表面工程技术试卷

考生信息栏学院专业班级姓名学号装订线P1P2得分得分广东工业大学试卷纸2012-2013学年第1学期课程名称表面工程技术试卷卷别A适用学院、专业、年级材料与能源学院材料成型与控制工程四年级考试方式闭卷√开卷□备注考试时间120分钟总分题号一二三四五六得分阅卷人一、判断题(共10分，每小题1分,正确打“√；错误打“×”,填入题前的表格内)。123456789101.表面工程技术最主要的作用是提高金属机件的耐蚀性、耐磨性及获得电、磁、光等功能性表面层。（）2.常见的晶体结构主要有三种：面心立方、密排六方和体心立方。（）3.空位、间隙原子是点缺陷，置换原子不属于点缺陷。（）4.材料的耐磨性与其硬度成线性关系，所以一般来说，材料的硬度越高，该材料就越耐磨。（）5.全面腐蚀又称均匀腐蚀，该腐蚀以基本相同的速度在整个金属表面同时进行，速度比较慢，因而没有危险性。（）6．喷涂材料在热源中被加热过程和颗粒与基材表面结合过程是热喷涂制备涂层的关键环节（）7．等离子喷涂中，等离子气体流量直接影响焰流的温度，所以应选择高工作电压和高的工作电流。（）8．在正式电刷镀前要对基体表面进行预处理，主要有用电净液电解刻蚀和活化液除油。（）９．真空蒸镀时要把材料加热熔化使其蒸发或升华，有些合金或化合物会因此分解产生新的物质，所以真空蒸镀属于化学气相沉积。（）10.保护大气还原法热浸镀不需要对工件进行碱洗、酸洗和水洗。（）二、选择题(共10分，每小题1分,在每小题给出的选项中只有一个符合题目要求，把所选项前的字母填入题前的表格内)。123456789101．晶体的缺陷若主要是沿二维方向伸展，而在另一维方向上的尺寸相对甚小，则称为____.A点缺陷B线缺陷C面缺陷D体缺陷2．磨料磨损中，材料的去除往往是______机制和______机制共同作用的的结果。A塑性变形摩擦B塑性变形弹性变形C塑性变形断裂D弹性变形断裂3．电刷镀是依靠一个与_____连接的垫或者刷提供电镀需要的电解液，电镀时，垫或者刷在______上移动的一种电镀方法。A.阳极阴极B.阴极阳极C供液装置阳极D供液装置阴极4．在讨论腐蚀问题时，通常规定电位较低的电极称为_____,电位较高的电极称为_____.A阳极阴极B阴极阳极考生信息栏学院专业班级姓名学号装订线P3P4得分C正极负极D负极正极5．关于非晶态合金的说法错误的是_____.A非晶态合金是多种元素的固溶体B被人们称为“世纪性”材料C非晶态合金和结晶金属一样具有晶界、缺陷和偏析等缺陷D具有高强度、高耐蚀性、超导性等优异性能6．化学镀的关键是_______的选择和使用，从本质上讲，化学镀是一个无外加电场的___过程。A氧化剂氧化－还原B还原剂电化学C氧化剂氧化D还原剂还原7．下面说法正确的是_____A电刷镀需要直流电，并在一定电压下才能工作B电刷镀被消耗的那个电极要不断补充，电刷镀才能继续进行C刷镀工艺中的电净过程和活化过程都不需要接电源D一般活化液呈碱性，电净液呈酸性8．哪一个不是激光表面合金化的主要优点_____A可控制加热深度B能局部合金化C快速处理中能有效利用能量D比用其他方法得到的镀层更耐腐蚀9．热浸镀中助镀剂的主要作用是_____A防止钢铁腐蚀，降低熔融金属的表面张力B除去金属表面的氧化物和锈C除去金属表面的油污和杂质D钝化金属10．大气腐蚀的速度的受到多种因素的影响，但主要的影响因素不包括：___A大气的成分B大气的湿度C大气的温度D大气的流动速度三、简答题(共40分，第1、2、3、5、6题各5分，第4题12分)。1.什么叫溅射镀膜？2.什么是激光合金化技术？3.简述热喷涂材料需具备的基本性能。4.简述热喷涂涂层结合的三种机理。5.什么是物理气相沉积？6.什么是真空蒸镀？考生信息栏学院专业班级姓名学号装订线P5P6得分得分四、问答题（共20分，每小题10分)。1.什么是粘着磨损机制？2.阐述等离子喷涂的优点及喷涂工艺过程。五、综合题（共20分)。以等离子喷涂陶瓷材料为例，综述涂层设计原则与过程。考生信息栏学院专业班级姓名学号装订线P7P8《表面工程技术》A卷答案及评分标准一、判断题(共10分，每小题1分,正确打“√；错误打“×”,填入题前的表格内)。12345678910√√×××√×××√二、选择题(共10分，每小题1分,在每小题给出的选项中只有一个符合题目要求，把所选项前的字母填入题前的表格内)。12345678910CCAACBADAD三、简答题(共40分，第1、2、3、5、6题各5分，第4题12分)。1.什么叫溅射镀膜？（5分）答：在真空室中，利用荷能粒子轰击材料表面，使其原子获得足够的能量而溅出进入气相，然后在工件表面沉积的过程。2.什么是激光合金化技术？答：激光合金化就是利用激光束将一种或多种合金元素快速熔人基体表面，从而使基体表层具有特定的合金成分的技术。换言之，它是一种利用激光改变金属或合金表面化学成分的技术。3.简述热喷涂材料需具备的基本性能（5分）答：①热稳定性好②使用性能好③润湿性好④固态流动性好（粉末）⑤热膨胀系数合适4.简述热喷涂涂层结合的三种机理。（12分）答：①机械结合碰撞成扁平状并随基体表面起伏的颗粒，由于凸凹不平的表面互相嵌合，形成机械钉扎而结合。一般说来，涂层与基体表面的结合以机械结合为主。②冶金-化学结合这是当涂层和基体表面出现扩散和合金化时的一种结合类型，包括在结合面上生成金属间化合物或固溶体。当喷涂后进行重熔即喷焊时，喷焊层与基体的结合主要是冶金结合。③物理结合颗粒对基体表面的结合，是由范德华力或次价键形成的结合。5.什么是物理气相沉积？（5分）答：在真空条件下，利用各种物理方法，将镀料气化成原子、分子或使其离子化为离子，直接沉积到基体表面上的方法。6.什么是真空蒸镀？（5分）答：在真空条件下，用加热蒸发的方法使镀料转化为气相，然后凝聚在基体表面的方法。四、问答题（共20分，第1小题10分，第2小题10分)。1.什么是粘着磨损机制？（10分）答：表面贴合——接触点支撑载荷受压——微凸体塑变——实际接触面积增大——长程范德华力作用增大——出现强烈的短程交互作用力——接触表面原子间的作用力发生粘着（相距约1nm）——两个表面相对滑动——粘合点剪切——金属从一个表面转移到另一个表面——磨损产生。2.阐述等离子喷涂的优点及喷涂工艺过程。（10分）答：优点：（4分）①超高温特性，便于进行高熔点材料的喷涂。②能量集中，弧稳定性好，喷射粒子的速度高，涂层致密，粘结强度高。③由于使用惰性气体作为工作气体，所以喷涂材料不易氧化。喷涂工艺过程：（6分）产生直流电弧——工作气体电离成高温等离子体——等离子体从喷嘴喷出——形成等离子焰——粉末由送粉器送入火焰中被熔化——焰流加速得到高于150m/s的速度，喷射到基体材料上形成膜。五、综合题（共20分)以等离子喷涂陶瓷材料为例，综述涂层设计原则与过程。答：（要点）1.等离子喷涂陶瓷陶瓷的基本特点与要求（5分）2.涂层设计原则（3分）3.喷涂方法选择（3分）涂层自身必须具备的性能要求工艺上要求：结合力、低孔隙率产品批量4.喷涂材料选择（4分）服役条件工艺性经济性实用性5喷涂工艺与参数选择（2分）考生信息栏学院专业班级姓名学号装订线P9P10喷涂工艺主要参数6.涂层检测设计（2分）结合强度与孔隙率7.涂层后期处理设计（1分）