材料表面新技术模拟考试题（1）一.名词与术语解释(30分)1.高分子材料表面金属化技术2.化学转化膜技术3.激光表面合金化4.纳米复合镀技术5.热喷涂技术6.电火花表面强化7.离子注入表面改性8.激光9.材料表面变形强化技术10.表面微细加工技术二.简述题(30分)1.常用的表面技术有哪些?2.简述表面化学热处理的三个基本过程3.激光淬火处理前为什么要对材料表面进行黑化预处理?黑化法有哪几种?4.喷丸强化的机理是什么?5.离子渗氮中,渗层厚度与温度(T)和时间(t)存在什么关系?渗层表面硬度与温度有何关系?三.论述题(40分，每小题20分)1.一5mm厚低碳钢材料，将被应用于高温和腐蚀环境中，请你设计出提高其耐高温和耐腐蚀性能的表面技术与工艺方法。2.GCr15轴承钢被应用于耐磨零件，请你利用激光淬火工艺在其表面制备出厚度0.2mm,硬度达到1100HV的耐磨淬火层。请设计出详细的工艺技术参数和阐明表征性能的方法。材料表面新技术模拟考试题及参考答案（1）一.名词与术语解释(30分)1.高分子材料表面金属化技术答：利用物理或化学手段使高分子表面性质发生变化，从而呈现处金属某些功能，赋予其适应环境要求的特有性能。湿浸涂镀（化学镀）、干法涂镀（真空沉积、溅射的）、金属涂料涂层。2.化学转化膜技术答：化学转化膜技术是指通过金属与溶液界面上的化学或电化学反应，在其表面形成稳定的化合物膜层。如：氧化物膜、磷化物膜、铬酸盐膜、溶胶－凝胶膜等。3.激光表面合金化答:是在高能束激光作用下，将一种或多种合金元素与基体表面快速熔凝，从而使价廉材料表层获得具有预定高合金特性的技术。4.纳米复合镀技术答:纳米复合镀技术是采用电镀或化学镀方法，将纳米尺寸级的不溶性固体微粒（通常为陶瓷粒子）加入镀液中，使其与基质金属共沉积得到复合镀层的技术。5.热喷涂技术答:是利用一种热源将喷涂材料加热至熔融状态，并通过气流吹动使其雾化高速喷射到零件表面，以形成喷涂层的表面技术。6.电火花表面强化答:是通过电火花放电的作用把一种导电材料涂敷熔渗到另一种导电材料的表面，从而改变后者表面物理和化学等性能的工艺方法。7.离子注入表面改性答:是把某种元素的原子电离成离子，并使其在几十至几百千伏的电压下进行加速，在获得较高速度后射入放在真空靶室中的工件表面的一种离子束技术。8.激光答:是由受激辐射引起的并通过谐振放大了的光，激光由激光器产生。9.材料表面变形强化技术答：是指表面形变强化是利用机械能使工件表面产生塑性变形，引起表面形变强化的方法。10.表面微细加工技术答：是在微电子学基础上发展起来的用于制造微米量级物体特定几何结构的一类加工技术。综合运用了物理、化学及机械加工等方法，以及系统、控制、真空、封装等最先进的加工技术。二.简述题(30分)1.常用的表面技术有哪些?答:化学热处理、激光相变硬化、激光合金化、电子束相变硬化、离子注入、热喷涂技术、电镀、电刷镀及化学镀、物理化学气相沉积技术、堆焊技术、熔结技术等。2.简述表面化学热处理的三个基本过程答:(1)化学介质的分解。在一定温度下，化学介质可发生化学分解反应，生成活性原子。(2)活性原子的吸收。介质分解生成活性原子，如[C]、[N]等，为钢的表面所吸附，然后溶入基体金属铁的晶格中。（3）原子的扩散。钢表面吸收活性原子后，该元素的浓度大大提高，形成了浓度梯度，在一定温度下，扩散形成一定厚度的扩散层。。3.激光淬火处理前为什么要对材料表面进行黑化预处理?黑化法有哪几种?答:由于一般零件是在精加工之后才强化处理的，表面光亮，对激光的反射率高，吸收率低，因此处理的表面必须进行预处理，通常用黑化的方法。(1)磷化法。(2)炭素法。(3)油漆法。4.喷丸强化的机理是什么?答:将大量高速运动的弹丸喷射到零件表面上，尤如无数小锤反复锤击金属表面，由此，金属表面将产生极为强烈塑性变形，这种变形使零件表面产生一定厚度的冷作硬化层，并产生一层残余压缩应力。此表面层起到了强化作用。5.离子渗氮中,渗层厚度与温度(T)和时间(t)存在什么关系?渗层表面硬度与温度有何关系?答:一般说，渗氮层厚度随温度升高而增加也随时间增长而增加。渗层表面硬度随温度升高而下降。三.论...
