第12章表面工程学.docx

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第12章表面工程学

第1章绪论

第2章第一节：

表面工程学的定义与内涵

1.1、表面工程技术发展概况

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。

腐蚀和磨损均是发生于机件表面的材料流失过程，其他形式的失效过程有许多也是从表面开始促进了表面工程学的发展与形成延缓和控制表面破坏

1.2、表面工程学的定义

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80年代后期重点发展的关键技术之一，形成表面工程学。

定义:

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（或功能）的化学，物理方法与工艺。

1.3、表面工程学的内涵

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、磁性能和光电性能等）

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

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、离子注入等快速成型制造

内涵扩展

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，涵盖材料科学、物理、化学、冶金、机械、电子与生物等领域，成为新型的、名副其实的交叉学科。

表面工程技术所涉及的基材包括几乎所有的工程材料，如金属、陶瓷、半导体材料、高分子材料、混凝土、木材和各类复合材料等，所涉及的工艺方法数以百计，各具特点

表面工程的特点与意义

1）作用于表面，对基材组织与性能影响不大；

2）采用表面技术替代整体合金化；

3）兼有装饰和防护功能；

4）化学气相沉积，物理气相沉积，掩模，光刻等表面薄膜沉积技术和表面细微加工是制造大规模集成电路的基础；

5）生成型制造法是以表面加工为基础；

6）可以在表面制备整体合金化难以做到的特殊性能合金。

第三节表面工程技术的分类

按学科特点：

利用外来元素与基材元素相混合，形成成分不同于基材和添加材料的表面新材料。

1）表面合金化技术

喷焊、堆焊、离子注入、激光熔覆、热渗镀。

2）表面覆盖和覆膜技术

不改变基材的成分，利用外加涂层或镀层的性能使基材表面性能优化。

热喷镀、电镀、化学转化处理、化学镀、气相沉积、涂装、金属染色。

3）表面组织转化

激光表面淬火、电子束热处理、喷丸、滚压。

不改变材料的表面成分，只是通过改变其组织结构特性或应力状况来改变材料的性能。

表面工程技术实施的对象是固体材料的表面，因此掌握材料表面与界面的基础知识是正确选择与运用表面工程技术的基础。

成功运用表面工程技术的两个要素是：

掌握各种表面工程技术的特点。

了解和掌握影响材料表面性能的主要因素，其中，材料的耐磨性和抗蚀性影响因素众多，

第一节固体的表面与界面

表面

固相与气相的分界面。

界面

固相之间的分界面。

相界面

不同凝聚相之间的分界面，如：

A与M，F与M

同相中晶粒之间的分界面称为晶界

微晶≤m；非晶≤1nm

1.1、典型的固体表面

1理想表面

认为半无限晶体中的原子位置和电子密度都和原无限晶体一样。

显然自然界很难获得理想表面。

表面能

由于在垂直于表面方向上，晶内原子排列呈周期性变化，而表面原子的近邻原子数减少，使得其拥有的能量大于晶体内部原子的能量，超出的能量正比于减少的键数，该部分能量即为材料的表面能。

2洁净表面

材料表层原子结构的周期性不同于体内，但化学成分与体内相同，这种表面称为洁净表面。

相对于表面受污染程度和理想表面而言的。

允许有吸附物，只有经过特殊处理方法得到，如高温处理、离子轰击加热退火等。

在高洁净度的表面上可以发生多种与体内不同的结构和成分的变化：

驰豫；

重构；

台阶化；

偏析和吸附

3清洁表面

指经过清洗（脱脂，浸湿）以后的表面。

●在获得的各种涂层或镀膜之前，常需采用各种预处理工艺获得清洁表面；

微电子工业中气相沉积和微细加工则需要超洁净表面。

4机械加工过的表面

实际零件表面不可能绝对平滑光整，微观上由不规则的起伏不平的峰谷组成。

表面的不平整性包括波纹度和粗糙度两个概念。

波纹度：

指在一段较长距离内出现一个峰和谷的周期。

粗糙度：

在较短距离内（2~800μm）出现的凹凸不平（0.03~400μm）的程度。

材料表面粗糙度与加工方法相关，最后一道加工工序起决定作用。

粗糙度的表示方法：

轮廓的算术平均偏差Ra：

yi为峰或谷的绝对值，n为测量个数。

真实面积与投影面积的比值i：

Ai为真实面积，Al为Ai的投影面积。

5一般表面

由于表面原子的能量处于非平衡状态，一般会在固体表面吸附一层外来原子。

除Au以外，金属经机械加工后，在常温常压下会发生氧化。

因此，在固体表面会吸附一层外来原子。

氧化皮

大部分表面覆层技术在工艺实施之前，都要求对表面进行预处理，清除掉表面的氧化皮，以便提高覆层与基材的结合强度。

1.2、典型的固体界面

界面通常指两个块体之间的过渡区，其空间尺度决定于原子间力作用影响范围的大小；其状态决定于材料和环境条件特性。

最为常见的界面类型有：

1基于固相晶体尺寸和微观结构差异形成的界面；

2基于固相组织或晶体结构形成的界面；

3基于固相宏观成分差异形成的界面；

幻灯片29

1.2.1基于固相晶体尺寸和微观结构差异形成的界面

抛光金属的表面组织：

具有粘性液体膜似的非晶态外观,不仅能将表面覆盖得很平滑,而且能流入裂纹划痕等

表面不规则处;微晶层塑性流变层

●塑变程度与深度有关;与硬度成反比;

●600#SiC砂纸研磨黄铜,深度可达1-10um;

单晶塑变层>多晶塑变层

幻灯片30

1.2.2基于固相组织或晶体结构形成的界面

两相之间微观成分和组织存在很大差异;无宏观成分的明显区别.

●钢中珠光体:

F和渗C体;

钢表面淬火:

表面为M,心部仍为原始组织,存在过渡区。

它由部分马氏体和部分铁素体、珠光体混合而成。

这种相界面虽然在微观尺度的晶体结构上有明显的突变，但从宏观来看，组织的变化存在一个渐变区域。

因此，材料在服役过程中不存在表面层剥落等情况。

幻灯片31

1.2.3基于固相宏观成分差异形成的界面

①冶金结合界面

覆层与基材是通过处于熔融状态的覆层材料沿半熔化状态的基材表面向外凝固结晶而形成的。

特点

结合强度高，金属键结合，承载大，不易剥落

典型工艺

堆焊；喷焊；激光熔覆等技术

②扩散结合界面

两个固体直接接触，通过抽真空、加热、加压、界面扩散和反应等途径所形成的结合界面。

特点

覆层与基材之间成分梯度变化。

典型工艺

扩散焊，热扩渗等工艺

③外延生长界面

在单晶衬底表面沿原来的结晶轴向生成一层晶格完整的新单晶层的工艺过程，称为外延生长。

外延的程度取决于基体与外延层的晶格类型和常数。

具体的结合强度取决于结合键的类型，如分子键、共价键、离子键或金属键等。

特点

典型工艺

气相外延，如化学气相沉积技术；

液相外延，如电化学等。

④化学键结合界面

覆层材料与基材之间发生化学反应，形成成分固定的化合物时，两种材料的界面就称为化学键结合界面。

如Ti合金表面气相沉积形成TiN和TiC薄膜。

特点

结合强度较高，但界面的韧性较差，易发生脆性断裂或剥落。

典型工艺

物理和化学气相沉积、离子注入、化学转化膜等技术

⑤分子键结合界面

以范德华力结合的覆层与基体的界面

界面特征为未发生扩散和化学作用。

特点

部分物理气相沉积层、涂装技术中有机粘结涂层

典型工艺

⑥机械结合界面

两种材料相互镶嵌的机械连接作用形成的界面

热喷涂，包镀，钎焊

典型工艺

1.3、表面晶体结构

在表面科学中，任何一个二维周期结构的重复性都可用一个二维布拉菲晶格（点阵）加上结点（阵点）来描述。

实际表面结构并不是完整无缺的，存在着很多缺陷。

典型的TLK模型分析：

考塞尔（Kossel）－斯特朗斯基（Stranski）表面晶体结构物理模型

平台（Terrace）---台阶（Ledge）—扭折（Kink）模型

表面区的每个原子都可以用最近邻数Ｎ来描述．

根据TLK模型，台阶一般比较光滑，但温度Ｔ↑，扭折数会增加，扭折间距λ0和温度Ｔ及晶面指数k有关，可由下式描述：

据分析

α--原子间距；EL—台阶生成能

面心立方（111）面上台阶的0约为4α.

简单立方（100）晶面上台阶的0约为30α

实际中，表面会存在大量缺陷，如空位、位错露头、晶界痕迹等。

1.4、表面扩散

物质中原子（分子）的迁移现象称为扩散

扩散

扩散过程中原子平均扩散距离为:

幻灯片40

扩散激活能Q与扩散途径有关

体扩散

表面扩散

扩散途径

晶界扩散

位错扩散

其中，后三种扩散都比第一种扩散快，又称短路扩散。

Ｑ表＜Ｑ界＜Ｑ位＜Ｑ体；Ｄ表＞Ｄ界＞Ｄ位＞Ｄ体

1.5表面能及表面张力

表面能（表面自由能）—其物理意义是指

产生1cm2新表面需消耗的等温可逆功。

表面张力—表面能的一种物理表现，是由

于原子间的作用力以及在表面和内部的排

列状态的差别而引起的。

1.6、固体表面的物理吸附和化学吸附

1.6.1吸附的基本特性

物体表面上的原子或分子力场不饱和，有吸附周围其他物质分子的能力，即所谓吸附作用．

有二类：

物理吸附----范得华力

化学吸附----化学键

物理吸附和化学吸附

1.6.2固体对气体的吸附

任何气体在其临界Ｔ下，都会吸附于固体表面，即发生物理吸附．物理吸附不发生电子的转移，最多只有电子云中心的变动．

物理吸附容易解吸，为可逆过程；

化学吸附很难解吸，为不可逆过程；

并不是任何气体在任何表面都可以发生化学吸附。

如H2可以在Ni的表面发生化学吸附，而在Al上则不能。

1.6.3固体对液体的吸附

电解质吸附

使固体表面带电or双电层的组织发生变化，也可以产生离子交换。

电镀

非电解质吸附

单分子层吸附，吸附层以外就是本体相溶液。

吸附热很小，相当于溶解热。

固体对液体的吸附也分为物理吸附和化学吸附。

普通润滑油，极化了的长链油分子与金属表面发生较弱的分子引力结合形成物理吸附膜。

16烷

化学吸附往往是首先形成物理吸附，然后在界面发生化学反应转化成化学吸附。

结合能高，不可逆。

硬酸脂与FeO作用生成硬脂酸铁皂膜

1.6.4固体表面之间的吸附

两表面必须靠近到原子间距的范围内，才能产生固体表面吸附。

用粘附功描述粘附程度：

表面污染影响很大。

如铁若在水银中断裂，裂开面可以再粘合起来，而在空气中就不行。

1.6.5吸附对材料力学性能的影响—莱宾杰尔效应

由于环境介质的作用，材料的强度、塑性、耐磨性等力学性能会下降。

1.不可逆物理过程效应

如：

腐蚀不改变力学性能，通过减小尺寸使性能下降

2.可逆物理和化学过程效应

使表面自由能下降，力学性能发生变化－－莱宾杰尔效应

原因

例：

玻璃、石膏吸附水蒸气后，强度下降；

铜表面覆盖熔融薄膜后，使塑性大大下降。

莱宾杰尔效应具有如下显著特征：

只有对该金属为表面活性的液态金属才能产生影响。

如水银降低Zn的强度和塑性，但对镉无影响

微米级的薄膜就可导致脆性破坏，与溶解和腐蚀不同；

几滴活性熔融金属就能引起低应力解理脆性断裂；

但熔融物在无应力试样中沿晶界扩散的情况例外。

莱宾杰尔效应的机理：

是金属表面对活性介质的吸附，使表面原子的不饱和键得到补偿，使表面能降低，改变了表面原子之间的相互作用，使金属的表面强度降低。

1.7、固体表面润湿

1.7.1润湿现象与机理

润湿

液体在固体表面铺展的现象

●水滴与玻璃，能被水润湿－亲水，如玻璃、石英、方解石、长石等。

水滴与石蜡，不能被水润湿－疏水，如石蜡、石墨、硫磺等。

（TiO2光致亲水）

幻灯片52

用润湿角来描述润湿程度

θ=0，液体完全润湿固体表面

0<θ<90°，液体可润湿固体

90°<θ<180°，液体不能润湿固体

θ=180°，完全不润湿，液体在固体表面凝聚成小球。

幻灯片53

在解决实际的润湿问题时，应首先分清它是哪一类型，然后才可对其进行正确的判断。

如下图所示的润湿过程，从整个过程看，它是一浸湿过程。

但实际上它却经历了三个过程：

（a）到（b）为沾湿，（b）到（c）为浸湿，（c）到（d）为铺展。

幻灯片54

θ的大小与界面张力有关

三力互相平衡，合力为0，有：

σS-G=σS-L＋σL-Gcosθ

cosθ=（σS-G－σS-L）/σS-LYoung方程

当σS-G>σS-L,cosθ>0,θ<90o润湿状态

当σS-G>σS-L,cosθ>0,θ<90o不润湿状态

润湿的大小与分子间的作用力相关

润湿与否取决于液体的内聚力和液-固分子间的粘附力的相对大小。

若后者大，则润湿；反之则不润湿。

幻灯片55

1.7.2铺展系数

定义为：

SL/S=σS-G－σS-L－σL-G=σL-G（cosθ－1）

SL/S>0,液体在固体表面上自动铺展

SL/S<0,液体在固体表面上不能铺展

粗糙表面的铺展系数远大于光滑表面

幻灯片56

1.7.3润湿理论的应用

●通过改变σ来调整θ，加入表面活性物质来减小θ，使润湿程度增大；或加入表面惰性物质来增大θ，使润湿程度降低。

（透析膜）

●改变铺展系数来增加润湿性，如增加粗糙度或增加中间过渡层（自熔合金）

不粘锅，在最表面上涂覆一层憎水性的高分子材料，如聚四氟乙烯等。

幻灯片57

第一节材料磨损原理及其耐磨性

引子

磨损不像力学性能那样属于材料的固有特性，它受到摩擦学系统中接触条件、工况、环境、介质等多方面因素的影响，是一系统性质。

材料的磨损始于表面，材料表面性能是决定材料耐磨性的关键。

掌握材料摩擦与磨损的基本过程与规律，是正确选择或设计表面工程技术与材料的基础。

幻灯片58

2.1、摩擦的定义与分类

摩擦的定义

相互接触的物体相对运动时的受阻现象。

摩擦

干摩擦

摩擦的分类

边界润滑摩擦

摩擦

流体润滑摩擦

滚动摩擦

摩擦的分类

2.2、磨损的定义与分类

相互接触的物体相对运动时产生的物体损失或残余变形。

磨损

幻灯片61

粘着磨损磨粒磨损疲劳磨损腐蚀磨损微动磨损冲蚀磨损高温磨损

2.2.1粘着磨损

1.粘着磨损机理

摩擦面的名义接触面积与实际接触面积

冷焊和犁削理论

Fr=Aτb

A---剪切的微凸总面积；

τb---焊合点的平均抗剪强度。

FN=Aσs

则摩擦系数：

µ=Fr/FN=Aτb/Aσ=b/σs

s

2.影响固体材料粘着磨损性能的因素

①润滑条件与环境

真空条件下大多数金属的磨损严重，而在大气条件下，许多金属表面能生成氧化膜，有效防止粘着。

②硬度

材料的硬度越高，耐磨性越好。

材料体系一定时，可采用涂层或其它表面处理工艺增加表面硬度。

③晶体结构和晶体互溶性

④温度

μ：

密排六方＜面心＜体心；冶金上互熔性好的一对金属摩擦副摩擦系数和磨损率高。

周期表上相距较远的元素不易互熔，也不易粘着。

一方面，Ｔ增加，硬度降低，互溶性增强，磨损严重；

另一方面，Ｔ增加，氧化增加，也可影响磨损性能。

2.2.2磨粒磨损

1.磨粒磨损过程中材料去除机理

如果将被磨损材料简化为绝对刚体，将硬质磨粒简化为一个三角锥体，磨损过程如下：

塑性材料主要发生显微犁沟和显微切削

材料的磨损体积Ｖ与载荷Ｐ，材料硬度Ｈ以及滑动距离Ｌ有关：

K为比例系数，与多因素有关

脆性材料以断裂为主，则有：

2.磨粒磨损过程的影响因素

硬度、形状、粒度

a）磨粒硬度的影响

Ha----磨粒硬度，Hm---材料硬度；

Ha/Hm<1软磨粒磨损，磨损率低

Ha/Hm>1.2硬磨粒磨损，硬度增加对磨损影响不大；

但：

1

b）磨粒形状的影响

尖锐>多角>圆粒

c）磨粒粒度的影响

磨粒在临界尺寸以下时，磨损随尺寸增加急剧增加；超过这一尺寸时，其增大的幅度显著降低。

2.磨粒磨损过程的影响因素

磨损与硬度有关，但不是单值对应关系

●相同Ｈ下，奥氏体、贝氏体的耐磨性大于珠光体和马氏体；

夹杂物在磨损过程中容易剥落、开裂而大大降低耐磨性。

2.磨粒磨损过程的影响因素

其影响因素主要有：

速度、载荷、磨损距离、磨粒冲击角、湿度、温度、腐蚀介质等

如：

湿磨损由于起到润滑和冷却作用，磨损率稍有下降。

但在腐蚀介质剂及高温条件下的磨损速率大幅度增加。

2.2.3其他磨损形式

1　疲劳磨损

出现在滚动接触的表面上，如（轴承，齿轮，车轮，轧辊）

接触疲劳

●当主要失效形式为点蚀和剥落时（磨损是以裂纹萌生为主），因此硬度越高，裂纹越难于萌生。

当润滑条件下的擦伤为主要机制时（裂纹扩展为主），硬度越高，擦伤越容易，疲劳寿命反而降低。

2　腐蚀磨损

3　冲蚀磨损

2.3、提高零件耐磨性的途径

磨损失效过程复杂，影响因素众多，无确定公式描述，但是设计或改善零部件的耐磨寿命是必须解决的关键问题。

１　工程结构的合理设计

２　零件磨损机理预测，分析和耐磨材料的选择

３　材料表面耐磨和减摩处理

尽量降低对磨材料的交互作用力；从设计原理上减摩；设计时综合考虑维修难易程度、产品成本、使用特点等。

通过表面工程提高耐磨性，从两方面着手：

一、提高力学性能；二、降低摩擦系数

第三节金属腐蚀原理与防护技术

腐蚀的定义及分类

金属表面的极化、钝化及活化

金属腐蚀的防护

一、腐蚀的定义及分类

1、腐蚀的定义

腐蚀就是材料与环境介质作用而引起的恶化或破坏。

2、腐蚀的分类

1）.按腐蚀原理不同分——化学腐蚀和电化学腐蚀

（1）化学腐蚀

（a）定义

化学腐蚀：

在干燥的气体or不导电的液体介质（酒精、

石油）发生的腐蚀，无电流产生。

指金属表面与环境介质直接发生纯化学作用引起的破坏。

特点：

氧化剂与金属表面原子相互作用生成腐蚀产物。

幻灯片77

化学腐蚀

（b）基本原理

裸金属与干燥空气或氧接触→表面形成氧分子的物理吸附层→稳定的化学吸附膜→通过膜层再与基体起反应→扩散。

氧化过程与传质过程有关：

扩散过程；与T有关；与膜的状态有关，

离子电迁移；扩散密度

（2）电化学腐蚀

（a）定义

电化学腐蚀：

在导电的液体介质中因电化学作用产生的腐蚀。

特点：

过程中产生电流。

阴极反应——杂质

阳极反应——金属

（b）原理

金属材料与电解质解除，将发生电化学反应，在界面处形成双电层并建立相应电位。

与界面层有关的因素都会显著影响腐蚀过程的进行；

电解质的化学性质，环境因素，金属特性，表面状态，组织结构的都有影响

（2）电化学腐蚀

（c）腐蚀原电池与腐蚀微电池

实质是浸在电解质溶液中的金属表面，形成了以金属为阳极的腐蚀电池。

锌板与铜板在盐酸溶液中的电极电位不同，引起电位差；

电极电位差是电池反应的推动力；

（2）电化学腐蚀

实际中，微电池总是存在的：

组织差异；表面物理状态不均匀；表面膜不完整

2）.按环境分

可分为三类：

湿蚀—水溶液腐蚀，大气腐蚀，土壤腐蚀，化学药品腐蚀；

干蚀—高温氧化，硫腐蚀，氢腐蚀，液态金属腐蚀，溶盐腐蚀，羟基腐蚀；

微生物腐蚀—细菌腐蚀，真菌腐蚀，流化菌腐蚀，藻类腐蚀；

3）.按腐蚀形态

全面腐蚀

均匀，在金属表面同时进行，阴阳极区域在腐蚀过程中随机变化，腐蚀速率相等；危害较小；

局部腐蚀

某一局部。

其他部分没有发生腐蚀

小孔，晶间，缝隙，应力腐蚀等

危害较大；

二、金属表面的极化、钝化和活化

1、极化

在腐蚀电池工作后，由于产生电流而引起的电极电位的变化现象。

阴极极化、阳极极化

2、钝化

在某些介质环境下发生阳极反应受阻的现象，这种由于表面状态的改变引起金属表面活性的突然变化，使反应速度急剧降低的现象，称为钝化。

钝态；钝性

金属的钝化与氧化有关

钝化剂硝酸，硝酸银，氯酸等

自然钝化；化学钝化；机械钝化

3.2、金属表面的极化、钝化和活化

3活化

①金属表面净化去除氧化膜

②增加金属表面的化学活性区喷砂

4、腐蚀的主要形式

局部腐蚀；

全面腐蚀；

机械力作用下的腐蚀

局部腐蚀

局部腐蚀

机械力作用下的腐蚀

3.3、金属材料的腐蚀控制及防护方法

1产品合理设计和正确选材

留有余量；尖角，缝隙；电偶腐蚀；应力

2电化学保护

阴极保护，阳极保护

3表面覆层及表面处理

阳极性金属覆层；

阴极性金属及非金属涂层

4加入缓释剂

第三章

表面工程技术的预处理工艺

表面预处理概念及目的

表面预处理：

用机械、物理或化学等方法清除表面原始覆盖层，改善基体的表面原始状态，为后续加工提供良好的基础表面。

表面预处理的目的：

产品或零件在实施表面工程技术前，往往需要经过各种机械加工、热处理以及各车间的周转和存放，因此，表面上不可避免地存有氧化膜、氧化皮、锈蚀、油污及沙粒、焊渣、型砂、旧涂膜等。

这些物质必须彻底清除，以便提高表面覆层的质量以及覆层与基材的结合强度。

表面预处理的过程：

除油→除锈→获得具有一定粗糙度的表面

表面预处理的指标表面洁净度表面粗糙度

清洁度过低，影响涂覆层的完整性、附着力、耐蚀性、装饰性和功能薄膜性能的连续性，严重时甚至不能够实施表面工程技术。

不同的表面工程技术对零件或制品表面粗糙度的要求不同。

表面预处理的意义

目的在于获得平坦/光滑和洁净的表面,为下一步表面处理作准备

主要操作有:

粗糙表面的机械性处理/脱脂（除油）和浸蚀

1.机械性清理

1.1机械磨光和抛光

a）磨光主要目的是去除金属零件表面的毛刺/砂眼/氧化皮/锈迹/沟纹等,使其具有一定的平整度和粗糙度

对以表面处理为目的的磨光通常是用装在磨光机上的弹性磨轮来完成

磨轮的工作面粘有磨料.当磨轮高速旋转时,磨料颗粒犹如许多小的切削刀刃对轻压至磨轮的零件表面进行切削,使其变得平坦/光滑

◇磨光所用的磨料通常为人造刚玉和金刚砂

磨料粒度按筛子号（目）分级:

10～90＃为颗粒磨料,100～320＃为粉末磨料,320～600＃为细粉磨料

磨轮常用皮革/粗细毛毡/棉布/各种纤维织品及高强度纸制成

☆磨光效果与磨轮的圆周速度有关;可以通过变换直径调整其速度

对于钢等硬材料磨轮的最佳圆周速度:

18～30m/s;铜等为14～18m/s

1.1机械磨光和抛光（续1）

b）抛光:

主要目的是消除金属零件表面的微观不平,使其具有镜面外观

机械抛光是用装在抛光机上的抛光轮来完成

抛光时,在其上周期性地涂抹由粒度很细磨料制成的抛光膏;与此同时,将被加工零件用力压向高速旋转抛光轮工作面

图:

抛光轮常用棉布/亚麻布/细毛毡/麂皮等缝制的园片叠合而成

抛光膏由金属氧化物粉末与硬脂/石蜡等混合制成

◇一般具有三种类型:

绿膏/红膏和白膏

机械抛光手工操作劳动强度大,工作条件差需消耗大量动力和布匹等

抛光轮与金属表面

摩擦产生高温

氧化膜被抛掉

表面产生氧化膜

露出表面被氧化

磨光是普通的利用砂粒刃口将金属机械地切割下来的过程（伴随着放热）

抛光过程则是一个机械,化学和电化学的综合过程

1.2滚光和刷光

a）滚光:

将零件放入盛有磨料和化学溶液的滚筒中,通过其和磨料一起翻滚所发生的碰撞和摩擦作用,以及化学试剂的作用达到表面清理的过程