2.在保護和優化環境方面的應用
(1)凈化大氣采用化學氣相沈積和溶膠-凝膠技術制成的催化劑載體可以有效治理汙染的大氣。
(2)化學氣相沈積、陽極氧化、溶膠-凝膠等表面工程技術可用於制備凈水濾膜。
(3)吸附雜質表面技術制成的吸附劑可以吸附空氣、水、溶液中的有害成分,還可以除濕除臭。
(4)活化功能遠紅外具有活化空氣和水的功能。
(5)綠色能源表面工程技術是發展綠色能源的基礎技術之壹,許多綠色能源器件都應用了氣相沈積鍍膜和塗層技術。
3.在結構材料中的應用
表面工程在防腐和裝飾方面有重要作用,在強化、耐磨和裝飾方面也有重要作用。
(1)表面防護表面防護主要是指材料表面防止化學腐蝕和電化學腐蝕的能力。利用表面工程技術可以顯著提高結構件的防護能力。
(2)耐磨性耐磨性是指材料在壹定摩擦條件下抵抗磨損的能力。它與材料特性和磨損條件如載荷、速度和溫度有關。利用熱噴塗、堆焊、電刷鍍和電鍍等表面技術,在材料表面形成鎳基、鈷基、鐵基和金屬陶瓷塗層,可有效提高材料或零件的耐磨性。
(3)表面強化主要是指通過各種表面強化處理,提高材料表面抵抗腐蝕和磨損以外的環境作用的能力。
(4)表面裝飾具有明度、色彩、花紋、仿制品的作用。合理選擇電鍍、化學鍍、氧化等表面技術,可以獲得鏡面塗層、全光亮塗層、啞光塗層、緞面塗層、不同顏色的塗層、各種平面和立體花紋塗層、仿貴金屬、仿古和仿大理石塗層等。
4.在功能材料和組件中的應用
功能材料主要是指具有優異的物理、化學和生物功能,以及部分聲、電、光、磁轉換功能的高科技材料,用於非結構用途,常用於制造各種設備中具有獨特性能的核心部件。材料的功能特性與其表面組成、微觀結構等密切相關。
(1)電學性能具有電學性能的功能薄膜及其組件可以通過電鍍、化學鍍、氣相沈積和離子註入等方法制備。
(2)磁性:磁記錄介質、磁帶、氣泡材料、電屏蔽材料、薄膜磁阻元件等。通過表面技術如氣相沈積技術和噴塗來制備。
(3)光學性能通過電鍍、化學鍍、轉化膜、鍍膜和氣相沈積等手段,可以獲得具有反射、光選擇性吸收、減反射、光致發光和光敏性的薄膜材料。
(4)聲學特性利用塗裝、氣相沈積等表面技術,可以制備摻雜錳鋅鐵氧體復合聚苯胺的吸波塗層、紅外隱身塗層、降低雷達波反射系數的納米復合雷達隱身塗層、聲反射和吸收塗層以及聲表面波器件。
(5)熱血特性采用磁控濺射、鍍膜等方法制備。
(6)具有壹定生物相容性和物理化學性能的生物醫用材料,可采用等離子噴塗、氣相沈積、等離子註射等方法進行塗層。,可在保持基質特性的基礎上,提高基質表面的生物性能、耐磨性、耐腐蝕性和絕緣性,防止基質的離子溶解擴散到周圍組織,從而提高人體機能。在金屬材料上制備生物陶瓷塗層以提高材料的生物活性,可用作人工關節、人工牙等醫用植入物。將磁性塗層塗在人體的某些穴位上,具有治療疼痛和高血壓的作用。
(7)各種轉換功能利用表面工程技術可以獲得具有光電、熱電、光熱、機械熱、磁光轉換功能的器件。
5.再制造工程中的應用
(1)再制造工程的內涵再制造工程是在維修工程和表面工程基礎上發展起來的壹門新科學。它是在產品生命周期理論指導下,以廢舊產品性能改善為指標,以優質、高效、節能、節材、環保為準則,以先進生產技術和產業優化為手段,對廢舊產品進行修復和改造的壹系列技術措施或工程活動。簡而言之,就是壹個高科技的廢舊品修復改造行業。其重要特點是再制造產品的質量和性能達到或超過新產品,成本僅為產品的50%,可節能60%,節材70%,對環境的不利影響顯著降低,可有效促進資源節約型和環境友好型社會的建設。
(2)再制造項目的效益和特色效益:廢棄產品的零件直接作為再制造毛坯,而不是回爐熔煉得到鋼墊,避免了再加熱過程中的能源消耗和對環境的二次汙染;避免了從鋼錠到新零件的二次制造過程中能源的再消耗和對環境的再汙染。壹方面提高了產品的綠色度,另壹方面避免了成為固體廢棄物造成的環境汙染。
表面工程技術的作用是由於塊體材料的性質而制備表面塗層,賦予工件表面耐腐蝕性和耐磨性,即獲得電、磁、光、聲、熱等功能。