1、關于結構陶瓷表面改性的綜述陶瓷及耐火材料胡明祥2014年4月5日結構陶瓷高性能應用結構陶瓷因為其優良的性能在結構陶瓷因為其優良的性能在許多惡劣的環境下發揮著其許多惡劣的環境下發揮著其機機械、熱、化學和生物等功能械、熱、化學和生物等功能固有缺陷：缺乏韌性！固有缺陷：缺乏韌性！為什么？陶瓷材料一般由離子鍵和共價鍵的及其混合鍵組成。由于共價鍵強度高，能量大，要斷鍵是很難的，所以陶瓷內部能形成穩定的晶格結構，位錯的滑移也很困難。在陶瓷受到較大的沖擊力時，位錯很難滑移，彈性形變和塑性形變很難發生，所以就瞬間斷裂。怎么辦表面改性技術 則是采用化學的、物理的方法改變材料或工件表面的化學成分或組織結構以提高機

2、器零件或材料性能的一類處理技術。改性后發生了什么改性后發生了什么？u更更高高的強度的強度u更更高高的硬度的硬度u更更高高的溫度的溫度u更更高高的韌度的韌度結構性結構性功能性功能性。更大的經濟意義更大的經濟意義和推廣價值！和推廣價值！改性機理改性方法包括機械和化學拋光涂層法激光表面改性表面微氧化離子注入例：離子注入的機理離子注入使晶格產生畸變，調節應力集中。(C)=sqar(2E/C)表面改性相關工藝厚度與表面合金處理的關系幾種表面處理的方法1）溶膠凝膠法2）熱噴涂等離子噴射3）偶聯劑 劉偉等利用偶聯劑-(氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷()對網狀多孔陶瓷表面改性,改性陶瓷用于辣根過氧化物酶的固定化

3、。此處偏向功能化應用。 陶瓷材料為網狀多孔陶瓷4）準分子激光照射技術準分子激光（引）準分子激光（引）（英文：（英文：Excimer Excimer laserlaser）是指受到電）是指受到電子束激發的惰性氣子束激發的惰性氣體和鹵素氣體結合體和鹵素氣體結合的混合氣體形成的的混合氣體形成的分子向其基態躍遷分子向其基態躍遷時發射所產生的激時發射所產生的激光。光。冷激光，無熱效應，是方向性強、 波長純度高、輸出功率大5）離子鍍附著力強、繞射性好、鍍層質量好、可鍍材料廣泛、離化率高類似于類似于pvdpvd或者或者cvdcvd技術技術6）離子注入離子注入陶瓷材料可使其表面的力學性能如斷裂韌度、硬度、彎曲

4、強度、摩擦學性能等得到改善,它為解決結構陶瓷韌性不足、摩擦磨損率較高等問題開辟了新的技術途徑。表面殘余壓應力表面殘余壓應力7）等離子體輔助化學氣相沉積原理：高速高溫等離子在冷基體表面沉積8）脈沖高能量等離子體表面改性電極表面相對較小,流過內電極表面的電流密度大,引起內電極材料的蒸發與裁射,當等離子體（包含電極材料）轟擊到樣品時,瞬間作用產生高壓和高溫,使樣品表面處于熔融狀態,等離子體在樣品表面發生離子注入與沉積。Abstract Structure ceramics play an irreplaceable role in various barren situations for its

5、excellent property. Unfortunately, its intrinsic defect like the deficiency of ductility restricts its further application.With the advancement of the society and the technology, higher requirement has been put forward for structure ceramics. Surface modification improves the surface structure and property by alternating the surface chemical composition. Unde