探析化學(xué)材料的表面處理措施

李楊 張晗 于婷婷

摘要：化學(xué)材料的表面處理屬于化學(xué)的應(yīng)用范疇，自1960年以來一直在發(fā)展，并逐漸在化學(xué)領(lǐng)域中凸顯重要的作用。在科學(xué)技術(shù)不斷進步的背景下，化學(xué)材料的表面處理已經(jīng)成為跨學(xué)科、跨行業(yè)的綜合性技術(shù)，涉及化學(xué)、物理學(xué)、等離子學(xué)等多種學(xué)科，其理論性和實踐性都很強。化學(xué)材料的表面處理措施本質(zhì)上是采取各種手段提高化學(xué)材料的性能，如防腐性、耐高溫性、導(dǎo)電性等。通過處理措施可以優(yōu)化化工材料本身的結(jié)構(gòu)，使各方面性能更加持久、穩(wěn)定，最大限度地發(fā)揮高性能特性，并使構(gòu)件的使用壽命延長，以便在高溫、潮濕等環(huán)境下正常工作。

關(guān)鍵詞：化學(xué)材料;表面處理;措施

化學(xué)材料產(chǎn)業(yè)表面固化處理工藝技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展逐步推定了應(yīng)用化工材料產(chǎn)業(yè)在各領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)升級，表面化學(xué)處理技術(shù)涉及到等離子學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等科學(xué)分支中，化學(xué)材料中的表面化學(xué)處理相關(guān)技術(shù)研究有著廣闊的國際應(yīng)用發(fā)展前景，對這一技術(shù)課題點在進行深入研究時也有著重要的理論實踐研究價值。

1化學(xué)材料的表面處理定義

所謂的在某種基體化學(xué)材料上，經(jīng)過人工處理利用技術(shù)在其表面上處理形成一定基體表層的處理工藝定義方法，便是利用化學(xué)材料的基體表面表層處理工藝定義，其中處理形成的基體表層與化學(xué)材料及其基體的主要物理、機械和物理化學(xué)性能多少沒有不用。使用各種化學(xué)材料的產(chǎn)品表面涂層處理工藝技術(shù)等就可以有效地幫助實現(xiàn)各種化學(xué)材料產(chǎn)品表面涂層處理的特殊應(yīng)用目的，最終有效提升化學(xué)產(chǎn)品的正常使用生命周期。

2化學(xué)材料的表面處理措施概述

通過人工處理技術(shù)利用，使某種基體化學(xué)材料表面形成表面層的處理工藝，處理后的基體與化學(xué)材料的主要物理、機械和物理化學(xué)性能能滿足使用要求。采用化學(xué)表面處理技術(shù)可以有效提高材料的腐蝕性、耐磨性，其中熱處理、電鍍處理、激光涂層是較為常用的化學(xué)材料表面處理措施。化學(xué)材料表面處理措施的不斷發(fā)展，能夠促進化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3化學(xué)材料表面處理措施分析

3.1熱噴涂措施

熱噴涂技術(shù)措施發(fā)展時間相對較長，其相關(guān)技術(shù)和設(shè)備也較為成熟。熱噴涂主要是先加熱噴涂材料，通過高速熱源氣流軟化或液化材料，將化學(xué)材料的物理性能改變，使兩者相互熔合，達到表面處理效果。熱噴涂技術(shù)措施已經(jīng)發(fā)展了一個多世紀(jì)，并且處理措施相當(dāng)成熟，被相關(guān)企業(yè)廣泛應(yīng)用。除了大型工業(yè)材料外，熱噴涂技術(shù)措施還應(yīng)用于家裝、舊物修復(fù)等。熱噴涂處理措施有較為豐富的應(yīng)用經(jīng)驗，在新時代背景下，應(yīng)需要提高熱噴涂技術(shù)水平，融入新科技、新設(shè)備，不斷研發(fā)創(chuàng)新，以獲得更廣闊的推廣和應(yīng)用空間。

3.2電鍍處理措施

工件在各種電解液中表現(xiàn)為陰極狀態(tài)，在電流的高壓下氧化形成表面黑色電鍍層。具體來說，在電鍍操作過程中，在電鍍槽中放置鈷和鎳類金屬，金屬連續(xù)沉積到工件的上層，最后在基體上形成表層。例如，如果一個鋼制工件變成藍色，可以把工件放置到盛有氧化鋁溶液的器皿中，工件表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并出現(xiàn)一層氧化膜。電鍍處理工藝應(yīng)用非常廣泛，在各種化學(xué)材料的表面電鍍起著主導(dǎo)作用。

3.3化學(xué)鍍處理措施

化學(xué)鍍是一種不通電發(fā)生氧化還原反應(yīng)，強還原劑可以將溶液中包含的金屬離子還原，并使材料表面出現(xiàn)穩(wěn)定的涂層。化學(xué)鍍處理措施有多種工藝形式，根據(jù)電鍍材料的差異性，分為鍍銀、鍍鎳、鍍銅等多種類型。化學(xué)鍍能夠提高材料表面的美觀性和耐腐蝕性。此外，化學(xué)鍍的制作過程簡單，成本低，涉及不同的領(lǐng)域，重點是在環(huán)境中不用電也能操作。化學(xué)材料經(jīng)過化學(xué)鍍處理后，其表面涂層具有極強的穩(wěn)定性不易脫落，而且處理鍍層的溶液可以進行循環(huán)使用，因此受到廣大操作人員的青睞。

3.4激光表面處理措施

在20世紀(jì)70年代高功率激光問世應(yīng)用后，相應(yīng)地衍生出了激光表面處理技術(shù)。激光表面處理措施是化學(xué)材料表面處理領(lǐng)域較為先進的技術(shù)，主要是借助大功率激光對化工材料表面進行處理，使材料通過激光處理形成特殊的表面層，能夠最大限度地優(yōu)化材料性能，使材料的耐久度顯著提高。由于激光具有高速、大功率等特性，所以相應(yīng)的激光表面處理技術(shù)具有精密度高、效率快、操作方便等特點，能有效控制成本，在化工業(yè)生產(chǎn)中得到了推廣使用。尤其是在應(yīng)用激光處理過程中，化學(xué)材料表面不會出現(xiàn)變形，有效防止產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷。激光表面處理措施主要能將化學(xué)材料的耐蝕性和耐磨性提高，能夠?qū)崽幚泶胧┐嬖诘牟蛔阒幖右詮浹a。在激光技術(shù)快速發(fā)展的背景下，激光表面處理技術(shù)也將發(fā)展到更高的水平，并逐漸出現(xiàn)智能化發(fā)展趨勢。

3.5金剛石薄膜涂層處理措施

金剛石是一種由碳元素組成的礦物，目前是天然存在的最堅硬物質(zhì)，其用途也非常廣泛，可以制成切割工具。金剛石薄膜涂層處理技術(shù)是在化學(xué)材料表面形成堅硬的耐磨涂層，極大提高了使用性能。根據(jù)相關(guān)測試表明，金剛石薄膜涂層具有高硬度、穩(wěn)定性強、熱導(dǎo)率好的特點，不容易發(fā)生腐蝕磨損現(xiàn)象。

3.6等離子處理措施

等離子也被稱為電漿，是由帶正電荷的粒子和帶負(fù)電荷的粒子組成，在這些粒子中，正電荷和負(fù)電荷處于相等狀態(tài)，因此被稱為等離子，它是除液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài)以外存在的第四態(tài)。等離子表面處理器由發(fā)生器、氣體管道和噴嘴組成，等離子器產(chǎn)生高壓高頻能量，由噴嘴鋼管通過壓縮空氣噴射到工件表面，當(dāng)?shù)入x子與工件表面接觸時，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，工件表面進行清洗，可以形成致密的交聯(lián)層，或在工件表面加入含氧極性基團，使涂層材料增加附著力。

3.7傳統(tǒng)手工處理措施

傳統(tǒng)手工處理措施主要是借助刮刀、鋼絲刷或砂輪等工具，將工件表面的鐵銹和氧化皮通過打磨進行處理。這種處理措施是最傳統(tǒng)的化學(xué)材料表面處理方法，適用于一些大型工件。但手工處理勞動強度大、作業(yè)效率低、處理效果不理想，隨著先進的表面處理技術(shù)推廣和普及，傳統(tǒng)的手工處理已經(jīng)無法適應(yīng)發(fā)展的潮流，逐漸被取代。

4結(jié)語

綜上所述，化學(xué)材料的表面處理技術(shù)在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的背景下有了很大的提高，但在市場需求的推動下，相應(yīng)的處理技術(shù)措施在未來還將繼續(xù)研發(fā)，對化學(xué)材料的表面處理技術(shù)應(yīng)制定更多的應(yīng)用規(guī)范，這樣各個企業(yè)才能把握市場形勢，控制各種化學(xué)材料表面處理，繼續(xù)創(chuàng)新和改進相關(guān)技術(shù)，推動我國化工行業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展。

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