纳米表面工程

阐述纳米表面工程的产生背景、内涵和科学问题,介绍纳米表面工程相关材料的特性和制备方法,总结纳米表面工程在表面精加工、制备功能涂层、功能复合镀层、功能薄膜材料、热喷涂加工和抗磨减摩领域的应用现状。     

纳米表面工程的进展与展望

表面工程经历了传统表面工程、复合表面工程、纳米表面工程三个发展阶段。获得纳米表面层的基本途径是表面气相沉积法、表面自身纳米化法和表面纳米涂覆法。目前已进入实用阶段的纳米表面工程技术有纳米热喷涂技术、纳米电刷镀技术、纳米减摩自修复技术、纳米固体润滑技术、纳米粘接技术、纳米薄膜气相沉积技术、纳米涂装技术以及金属表面纳米化加工技术。纳米表面工程是先进制造技术和再制造工程的重要组成部分,又为先进制造技术与再制造工程的发展提供了技术支持。纳米表面工程对提高机电产品性能和质量、降低材料消耗以及节约能源、保护环境有重要意义。扩充其实现途径,扩展其与传统表面工程的复合,扩大其工业应用是纳米表面工程发展的重要方向。     

二十一世纪的纳米表面工程

纳米表面工程是表面工程发展的新阶段。是先进的纳米技术提升传统表面工程的典型代表。纳米表面工程的内涵深刻，现阶段只实现了纳米表面工程的初级目标。目前较成熟的有纳米热喷涂技术、纳米电刷镀技术、纳米减摩自修复添加剂技术及金属材料表面自身纳米化技术等。这些技术的许多科学问题正在被不断揭示，与此同时，它们也被越来越多地应用于实践，取得了很好的效果。     

纳米表面工程与摩擦学

利用表面工程技术解决摩擦磨损问题具有高效、实用等特点。随着科学技术的迅速发展,纳米材料和纳米技术在表面工程中得到了广泛应用,由此出现了“纳米表面工程”。利用纳米表面工程技术制备的涂层和镀层有着非常优异的摩擦学性能。本文叙述了作者近年来的有关工作,包括热喷涂纳米陶瓷涂层、热喷涂纳米自润滑涂层、纳米陶瓷／聚合物复合涂层、纳米复合电镀层以及纳米电泳沉积层的摩擦磨损特性和机制。     

纳米表面工程中的纳米结构涂层组装

阐述了组装纳米结构涂层的材料学基础、意义及国内外应用研究现状;综述了纳米结构喷涂粉材的组成、加工方法和加工步骤,以及利用热喷涂技术(直接组装法和间接法)、电沉积技术、胶粘技术组装纳米结构涂层的技术路线和工艺条件;介绍了固相反应法、液相反应原位喷雾干燥法等加工纳米结构喷涂粉材的新方法。     

纳米压痕技术及其应用

介绍了纳米压痕技术在微机电系统、材料科学、摩擦学性能研究、生物工程和信息技术等领域中的应用，以及纳米压痕技术在理论研究方面的进展及今后的研究重点。     

表面工程技术在塑料模具修复中的应用

针对塑料模具出现的缺陷失效,简述如何应用软氮化、电刷镀、微脉冲点焊等几种表面工程技术对其进行修复,说明了修复效果和意义。     

一种新型纳米硬度检测装置的研究

纳米压痕装置是一种具有纳米级压痕深度检测能力，能够完成载荷一位移测量的一种装置，根据所得到的载荷一位移曲线可以用来获得材料的纳米硬度值。文中讨论了一种新型便携的纳米硬度检测装置的研制，并通过对单晶铝进行压痕试验，验证此硬度检测装置的实用性与可靠性。     

表面工程技术在海洋工程装备中的应用

海洋工程装备的作业环境恶劣,合理地使用表面工程技术能够有效保障其使用性能。海洋工程装备的表面强化处理方法有很多,在使用过程中需要结合实际情况综合考虑,分析了海洋工程装备中表面工程技术的多方面应用,以期有效地延长装备的使用寿命。     

纳米硬度计及其在微机电系统中的应用

微机电系统（MEMS）技术的迅速崛起，推动了对其所用材料和结构的力学性能研究。本文简要介绍纳米硬度技术的发展、理论模型和MTS公司的NanoInkdenterXP系统的配置、测量原理及功能。并根据我们的一些研究结果，说明它在微机电系统中的应用。     

表面渗铬渗碳后力学性能的研究

在50钢表面进行等离子渗Cr，然后进行等离子超饱和渗碳、淬火及回火处理，获得表面强化层，并对处理后的材料进行拉伸试验和断口形貌观察。结果表明：50钢经表面强化处理后，表面硬度迭HV1000以上，抗拉强度得到了显著提高，极大地改善了其力学性能。表面强化层均存在解理台阶；而未经过处理的基体表面存在大量韧窝。     

表面工程技术在水压元件中的应用

介绍几种表面工程技术在水压元件中的应用，并分别对其优缺点进行了初步的分析和总结，对水压元件的研制有一定的指导意义。     

面向工程机械再制造的表面工程技术及其应用

再制造是先进制造技术的重要组成部分和发展方向,是工程机械行业可持续发展的战略之一。在分析表面工程技术在工程机械再制造中的地位和作用的基础上,重点介绍了堆焊技术、热喷涂技术、电刷镀技术及激光再制造技术的特点及其应用现状,最后给出了表面工程技术在混凝土泵车底盘十字轴再制造中的应用实例。     

计算机在机械工程中的应用

计算机技术得到了突飞猛进的发展,渗透到各个领域发挥作用。文章介绍了计算机技术及有限元的相关知识,总结了有限元法的特点,并分析了有限元法在现代机械工程中的应用。     

CuCoBeZr合金力学性能及其断口分析

对CuCoBeZr合金的力学性能、显微组织和断口进行了分析。结果表明：该合金由于内部存在一些夹杂物以及未溶解的初生化合物,在冷变形过程中,这些脆性化合物破碎,发展成微裂纹,致使合金发生穿晶断裂,显著降低了合金的韧性,使其综合力学性能下降。     

形状记忆合金在机械工程中的研究与应用

重点介绍了形状记忆合金在机械结构主、被动控制和被用作微机电系统中微器件的研究进展情况及形状记忆合金在军用机械、医疗器械和微机电系统等方面的应用情况,并对今后形状记忆合金在机械工程中的研究和发展方向做了展望。     

土建结构工程的机械性与耐久性分析

工程结构机械性是结构防止破坏倒塌的能力,是结构工程最重要的质量指标.对工程结构的耐久性,我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用下的耐久性要求则相对考虑较少.     

虚拟样机技术及其在工程机械领域的应用

首先介绍虚拟样机技术的概念、特点及其在国内外各行业中的应用现状。其次阐明工程机械虚拟样机技术的基本内涵、体系结构、样机开发流程和虚拟样机设计的总体结构。最后论述运用成熟的CAD,CAE软件构建工程机械虚拟样机研究平台的方法,为工程机械的设计、分析、校验提供新的途径。