神奇表面工程概论.ppt

磨损、腐蚀、断裂是机械零件工程构建的三大主要磨损、腐蚀、断裂是机械零件工程构建的三大主要破坏形式。前二者造成经济损失占很大比重。破坏形式。前二者造成经济损失占很大比重。数数 据据磨磨损损美国：美国国家材料政策委员会向美国国美国：美国国家材料政策委员会向美国国 会提出的一份报告：会提出的一份报告：摩擦磨损引起的损失摩擦磨损引起的损失10001000亿美元亿美元/年；年；德国：据调查，摩擦磨损损失德国：据调查，摩擦磨损损失12871287亿欧元亿欧元/年；年；英国：摩擦磨损损失英国：摩擦磨损损失5150051500英镑英镑/年；年；腐腐蚀蚀美国：国家标准局调查：美国：国家标准局调查：腐蚀损失达国民生产总值的腐蚀损失达国民生产总值的4.9%4.9%；腐蚀损失达腐蚀损失达30003000亿美元亿美元/年；年；中国：据调查：腐蚀损失中国：据调查：腐蚀损失400400亿元亿元/年年腐腐蚀蚀和和磨磨损损均均是是发发生生于于机机件件表表面面的的材材料料流流失失过过程程，其其他他形形式式的的失失效效过过程程有有许许多多也也是是从表面开始从表面开始延缓和延缓和控制表控制表面破坏面破坏的方法的方法促进了表促进了表面工程学面工程学的发展与的发展与形成形成表面工程学围绕腐蚀、摩擦与磨损和功能特性表面工程学围绕腐蚀、摩擦与磨损和功能特性（声，光，磁，电的转换）三大因素，成为重（声，光，磁，电的转换）三大因素，成为重点发展的关键技术之一，形成表面工程学。点发展的关键技术之一，形成表面工程学。定义定义为满足特定的工程需求，使材料表面或零部件为满足特定的工程需求，使材料表面或零部件表面具有特殊的成分，结构和性能表面具有特殊的成分，结构和性能(或功能或功能)的的化学，物理方法与工艺化学，物理方法与工艺。表面改性技术；表面改性技术；1表面合成材料技术；表面合成材料技术；3表面加工技术；表面加工技术；2u提高耐磨性、耐蚀性、抗高温氧化性能、装饰提高耐磨性、耐蚀性、抗高温氧化性能、装饰性，或具有特殊功能（如电性能、磁性能和光性，或具有特殊功能（如电性能、磁性能和光电性能等）电性能等）u能够在材料表面加工或制作各种功能结构元器能够在材料表面加工或制作各种功能结构元器件的有关技术。如光刻技术、离子刻蚀技术等件的有关技术。如光刻技术、离子刻蚀技术等 表面加工三维合成技术；表面加工三维合成技术；4u即借助各种手段在材料表面合成新材料的技术，即借助各种手段在材料表面合成新材料的技术，如纳米粒子制备过程中的表面工程技术、离子如纳米粒子制备过程中的表面工程技术、离子注入等注入等u快速成型制造快速成型制造上述几个要点的组合或综合；上述几个要点的组合或综合；5内涵扩展内涵扩展表面工程技术所涉及的基材包括几乎所有的工表面工程技术所涉及的基材包括几乎所有的工程材料，如程材料，如金属、陶瓷、半导体材料、高分子金属、陶瓷、半导体材料、高分子材料、混凝土、木材和各类复合材料材料、混凝土、木材和各类复合材料等，所涉等，所涉及的工艺方法数以百计，各具特点。及的工艺方法数以百计，各具特点。经过内涵扩展以后的表面工程技术，由单纯的经过内涵扩展以后的表面工程技术，由单纯的表面改性扩展到表面加工和合成新材料等领域，表面改性扩展到表面加工和合成新材料等领域，涵盖涵盖材料科学、物理、化学、冶金、机械、电材料科学、物理、化学、冶金、机械、电子与生物子与生物等领域，成为新型的、名副其实的交等领域，成为新型的、名副其实的交叉学科。叉学科。1.1.表面工程对制造业的技术创新提供了必要的工表面工程对制造业的技术创新提供了必要的工艺支持；艺支持；2.2.表面工程与机械维修创新；表面工程与机械维修创新；“再制造再制造”观念观念3.3.表面工程为高新技术产业的发展提供了工艺及表面工程为高新技术产业的发展提供了工艺及材料支持；材料支持；4.4.表面工程与节约能源、资源；表面工程与节约能源、资源；5.5.表面工程与人民生活的改善。表面工程与人民生活的改善。二、课程主要内容二、课程主要内容1.1.神奇的表面工程概论；神奇的表面工程概论；（2 2学时）学时）2.2.使零件表硬内韧的表面热处理技术；（使零件表硬内韧的表面热处理技术；（2 2学时）学时）3.3.立竿见影的喷丸强化技术；立竿见影的喷丸强化技术；（2 2学时）学时）4.4.变化无穷的摩擦化学转移膜技术；变化无穷的摩擦化学转移膜技术；（4 4学时）学时）5.5.多姿多彩的气相沉积技术；多姿多彩的气相沉积技术；（4 4学时）学时）6.6.所向披靡的三束及其改性技术；所向披靡的三束及其改性技术；（4 4学时）学时）7.7.点石成金的电刷镀技术；点石成金的电刷镀技术；（2 2学时）学时）8.8.喷枪射彩虹，零件换新装的热喷涂技术；（喷枪射彩虹，零件换新装的热喷涂技术；（4 4学时）学时）9.9.简便易行的表面粘涂技术；简便易行的表面粘涂技术；（4 4学时）学时）10.10.1+11+12 2的复合表面技术的复合表面技术 （4 4学时）学时）三、考核方式l期末每人上交一篇期末每人上交一篇3000字的论文字的论文（70分）l平时出勤平时出勤（30分）神奇的表面工程概论神奇的表面工程概论l随着人民生活水平的提高，随着人民生活水平的提高，皮肤保健皮肤保健已成为时已成为时尚，各种基本的和功能性的尚，各种基本的和功能性的护肤用品护肤用品像润肤霜、像润肤霜、防晒霜、防皱霜、增白霜等大量上市。防晒霜、防皱霜、增白霜等大量上市。皮肤保健皮肤保健机械零件机械零件的表面的表面l机械零件、构件和电子元器件也有机械零件、构件和电子元器件也有“皮肤皮肤”，也需要保护。机械零件、构件和电子元器，也需要保护。机械零件、构件和电子元器件的件的“皮肤皮肤”，我们统称为，我们统称为表面表面。各种表面的各种表面的防腐性保护防腐性保护和和预防预防磨损强化磨损强化处理处理l高耸云空的电视塔表面电视塔表面、浸入海水的钻钻探机械表面探机械表面、埋入地下的各种管道表面管道表面都必须进行防腐性保护；l破土开山的挖掘机铲斗表面挖掘机铲斗表面必须进行预防磨损强化处理；录音机磁带录音机磁带与与不粘锅不粘锅l录音机磁带表面，因为有了钴钴-磷或钴磷或钴-镍镍磁性镀层磁性镀层，才能复奏出美妙的音乐；l氟树脂氟树脂涂于锅体内表面而成为不粘锅。这些都是表面工程为人类做出的贡献。提高机械产品的性能需要从延缓提高机械产品的性能需要从延缓和控制零件表面失效着手，这就和控制零件表面失效着手，这就推动着表面学科的研究与发展。推动着表面学科的研究与发展。什么是表面工程什么是表面工程l一位美国学者说过一句俏皮话，即一位美国学者说过一句俏皮话，即“上帝创造了物质，上帝创造了物质，魔鬼给了一个表面魔鬼给了一个表面”。l物质物质内部内部的成分、结构和性能都比较均匀，其规律性的成分、结构和性能都比较均匀，其规律性相对容易掌握，改造它们也易得其法。相对容易掌握，改造它们也易得其法。l表面成分、结构和性能表面成分、结构和性能有很大的不均匀性，并常伴有有很大的不均匀性，并常伴有许多缺陷，许多缺陷，表面的规律难以掌握表面的规律难以掌握，可用，可用“活见鬼活见鬼”三三个字来形容。个字来形容。l表面工程是与魔鬼斗法的科学。表面工程是与魔鬼斗法的科学。l一辆汽车制造出来，即使你不使用它，车中的橡一辆汽车制造出来，即使你不使用它，车中的橡胶零件、塑料制品件也会逐渐老化失效，金属零胶零件、塑料制品件也会逐渐老化失效，金属零件、构件也会慢慢发生锈蚀。件、构件也会慢慢发生锈蚀。l如果你使用它，则在发挥其运输功能的同时，车如果你使用它，则在发挥其运输功能的同时，车中相互接触又相对运动的零件表面都会发生摩擦中相互接触又相对运动的零件表面都会发生摩擦磨损，曲轴、齿轮等零件长时间使用会发生疲劳磨损，曲轴、齿轮等零件长时间使用会发生疲劳断裂。断裂。提高机械产品的性能就需要从延缓和控制零件提高机械产品的性能就需要从延缓和控制零件表面表面失效失效着手，这就推动着表面学科的研究与发展。着手，这就推动着表面学科的研究与发展。性能下降、失效，往往是在零件性能下降、失效，往往是在零件表面表面发生的，发生的，腐蚀从零件腐蚀从零件表面表面开始，开始，摩擦磨损在零件摩擦磨损在零件表面表面发生，发生，疲劳断裂由疲劳断裂由表面表面向里延伸。向里延伸。表面学科包括表面学科包括表面基础科学表面基础科学、表面技术表面技术和和表面工程表面工程三个部分。三个部分。表面基础科学表面基础科学是研究物质表面基本规律的科学，其研是研究物质表面基本规律的科学，其研究成果形成了究成果形成了表面物理、表面物理、表面化学、表面化学、固体力学、固体力学、摩擦学、摩擦学、腐蚀学腐蚀学等分支，它是表面技术和表面工程的理等分支，它是表面技术和表面工程的理论基础。论基础。表面技术表面技术是改变和控制零件表面性能的知识、技能、工艺、是改变和控制零件表面性能的知识、技能、工艺、手段及方法手段及方法是电镀技术、热喷涂技术、表面热处理技术、堆是电镀技术、热喷涂技术、表面热处理技术、堆焊技术、化学转化膜技术、粘涂技术、物理及化焊技术、化学转化膜技术、粘涂技术、物理及化学气相沉积等技术群的总称学气相沉积等技术群的总称随着表面技术的迅速发展，现在需要进随着表面技术的迅速发展，现在需要进入入综合研综合研究阶段，需要进究阶段，需要进入入尽快把表面技术转化为生产力尽快把表面技术转化为生产力的综合运用阶段。的综合运用阶段。表面工程表面工程是以是以表面基础科学表面基础科学为指导为指导以以表面技术表面技术作为要素引作为要素引入入产品的生产体系中，实现产品的生产体系中，实现表表面技术要素之间的复合面技术要素之间的复合以及表面技术要素与其他生产要素的以及表面技术要素与其他生产要素的优化组合优化组合以获取以获取先进的产品性能先进的产品性能，高的生产率高的生产率、利润率利润率以及以及高高的市场占有率的市场占有率 表面工程是表面技术的表面工程是表面技术的综合和向产品化的延伸综合和向产品化的延伸表面表面预处预处理后，通理后，通过过表面涂覆表面涂覆、表面改表面改性性或或多种表面技多种表面技术术复合复合处处理理，改，改变变固体金固体金属表面或非金属表面的属表面或非金属表面的形形态态、化学成分化学成分、组织结组织结构构和和应应力状力状态态，以，以获获得所需得所需表面性表面性能能的系的系统统工程。工程。提高零件表面的耐磨提高零件表面的耐磨性性、耐腐、耐腐蚀蚀性、抗疲性、抗疲劳劳性、抗氧化性、抗氧化性、防性、防辐辐射性等；射性等；既有既有办办法改善零件表面的法改善零件表面的传热传热性，又有性，又有办办法改善零件表法改善零件表面的隔面的隔热热性；性；既有既有办办法改善零件表面的法改善零件表面的导电导电性，又有性，又有办办法改善零件表法改善零件表面的面的绝缘绝缘性；性；既有既有办办法改善零件表面的法改善零件表面的导导磁性，又有磁性，又有办办法改善零件表法改善零件表面的磁屏蔽性；面的磁屏蔽性；既有办法改善零件的反光性或增光性，又有办法改善零既有办法改善零件的反光性或增光性，又有办法改善零件表面的吸波性；件表面的吸波性；既有办法改善零件表面的粘着性，又有办法改善零件表既有办法改善零件表面的粘着性，又有办法改善零件表面的不粘性；面的不粘性；既有办法改善零件表面的吸油性，又有办法改善零件表既有办法改善零件表面的吸油性，又有办法改善零件表面的干磨性；面的干磨性；既有办法提高零件表面的摩擦因数，又有办法降低零件既有办法提高零件表面的摩擦因数，又有办法降低零件表面的摩擦因数。表面的摩擦因数。人们可以用比较简单的方法在零人们可以用比较简单的方法在零件表面制备由多种性能的涂覆层，件表面制备由多种性能的涂覆层，使产品的总体大大提高，大量节使产品的总体大大提高，大量节约能源和原材料。约能源和原材料。表面工程的功能表面工程的功能还还可以列可以列举举很多，如用于很多，如用于减减轻轻机械振机械振动动，降低噪声降低噪声，用于，用于密封密封，用于，用于改善改善钎焊钎焊性性，用于，用于化学催化反化学催化反应应，用于，用于金属金属染色染色等等。等等。汽汽车车车车体采用合金化体采用合金化镀锌钢镀锌钢板防腐板防腐蚀蚀，寿命，寿命达达1010年年以上以上卫卫星上使用的星上使用的轴轴承表面承表面经经离子注入离子注入处处理，可延寿理，可延寿100100倍倍宇宙宇宙飞飞船火箭船火箭喷喷嘴用气相沉嘴用气相沉积积技技术术沉沉积积出的出的铱铱-铼铼复合复合材料制成的，既材料制成的，既耐高温耐高温不熔化，又不熔化，又抗高温腐抗高温腐蚀蚀。用用电电弧弧喷喷涂技涂技术术修复修复舰舰船船钢钢板，使船体耐海水腐板，使船体耐海水腐蚀蚀性提性提高高45倍倍；用等离子用等离子喷喷涂技涂技术术修复重修复重载载履履带车辆带车辆上的上的3232个易磨个易磨损损件，件，使零件使用寿命由使零件使用寿命由1 1个小修期个小修期延延长长3 3倍倍，达到，达到1 1个大修期个大修期在机电产品中应用得最多、最广在机电产品中应用得最多、最广泛、效果也最显著的是应用表面泛、效果也最显著的是应用表面工程提高零件、构件的耐磨性与工程提高零件、构件的耐磨性与耐腐蚀性。耐腐蚀性。表面工程可使表面工程可使卫卫星接收天星接收天线线表面具有很高的表面具有很高的电电磁磁波反射率波反射率，卫卫星信号更加清晰。星信号更加清晰。表面工程表面工程还还可使可使隐隐形形飞飞机机表面具有很高的表面具有很高的电电磁波磁波吸收率吸收率，使，使敌敌方雷达方雷达难难以以发现发现。远古时期我们的祖先就懂得用远古时期我们的祖先就懂得用各类植物油漆进行表面防腐蚀处理各类植物油漆进行表面防腐蚀处理。公元前公元前3世纪，我国己采用世纪，我国己采用金汞齐鎏金术金汞齐鎏金术在金属表面上镀金以增加在金属表面上镀金以增加其美观性，同时收到其美观性，同时收到防腐蚀防腐蚀的效果。的效果。近年来出土的秦始皇时代的青铜剑和大量箭杵，有的至今还毫无锈近年来出土的秦始皇时代的青铜剑和大量箭杵，有的至今还毫无锈蚀。对其表面的组织及成分鉴定分析表明，早在两千多年前我国似蚀。对其表面的组织及成分鉴定分析表明，早在两千多年前我国似乎已掌握了与现代乎已掌握了与现代铬酸盐铬酸盐(或重铬酸盐或重铬酸盐)钝化处理钝化处理相似的表面技术，相似的表面技术，可称为中国文明史上的又一项奇迹。可称为中国文明史上的又一项奇迹。改革开放以来，表面技改革开放以来，表面技术术有了有了飞飞速速进进步。与工步。与工业发业发达国家相比，达国家相比，技技术门类齐术门类齐全，部分表面技全，部分表面技术术的的设备设备、材料和工、材料和工艺艺已达到了国已达到了国际际先先进进水平，而且在水平，而且在摩擦学摩擦学、界面力学界面力学和和表面力学表面力学、材料失效材料失效与与防防护护、金属金属热处热处理学理学、焊焊接学接学、腐腐蚀蚀与防与防护护学学、光光电电子学子学等学科，等学科，对对各种表面技各种表面技术术的的发发展及其基展及其基础础理理论论的研究都作出了巨大的研究都作出了巨大贡贡献，献，并成功地并成功地应应用于工程之中。用于工程之中。磁记忆装置载体涂层磁记忆装置载体涂层 表面工程概念的提出始于表面工程概念的提出始于2020世世纪纪8080年代。年代。表面工程学科表面工程学科发发展的重要展的重要标标志是志是19831983年英国伯明翰大学年英国伯明翰大学沃福森表面工程研究所的建立和沃福森表面工程研究所的建立和19851985年年表面工程表面工程国国际际刊物的刊物的发发行。行。19851985年召开了第一届表面工程国年召开了第一届表面工程国际际会会议议。19861986年年1010月在布达佩斯召开的国月在布达佩斯召开的国际热处际热处理理联联合会，决定合会，决定接受表面工程学科并改名接受表面工程学科并改名为为国国际热处际热处理及表面工程理及表面工程联联合会合会表面工程概念的提出始于表面工程概念的提出始于2020世纪世纪8080年代。年代。中国机械工程学会表面工程研究所于中国机械工程学会表面工程研究所于19871987年年在北京成立，在北京成立，19881988年年1111月月在北京召开全国首届表面工程在北京召开全国首届表面工程现现状与未来研状与未来研讨讨会。同会。同年年创办创办了中国的了中国的表面工程表面工程期刊，期刊，现现改版改版为为国内外公开国内外公开发发行的行的中国表面工程中国表面工程。19931993年年成立了中国机械工程学会表面工程分会，以后在国内召开成立了中国机械工程学会表面工程分会，以后在国内召开了多次国了多次国际际和全国性的表面工程学和全国性的表面工程学术术会会议议。自自“六五六五”计计划以来，通划以来，通过过在在设备维设备维修修领领域和制造域和制造领领域推广域推广应应用表用表面技面技术术己取得了几百己取得了几百亿亿元的元的经济经济效益。在国家的效益。在国家的节节能能节节材。材。“九五九五”规规划中建划中建议议将将发发展表面工程作展表面工程作为为重大措施之一，并列重大措施之一，并列为节为节能能节节材示材示范范项项目。目。第一第一，现代工业的发展对机电产品提出了更高的要求，即在，现代工业的发展对机电产品提出了更高的要求，即在高温、高温、高压、高速、重载，以及腐蚀介质、恶劣工况高压、高速、重载，以及腐蚀介质、恶劣工况下能可靠而持续地工下能可靠而持续地工作，表面工程为实现这些要求可大显身手。作，表面工程为实现这些要求可大显身手。第二第二是相关的科学技术的发展为表面工程注入了活力，提供了支撑。是相关的科学技术的发展为表面工程注入了活力，提供了支撑。如如高分子材料和纳米材料高分子材料和纳米材料的发展，的发展，激光束、离子束、电子束激光束、离子束、电子束三种高三种高能量密度热源的实用化等，都大大拓宽了表面工程的应用领域，丰能量密度热源的实用化等，都大大拓宽了表面工程的应用领域，丰富了表面工程的功能，提高了表面处理的质量。富了表面工程的功能，提高了表面处理的质量。相关科学技术的发展为表面工程相关科学技术的发展为表面工程注入了活力、提供了支撑。如纳注入了活力、提供了支撑。如纳米材料的发展，激光束、离子束、米材料的发展，激光束、离子束、电子束三种高能量密度热源的实电子束三种高能量密度热源的实用化等。用化等。第三第三是表面工程是表面工程适合我国国情适合我国国情，能大量节约能源、资，能大量节约能源、资源，体现了科技尽快转化为生产力的要求，符合源，体现了科技尽快转化为生产力的要求，符合可持可持续发展战略续发展战略，因而得到了党和政府的关心、扶植和广，因而得到了党和政府的关心、扶植和广大科技工作者的积极参与。大科技工作者的积极参与。一些传统的表面技术不断得到完善并以崭新的面貌出现；一些传统的表面技术不断得到完善并以崭新的面貌出现；一批先进表面新技术得以实用化并进入工业领域；一批先进表面新技术得以实用化并进入工业领域；特别是综合运用两种或多种表面技术的复合表面技术，称为第二代特别是综合运用两种或多种表面技术的复合表面技术，称为第二代表面技术的出现，通过最佳协同效应使工件材料的表面体系在表面技术的出现，通过最佳协同效应使工件材料的表面体系在技技术指标术指标、可靠性可靠性、寿命寿命、质量质量和和经济性经济性等方面获得最佳的效果，等方面获得最佳的效果，克服了单一表面技术存在的局限性，克服了单一表面技术存在的局限性，解决了一系列工业关键技术和高新技术发展中特殊的技术问题。解决了一系列工业关键技术和高新技术发展中特殊的技术问题。目前，复合表面技目前，复合表面技术术的研究和的研究和应应用己取得了重大用己取得了重大进进展，展，如如热喷热喷涂与激光重熔复合涂与激光重熔复合、化学化学热处热处理与理与电镀电镀的复合的复合、表表面面强强化与固体化与固体润润滑膜的复合滑膜的复合、多多层层薄膜技薄膜技术术的复合的复合、金属金属材料基体与非金属材料涂材料基体与非金属材料涂层层的复合的复合等等，复合表面技等等，复合表面技术术使使基体材料的表面薄基体材料的表面薄层层具有了更加卓越的性能。具有了更加卓越的性能。表面工程的实施，可促进机械产表面工程的实施，可促进机械产品结构的创新。品结构的创新。表面工程的推广应用非常适合我国国情，发展表面工程表面工程的推广应用非常适合我国国情，发展表面工程对促进国民经济的发展和推进国防现代化，对于贯彻可对促进国民经济的发展和推进国防现代化，对于贯彻可持续发展战略具有十分重要的意义。持续发展战略具有十分重要的意义。表面工程与制造业技术创新表面工程与制造业技术创新表面工程与机械维修创新表面工程与机械维修创新表面工程与高新技术产业的发展表面工程与高新技术产业的发展表面工程与节约能源、资源表面工程与节约能源、资源表面工程与人民生活的改善表面工程与人民生活的改善表面工程是表面工程是针对针对零件表面失效的形成、特征和机理，零件表面失效的形成、特征和机理，综综合合运用各种表面技运用各种表面技术进术进行防行防护护的工程。的工程。最大的最大的优势优势是能是能够够以多种方法制以多种方法制备备出性能出性能优优异的表面功能异的表面功能薄薄层层，使零件表面具有比基体材料更高的耐磨性、抗腐，使零件表面具有比基体材料更高的耐磨性、抗腐蚀蚀性和耐高温等性能，它具有性和耐高温等性能，它具有优质优质、高效、低耗等先、高效、低耗等先进进制造制造技技术术的基本特征。的基本特征。表面工程的研究和推广表面工程的研究和推广应应用，将有力地推用，将有力地推动动我国先我国先进进制造制造技技术术的的发发展。展。表面工程的快速表面工程的快速发发展及广泛展及广泛应应用被用被认为认为是是制造制造领领域技域技术术创创新点之一新点之一，对对提高机械提高机械设备设备及及仪仪器器仪仪表的性能、表的性能、质质量，量，增增强强产产品的品的竞竞争力，促争力，促进进国外引国外引进设备进设备零部件、零部件、仪仪器器设备设备的国的国产产化，以及在化，以及在节节能能节节材材诸诸多方面多方面发挥发挥了巨大的作用，了巨大的作用，并且取得了并且取得了显显著的著的经济经济效益和社会效益。效益和社会效益。表面工程的实施，可促进表面工程的实施，可促进机械产品结构的创新机械产品结构的创新：例如例如汕头海湾公路大桥汕头海湾公路大桥和和西陵长江公路大桥西陵长江公路大桥主悬索鞍座用主悬索鞍座用电刷镀技术与减摩剂复合制备出新型超级减摩滑动摩擦结电刷镀技术与减摩剂复合制备出新型超级减摩滑动摩擦结构，改变了通常用千根滚针支撑的滚动摩擦结构，大大降构，改变了通常用千根滚针支撑的滚动摩擦结构，大大降低了成本，缩短了工期。低了成本，缩短了工期。表面工程的实施可促进表面工程的实施可促进产品材料的创新产品材料的创新：例如大庆石化总厂例如大庆石化总厂8个直径个直径6m、高、高20m的的ABS料仓的防腐料仓的防腐问题，采用了问题，采用了碳钢材料加内表面电弧喷涂防腐层碳钢材料加内表面电弧喷涂防腐层的方法代的方法代替了昂贵的不锈钢仓体。替了昂贵的不锈钢仓体。表面工程的表面工程的实实施施还还可以促可以促进进机械机械产产品性能的品性能的创创新新：例如在切削刀具上例如在切削刀具上应应用离子用离子镀镀新技新技术术，可使刀具寿，可使刀具寿命延命延长长210倍倍，切削速度、，切削速度、进给进给量和零件的光量和零件的光洁洁度亦度亦大幅度提高，大幅度提高，为为加工自加工自动动化提供了有力的支持。化提供了有力的支持。机械维修伴随着机械制造，机械维修伴随着机械制造，有制造就必有维修有制造就必有维修。一方面由于人们环保意识的增强，一方面由于人们环保意识的增强，“用后丢弃用后丢弃”的观念开的观念开始向始向“再制造再制造”的观念转变；的观念转变；另一方面，科学技术的发展，使原先的原样修复变成为超另一方面，科学技术的发展，使原先的原样修复变成为超过原始性能的过原始性能的改进性修复改进性修复，由原先的被动修理变为制造与，由原先的被动修理变为制造与维修一起纳入设备和零部件的设计、制造与运行的全过程，维修一起纳入设备和零部件的设计、制造与运行的全过程，以以优质、高效、节能、节材、低污染优质、高效、节能、节材、低污染 为目标的系统工程。为目标的系统工程。1984年美国年美国“技术评论技术评论”提倡旧品翻新或再生，并称为提倡旧品翻新或再生，并称为“重新制造重新制造”。在重新制造中采用各种先进维修技术，把因。在重新制造中采用各种先进维修技术，把因损坏、磨损或腐蚀等而失效的可能维修的机械零件翻新如损坏、磨损或腐蚀等而失效的可能维修的机械零件翻新如初。初。据美国据美国1996年统计，美国重新制造的公司构成一个价值年统计，美国重新制造的公司构成一个价值530亿美元亿美元的产业，雇佣的产业，雇佣48万人。万人。美国商务部分析认为，美国商务部分析认为，表面技术、新材料技术、计算机技表面技术、新材料技术、计算机技术、生物技术、自动化及传感技术、电子技术、医学技术术、生物技术、自动化及传感技术、电子技术、医学技术等七项技术将成为主导等七项技术将成为主导21世纪发展的关键技术。日本也提世纪发展的关键技术。日本也提出了出了“再生工厂技术再生工厂技术”的概念。的概念。19901990年年1010月月在德国召开的欧洲国家在德国召开的欧洲国家维维修修团团体体联联盟第盟第1010次全次全体会体会议议的主的主题题是：是：“维维修修-对对未来的投未来的投资资”，反映了，反映了发发达国达国家家对维对维修的新修的新认识认识。我国改革开放以来，国家机关我国改革开放以来，国家机关设设立了立了设备设备管理管理维维修修业务业务主主管部管部门门，成立了中国，成立了中国设备设备管理管理协协会，国会，国务务院院颁颁布了布了设备设备管管理条例理条例设备维设备维修中的三大通用技修中的三大通用技术术即即计计算机技算机技术术、状状态监测态监测与故与故障障诊诊断技断技术术、表面工程技表面工程技术术得到了大力推广。得到了大力推广。需要需要对对“再制造再制造”技技术术从从可持可持续发续发展展战战略的高度略的高度进进行再行再认识认识 表面工程在表面工程在维维修修中的运用，不中的运用，不仅仅保障了保障了设备设备的的正正常运行常运行，较较好地解决了好地解决了进进口口设备设备配件配件问题问题，而且，而且还还为为新一代新一代产产品的品的设计设计制造制造积积累了丰富的累了丰富的经验经验。表面工程技表面工程技术术在在维维修中的修中的应应用已成用已成为为新新产产品品应应用表用表面工程技面工程技术术的先的先导导。机械维修伴随着机械制造，有制机械维修伴随着机械制造，有制造就必有维修。造就必有维修。表面工程表面工程为为高新技高新技术产业术产业的的发发展提供了展提供了工工艺艺及材料支持及材料支持在在电电子信息技子信息技术术中表面工程可提供关中表面工程可提供关键键的的薄膜材料及功能器件薄膜材料及功能器件在超大在超大规规模集成模集成电电路中理想的功能材料是采用化学气相沉路中理想的功能材料是采用化学气相沉积积的的金金刚刚石薄膜石薄膜，它具有极，它具有极为优为优异的异的导热导热性、高介性、高介电电性和半性和半导导体性能。体性能。采用气相沉采用气相沉积积、电镀电镀、刷、刷镀镀、激光等表面技、激光等表面技术术可以可以获获得得非晶非晶态态薄膜或涂薄膜或涂层层。非晶硅非晶硅具有具有优优良的光吸收能力，而且可以大面良的光吸收能力，而且可以大面积积涂敷，成本也涂敷，成本也比比较较低，是理想的低，是理想的光光电转换电转换材料材料。表面工程为高新技术产业的发展表面工程为高新技术产业的发展提供了工艺及材料支持。提供了工艺及材料支持。据据统计统计，世界世界钢产钢产量的量的1/10由于腐由于腐蚀蚀而而损损失，失，机机电产电产品提前失效的原因品提前失效的原因70%属于腐属于腐蚀蚀和磨和磨损损，机机电产电产品制造和使用中大品制造和使用中大约约1/3的能源直接消耗于的能源直接消耗于摩擦磨摩擦磨损损。我国机电系统我国机电系统1990年年调查调查27个省市个省市约约400个企业个企业，腐蚀损失达腐蚀损失达116亿元亿元，磨损损失与之相近。，磨损损失与之相近。据估计，我国每年因腐蚀造成的经济损失至少达据估计，我国每年因腐蚀造成的经济损失至少达2000亿亿元，占国民生产总值的元，占国民生产总值的2%4%。表面工程最大的表面工程最大的优势优势是能是能够够以多种方法制以多种方法制备备出出优优于基体于基体材料性能的表面功能薄材料性能的表面功能薄层层，该该薄薄层层厚度一般从厚度一般从几十微米到几十微米到几毫米几毫米，仅仅占工件整体厚度的几百分之一到几十分之一，占工件整体厚度的几百分之一到几十分之一，但却使工件具有了比基体材料更高的但却使工件具有了比基体材料更高的耐磨性耐磨性、抗腐抗腐蚀蚀性性和和耐高温性能耐高温性能。采用表面工程措施的采用表面工程措施的费费用，一般只占用，一般只占产产品价格的品价格的5%10%，却可以大幅度地提高，却可以大幅度地提高产产品的性能及附加品的性能及附加值值，从而，从而获获得更得更高的利高的利润润。采用表面工程措施的平均效益高达采用表面工程措施的平均效益高达520倍倍以上。以上。根据英国科技开根据英国科技开发发中心的中心的调查报调查报告，英国主要依靠表面工告，英国主要依靠表面工程而程而获获得的得的产值产值每年超每年超过过50100亿亿英英镑镑，其他工，其他工业业化国家化国家的情况也基本相同。的情况也基本相同。表面工程最大的优势是能够以多表面工程最大的优势是能够以多种方法制备出优于基体材料性能种方法制备出优于基体材料性能的表面功能薄层，使工件具有了的表面功能薄层，使工件具有了比基体材料更高的耐磨性、抗腐比基体材料更高的耐磨性、抗腐蚀性和耐高温性能。蚀性和耐高温性能。表面工程技表面工程技术术不不仅仅能改能改变变金属金属表面的性能，也能改表面的性能，也能改变变非非金属金属表面表面(如陶瓷、塑料、木材等如陶瓷、塑料、木材等)的性能，不的性能，不仅仅用于用于机械机械设备设备，而且已，而且已进进入到入到人民生活的各个方面人民生活的各个方面。表面工程技表面工程技术术在在钟钟表、手表、手饰饰、灯具、餐具、家具等方面的、灯具、餐具、家具等方面的应应用，可使其既用，可使其既经经久耐用久耐用，又以，又以绚丽绚丽的色彩的色彩给给人人们带们带来温来温馨。馨。表面工程技表面工程技术术在大型在大型建筑物建筑物上的上的应应用，可使其更加用，可使其更加豪豪华华壮壮观观，催人，催人奋进奋进。表面工程技术不仅能改变金属表表面工程技术不仅能改变金属表面的性能，也能改变非金属表面面的性能，也能改变非金属表面（如陶瓷、塑料、木材等）的性（如陶瓷、塑料、木材等）的性能，而且已进入到人民生活的各能，而且已进入到人民生活的各个方面。个方面。我国的表面工程在我国的表面工程在过过去的十几年中已去的十几年中已获获得重大得重大发发展，在国民展，在国民经济经济和国防建和国防建设设中中发挥发挥了重要作用。当前表面工程的研究与了重要作用。当前表面工程的研究与应应用己形成用己形成一个前所未有的一个前所未有的热热潮。在潮。在为为我国科教我国科教兴兴国、四化建国、四化建设设和人民生活服和人民生活服务务的同的同时时，表面工程学科必将不断地，表面工程学科必将不断地发发展。展。找一找自己接触的机找一找自己接触的机电产电产品中哪些部位品中哪些部位应应用了表面工程技用了表面工程技术术，评评价一下效果是否合乎自己的想象，哪些价一下效果是否合乎自己的想象，哪些产产品和部位通品和部位通过应过应用表面工用表面工程技程技术还术还有有创创新的余地。新的余地。谢谢！谢谢！