在金屬材料表面獲得納米結(jié)構(gòu)表層主要的途徑有3種：表面涂覆或沉積方法、表面自 身納米化方法和混合納米化方法，如圖6.4所示。

1）表面涂覆或沉積方法

　　首先利用納米粉體制備技術(shù)獲得具有納米尺度的顆粒，再將這些顆粒通過表面 技術(shù)固結(jié)在材料的表面，形成一個與基體化學(xué)成分相同(或不同)的納米結(jié)構(gòu)表層，如圖6.4（a）所示。這種材料的主要特征是：納米結(jié)構(gòu)表層內(nèi)晶粒大小比較均勻、晶粒尺寸可以控制;表層與基體之間存在著明顯的界面;材料的外形尺寸較處理前 有所增加。

　　許多常規(guī)表面涂層和沉積技術(shù)都具有 開發(fā)納米表面膜層的潛力，如PVD、CVD電解沉積等。通過工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)，可以控制納米結(jié)構(gòu)表層的厚度和納米晶粒的尺寸，整個工藝過程的關(guān)鍵是實現(xiàn)表層與基體之間以及表層納米顆粒之間的牢固結(jié)合。目前，這些技術(shù)經(jīng)過不斷的發(fā)展和完善，已比較成熟。

2）表面自身納米化方法

　　對于多晶材料，采用非平衡處理方法增加材料表面的自由能，可以使粗晶組織逐漸細(xì)化至納米量級，如圖6.4(b)所示。這種材料的主要特征是：晶粒尺寸沿厚度方向逐漸增大;納米結(jié)構(gòu)表層與基體之間沒有明顯的界面;處理前后材料的外形尺寸基本不變。由非平衡過程實現(xiàn)表面納米化主要有兩種方法，即表面機(jī)械(加工〕處理法和非平衡熱力學(xué)法，不同方法所采用的工藝和由其導(dǎo)致納米化的微觀機(jī)理存在著較大的差異。

3）混合納米化方法

　　如圖6.4（c）所示，在制備熱噴涂層、電刷鍍層、粘涂層等材料表面處理涂覆層時，在基質(zhì)層中復(fù)合納米顆粒以改變涂覆層本身的綜合性能或制備出特殊的功能涂層。目前，較為成熟的使用納米表面工程技術(shù)制備的表面涂覆層主要屬于這種方式。

　　納米復(fù)合鍍技術(shù)是復(fù)合鍍技術(shù)的新發(fā)展，具有廣闊的應(yīng)用前景。如果說復(fù)合鍍技術(shù)是電鍍、電刷鍍、化學(xué)鍍技術(shù)發(fā)展史上里程碑性質(zhì)的標(biāo)志，那么現(xiàn)代納米技術(shù)與復(fù)合鍍技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，形成的納米復(fù)合鍍技術(shù)，則是復(fù)合鍍技術(shù)發(fā)展史上又一次革命性的創(chuàng)新。它不僅推動了納米材料在表面工程技術(shù)中的應(yīng)用，也為制備納米復(fù)合材料增添了新工藝。

上一篇：電鍍生產(chǎn)線鋼化玻璃槽蓋的推廣及應(yīng)用

下一篇：鋁及其合金的陽極氧化工藝