппа 3 Масивний матеріалВнешніе покриття: Наплавлення Плакування: Вибуховий прокаткою Лазерне плавлення Змочування: Фарбування пензлем Гаряче занурення Електростатичні методи: Спін-покриття Нанесення малюнка распиленіемГруппа 4 Модифікація структури поверхностіЛазерная модифікація поверхні Термообробка Іонна імплантація Поверхневе легування: Дифузія з обсягу Розпилення Вилуговування Хімічна конверсной жідкопаровая дифузія (нагрівання , плазма) Електролітичне анодування Термообробка в розплавлених солях Механічні методи: Дробоструйна обробка
1.1 Зміна фізико-хімічних властивостей поверхонь при нанесенні покриттів
Поверхневий шар (покриття) грає визначальну роль у формуванні експлуатаційних та інших властивостей виробів, створення його на поверхні твердого тіла практично завжди змінює фізико-хімічні властивості в потрібному напрямку. Нанесення покриттів дозволяє відновити раніше втрачені властивості в процесі експлуатації виробів. Однак найчастіше змінюють властивості вихідних поверхонь виробів, отримані в процесі їх виробництва. У цьому випадку властивості матеріалу поверхневого шару істотно відрізняються від властивостей вихідної поверхні. У переважній більшості змінюється хімічний і фазовий склад новоствореної поверхні, в результаті отримують вироби з необхідними експлуатаційними характеристиками, наприклад високу корозійну стійкість, жаросто?? кісткою, зносостійкістю і багатьма іншими показниками.
Зміна фізико-хімічних властивостей вихідних поверхонь виробів може бути здійснено створенням як внутрішніх, так і зовнішніх покриттів. Можливі й комбіновані варіанти (рис. 1).
покриття хімічний вакуумний плакірованіе
При нанесенні внутрішніх покриттів зберігаються незмінними розміри виробів (L і=const). Деякі методи забезпечують і сталість маси виробу, в інших методах - приріст маси мізерно мало і їм можна знехтувати. Як правило, відсутня чітка межа модифікованого поверхневого шару (? М? Const). При нанесенні зовнішніх покриттів розмір виробу збільшується (L і? Const) на товщину покриття (? Пк). Зростає і маса виробу. На практиці зустрічаються і комбіновані покриття. Наприклад, при нанесенні теплозахисних покриттів, що відрізняються підвищеною кількістю несплошностей в зовнішньому шарі, жаростійкість забезпечується за рахунок внутрішнього безпористого покриття.
1.2 Внутрішні покриття
Внутрішні покриття створюються різними способами впливу на поверхню вихідного матеріалу (модифікування вихідних поверхонь). На практиці широко використовуються такі методи впливу: механічні, термічні, термодиффузионно і високоенергетичні з проникаючими потоками частинок і випромінювань.
Зустрічаються і комбіновані методи впливу, наприклад термомеханічні та ін. У поверхневому шарі відбуваються процеси, що призводять до структурної зміни вихідного матеріалу на глибину від нанометрового діапазону до десятих часток міліметра і більше.
Залежно від методу впливу протікають наступні процеси:
зміна зеренного будови матеріалу;
- спотворення кристалічної решітки, зміна її параметрів і типу;
руйнування кристалічної решітки (аморфізація);
зміна хімічного складу і синтезування нових фаз.
1.3 Зовнішні покриття
Практичне значення зовнішніх покриттів дуже велике. Нанесення зовнішніх покриттів дозволяє не тільки вирішувати завдання щодо зміни фізико-хімічних властивостей вихідних поверхонь, але також відновлювати їх після експлуатації.
Механізм і кінетика формування наведено на рис. 3. Зовнішні покриття часто виконують роль конструкційного елементу, наприклад покриття - плівки при виробництві інтегральних схем. До теперішнього часу розроблено велику кількість методів нанесення покриттів різного призначення з багатьох неорганічних матеріалів.
Для аналізу фізико-хімічних процесів, пов'язаних з нанесенням покриттів, їх доцільно систематизувати за умовами формування представляється можливим виділити наступні групи покриттів, що формуються на твердій поверхні: твердофазні, Рідкофазний, порошкові і атомарні.
1.4 Підготовка поверхні при нанесенні покриттів
Підготовка поверхні визначає основний показник якості - міцність зчеплення покриття з основним матеріалом вироби, або адгезійну міцність. Певний виняток становлять покриття, що формуються на розплавленої поверхні, наприклад при наплавленні покриттів концентрованими джерелами теплоти. Однак і в цьо...
