化學材料的表面處理研究

郭真睿

摘要：化學材料的表面處理是指使用各種方式方法，將物體表面的化學性質進行更改，提高材料的基本物理性能和化學性能，提高化學材料在實際工作中的使用性能。目前我國對于化學材料的表面處理技術研究更加深入，發現了更多更有效的化學材料的表面處理技術。本文從幾個方面探討了化學材料的表面處理技術的特征和優勢。

關鍵詞：化學材料；表面處理；化學研究

引言

化學材料表面處理技術是需要通過物理技術或者化學技術將物品的表面在化學層面上進行轉變，例如使用惰性金屬鍍層。在我國日常的生產生活過程中，需要使用大量經過鍍層的物品。所以化學材料的表面處理是我國化學研究中的重點。目前我國實行的化學表材料表面處理技術主要有七種，本文對這七種材料的表面處理技術進行了探討。

1 化學材料的表面處理技術

1.1 金剛石薄膜涂層技術

金剛石鍍膜涂層技術是化學材料的表面積處理技術中最為堅硬耐磨的涂層，也是目前化學材料表面處理技術中研究的重點。金剛石具有非常良好的化學性，具有強度大、硬度高的物理性質，具有低親和性和低活動性的化學特征。所以在電子元件、工具等設備中進行金剛石薄膜涂層，可以有效提高工具的硬度，有效提高整體設備的硬度和使用壽命。目前的金剛石薄膜鍍層技術主要是通過讓金剛石薄膜或者類金剛石膜薄生產分離出離子態碳，再通過涂抹的方式讓物體上面附著晶體化的離子碳，從而實現將金剛石薄膜鍍層到表面。目前常用的金剛石類物品是石墨，利用石墨也可以有效降低金剛石薄膜鍍層技術的經濟成本。但是目前我國的金剛石薄膜鍍層技術相對于其他國家來說，技術并不成熟。所以還需要更多的實驗和研究來提供更多更有效的金剛石薄膜鍍層技術，讓我國跟上世界發展的步伐。

1.2 化學鍍技術

化學鍍技術是一項非常成熟且應用十分廣泛的化學材料，表面處理技術。化學鍍技術主要是通過化學中的氧化還原反應，利用氧化還原反應的特殊性質，將鍍層均勻平整的附著到工具上。具體的操作方式就是在沒有通電的狀況下，將金屬零件或者非金屬零件放入到相應濃度的化學沉積液中，然后再催化溶液中的氧化還原反應，讓溶液中處于離子態的鍍層物質轉變為氧化的物質，從而均勻地附著到需要附著的工具上。這種化學鍍層技術十分方便，而且能在不均勻的物體上均勻的涂抹鍍層，同時又能有效控制溶液中離子態物質的數量，從而控制鍍層的厚度。所以這項鍍層技術在我國應用較為普遍。還有就是通過這種方式鍍膜的工具能夠保證良好的耐磨性和硬度，所以這項技術也可以有效應用到固定化學或者是物理特性的物品制作。

1.3 熱噴涂技術

熱噴涂技術在化學表面處理技術中，是受到重視的化學表面處理技術之一。熱噴涂技術就是指通過高溫高壓將需要鍍層的物體融化，然后再使用高速的氣流將熔化的物質噴射到物體表面，從而達到鍍層的效果。通過熱噴涂技術，可以有效提高物體的剛度、硬度，同時又能有效提高物體的耐高溫性和耐冷性。所以熱噴涂技術常常會運用到對于物體要求較高的航天、工業建造等項目中。在目前我國的技術中，熱噴涂技術主要要有火焰噴涂技術，電弧噴涂技術和等離子噴涂技術。火焰噴涂技術就是利用普通的火焰產生較高的溫度將原料融化，在利用高速的氣流進行噴涂。電弧噴涂技術則是指利用電弧將原料加熱，在利用高速氣流進行噴涂。目前主要使用的是超音速電弧噴涂，通過將電弧速度提高，提高的實際效果，提高鍍層的均勻。等離子噴涂技術則是在最后的噴涂過程中，利用離子的物理性質，提高噴涂的效果。

1.4 激光表面處置技術

激光表面處置技術在我國的化學表面處理技術中，是一種極為熱門且為重視的技術。經過多年的發展，激光表面處理技術也逐漸在我國的化學材料表面處理技術中，占據著一定的市場。激光表面處理技術就是指通過利用大功率的激光來進行物體表面物理層面的硬度和強度提升。利用大功率激光產生的大量熱能，在化學層面將材料自身的性能在不同的層面提高，從而有效提高材料整體的強度。這樣就能有效保障材料再運用到具體的工作中，能夠保持良好的工作狀態。利用激光表面處理技術，可以有效的針對性的對物體實行特定方位的表面處理，能夠再使用少量能量的前提下，在最大程度提高物體表面的基本性質。另外，這種技術也可以有效應用到表面較為復雜的物體上。

1.5 電鍍法

電鍍技術在我國的化學表面處理技術中，主要應用在工業范疇內。在工業中，也已經產生了較為完善的鍍銅、鍍鋅技術。電鍍基礎在工業中主要的應用范圍是制作金屬裝飾物或者特殊合金表面。例如日常生活中使用的金黃色鍍金物品和銀色的鍍鋅物品。這些鍍層不僅能提高物品的美觀，同時又能有效提高物品的防銹蝕和硬度。電鍍技術對于鍍層環境的要求并不高，但是卻對被鍍層物體的要求較高，需要物體保持一些良好的物理狀態，不然不能良好地針對物體進行平整均勻的鍍層。在一般情況下，電鍍法需要物體保持一定的平整，在表面不能產生銹蝕。如果物體的表面不夠平整，那么電鍍法所產生的鍍層也不能夠保持平整。如果物體的表面產生了銹蝕，那么物體的銹蝕將會和溶液產生其他化學反應，嚴重影響電鍍法的過程，影響電鍍法的效果。

1.6 化學轉化膜技術

化學轉化膜技術是一項較為新型的化學表面處理技術，是在使用化學膜的幫助下，進行不同的表面化學反應，從而進行化學涂層。化學轉化膜技術主要是在金屬物體的表面涂上化學介質，通過化學介質產生化學反應膜，將陰離子和金屬原子反應，從而達到金屬物體表面處理的要求。利用化學轉化膜技術進行金屬表面涂層，可以有效提高金屬物體的絕緣性能，在能夠有效保證物體性質的前提下，提高物體在電氣設備和電氣系統中的使用效率和使用安全性。所以通過化學膜轉化法，物品在減少大量且繁瑣的絕緣處理中，增加物品的絕緣性能，同時，這也可以有效應用到需要絕緣的日常工具和用品中。所以，化學膜轉化法可以在使用大量電氣設備的現代，產生更多更有效的應用。

1.7 化學氣相沉積法

如果要獲得具有較高純度的鍍層，那么就需要使用化學氣相沉積法的化學表面處理技術。通過化學氣相沉積法，可以獲得固態的薄膜鍍層，同時又能有效保證固態薄膜涂層的純度較高。這項基礎的操作方法是將物質加熱到氣態，再將氣態的物質與物體表面發生化學反應，沉積到物體表面。氣體中也只有已經需要的物質會與表面產生化學反應，所以能夠有效保障薄膜物質的純度。所以在制作需要較高純度的化學表面鍍層時，化學氣相法將會是一種極為有效的化學鍍層制作方式。不過這種鍍層對物理環境要求較高，在溫度較高的區域可能會由于化學反應而重新變回氣態，會導致鍍層的功能不完整，導致工具和物品的性能降低。

結語

總而言之，隨著國家技術的不斷增進，化學表面處理技術的種類將會越來越多，化學表面處理技術的性能也會越來越好。不過現在依舊要重視見證在現行的化學表面處理技術，新技術的發現往往都是建立在舊技術的基礎之上，所以還是需要加大對于化學表面涂層技術的研究，更加透徹的尋找更加有效的化學表面處理技術，從而正確地運用到現實化學處理技術當中。

參考文獻：

[1]陳格格.化學材料的表面處理措施研究[J].化工管理.2017（26）

[2]梁鶴曦.化學材料的表面處理措施分析[J].黑龍江科技信息. 2017（06）

[3]朱紅光.對化學材料表面處理技術的研究[J].科技尚品.2015（07）

[4]徐慧娟，柳美方.化學材料的表面處理研究[J].現代鹽化工.2017（04）