Методы защиты поверхности необходимы для повышения долговечности и эксплуатационных характеристик материалов в различных условиях окружающей среды и эксплуатации. Эти методы можно разделить на три основных типа: процессы наложения, методы модификации поверхности и методы нанесения поверхностных покрытий.
Процессы наплавки:
Процессы наложения, также известные как твердое покрытие, подразумевают нанесение на поверхность основы защитного материала с превосходными физическими и химическими свойствами. В результате образуется толстая и прочная пленка, которая покрывает нижележащий материал, улучшая его свойства или восстанавливая его первоначальные размеры. Обычно используются такие технологии, как лазерная наплавка, лазерное присадочное производство и наплавка сварных швов. В отличие от обычной сварки, которая соединяет два куска материала, наплавка сварного шва направлена на нанесение антикоррозийного или твердого слоя на основной материал для продления срока его службы.Техники модификации поверхности:
Методы модификации поверхности изменяют поверхностные свойства материалов, сохраняя при этом основные свойства подложки. Это достигается с помощью таких процессов, как термообработка, имплантация, науглероживание и азотирование. Эти методы изменяют химический состав поверхностного слоя, улучшая его свойства, такие как твердость, износостойкость и коррозионная стойкость, не влияя на основные характеристики материала.
Методы нанесения поверхностных покрытий:
Методы нанесения поверхностных покрытий подразумевают нанесение тонких слоев пленки на поверхность материала для изменения его свойств. К таким методам относятся парофазные процессы (физическое и химическое осаждение паров), процессы в состоянии раствора и процессы плавления. Эти покрытия могут быть от монокристаллических до аморфных и от полностью плотных до пористых, в зависимости от требований приложения. Тонкие пленки обычно имеют толщину менее 1 микрона, в то время как более толстые слои называются покрытиями или толстыми пленками.Применение и достижения:
Эти методы защиты поверхности имеют решающее значение в различных отраслях промышленности, включая аэрокосмическую, автомобильную, биомедицинскую и микроэлектронику. Например, композитные материалы с твердой поверхностной зоной и прочной сердцевиной используются для повышения долговечности. В оптической промышленности тонкопленочные системы наносятся на подложки для обеспечения механической стабильности и специфических оптических свойств. Последние достижения привели к разработке новых материалов и процессов нанесения покрытий, которые обеспечивают улучшенные характеристики, часто основанные на многослойных функциональных архитектурах покрытий, которые могут выполнять несколько функций одновременно.
