先进制造业的认识.doc

先进制造业的认识广泛采用先进技术和设备、现代管理手段和制造模式，科技含量较高的制造业形态。先进制造业中的“先进”两字，可以从下述三个方面认识：产业的先进性。即在全球生产体系中处于高端，具有较高的附加值和技术含量，通常指高技术产业或新兴产业；技术的先进性。“只有夕阳技术，没有夕阳产业”。从这个观点看，先进制造业基地不是非高新技术产业莫属，传统产业只要通过运用高新技术或先进适用技术改造，在制造技术和研发方面保持先进水平，同样可以成为先进制造业基地；管理的先进性。无论哪种类型的制造业基地，要冠以“先进”两字，在管理水平方面必须是先进的。不能想象，落后的管理能够发展先进的产业和先进的技术。与传统制造业相比，先进制造业有下列特点：产品设计制造和企业管理信息化，生产过程控制智能化，制造装备控制数字化，制造工艺装备紧密化，产品制造过程绿色化，产品经营全球化。先进制造技术（AdvancedManufacturingTechnology）这一概念是美国于80年代后期首先提出的。然而其概念的进化和创新技术要素的形成、集成和发展是渐进的。先进制造技术的特征和技术要素制造业是国民经济的基础产业，凡是制造物质产品的行业均可称为制造业。制造业不仅生产消费类产品满足市场需求，为产业部门提供生产设备，为农业与公共工程提供工程设施，为第三产业提供技术装备与服务设施，为交通运输部门提供汽车、船舶和飞机及相关的道路、机场、港口设备，为科学研究部门提供科研设备和仪器，为医疗、环保部门提供诊断、治疗、检查和治理设备，为国防提供武器和装备。制造技术的水平和制造业的实力反映一个国家的生产力水平、国防能力，决定着国家的经济竞争力和综合国力的强弱。决定一个国家的产品质量、竞争能力，决定人民的生活水平、质量。*先进制造技术是制造技术的最新发展，其概念超越了传统的制造技术和工厂和车间的边界。包容了从市场需求、创新设计、工艺技术、生产过程组织与监控、市场信息反馈在内的工程系统。是以先进制造工艺技术、计算机应用技术为核心的信息、设计方法、工艺技术、物流工程及相应的管理工程集成的现代制造工程，是不断更新发展的高技术体系。*先进制造技术依托迄今为止的材料、器件、设计理论与方法、制造工艺、企业管理、市场行销、计算机技术、讯息技术等技术进展，是先进技术的工程集成。*先进制造技术通过技术和管理的优化组合，期望通过产品品质、成本、交货期、性能价格比的优化，取得最佳市场竞争力。*先进制造技术既面向市场，又面向产品和行业的生产特点。如对于汽车工业、电子工业、纺织工业、食品工业等显然既有共性又各有特点的产业。先进制造技术是不断吸取机械设计、工艺技术、电子、信息、材料、能源及现代化管理等方面的科技成果，系统地应用于市场分析、产品设计、制造工程、检测监控，生产管理和质量保证、售后服务等设计制造的全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵捷生产，取得具有市场竞争能力的经济技术综合效果的现代制造技术。其本质是：信息制造工艺技术物流技术现代管理技术之集合。近30年来先进制造技术大体经历了4个发展阶段：1）以数控机床、加工中心和工业机器人为代表的柔性制造单元阶段（CAM）（6070年代）。2）以柔性制造单元加自动或半自动物流输送组合而成的柔性制造系统（FMS），仍以分布式生产过程控制为特点。（70-80年代）。3）信息、工艺、物流、计算机集成控制为特点的集成阶段（CIMS）（8090年代）。4）以设计智能化、单元加工过程智能化和系统整体管理智能化为特征的智能集成制造系统阶段。在发达国家第一、第二阶段，技术已经成熟并实现了产业化，第三阶段也尚在开发完善阶段，智能化集成制造技术尚在研究探索中。有人将计算机智能集成制造技术称为21世纪的先进制造技术。先进制造技术要素与前沿：现代设计理论与方法先进的设计是决定产品品质、环境相容性、经济性、适应需求的基础，设计的水平、质量和效率是决定产品自主开发能力和市场竞争能力的首要环节。现代设计理论与方法表现为功能结构和价格、安全性、环境相容性、工业造型等的综合优化设计；表现为设计过程、开发过程与生产过程的紧密结合趋势；表现为计算机辅助设计工具和包容丰富的数据库支持体系在内的CAD技术。出现了：*并行工程（CE）概念即将产品的市场分析、设计、工艺设计、生产计划与加工、质量保证和检测等同步规划，实现产品设计开发过程的并行实施，缩短产品开发周期。*虚拟制造技术（VirtualManufacturing）以计算机三维虚拟现实和多媒体技术实现建模、仿真，虚拟产品造型、结构、功能及工艺过程，从而压缩或甚至取消制作原型机的过程或原型机的制造系统，从而缩短设计-制造周期，降低投资和开发成本。先进制造工艺先进制造工艺与设备是先进制造系统的装备与工艺基础，是实现优质、高效、低耗、清洁生产的基础，是保证产品质量和市场竞争的基础。因此，先进的制造工艺和设备是计算机集成制造技术的另一根支柱。*少无余量精密成型技术金属超塑性的发现，金属精密铸锻冲压工艺的进步，已可实现不经切削加工或极少加工余量即可成形装配，这是实现高效清洁生产的关键技术。涉及合金材料、模具、成型工艺及设备等技术。*精密、超精密加工技术大致可分3个层次，一是用于汽车、飞机、精密机械的微米级（m）精密加工；二是用于磁盘磁鼓制造的亚微米级（0.01m）精密加工；三是用于超精密光电子器件的毫微米级（0.001m）精密加工。*新型材料的成型与加工技术如高分子材料、复合材料、工程陶瓷、超硬材料的成型和加工。新型材料的采用，不仅改变产品结构和性能，而且使工艺发生了革命，成本显著下降。*构件或材料之间的联接技术在复合材料式精密零件之间的粘接、精密焊接、铆接等联接技术。*表面新技术表面的改性、修饰、涂层技术（外延、溅射、原子沉积、离子注入、光刻等）。自动控制技术*传感及控制技术工业用传感器、反馈执行单元，无损、非接触在线检测技术。*测量及检验技术数字化接触及非接触式精密尺寸、轮廓测量仪、检验软件。*焊接、搬运、装配机器人有视觉或传感功能的焊接装配机器人，及快速、准确定位的气动、液动、电动搬运系统。*环保技术清洁生产，废弃物控制与回收。信息技术和综合自动化在数据库技术，接口与通讯，集成框架软件工程，人工智能专家系统和神经网络，决策支持系统，系统监督与诊断等基础信息技术的基础上，实现将企业内外市场、技术、生产、经营有机集成，实行统一控制与协调的CIMS。并在此基础上引入智能技术，使CIMS具有自动监测、补偿、优化、保护等功能，进一步提高系统的质量、效率和可靠性，即智能制造系统（IMS）。管理技术包括数据标准、工艺标准、质量标准、生产计划与控制、质量管理、市场分析、用户与员工培训等先进管理基础要素。最终形成*精益生产或敏捷制造技术前者以准时生产（JIT）、成组技术（GT）和全面质量管理（TQM）为支柱，并引入并行工程和整体优化概念。在空间上和时间上合理配置和利用生产要素，发挥以人为核心的整体制造系统效益。后者以柔性生产技术和动态组织结构为特点以高素质协同良好的工作人员为核心，实行企业间网络集成，形成快速响应市场的社会化制造体系。2机械工程及自动化机械工程及自动化专业的相关情况及其前景展望以有关的自然科学和技术科学为理论基础，结合生产实践中的技术经验，研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。机械是现代社会进行生产和服务的五大要素（人、资金、能源、材料和机械）之一，并参与能量和材料的生产。服务领域 机械工程的服务领域很广，凡使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，无不需要机械工程的服务。现代机械工程有5大服务领域 ：研制和提供能量转换机械，包括将热能、化学能、原子能、电能、流体压力能和天然机械能转换为适合于应用的机械能的各种动力机械，以及将机械能转换为所需要的其他能量的能量变换机械。研制和提供用以生产各种产品的机械，包括农、林、牧、渔业机械和矿山机械以及各种重工业机械和轻工业机械等。研制和提供从事各种服务的机械，如物料搬运机械，交通运输机械，医疗机械，办公机械，通风、采暖和空调设备以及除尘、净化、消声等环境保护设备等。研制和提供家庭和个人生活用的机械，如洗衣机、电冰箱、钟表、照相机、运动器械和娱乐器械等。研制和提供各种机械武器。学科内容 机械工程的学科内容，按工作性质可分为以下方面：建立和发展可实际和直接应用于机械工程的工程理论基础。如工程力学、流体力学、工程材料学、材料力学、燃烧学、传热学、热力学、摩擦学、机构学、机械原理、机械零件、金属工艺学和非金属工艺学等。研究、设计和发展新机械产品，改进现有机械产品和生产新一代机械产品，以适应当前和未来的需要。机械产品的生产，如生产设施的规划和实现、生产计划的制订和生产调度、编制和贯彻制造工艺、设计和制造工艺装备、确定劳动定额和材料定额以及加工、装配、包装和检验等。机械制造企业的经营和管理，如确定生产方式、产品销售以及生产运行管理等。机械产品的应用，如选择、订购、验收、安装、调整、操作、维修和改造各产业所使用的机械产品和成套机械设备。研究机械产品在制造和使用过程中所产生的环境污染和自然资源过度耗费问题及处理措施。机电一体化 机电一体化技术和机电一体化产品的统称，是在机电产品中引入微电子元器件和技术之后形成的。机电一体化技术又称机械微电子技术，是机械工程、微电子技术、信息处理技术等多种技术融合成的一种系统技术。机电一体化产品是运用机电一体化技术设计、生产的一种带有软、硬件系统的多功能的单机或成套装置，通常由机械本体、微电子装置、传感器和执行机构等组成。机电一体化技术涉及的学科有机械工程（如机构学、机械加工和精密技术等）、电工与电子技术（如电磁学、计算机技术和电子电路等）、共性技术（如系统技术、控制技术和传感器技术等）。机电一体化产品主要有商品生产用（如机器人、自动生产线和工厂等）、商品流通用（如数控包装机械及系统、微机控制交通运输机具和数控工程机械设备等）、商品贮存销售用（如自动仓库、自动称量和销售及现金处理系统等）、社会服务性（如自动化办公机械和医疗及环保等自动化设施等）和家庭、科研、农林牧渔、航空航天及国防等用的机电一体化产品。机电一体化使机械工业的技术结构、产品结构、功能和构成、生产方式和管理体系等发生巨大变化。机械工程与人类生存环境 工程技术的发展在提高人类物质文明和生活水平的同时，也对自然环境起破坏作用。20世纪中期以来，最突出的问题是资源，尤其是能源的大量消耗和对环境的污染。未来，机械新产品的研制将以降低资源耗费，发展纯净的再生能源，治理、减轻以至消除环境污染作为重要任务。机械工程专业化和综合化 19世纪下半叶，机械工程成为一门独立学科。进入20世纪，随着机械工程技术的发展和知识总量的增长，机械工程开始分解，陆续出现了专业化的分支学科。分解趋势在20世纪中期（第二次世界大战结束前后）达到最高峰。由于机械工程的知识总量已扩大到远非一个人所能全部掌握，一定的专业化是必不可少的。但是过度的专业化造成知识过分分割，视野狭窄，不能统观和统筹稍大规模工程的全貌和全局，并且缩小技术交流的范围，阻碍新技术的出现和技术整体的进步，对外界条件变化（如新技术、新材料和新产品的出现、材料与半成品的供应及价格变化等）的适应能力很差。封闭性专业的专家们掌握的知识过狭，考虑问题过专，在协同工作时配合协调困难，也不利于继续自学提高。因此，从20世纪中、后期开始，机械工程又出现了综合的趋势。人们更多地关注基础理论，拓宽专业领域，合并分化过细的专业。3 纳米粒子易严重团聚，为了有效使用纳米粉体，纳米粉体表面改性成为纳米粉体研究的重要内容。文中论述了纳米粒子的表面改性机理、表面改性剂、表面改性方法和改性的应用。【关键词】纳米材料 纳米粒子 表面改性 改性应用1 前言 1.1表面纳米技术在制备纳米复合材料的过程中不可或缺在制备纳米复合材料的过程中，一方面纳米粒子比表面大、表面能高，纳米粒子很容易团聚；另一方面纳米粒子与表面能比较低的基体的亲和性差、二者在相互混合时不能相溶，导致界面出现空隙，存在相分离现象。为了确保纳米粒子在材料中以纳米级的尺寸存在，纳米粒子的表面改性成为纳米粉体研究的重要内容。现代表面技术是构筑在表面科学基础理论之上、由现代物理和化学方法与传统表面技术相结合而发展起来的、涉及一切表面和界面领域以及各种金属、非金属、陶瓷、复合材料的先进技术，是一种可以在几乎一切材料表面上获得材料本身没有、但又希望具有的功能特性的表面成形技术。现代表面技术包括：l表面涂层技术；2表面薄膜技术；3表面改性技术。同时，现代表面技术还涉及：涂层和薄膜制备材料，工艺与设备、工艺与质量控，表面分析、表面性能与评价；测试技术、检验方法和标准；环境损伤过程与机理等。 由于现代表面技术的特点和所可能获得的特性，它的应用领域极为广泛，几乎包含了所有的高新技术领域和工业、民用领域，如：航天、航空、航海、计算机、电子、信息、交通、石油、化工、建筑、水利、机械等以及人民生活的一切领域。有统计表明二与表面技术直接相关的产业已占国民经济总产值的7%。随着纳米材料和纳米技术的发展，利用纳米材料和纳米技术的研究开发成果，发展表面纳米技术和工程，是表面技术发展的重要方向，也是当今纳米科技的重要内容之一。1.2 表面纳米技术发展市场应用前景纵观高新技术创新来看，现代技术创新的趋势是更小、更廉价、更快、性能更好。从技术的通用性来看，表面纳米技术与工程趋向是共性技术或通用技术，它可应用于很多领域。如：高耐蚀耐磨涂层(包括热喷涂、冷喷涂的金属合金涂层和非金属涂层，纳米无机有机涂层等)，超硬表面涂层，大规模集成电路封装涂层，宽频的微波、红外和雷达波吸收纳米涂层，化学催化和电化学催化涂层和材料，电池表面工程，超精细工程表面涂层，扫描探针显微镜薄膜，等等。从性能价格比看，任何一种重要的新产品能成功地走向市场的关键因素是其性能与价格。一种新技术要取代已受保护的技术和支持该技术的基础结构，必须要么是价格不变性能大大提高，要么是性能不变而大幅降价。表面纳米功能结构涂层就具备这种性能和价格保持平衡的潜在优势，其市场潜力是巨大的。2 纳米粒子表面改性的机理纳米粒子的表面改性即纳米粒子表面与表面改性剂发生作用，改善纳米粒子表面的可润湿性，增强纳米粒子在介质中的界面相容性，使纳米粒子容易在有机化合物或水中分散。表面改性剂分子结构必须具有易与纳米粒子的表面产生作用的特征基团，这种特征基团可以通过表面改性剂的分子结构设计而获得。根据纳米粒子与改性剂表面发生作用的方式，改性的机理可分为包覆改性、偶联改性等。2.1纳米粒子表面包覆改性包覆法是用无机化合物或者有机化合物(水溶性或油溶性高分子化合物及脂肪酸皂等)对纳米粒子表面进行包覆，对纳米粒子的团聚起到减弱或屏蔽，而且由于包覆物而产生了空间位阻斥力，使粒子再团聚十分困难，从而达到改性的目的。包覆的机理可以是吸附、附着、简单化学反应或者沉积现象的包膜等。在制备纳米TiO2时，引入羟丙基纤维素改性剂，改性剂大分子吸附在TiO2颗粒上起到了空间位阻作用，有效的阻止了颗粒进一步聚集长大，改善了TiO2水合粒子的分散性和均匀性。与此同时，粒子表面吸附了这些大分子，将粒子之间的非架桥羰基和吸附水彻底“遮蔽”以降低其表面张力，使之不易发生聚集3。在制备纳米金属氧化物时，加入(聚乙烯醇)，中包含大量的自由的强极性羟基基团，在水溶液中这些基团与金属离子之间形成螯合键，紧密包覆在金属离子周围，形成一个有链限制形状的有限结构，使合成的纳米粒子的大小被限制，从而达到改性的目的4，5。在制备纳米银粒子时，加入聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯吡咯烷酮分子通过和原子与纳米银粒子的表面原子配位，留下长链伸向四周，阻止纳米银粒子之间的相互团聚，制备了分散性好，粒径分布均匀，平均粒径为25的银粉6。窗体顶端窗体底端表面工程新技术/ 刘世参 国防工业出版社 本书共分15章，介绍了近年来表面工程研究领域的最新技术，具体内容包括特种减摩技术，等离子喷涂新技术，高速电弧喷涂技术，粉末涂料和涂装技术、气体爆燃式喷涂技术、摩擦电喷镀及复合电刷镀技术、表面粘涂与胶粘技术、激光熔覆技术、离子束表面加工技术、表面力学性能检测新方法以及再制造工程等。使读者了解表面工程新的发展现状与趋势，为解决零件表面强化与修复问题提供途径、新方法。书中内容以作者近期研究成果为主，同时汇集了国内外表面工程的一些新进展。 本书读者对象为表面工程领域的学生、研究人员、工程技术人员和相关研究领域的专家、学者。1.表面技术在农机制造业中的地位和作用表面技术对于提高零部件的表面综合机械物理性能，改善产品的性能、使用寿命，增强产品的竞争能力起着至关重要的作用。 农业机械量大面广，种类繁多，每年由于表面破坏和失效带来的损失非常巨大。资料表明，农机产品的失效破坏，约有60%是由零件表面的腐蚀和磨损造成的。如耕作、播种和收获机械的许多零部件，直接与土壤接触，其腐蚀和磨损相当严重，导致故障增多、生产率下降，作业成本明显上升。在饮料加工机械中，粉碎机的锤片高速旋转，撞击物料，导致锤片磨损严重，寿命较低。特别是大型粉碎机，磨损后维修成本高，而停工造成的损失更大，既增加了饲料的成本，也影响了机具的推广使用。农用动力中的气缸、气门、曲轴，因磨损和腐蚀常会导致功率下降，污染增加。各种农用泵、风机和叶片在表面磨损后，工作性能下降，寿命降低。因此，在农机行业中大力推广先进、实用的表面技术，可显著提高零部件的抗氧化、耐腐蚀、耐磨损和耐疲劳性能，能最大限度地延长农机具的使用寿命。对于已损坏的产品，采用表面修复工艺，可大大节省资金，经济效益十分显著。2.表面技术的构成表面技术是利用各种物理、化学、电化学和光学等工艺方法，使材料表面获得特殊的成分、组织结构、几何形貌及综合机械物理性能，以提高其耐磨损、耐腐蚀、耐热、耐疲劳、抗氧化、耐辐射能力并赋予其光、热、电、磁等特殊功能，从而达到提高产品质量与性能和延长使用寿命的目的。按其工艺方法可以分为以下3种。（1）表面覆层技术 覆层材料以原子、离子、分子、宏观颗粒形态或整体形态施加到基体上形成具有各种特殊功能的覆盖（涂层），实现用极少量的材料就可起到大量的昂贵的整体材料所能起到的作用。该技术包括化学镀、电镀以及物理、化学气相沉积、等离子沉积技术、等离子喷涂和电弧喷涂等颗粒沉积技术。（2）表面处理与改性技术 针对基本材料的表面，通过离子注入、渗入，或以化学、光及热处理方式，使其表面层组织结构成分发生变化形成与基体材料机械物理性能截然不同的表面改性层，主要包括传统的渗碳、渗氮、渗硼和激光表面处理等。（3）表面复合处理技术 利用表面加工技术，辅以表面覆层处理和改性技术，对零件进行复合处理，如激光综合加工技术。3.农机行业表面技术发展现状分析表面技术作为一门先进的制造技术，涉及的学科领域十分宽广，目前已形成庞大的技术体系。农机行业得到推广应用的主要是表面热处理和化学处理（渗碳、渗氮、渗硼）。由于其工艺复杂、制造成本高，在进行推广与应用时受到了行业与部门的制约。另外，任何一种表面工艺技术都有其独特的优越性和受一定应用范围的限制，农机行业无力进行表面技术系统性研究，从而使其作用难以发挥。同时表面技术作为制造业基础工艺也未引起农机行业的足够重视，而一些采用先进表面工艺的部门，由于技术力量薄弱，往往是提高了产品质量却加大了制造成本，进而影响了表面技术的推广和运用。4.关于发展表面技术的对策和建议（1）优先发展电弧喷涂技术 电弧喷涂是以两根丝状金属喷涂材料在喷枪端部短路产生的电弧为热源，将熔化的金属丝用压缩空气气流雾化呈微熔滴，高速喷射到工件表面形成喷涂层的一种工艺。其主要特点：性能优异。在不提高工件温度、不使用贵重底材的情况下，可获得高的涂层性能和结合强度。效率高。单位时间喷涂金属的质量大。经济性好。能源利用率高，其设备投资和使用费用较低。安全可靠。电弧喷涂技术仅用电和压缩空气，不用氧气、乙炔等助燃易燃气体，安全性高。鉴于农机行业技术力量相对薄弱，农机产品繁杂、分散，农机行业收益较低，电弧喷涂技术应作为农机制造业优先发展的表面技术。（2）研究推广激光淬火技术 激光具有高方向性、高亮度性及单色性的特点。激光表面淬火是将激光束直接照射到工件表面，使工件表面迅速升温到临界点，然后停止或移开激光束，热量从工件表面向基体内部快速传导，表面得以急剧冷却，实现自冷淬火。它的优点：表面硬化层硬度高，耐磨性好。工件变形极小，特别适合于长件、薄件及精细零件的表面强化。只对工件的关键部位做局部处理，大大节省能源。实行自冷淬火，无需淬火液，无公害，劳动条件好。激光淬火技术近年来发展很快，要通过确定典型产品，选择合理的工艺参数，逐步推广到农机制造业中。（3）重视表面工程的系统研究 表面工程是以“表面”和“界面”为研究核心，根据材料表面的失效机制，以应用各种表面工程技术及其复合为特点，以多个学科交叉、综合为特色，逐步发展起来的新兴学科。表面工程的研究内容包括表面工程基础理论、表面技术及复合表面技术、表面加工技术、表面质量检测与控制和表面技术设计。笔者认为，农机行业主管部门应通过政策引导和组织协调、关键技术的研究开发与推广应用，强化树立行业管理及技术人员的表面质量意识，建立农机行业的表面技术中心、技术推广中心和技术培训中心，加强产学研联合，对农机行业应用表面技术进行系统的规划与研究，确定阶段性目标，重点突破，逐步形成完整的农机表面工程体系。 表面安装技术:材料、工艺和设备中文题名：表面安装技术:材料、工艺和设备外文题名：Surface mount technology:materials,processes,and equipment作者：Capillo,C.叙词：表面安装技术;表面安装件;印制电路;机内自测;图书;研究;焊接;测量出版者：McGraw-Hill Publishing Company出版地：New York出版日期：1990文摘：本书分五大部分,内容涉及了从芯片元件到老化插座和封装的表面安装件(SMD)研究;有关设计的信息,例如焊点几何学、热管理、设计对可制造性、可靠性和成本的影响;制造流程和工艺的特殊性,制造材料、PCB和SMD的电路内测试的各种方法;焊接和净化工艺等。表面技术在结构材料中的应用结构材料主要用来制造工程建筑中的构件，机械装备中的零部件以及工具、模具等，在性能上以力学性能为主，在许多场合又要求有良好的耐蚀性和装饰性。表面技术在这方面起着防护、耐磨、强化、修复、装饰等重要作用。2.1材料防护表面防护具有广泛的涵义，这里主要指材料表面防止化学腐蚀和电化学腐蚀的能力。自然界腐蚀问题是普遍存在的。工程上主要从经济和使用可靠性等角度来考虑这个问题。有时宜用价廉的金属定期更换旧的腐蚀体，但在许多情况下必须采用一些措施来防止或控制腐蚀，如改进工程构件的设计，加入合金元素，尽可能减少或消除材料中的电化学不均匀因素，控制环境，采用阴极保护法等等。另一方面采用各种表面技术也是十分重要的，因为它们可以改变材料表面的成分和结构以及施加各种覆盖层来显著提高材料的防护能力。如前所述，材料受腐蚀破坏是十分惊人的，这是人们高度重视表面技术的一个重要原因。2.2提高材料耐磨性耐磨性是指材料在一定的摩擦条件下抵抗磨损的能力。磨损是材料3种主要失效形式之一。磨损与材料特性以及载荷、速度、温度等外界条件有关。目前对磨损的分类尚未完全统一，大致有磨料、粘着、疲劳腐蚀、冲蚀、气蚀等磨损，正确判定磨损类别是选材和采取保护措施的重要依据。磨损是从材料表面开始的，采用各种表面技术是提高材料耐磨性的有效途径之一。2.3表面强化强化与防护一样，具有广泛的涵义。这里说的表面强化，主要指通过各种表面强化处理来提高材料表面抵御除腐蚀和磨损以外的环境作用的能力。其中，疲劳强度是一个很突出的性能。疲劳破坏也是从材料表面开始的。机械失效有一半以上归因于疲劳破坏。尤其重要的是，疲劳为一种潜在的失效方式，在最大应力低于屈服应力条件下疲劳裂纹也能成核和扩展，从而导致灾难性断裂事故。采用各种表面技术，如表面热处理、化学热处理、喷丸、滚压、激光表面处理等，可以显著提高材料的疲劳强度。表面强化还包括其他一些重要情况。例如许多制品要求表面强度和硬度高，而心部韧性好，以提高使用寿命。通过合理选择材料和表面强化处理，能够达到这个要求。2.4表面修复在工程上，生产与维修都是生产力的重要组成部分，维修是保证设备正常运行和充分发挥效能的基本要素之一5。许多机器的零部件因表面强度、硬度、耐磨性、耐蚀性等不足而逐渐磨损、剥落、锈蚀，最后失效。利用堆焊、电刷镀、热喷涂、电镀、粘结等表面技术，往往不仅能修复尺寸精度，而且能恢复或提高表面性能，保证生产运行，延长设备使用寿命，由此带来的经济效益也是十分可观的。2.5表面装饰表面装饰主要包括光亮（镜面，全光亮，亚光，光亮缎状，无光亮缎状等）、色泽(各种颜色和多彩等)、花纹（各种平面花纹，刻花，浮雕等）、仿照（仿贵金属，仿大理石，仿花岗石等）等多方面特性。用恰当的表面技术可装饰各种材料表面，不仅方便、高效，而且美观、经济，故应用广泛，并形成了很大的产业。 3表面技术在功能材料中的应用虽然材料根据所起的作用大致可以分为结构材料和功能材料两大类，但是确切地说，并非结构材料以外的材料都可称为功能材料。实际上，功能材料主要指那些具有优良的物理、化学和生物等功能及其相互转化的功能，而被用于非结构目的的高技术材料。这类材料常用来制造各种装备中具有独特功能的核心部件，并往往与元器件“一体化”，即常以元器件形式对其性能进行评价表面技术在机