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  • 国内表面处理行业的未来发展方向
  • 发布日期:2012-11-17 作者:admin 浏览次数:
  • 国内表面处理行业的未来发展方向
     
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        传统表面技术,随着科学技术进步而不断创新。电弧喷涂方面,发展了高速电弧喷涂,使喷涂质量大大提高。等离子喷涂方面,已研究出射频感应藕合式等离子喷涂、反应等离子喷涂、用三阴极枪等离子喷枪喷涂及微等离子喷涂。电刷镀方面研究出摩擦电喷镀及复合电刷镀技术。涂装技术方面开发出了粉末涂料技术。粘结技术方面,开发了高性能环保型粘结技术、纳米胶粘结技术、微胶囊技术。高能束应用方面发展了激光或电子束表面熔覆、表面淬火、表面合金化、表面熔凝等技术。离子注入方面,继强流氮离子注入技术之后,又研究出强流金属离子注入技术金属等离子体浸没注入技术。解决产品表面工程问题时,新兴表面技术与传统表面技术相互补充,为表面工程工作者提供了宽广选择余地。
        复合表面技术迅速崛起
        单一表面技术发展同时,综合运用两种或多种表面技术复合表面技术有了迅速发展。复合表面技术通过多种工艺或技术协同效应使工件材料表面体系技术指标、可靠性、寿命、质量经济性等方面获得最佳效果,克服了单一表面技术存局限性,解决了一系列工业关键技术高新技术发展特殊技术问题。强调多种表面工程技术复合,表面工程重要特色之一。
        开发多种功能涂层
        表面工程大量任务使零件、构件表面延缓腐蚀、减少磨损、延长疲劳寿命。随着工业发展,治理这3种失效之外提出了许多特殊表面功能要求。例如舰船上甲板需要有防滑涂层,现代装备需要有隐身涂层,军队官兵需要防激光致盲镀膜眼镜,太阳能取暖发电设备需要高效吸热涂层光电转换涂层,录音机需要有磁记录镀膜、不沾锅需要有氟树脂涂层、建筑业玻璃幕墙需要有阳光控制膜等等。制备功能涂层方面,表面工程也可大显身手,做出自己贡献。
        研究开发新型涂层材料
        表面涂层材料表面技术解决工程问题重要物质基础。当前发展涂层新材料,有些单独配制或熔炼而成,有些则表面技术加工过程形成,后一类涂层材料诞生,进一步显示了表面工程特殊功能。
        扩展表面工程应用领域
        表面工程已经机械产品、信息产品、家电产品建筑装饰获得富有成效应用。但其深度广度仍很不够,不了解不应用表面工程单位产品仍很普遍。
        表面工程优越性潜效益仍未很好发挥,需要做大量宣传推广工作。我国已经加入世贸组织,通过推广应用表面工程提高产品质量,降低生产成本,改进产品包装,增强市场竞争力,也应主要举措之一。
        表面工程生物工程延伸已引起了人们注意,前景十分广阔。如髋关节表面修补,最常用复合材料超高密度高分子聚乙烯上再镀钴铬合金,使用寿命可达15~25年,近些年又发展了羟基磷灰石(简称HAP)材料,它一种重要生物活性材料,与骨骼、牙齿无机成分极为相似,具有良好生物相容性,埋入人体后易与新生骨结合。但HAP材料脆性大,有学者就用表面工程技术使HAP粒子与金属Ni共沉积不锈钢基体上,实现了牢固结合。
        随着专业化生产方式变革人们环保意识增强,现呼吁表面处理向原材料制造业转移,这也一个重要动向。
        倍受家用电器厂家欢迎预涂型彩色钢板,它金属材料表面涂上一层有机材料新品种,具有有机材料耐腐蚀、色彩鲜艳等特点,同时又具有金属材料强度高、可成型等特点,只须对其作适当剪切、弯曲、冲压连接即可制成多种产品外壳,不仅简化了加工工序,也减少了家用电器厂家加工设备投资,成为制作家用电器外壳极佳材料。
         汽车制造业表面加工任务很重,呼吁表面工程由现汽车制造厂家处理,变为原材料制造时就同时进行出厂前主动处理。这种变革不表面处理任务简单转移,更重要一种节能、节材、有利环保举措。它可以简化除油、除锈工序,还可以利用轧钢后余热,降低能耗。西欧一些国家钢厂,就对半成品进行表面处理,如热处理、热浸镀、磷化、钝化等。
        为国家重大工程建设服务
        新型军用飞机研制过程,先进胶粘技术、特种热处理技术、表面改性技术、薄膜技术以及涂层技术都发挥了重要作用。吸波材料研制成功为装备隐形提供了重要物质基础。
        长江三峡工程,与其说土木工程,不如说钢铁工程,大坝全长2309.47m钢铁结构闸门就占全长72%。三峡工程,所有机械设备、金属结构、水工闸门以及隧洞、桥梁、公路、码头、储运设备都离不开表面工程。国家科技攻关项目,如“六五”、“七五”、“八五”“九五”攻关项目安排上以及三峡工程重新论证设计审查,表面工程应用始终一项研究讨论重要课题之一。从表面技术涂覆材料选择、喷涂工艺制定到表面电化学保护等,都三峡重大装备研制项目占有重要地位。
       纳米表面工程技术正形成
        近年来纳米材料技术正以令人吃惊速度迅猛发展。迄今研究以纳米粉末制作为主,但越来越倍受关注纳米材料结构化问题。众所周知,特殊表面性能纳米材料重要独特性能之一。表面工程无论工艺方法应用领域方面都与纳米材料技术有着不可分割密切联系。
        传统电刷镀溶液,加入纳米粉体材料。可以制备出性能优异纳米复合镀层。传统机油添加剂,加入纳米粉体材料,可以提高减摩性能并具有良好自修复性能。
        因此可以说表面工程促进纳米技术,特别纳米材料结构化发展主力军之一。
        促进再制造工程发展
        20世纪全球经济高速发展,与此同时,对自然资源任意开发对环境无偿利用造成全球生态破坏、资源浪费短缺、环境污染等重大问题。其机电产品制造业最大资源使用者,也最大环境污染源之一。为解决这一时代课题,再制造工程应运而生。、
        再制造工程技术属绿色先进制造技术,对先进制造技术补充发展。报废产品再制造其产品全寿命周期管理延伸创新,实现可持续发展重要技术途径,再制造产业可带来新经济增长点新兴产业。
        表面工程再制造关键之一,起着基础性作用。可以说没有表面工程,实现不了再制造。
        机械设备经长期使用出现功耗增大、振动加剧、严重泄漏、维修费用过高,一般应该列为报废。这些现象发生都零件磨损、腐蚀、变形、老化,甚至出现裂纹这些失效结果所造成。磨损零件表面发生,腐蚀从零件表面开始,疲劳裂纹由表面向内延伸,老化零件表面与介质反应结果,即使变形,也表现为表面相对位置错移。所以“症结”都表面问题。对这些问题,表面工程可以大显身手。
        向自动化、智能化方向迈进
        表面处理时,自动化程度最高汽车行业微电子行业。以神龙汽车公司车身涂装线为例,涂装工艺采用三涂层体系(3C3B),即电泳低漆涂层、间涂层、面漆涂层,涂层总厚度为110~130μm,涂装厂房为三层,一层为辅助设备层,二层为工艺层,三层为空调机组层,厂房全封闭式,通过空调系统调节工艺层内温度湿度,并始终保持室内对环境微正压,保持室内清洁度,各工序间自动控制,流水作业,确保涂装高质量。
        随着机器人自动控制技术发展,其他表面技术施工(如热喷涂)实现自动化智能化已为期不远。
        降低对环保负面效应
        从宏观上讲,表面工程对节能、节材、环境保护有重大效能,但对具体表面技术,如涂装、电镀、热处理等均有“三废”排放问题,仍会造成一定程度污染。现,有氰电镀已经基本上被无氰电镀所代替,一些有利于环保镀液相继被研制出来。当前,表面工程领域,提出了封闭循环,达到零排放,实现“三废”综合利用目标。至于一些小企业,距上述奋斗目标相距很远。总来看,表面工程工作者降低对环保负面效应方面,仍任重而艰巨。

     

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