表面改性是一種材料科學中的技術,旨在改變材料表面的物理、化學或機械性質,而不會影響材料的整體性能。以下是一些常見的表面改性方法:
表面形變強化。通過高速彈丸打擊、擠壓或輥壓金屬零件表面,產生塑性變形,增加表層壓應力,提高材料的抗應力腐蝕和抗疲勞斷裂能力。
表面相變強化。使用雷射束、電子束等現代技術快速加熱金屬零件表面,形成新的相變區和強化區。
離子注入。將真空中的離子加速並注入材料表面,形成薄的離子注入層,改變表面組成和結構。
表面擴散滲入。在金屬表面上沉積金屬或非金屬,然後通過擴散作用使這些物質滲入表面內,改變化學組成和相結構。
化學轉化。通過化學處理在金屬表面形成鈍性化合物膜層,如鉻酸鹽鈍化膜、磷酸鹽膜等。
電化學轉化。在電解質溶液中通過外電流作用使工件表面形成氧化膜,如鎂、鋁、鈦及其合金的陽極氧化。
機械化學改性。通過粉碎、摩擦等方法激活納米粒子表面,改變表面晶體結構和物理化學結構。
高能改性法。利用電漿或輻射處理引發聚合反應而實現改性。
這些方法廣泛套用於提高材料的耐磨損、耐腐蝕、抗氧化等性能,或者改變材料表面的物理化學性質。